CN104736792B - 用于牙轮钻头的润滑压力释放的方法和系统 - Google Patents

Abstract

根据一个实施例，本发明涉及一种牙轮钻头，所述牙轮钻头包括：钻头体，所述钻头体具有从其延伸出的至少一个支承臂；牙轮组件，所述牙轮组件包含轴承或保持球并且可旋转地安装在从每个支承臂延伸出的轴颈上；润滑剂贮存器，所述润滑剂贮存器设置在每个支承臂中；润滑剂室，所述润滑剂室设置在每个支承臂中并且流体耦接至所述轴承或保持球；钻孔，所述钻孔设置在每个支承臂中以便使润滑剂在所述润滑剂贮存器与所述润滑剂室之间连通；以及压力释放机构，所述压力释放机构设置在所述钻孔内。所述压力释放机构在所述润滑剂贮存器内的润滑剂的压力超过所述润滑剂室中的润滑剂的压力时可进行操作以将润滑剂从所述润滑剂贮存器释放至所述润滑剂室中。根据另一实施例，本发明涉及释放此类钻头中的润滑剂的方法。

Description

用于牙轮钻头的润滑压力释放的方法和系统

技术领域

本发明涉及牙轮钻头，并且更具体地涉及用于牙轮钻头的润滑压力释放的方法和系统。

背景技术

牙轮钻头已被用于并且当前正被用于在地下地层中形成井孔。此类牙轮钻头一般包括至少一个支承臂且通常是三个支承臂。相应牙轮组件可旋转地安装在每个支承臂的内部部分上。

每个牙轮组件通常包括带有形成在其中的腔体或开口的基部。每个牙轮腔体的尺寸可设为接收相关联的轴颈或心轴的外部部分，以便允许牙轮组件在钻挖井孔时相对于相关联的轴颈或心轴旋转。各种各样的轴承、轴承组件、轴承表面、密封件和/或其它支承结构可设置在每个牙轮组件的内部部分与相关联的轴颈或心轴的外部部分之间。

牙轮钻头通常包括润滑系统以将润滑剂供应给轴颈、轴承、轴承组件、轴承表面、密封件和/或与安装在相应支承臂上的每个牙轮组件的旋转相关联的其它支承结构。可将各种各样的润滑剂用于牙轮钻头，以便适应每个牙轮组件相对于相应心轴的旋转。各种各样的密封件以及密封组件可被用于阻挡在井下井内流体与关联每个牙轮组件的旋转的润滑剂之间的连通。已经使用各种类型的系统来维持润滑系统压力，以便最小化对轴承、轴承组件、密封件、轴颈以及与牙轮组件相对于相关联的支承臂的旋转相关联的其它支承结构所造成的损坏。

发明内容

根据一个实施例，本发明涉及一种牙轮钻头，所述牙轮钻头包括：钻头体，所述钻头体具有从其延伸出的至少一个支承臂；牙轮组件，所述牙轮组件包含轴承或保持球并且可旋转地安装在从每个支承臂延伸出的轴颈上；润滑剂贮存器，所述润滑剂贮存器设置在每个支承臂中；润滑剂室，所述润滑剂室设置在每个支承臂中并且流体耦接至所述轴承或保持球；钻孔，所述钻孔设置在每个支承臂中以便使润滑剂在所述润滑剂贮存器与所述润滑剂室之间连通；以及压力释放机构，所述压力释放机构设置在所述钻孔内。所述压力释放机构在所述润滑剂贮存器内的润滑剂的压力超过所述润滑剂室中的润滑剂的压力时可进行操作以将润滑剂从所述润滑剂贮存器释放至所述润滑剂室中。在更具体实施例中，所述压力释放机构可包括漂珠或止回阀。附加，在更具体实施例中，所述钻孔可包含了开口，以便允许使润滑剂在所述润滑剂贮存器与所述润滑剂室之间连通。

根据另一实施例，本发明涉及一种用于润滑剂压力释放的方法，所述方法包括每当润滑剂贮存器中的压力超过润滑剂室中的压力时便通过打开压力释放机构来将润滑剂从所述润滑剂贮存器释放至所述润滑剂室中。所述压力释放机构可设置在牙轮钻头中，如上所述。在特定的实施例中，所述方法可包括移动漂球或打开止回阀以便允许释放润滑剂。

附图说明

结合附图参考以下描述即可获得对本实施例及其优点的更完整和更充分的理解，附图中相同的参考标号指示相同的特征，并且其中：

图1图示示出根据本发明的实施例的牙轮钻头的一个实例的等距视图的示意图；

图2图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的实施例的牙轮钻头的各个部件和结合有漂珠的相关联的润滑系统；

图3图示示出根据本发明的实施例的钻头的部分被剖开的等距视图的示意图，该视图示出结合有漂珠的相关联的润滑系统；

图4图示示出根据本发明的实施例的钻头的部分被剖开的等距视图的示意图，该视图示出交叉部分的展开图；

图5图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的实施例的牙轮钻头的各个部件和结合有止回阀的相关联的润滑系统；

图6图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的实施例的牙轮钻头的各个部件和结合有长孔的相关联的润滑系统；

图7图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的一些实施例的牙轮钻头的各个部件和结合有两个润滑剂贮存器的相关联的润滑系统；以及

图8A-C图示根据本发明的一些实施例的可在相关联的润滑系统中使用的不同的漂珠的示例横截面图。

具体实施方式

本发明涉及用于牙轮钻头中的压力释放的系统和方法。具体地说，本发明涉及其中来自主要压力补偿系统的润滑油替代地转移到相互压盖式(intergland)润滑系统的系统和方法，其中该润滑油本来应将从钻头中排出。这些系统和方法的使用可以通过增加其间钻头具有充足的润滑剂的时间量或通过降低钻头以非常少的润滑剂操作的机会来延长钻头寿命或增加维修和维护之间的时间长度。

本发明的一些实施例和相关联的优点可以参考图1-8进行理解，其中相似数字指示相同和相似的部分。

本发明的各种特征可相对于牙轮钻头、支承臂、牙轮组件、压力释放机构、润滑系统和/或相关联的部件进行描述。一些实例在图1-8中示出。然而，本发明的教导可与各种各样的牙轮钻头和相关联的润滑系统一起使用，并且不限于如图1-8所示的实施例。

图1图示示出根据本发明的实施例的牙轮钻头10的一个实例的等距视图的示意图。如图1所示钻头10可被称为“牙轮钻头”、“旋转牙轮钻头”、“旋转凿岩钻头”、或“凿岩钻头”。钻头10可以包括各种类型的这样的钻头。牙轮钻头可以具有其上可旋转地设置相应牙轮组件的至少一个支承臂。

钻柱(未明确示出)可附接至钻头10并相对于钻头旋转轴线12旋转所述钻头。钻头10可如箭头13所指示的那样旋转。与井下地层中形成井孔相关联的切割动作可在牙轮组件(一般指示为40)响应于钻头10的旋转接合钻孔或井孔(未示出)的底部或井下部分并且绕其滚动时发生。

每个牙轮组件40可与相关联的心轴或轴颈28的外部部分附接或相对于所述外部部分旋转，如图2所示。牙轮组件40可被称为“牙轮”、“旋转牙轮割刀”、“牙轮割刀”、“旋转割刀组件”以及“割刀牙轮组件”。牙轮组件40中的每个都可包括多个切割元件或嵌件42，所述切割元件或嵌件响应于钻头10的旋转穿透井下地层的相邻部分或刮擦所述相邻部分。参考图1和图2，牙轮组件40还可包括多个硬质合金齿(compact)44，所述硬质合金齿设置在每个牙轮组件40的相应保径面46上。切割元件42可包括适合于与牙轮钻头一起使用的各种类型的硬质合金齿、嵌件、铣削齿和焊接硬质合金齿。牙轮组件40还可包括大致圆形的基部部分45。

对于本发明的一些实施例，钻头10可包括具有从中延伸出的三个支承臂18的钻头体16。图1仅可看到两个支承臂18，但是本发明的教导可被用于带有各种数目的支承臂18的钻头。钻头10的井上部分或销端20可包括大致锥形的外部螺纹22。螺纹22可用于将钻头10与相关联的钻柱或井底组件(未明确示出)的井下末端可释放地接合。

可通过使钻井流体流出喷嘴30来将地层物质和在切割元件或嵌件42与井下地层的相邻部分碰撞期间所形成的其它井下碎片运出相关联的井孔的底部或末端。此类钻井流体可由附接至螺纹22的钻柱(未明确示出)来供应到钻头10。带有地层切屑和其它井下碎片的钻井流体可绕钻头10的外部部分来向上流动并穿过在钻头10的外部部分和所附接的钻柱的外部部分与井孔的内径或侧壁之间形成的环带(未明确示出)，到达相关联井表面(未明确示出)。

每个支承臂18可包括相应润滑系统60。润滑剂可指适于润滑轴颈轴承、止推轴承、轴承表面、轴承组件和/或与使得一个或多个牙轮组件可旋转地安装在牙轮钻头上相关联的其它支承结构的任何流体、润滑油、复合润滑油、或流体和固体的混合物。润滑系统60可包括与相关联的支承臂18的外部部分24相邻的外端或开口62。

图2图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的实施例的牙轮钻头10的各个部件和结合有漂珠74的相关联的润滑系统。每个牙轮组件40能够以基本类似的方式可旋转地安装在相关联的心轴或轴颈28上。因此，将仅详细描述一个支承臂18、轴颈28以及牙轮组件40。牙轮组件40可包括大致圆形的基部部分45，其中腔体48从其向内延伸。腔体48(有时称为“牙轮腔体”)可以具有大致圆柱形的构造，所述大致圆柱形的构造的尺寸可设为其中接收相关联的心轴或轴颈28的外部部分。相关联的保径面46可相对于相应基部部分45径向向外延伸并且渐缩。

每个支承臂18可包括相应的外表面54和内表面64，在形成井孔时，它们通常暴露于井下井内流体中。每个支承臂18可包括形成为其一体部件的相应轴颈28。相应牙轮组件40能够可旋转地安装在每个心轴或轴颈28上。每个心轴或轴颈28可相对于相关联的支承臂18的钻头旋转轴线12向下并向内成角度，使得所附接的牙轮组件40可在钻头10旋转期间接合井孔(未明确示出)的底部或末端。对于一些应用，心轴或轴颈28还可在由箭头13(图1所示)所示钻头10旋转方向上以0至3或4度的角度倾斜。

多种支承结构和/或轴承表面可用于将每个牙轮组件40可旋转地安装在相关联的心轴或轴颈28上。例如，轴承或保持球32可被用在牙轮组件40与心轴或轴颈28之间，以将牙轮组件40固定在支承臂18上。对于一些应用程序，轴承或保持球32可描述为轴颈轴承。轴承或保持球32有时可描述为止推轴承。对于一些应用，与将牙轮组件可旋转地安装在心轴或轴颈上相关联的轴承表面可形成为一体部件(未明确示出)，其设置在相关联的轴颈的外部部分和形成在相关联的牙轮组件内的腔体的内部部分上。如图2所示，保持球32可设置在位于形成在球塞26中的相关联的滚珠座圈88和形成在牙轮组件40的腔体48的相邻内部部分中的滚珠座圈92内的环形阵列(未明确示出)。一旦插入，滚珠轴承32就可防止牙轮组件40脱离轴颈28。

参考图2，密封件66a和66b可被用来防止碎片和井内流体进入径向形成在牙轮组件40与轴颈28之间的环形间隙56。密封件66a和66b可接收在牙轮组件40中形成的压盖或凹槽52中。密封件66a和66b可定位在腔体48中、接近在牙轮组件40的基部部分45中的开口。密封件66a和66b可为弹性体密封件，并且可在腔体48的相邻内部部分与轴颈28的相邻外部部分之间形成流体密封或流体屏障。密封件66a和66b可操作地防止井下井内流体、地层切屑和/或井下碎片进入腔体48并且将相关联的轴承表面和支承结构损坏。虽然在附图中描绘出了两个密封件66a和66b，但是在与本发明的范围相符的情况下，可以使用任何数目的密封件(包括一个)。术语“密封件”或“流体密封件”可用于指代各种各样密封件和密封组件，包括但不限于o形环密封件、t形密封件、v形密封件、平坦密封件、唇形密封件以及可进行操作以在相邻的部件或密封表面之间建立流体屏障的任何其它密封件或密封组件。

在牙轮组件40绕轴颈28旋转时，密封件66a和66b可与牙轮组件40一起旋转并且抵靠轴颈28的外表面进行密封。然而，在本发明的其它实施例中，密封件66a和66b可在轴颈28上保持静止(例如，密封件设置在轴颈上形成的凹槽之中)，其中牙轮组件40相对于轴颈28和密封件66a和66b旋转。

如果轴颈、心轴、轴承、轴承组件、轴承表面、密封件和/或与牙轮或牙轮组件相对于相关联的支承臂和/或保护此类部件的润滑系统的旋转相关联的其它支承结构发生损坏，相关联的牙轮钻头和所附接的钻柱可大体从井孔中移除，以便替代损坏部件和/或替代牙轮钻头。

根据本发明的教导用润滑剂填充相互压盖式润滑系统并维持期望润滑可增加牙轮钻头井下钻挖寿命，其方式为维持与密封件、轴承、轴颈、轴承表面、轴承组件和/或与牙轮组件相对于相关联的支承臂的旋转相关联的其它支承结构而有关的期望润滑。

在相互压盖式润滑系统中，可从流体耦接好的润滑剂室50来将润滑剂供应至轴承或保持球32。润滑剂室50可由球塞26密封。保持器/过滤器36可防止漂珠58从钻孔34排出，并且可对进入钻孔34的井液体进行过滤。漂珠58可确保当钻头10正被用来钻挖井孔时润滑剂与钻头10的外部54处的井下环境处于基本相同压力。

漂珠58可以是球形的，并且可为球形形状(例如，完整的球)，使得它们可在不用在钻孔34内粘结的情况下旋转，同时维持与钻孔的密封接口。然而，在其它实施例中，接触钻孔34的圆周部分可为一定程度上平坦的、或漂珠58可具有其它形状如圆柱形、桶形的等。在与本发明的范围相符的情况下，可将任何形状用于漂珠58和74。在另一实施例中，漂珠58可由弹性体或其它弹性材料完全制成或至少在外部是由所述材料制成，所述材料在其密封接触钻孔34时将一定程度上会变形。

漂珠58可界定钻孔34的外部部分34a和钻孔34的内部部分34b。因此，部分34a和34b的精确位置可随漂珠58在钻孔34内移动改变。钻孔34的内部部分34b可作为润滑剂室50的一部分包括在内。钻孔34的部分34a和34b可通过漂珠58而脱离彼此流体连通。漂珠58上的压力可在部分34a和34b之间变得基本均衡。在压力在钻孔34的部分34a和34b之间基本均衡的情况下，可以了解，密封件66a和66b上的压力还可基本为零，因为密封件66a和66b可以在一侧暴露于润滑剂中，并且可以在另一侧暴露于钻头10的外部54中。

钻头10还可包含主要压力补偿系统，所述主要压力补偿系统包括润滑剂贮存器70。在先前技术钻头中，主要压力补偿系统被布置成使得润滑剂从润滑剂贮存器70释放并将部件连接至钻头10的外部环境。因此，在主要压力补偿系统的操作过程期间，润滑剂流失到钻头。相比之下，在本发明的钻头中，释放的润滑剂替代地转移到相互压盖式润滑系统。

在图2中，钻孔72可穿过开口78来提供润滑剂贮存器70与润滑剂室50之间的流体连通。钻孔72可包含有漂珠74。漂珠74可以与漂珠58同样的材料和同样的形状制成。然而，在给定的钻头10内，漂珠58和74可由不同材料制成并且具有不同形状。钻孔72还可包含插塞76，所述插塞可防止漂珠74的穿过，并且可任选地还对钻孔72末端进行密封。

钻孔72可在不同平面并以与钻孔34的变化角度进行配置。例如，如由图2中的虚线所示，钻孔72可定位在钻孔34下方或其左侧。然而，钻孔72和钻孔34可足够接近，使得开口78在钻孔72和钻孔34的交叉部分处形成。开口78的尺寸可设为使得漂珠58、漂珠74都不可以穿过开口78，使得每个漂珠保持在适当钻孔中。开口78和漂珠58和74还可配置并构建成使得漂珠并不会不可恢复地进入到开口78中。

在操作中，压力可在润滑剂贮存器70中增加，并可在插塞76方向上推动漂珠74。在漂珠74穿过开口78，加压的润滑剂可以进入钻孔34。漂珠74与钻孔72的壁之间的摩擦可导致了钻孔72的上部部分72a与下部部分72b之间的压力的一些变化，但漂珠74可在钻孔72中位移，以便释放漂珠74上的几乎所有压差。钻孔72的部分72a与部分72b可通过漂珠74而脱离彼此流体连通。

图3图示示出根据本发明的实施例的钻头10的部分被剖开的等距视图的示意图，该视图示出结合有将润滑剂储存器70与润滑剂室50连接的开口78的相关联的润滑系统。图3图示图2的一般系统的替代实施例，其中保持球32容纳在不同构造中，并且示出附加润滑特征。在图3的实施例中，润滑剂室50被连接至通道38，所述通道延伸至轴颈28的下端，用以增强润滑剂到轴颈28与牙轮组件40之间界面的供应。

图4图示示出根据图2和3所示的一般实施例的钻头10的部分被剖开的等距视图的示意图，该视图示出交叉部分78的展开图。交叉部分78可为钻孔34与钻孔72交叉的点。虽然示出为椭圆形，但是交叉部分78可为任何形状如方形、矩形、圆形和/或任何其它合适形状的开口。交叉部分78的尺寸可设为使得漂珠58和74可不穿过交叉部分78或不可恢复地进入(例如，以它们不会因压差而移开的方式进入)到所述交叉部分中。例如，漂珠58和74可比交叉部分78更大、或漂珠58和74的形状可设为制止漂珠58和74经由交叉部分78进入钻孔34。

在本发明的某些实施例中，交叉部分78可定位成使得在插塞76与交叉部分78之间可存在有间隙。在其它实施例中，在插塞76与交叉部分78之间可不存在间隙，使得在接触插塞76前，漂珠74可不完全穿过交叉部分78。

图5图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的实施例的牙轮钻头10的各个部件和结合有止回阀82的相关联的润滑系统。在本实施例中，止回阀82可耦接至钻孔72。止回阀82可允许润滑剂在由润滑剂流箭头84所示方向上从润滑剂贮存器70流到钻孔72中。然而，止回阀82可配置成限制润滑剂从钻孔72流到贮存器70中。止回阀82可定位在钻孔72中的介于润滑剂贮存器70与开口78之间的任何点处。止回阀82的使用可阻止对图2-4中示出的漂珠74的使用，或使这种使用不再是必要的。止回阀82可为允许钻孔72内的止回阀的完全功能的任何适当尺寸。

图6图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的实施例的牙轮钻头10的各个部件和结合有长孔68的相关联的润滑系统。在本实施例中，长孔68可为经由开口86连接润滑剂贮存器70和润滑剂室5的钻孔。开口86可由可设置在不同平面上的钻孔72和长孔68的交叉部分形成。开口86可类似于开口78，如相对于图2-4所述。然而，由于长孔68不与钻孔34交叉，因此就可避免两个钻孔的交叉部分的复杂情况，这两个钻孔都包含漂珠。

根据润滑剂室70中的压力，漂珠74可在钻孔72内移动以允许或防止润滑剂移动穿过开口86，这种移动与图2-4所示的实施例中漂珠74在钻孔72内移动以允许或防止润滑剂移动穿过开口78的方式很相同。

虽然示出为椭圆形，但是交叉部分86可为任何形状如方形、矩形、圆形和/或任何其它合适形状的开口。交叉部分86的尺寸可设为使得漂珠74可不穿过交叉部分86。例如，漂珠74可比交叉部分86更大、或漂珠74的形状可设为制止漂珠74经由交叉部分86进入钻孔68。

在本发明的某些实施例中，交叉部分86可定位成使得在润滑剂贮存器70与交叉部分86之间可存在有间隙。在其它实施例中，在润滑剂贮存器70与交叉部分86之间可不存在间隙，使得在接触润滑剂贮存器70前，漂珠72可不完全穿过交叉部分78。

图7图示以截面示出的部分被剖开的示意图,该图示出根据本发明的一些实施例的牙轮钻头10的各个部件和结合有两个润滑剂贮存器70和80的相关联的润滑系统。图7所示钻头10可比图2-6所示钻头10更大，例如，大于12.5”钻头。因此，本实施例可包括两个润滑剂贮存器70和80。润滑剂贮存器70可以经由钻孔72来连接至润滑剂贮存器80。漂珠74可配置成在钻孔72中移动，使得润滑剂贮存器70和80中的压力保持基本均衡。当漂珠74处于钻孔72靠近润滑剂贮存器80的末端处时，可使润滑剂从润滑剂贮存器70通到润滑剂贮存器80之中。随后，它可穿过长孔90到达润滑剂室50。漂珠74可由适于允许漂珠74周围流体通到润滑剂贮存器80中的材料构造成并制成。

图8A-C图示根据本发明的一些实施例的可在相关联的润滑系统中使用的不同的漂珠74(或58)的示例横截面图。漂珠的实例构造和形状仅是可使用的各种各样的不同漂珠的几个实例，并且应当清楚理解，本发明的范围可不仅仅限于本文中描述的插塞的具体形状和类型。

图8A-C图示可由弹性体密封材料制成的漂珠74。珠74可配置成基于珠74每侧上的相关联的压差在钻孔72内移动。珠74可进一步配置成在外表面94上的任何地方接合钻孔72。在图8A中，珠74可为圆柱形。在图8B中，珠74可为弯曲抛物线形的外表面，所述弯曲抛物线形的外表面可减轻在钻孔72内的粘结。在图8C中，珠74可以具有椭圆形外表面。

尽管已经详细描述了本发明及其优点，但应理解，在不背离如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变、替代以及更改。

Claims (12)

1.一种牙轮钻头，所述牙轮钻头包括：

钻头体，所述钻头体具有从其延伸出的至少一个支承臂；

牙轮组件，所述牙轮组件包含轴承或保持球并且可旋转地安装在从每个支承臂延伸出的轴颈上；

润滑剂贮存器，所述润滑剂贮存器设置在每个支承臂中；

润滑剂室，所述润滑剂室设置在每个支承臂中并且流体耦接至所述轴承或保持球；

钻孔，所述钻孔设置在每个支承臂中以便使润滑剂在所述润滑剂贮存器与所述润滑剂室之间连通；

附加钻孔，所述附加钻孔设置在每个支承臂中以便使所述润滑剂室与所述钻头的外部处的井下环境连通；

压力释放机构，所述压力释放机构设置在所述钻孔内，所述压力释放机构包括响应于所述润滑剂贮存器内的压力能够进行操作以在所述钻孔内移动的漂珠，并且所述压力释放机构在所述润滑剂贮存器内的润滑剂的压力超过所述润滑剂室中的润滑剂的压力时能够进行操作以将润滑剂从所述润滑剂贮存器释放至所述润滑剂室中；以及

附加压力释放机构，设置在所述附加钻孔内并且包括附加漂珠，以确保所述润滑剂室中的润滑剂与所述井下环境中的压力基本相同。

2.如权利要求1所述的钻头，其中所述漂珠是球形的。

3.如权利要求1所述的钻头，其中所述漂珠是圆柱形的。

4.如权利要求1所述的钻头，其中所述漂珠是抛物线形的。

5.如权利要求1所述的钻头，其中所述钻孔包含开口，从而允许使润滑剂从所述润滑剂贮存器连通到所述润滑剂室，其中所述钻孔内的漂珠能够在所述开口上方移动，但其不会穿过所述开口或不能恢复地进入到所述开口中。

6.如权利要求5所述的钻头，其中所述开口是由所述钻孔与所述附加钻孔的交叉部分形成。

7.如权利要求6所述的钻头，其中所述附加漂珠不会穿过所述开口或不能恢复地进入到所述开口中。

8.如权利要求1所述的钻头，其中所述压力释放机构还包括止回阀。

9.如权利要求1所述的钻头，其还包括：

附加润滑剂贮存器，所述附加润滑剂贮存器设置在每个支承臂中并且与所述润滑剂室流体连通，其中所述钻孔和所述压力释放机构设置在所述润滑剂贮存器与所述附加润滑剂贮存器之间。

10.一种用于润滑剂压力释放的方法，所述方法包括每当润滑剂贮存器中的压力超过润滑剂室中的压力时便通过打开压力释放机构来将润滑剂从所述润滑剂贮存器释放至所述润滑剂室中，其中所述压力释放机构设置在牙轮钻头中，所述牙轮钻头包括：

钻头体，所述钻头体具有从其延伸出的至少一个支承臂；

牙轮组件，所述牙轮组件包含轴承或保持球并且可旋转地安装在从所述支承臂延伸出的轴颈上；

所述润滑剂贮存器，所述润滑剂贮存器设置在所述支承臂中；

所述润滑剂室，所述润滑剂室设置在所述支承臂中并且流体耦接至所述轴承或保持球上；

钻孔，所述钻孔设置在所述支承臂中以便使润滑剂在所述润滑剂贮存器与所述润滑剂室之间连通；

附加钻孔，所述附加钻孔设置在每个支承臂中以便使所述润滑剂室与所述钻头的外部处的井下环境连通；

所述压力释放机构，所述压力释放机构设置在所述钻孔内并且包括漂珠，其中释放润滑剂包括移动所述漂珠以允许所述润滑剂被释放；以及

附加压力释放机构，设置在所述附加钻孔内并且包括附加漂珠，以确保所述润滑剂室中的润滑剂与所述井下环境中的压力基本相同。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述钻孔包含开口，从而允许使润滑剂从所述润滑剂贮存器连通到所述润滑剂室，其中所述漂珠能够在所述开口上方移动，但其不会穿过所述开口或不能恢复地进入到所述开口中，并且其中释放所述润滑剂包括相对于所述开口将所述漂珠移动到使得润滑剂能够流经所述开口的位置。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述压力释放机构还包括止回阀，并且释放润滑剂包括打开所述止回阀。