ITTO990551A1 - Inserto diamantato per punta di perforazione a frese rotolanti. - Google Patents

Inserto diamantato per punta di perforazione a frese rotolanti. Download PDF

Info

Publication number
ITTO990551A1
ITTO990551A1 IT99TO000551A ITTO990551A ITTO990551A1 IT TO990551 A1 ITTO990551 A1 IT TO990551A1 IT 99TO000551 A IT99TO000551 A IT 99TO000551A IT TO990551 A ITTO990551 A IT TO990551A IT TO990551 A1 ITTO990551 A1 IT TO990551A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
contact surface
diamond
cutting
layer
cutting edge
Prior art date
Application number
IT99TO000551A
Other languages
English (en)
Inventor
Danny E Scott
Original Assignee
Baker Hughes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of ITTO990551A1 publication Critical patent/ITTO990551A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1308761B1 publication Critical patent/IT1308761B1/it

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56Button-type inserts
    • E21B10/567Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts
    • E21B10/5673Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts having a non planar or non circular cutting face
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56Button-type inserts
    • E21B10/567Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts
    • E21B10/573Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts characterised by support details, e.g. the substrate construction or the interface between the substrate and the cutting element
    • E21B10/5735Interface between the substrate and the cutting element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Inserto diamantato per punta di perforazione a frese rotolanti"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce a perfezionamenti nella struttura tagliente di punte per la perforazione del terreno, in particolare punte aventi elementi taglienti aventi su di essi strati diamantati o super-duri.
Nella trivellazione di fori in formazioni rocciose mediante procedimento rotativo, si possono usare punte di perforazione dotate di uno, due o tre frese a rotolamento. La punta di perforazione è vincolata all1estremità inferiore di una batteria di perforazione che viene fatta ruotare dalla superficie o mediante motori o turbine posti all'interno del foro. Le frese montate sulla punta rotolano e scivolano sul fondo del foro di scavo mentre la batteria di perforazione viene ruotata, così da impegnare e disintegrare il materiale roccioso da rimuovere . Le frese a rotolamento sono dotate di denti o elementi taglienti che vengono forzati per penetrare e strappare il fondo del foro di scavo per il peso della batteria di perforazione. I detriti vengono allontanati dal fondo e dalle pareti laterali del foro di scavo mediante lavaggio ad opera di un fluido di perforazione che viene pompato giù dalla superficie attraverso la batteria di perforazione cava e rotante, e vengono trasportati in sospensione nel fluido di perforazione sino alla superficie. Per diversi anni è stata pratica tradizionale dotare le punte per la perforazione del terreno note come PDC, o punte a frese fisse, di elementi od inserti taglienti super-duri o diamantati. Le eccellenti caratteristiche di durezza, resistenza all'usura e dissipazione del calore del diamante e di altri materiali super-duri comportano particolari benefici nelle punte di perforazione a fresa fissa o lame dentate, dove il meccanismo di taglio primario è il raschiamento. Elementi taglienti diamantati nelle punte di perforazione a fresa fissa od a lame dentate comprendono comunemente un disco od una tavoletta di diamante naturale o policristallino formato integralmente su un sottostrato di carburo di tungsteno cementato o di un metallo duro simile in forma di perno o corpo cilindrico che viene successivamente brasato od accoppiamento meccanicamente su un corpo della punta di perforazione.
L'applicazione di elementi taglienti diamantati come struttura tagliente primaria in punte per la perforazione del terreno della varietà a frese rotolanti è stata meno comune rispetto alle punte di perforazione della varietà a frese fisse. Una ragione di questo sta nel fatto che gli elementi taglienti primari delle punte a frese rotolanti sono soggette a carichi più complessi, a seconda della loro collocazione sulle frese, rendendo più probabile la separazione delle tavolette diamantate dai loro substrati. Inoltre, poiché i carichi incontrati dagli elementi taglienti delle punte di perforazione a frese rotolanti sono tipicamente molto più elevati dei carichi sopportati dagli elementi taglienti delle punte a fresa fissa, le concentrazioni di sforzi provocate dalle configurazioni tradizionali a parti piene e scanalate all'interfaccia tra il diamante ed il suo sottostrato, come noto dal brevetto statunitense n. 5.379.854
possono provocare rotture o fratture nel diamante .
Una soluzione viene proposta nei brevetti statunitensi n. 4.525.178, n. 4.504.106, e n.
4.694.918 a nome Hall, che descrivono elementi taglienti per una punta di perforazione a frese rotolanti aventi il diamante ed il sottostrato formati integralmente con uno strato di transizione di un composto di diamante e di carburo tra lo strato di diamante e lo strato di carburo. Questo strato di transizione si propone lo scopo di ridurre le tensioni residue tra il diamante ed il carburo poiché il materiale composito riduce le differenze di proprietà meccaniche e termiche tra i materiali diamante e carburo. Un'altra soluzione, descritta nel brevetto statunitense n. 5.119.714 a nome Scott, propone di formare una camicia di metallo duro attorno ad un nucleo diamantato; sfortunatamente, ciò può essere più difficile da realizzare rispetto alle parti tradizionali piatte PDC e richiede operazioni di finitura costose e complesse.
Esiste perciò il bisogno di disporre di elementi od inserti taglienti diamantati per punte per la perforazione del terreno della varietà a frese rotolanti che siano sufficientemente durevoli per sopportare l'ambiente ostile a fondo scavo e che siano economici da produrre.
Secondo l'invenzione, almeno uno degli elementi taglienti ha un corpo di metallo duro; il corpo ha una base cilindrica che è inserito ad interferenza in uno dei fori del supporto fresa. Il corpo ha una superficie di contatto circolare ad un estremo che è opposta e generalmente parallela al fondo; uno strato convesso di mlateriale super-duro è attaccato alla superficie di contatto.
In una forma di realizzazione il corpo ha superfici laterali che sono troncate per formare una superficie di contatto che è sostanzialmente parallela al fondo. Preferibilmente le superfici di contatto sono coniche e lo strato di materiale superduro è anche conico, formando un apice per le superfici laterali. In un'altra forma di realizzazione lo strato di materiale super-duro è un ovoide che viene legato ad una superficie di contatto del corpo dell'inserto. Lo strato ovoidale può essere centrato assialmente o può essere sfalsato.
Lo strato super-duro è preferibilmente di diamante. In una forma di realizzazione, il diamante è uno strato auto-portante di pellicola diamantata formata tramite deposizione per vaporizzazione chimica la quale viene brasata sulla superficie di contatto. In un'altra forma di realizzazione, lo strato comprende diamante policristallino formato sulla superficie di contatto mediante alta pressione ed alta temperatura.
La figura 1 è una vista prospettica dì una punta per la perforazione del terreno del tipo a frese rotolanti secondo la presente invenzione;
la figura 2 è una vista in sezione di uno degli elementi taglienti della punta di figura 1, la sezione essendo presa secondo la linea 2-2 di figura 3;
la figura 3 è una vista da un estremo dell'elemento tagliente di figura 2;
la figura 4 è una vista in sezione di una forma di realizzazione alternativa di un inserto secondo l'invenzione, la sezione essendo presa secondo la linea 4-4 di figura 5;
la figura 5 è una vista da un estremo dell'elemento tagliente di figura 4;
la figura 6 è una vista in sezione di una seconda forma di realizzazione alternativa di un inserto secondo l'invenzione;
la figura 7 è una vista schematica di parte di una fresa per una punta di perforazione del terreno, in cui è illustrata la collocazione dell'inserto di figura 6.
Facendo riferimento alla figura 1, è illustrata una punta 11 per la perforazione del terreno secondo la presente invenzione. La punta 11 comprende un corpo di punta 13 che è filettato nella propria estensione superiore 15 per collegarsi ad una batteria di perforazione. Ciascun braccio o sezione della punta 11 è provvisto di un compensatore di lubrificazione 17; almeno un ugello 19 è previsto nel corpo 13 della punta per spruzzare un fluido di perforazione dall'interno della batteria di perforazione così da raffreddare e lubrificare la punta 11 durante le operazioni di perforazione. Tre frese 21, 23, 25 sono vincolate in modo girevole ad un albero portante associato a ciascuno dei bracci del corpo a punta 13.
Una pluralità di elementi o inserti taglienti 27 è pressata per accoppiarsi ad interferenza in corrispondenti fori ricavati in ciascuna fresa 21, 23, 25. Almeno alcuni degli inserti sono realizzati come illustrato nelle figure 2 e 3. Un elemento tagliente 27 ha una base cilindrica 29 che è inserita in uno dei fori di una delle frese 21, 23, 25. Un'estremità tagliente 31 sporge dalla base 29, formando con questa una giunzione 32; l'estremità tagliente 31 ha superiici laterali 33 che sono preferibilmente coniche come illustrato nelle figure 2 e 3.
Le superfici laterali 33 convergono dalla giunzione 32 e terminano o sono troncate per definire una superficie di contatto 35. Nella forma di realizzazione di figura 2, la superficie di contatto 35 è generalmente parallela alla superficie inferiore 36 della base 29 ed è perpendicolare ad un asse della base 29. La superficie di contatto 35 ha un perimetro o confine circolare 37 in questa forma di realizzazione. La superficie di contatto 35 e le superfici laterali coniche 33 formano un angolo ottuso 39. La base 29 e l'estremità tagliente 31 sono realizzate in un metallo duro, preferibilmente carburo di tungsteno sinterizzato.
Un tagliente riportato 41 è attaccato alla superficie di contatto 35, formando un apice per le superfici laterali coniche 33. Il tagliente riportato 41 ha un'estremità piatta che si congiunge con la superficie di contatto 35 ed un'estremità convessa che è conica. Il tagliente riportato 41 ha uno spessore maggiore lungo l'asse longitudinale dell’elemento tagliente 27 rispetto alla propria parte periferica. La parte periferica del tagliente riportato 41 è circolare ed è incassato o rastremato in corrispondenza del perimetro 37. La parte periferica del tagliente riportato 41 in corrispondenza del perimetro 37 si trova a raso con le superfici laterali coniche 33, formando un contorno liscio. Nelle figure 2 e 3, lo spessore o estensione assiale 43 del tagliente riportato 41 in corrispondenza del proprio apice è molto minore dell'estensione assiale 45 dalla giunzione 32 alla superficie di contatto 35. Nell'esempio di figura 2, l'estensione assiale 43 è circa il 15% dell'estensione assiale 45.
Il tagliente riportato 41 può essere realizzato in due modi diversi. In un -modo, il tagliente riportato 41 viene formato da uno strato autoportante di una pellicola diamantata; la pellicola diamantata viene unita per contattare la superficie 35 mediante saldatura o brasatura, usando uno strato in lega 42. Strati autoportanti di pellicola diamantata sono disponibili in commercio da diverse fonti comprendenti la Diamonex Diamond Coatings of Allentown, Pennsylvania; Norton Company 's Diamond Film Divisio, Northboro, Massachusetts; e DeBeers Industriai Diamond Division, Ascot, Regno Unito. Nonostante le pellicole diamantate dell'invenzione possano essere formate in vari modi, la tecnica di produzione preferita comporta la formazione degli strati diamantati per mezzo di tecniche di deposizione per vaporizzazione chimica (CVD).
Si sono sviluppate diverse procedure per formare pellicole diamantate mediante deposizione per vaporizzazione chimica e queste sono generalmente ben note; tali procedimenti comportano generalmente l'utilizzo di una miscela di gas idrocarburo, quale il metano, e di gas idrogeno che sono attivati a temperature elevate in un ambiente controllato e che vengono diretti su di un substrato. Le temperature possono variare tra un limite inferiore di 700-900°C fino a superare i 2000°C. A causa delle temperature elevate che si incontrano nella tecnica CVD, il substrato deve avere un punto di fusione superiore a quello richiesto durante il processo di deposizione. I gas attivati reagiscono per formare carbonio allo stato di elemento, il quale viene condensato come pellicola diamantata policristallina sul substrato. La deposizione viene effettuata fino all'ottenimento dello spessore di pellicola desiderato sul substrato.
Una volta che la pellìcola diamantata è formata sul substrato, essa può essere rimossa mediante procedimenti fisici o chimici. Il rilascio fisico della pellicola dal substrato viene solitamente effettuato scegliendo un substrato avente un coefficiente di dilatazione termica diverso da quello della pellicola diamantata. Il raffreddamento del substrato provoca così il rilascio della pellicola dal substrato. In alternativa, il substrato può essere formato di materiali che possono essere rimossi per dissoluzione o per attacco chimico in un composto chimico appropriato. Ciò può essere preferibile quando le pellicole diamantate vengono formate su substrati più intricati e di forma complessa dove il rilascio della pellicola mediante metodi fisici si rivelerebbe difficile o impossibile.
Lo strato di pellicola diamantata formante il tagliente riportato 41 potrà variare in spessore; lo strato diamantato può essere formato in una varietà di forme e con diverse configurazioni o disposizioni superficiali, in questa forma di realizzazione, il substrato avrà una superficie di deposizione conica concava inversa rispetto all'estremità conica convessa del tagliente riportato 41.
Una volta rimossa la pellicola diamantata dal substrato di deposizione, essa può essere applicata per contattare la superficie 35 mediante brasatura o saldatura. La tecnologia di brasatura è stata sviluppata per permettere la brasatura di queste pellicole direttamente su di un substrato avente resistenza al taglio superiore a 3515 kg/cm<2 >(50.000 psi). Una lega di brasatura 42 viene scelta per bagnare entrambi lo strato diamantato 41 e la superficie di contatto 35. Metalli adatti che sono stati utilizzati come leghe di brasatura comprendono il titanio, il tantalio, lo zirconio, il niobio, il cromo e il nichel. La lega di brasatura deve anche avere una temperatura di fusione inferiore alla temperatura di fusione del materiale del corpo 13. La lega di brasatura 42 viene posizionata tra la superficie di contatto 35 e lo strato diamantato 41 e i materiali vengono scaldati a sufficienza affinché la lega di brasatura 42 si fonda e si formi una congiunzione tra lo strato diamantato 41 e il corpo 13. Le temperature richieste per la brasatura sono tipicamente tra 750 e 1200°C. La brasatura viene solitamente effettuata sotto vuoto spinto, preferibilmente superiore a 1x10<-5 >Torr, o in un ambiente di gas inerte privo di ossigeno per impedire al carbonio vicino alla superficie del diamante di reagire con l'ossigeno nell'atmosfera per formare anidride carbonica. La formazione di anidride carbonica può impedire alla lega di brasatura 42 di aderire allo strato diamantato 41 e può compromettere l'integrità del legame tra lo strato 41 e la superficie di contatto 35. L'unità di brasatura diamantata "DLA 2500" è disponibile in commercio dalla G. Paffenhoff GmbH di Remsheid, Germania, e può essere utilizzata per brasare lo strato diamantato 41 sulla superficie di contatto 35 in un'atmosfera di gas inerte.
In un'altra tecnica, il tagliente riportato 41 viene formato sulla superficie di contatto 35 mediante un procedimento ad alta temperatura ed alta pressione. In questo caso, la superficie di contatto 35 preferibilmente ha scanalature o recessi formati in essa per esaltare l'aderenza del diamante. Il procedimento HTHP utilizza materiali super-duri quali diamante naturale, diamante policristallino, nitruro di boro cubico, ed altri materiali simili che si avvicinano al diamante per la durezza ed aventi durezze superiori a circa 3500-5000 nella scala di durezza Knoop. Lo strato super-duro 42 viene formato usando procedimenti come quelli descritti nei brevetti statunitensi n. 3745 623 e n.
3 913 280.
Nella forma di realizzazione delle figure 4 e 5, l'elemento tagliente 47 ha anch'esso una base cilindrica 49 che corrisponde approssimativamente alla profondità del foro in una delle frese 21, 23, 25 in cui verrà inserito l'elemento tagliente 47. Un'estremità tagliente 51 sporge dalla base 49, formando con questa una giunzione 53. L'estremità tagliente 51 ha superfici laterali 55 che sono preferibilmente conformate come una parte inferiore di un ovoide, essendo incurvate secondo un raggio 57 localizzato tra il fondo 61 e la giunzione 53.
Le superfici laterali 55 sono troncate per definire una superficie di contatto 59; nella forma di realizzazione di figura 4, la superficie 59 è generalmente parallela alla superficie di fondo 61 della base 49 ed è perpendicolare ad un asse della base 49. La superficie di contatto 59 ha un perimetro o confine circolare 63. La superficie di contatto 59 e le superfici laterali 55 formano tra di loro un angolo ottuso 65. La base 49 e l'estremità tagliente 51 sono realizzate in un metallo duro, preferibilmente carburo di tungsteno sinterizzato.
Un tagliente riportato 67 è attaccato alla superficie di contatto 59, formando un apice per le superfici laterali 55 a forma di ovoide. Il tagliente riportato 67 è uno strato di un materiale super-duro; il tagliente riportato 67 ha un'estremità piatta che congiunge la superficie di contatto 59 ed un'estremità convessa che è una parte superiore di un ovoide. L'elemento riportato 67 ha spessore maggiore lungo l'asse longitudinale dell'elemento tagliente 47 rispetto alla propria parte periferica. La periferia del tagliente riportato 67 è circolare e incassata o rastremata in corrispondenza del perimetro 63. La periferia del tagliente riportato 67 in corrispondenza del perimetro 63 si trova a raso con le superfici laterali di ovoide 55, formando un contorno liscio. Lo spessore o estensione assiale 71 del tagliente riportato 67 in corrispondenza del proprio apice è molto minore dell'estensione assiale 73 dalla giunzione 53 alla superficie di contatto 59. Il tagliente riportato 67 può essere formato in due modi diversi nella stessa maniera descritta con riferimento alla prima forma di realizzazione.
Secondo una terza forma di realizzazione illustrata nelle figure 5 e 7, l'elemento tagliente 75 ha un corpo che comprende una base cilindrica 77 ed un'estremità tagliente ovoidale 79. La superficie di contatto piatta 81, è tuttavia sghemba o inclinata rispetto all'asse longitudinale 78 della base 77, a differenza della seconda forma di realizzazione. La superficie di contatto 81 ha la superficie di contatto 81 ha un asse centrale 80 che interseca l'asse 78 in un punto all'interno del corpo 77. Il tagliente riportato 83 può avere le stesse dimensioni ed essere formato dello stesso materiale come discusso in relazione alla seconda forma di realizzazione, il tagliente riportato 83 viene brasato sulla superficie di contatto 81, che pone il tagliente riportato 83 su di un'area laterale dell'estremità tagliente 79.
Come illustrato in figura 7, l'elemento tagliente 75 è collocato in una fila secondo una configurazione a tallone in adiacenza alla superficie di riferimento che contiene gli inserti di riferimento 85. L'elemento tagliente 75 è orientato con il tagliente riportato 83 su un lato esterno per impegnare una parete laterale di un foro di scavo. Il lato esterno degli inserti nella fila di tallona è l'area dove si verifica normalmente l'usura maggiore.
La punta di perforazione del terreno secondo la presente invenzione ha molti vantaggi. Lo strato diamantato può essere preformato ed attaccato mediante brasatura. Ciò comporta dei vantaggi in quanto permette di realizzare una varietà di forme e configurazioni. L'estremità tagliente può essere auto-affilante in ambienti altamente abrasivi. La superficie di contatto od interfaccia, essendo parallela al fondo, non viene sovraccaricata. Lo strato diamantato può anche essere formato in un procedimento HTHP.
Nonostante l'invenzione sia stata illustrata in due sole forme di realizzazione, agli esperti del settore risulterà chiaro che l'invenzione non è limitata a queste forme ma è suscettibile di numerose varianti senza esulare dall'ambito dell'invenzione.
RIVENDICAZIONI
1. Punta per la perforazione del terreno comprendente :
un corpo della punta;
un albero di supporto disposto a sbalzo dipendente dal corpo della punta;
una fresa montata per ruotare sull'albero di supporto;
una pluralità di elementi taglienti vincolati all’interno di fori formati nel supporto dell'elemento tagliente, almeno uno degli elementi taglienti comprendendo:
un corpo di elemento tagliente di metallo duro, il corpo di elemento tagliente avendo una base cilindrica che è inserita con interferenza all'interno di uno dei fori, il corpo di elemento tagliente avendo un fondo ad un estremo ed una superficie di contatto all'estremo opposto, la superficie di contatto avendo un perimetro generalmente circolare ed essendo sostanzialmente parallela al fondo; e
uno strato di materiale super-duro legato alla superficie di contatto, lo strato avendo un estremo convesso esposto che definisce un tagliente riportato per l'estremità tagliente, lo strato avendo una periferia che è rastremata e che si accoppia a raso con il corpo dell'elemento tagliente in corrispondenza della periferia della superficie di contatto .
2 . Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui l'estremità convessa dello strato di materiale super-duro è conica.
3 . Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo dell'elemento tagliente ha una porzione conica che si estende dalla base cilindrica, la porzione conica essendo troncata dalla superficie di contatto, ed in cui l'estremità convessa dello strato di materiale super-duro è conica.
4. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo dell'elemento tagliente ha una porzione ovoidale che si estende dalla base cilindrica, la porzione ovoidale essendo troncata dalla superficie di contatto, ed in cui l'estremità convessa dello strato di materiale super-duro è di forma ovoidale.
5. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo dell'elemento tagliente ha una porzione ovoidale che si estende dalla base cilindrica, la porzione ovoidale essendo troncata dalla superficie di contatto, la superficie di contatto essendo obliqua rispetto all'asse longitudinale, ed in cui l'estremità convessa dello strato di materiale super-duro è di forma ovoidale.
6. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui la superficie di contatto è obliqua rispetto all'asse longitudinale e l'elemento tagliente è vincolato al supporto dell'elemento tagliente così da porre il tagliente riportato su un lato esterno dell'elemento tagliente per impegnare una parete laterale di un foro di scavo .
7. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui lo strato di materiale super-duro comprende un elemento preformato attaccato mediante brasatura alla superficie di contatto .
8. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui lo strato di materiale super-duro è uno strato auto-portante di una pellicola diamantata formata mediante deposizione per vaporizzazione chimica che viene brasata sulla superficie di contatto.
9. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 1, in cui lo strato di materiale super-duro è diamante policristallino formato sulla superficie di contatto mediante alta pressione ed alta temperatura.
10. Punta per la perforazione del terreno comprendente:
un corpo della punta;
un albero di supporto disposto a sbalzo dipendente dal corpo della punta;
una fresa montata per ruotare sull'albero di supporto;
una pluralità di elementi taglienti vincolati all'interno di fori formati nelle frese, almeno uno degli elementi taglienti comprendendo:
un corpo di elemento tagliente di un metallo duro, il corpo dell'elemento tagliente avendo una base cilindrica con un fondo che è inserito con interferenza all'interno di uno dei fori;
il corpo di elemento tagliente avendo un'estremità tagliente convessa che sporge dal foro, l'estremità tagliente avendo superfici laterali che sono troncate per formare una superficie di contatto, la superficie di contatto avendo un perimetro periferico che forma un angolo ottuso con le superfici laterali; e
uno strato di materiale super-duro legato alla superficie di contatto, definente un tagliente riportato per l'estremità tagliente, lo strato avendo bordi periferici rastremati che si accoppiano a raso con il perimetro e congiungono in modo liscio le superfici laterali.
11. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10, in cui le superfici laterali e lo strato di materiale super-duro sono di forma conica .
12 . Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10 in cui il corpo dell'elemento tagliente ha una porzione ovoidale che si estende dalla base cilindrica, la porzione ovoidale essendo troncata dalla superficie di contatto ed in cui l'estremità convessa dello strato di materiale super-duro è di forma ovoidale.
13. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10, in cui il corpo dell'elemento tagliente ha una porzione ovoidale che si estende dalla base cilindrica, la porzione ovoidale essendo troncata dalla superficie di contatto, la superficie di contatto essendo obliqua rispetto all'asse longitudinale, ed in cui l'estremità convessa dello strato di materiale super-duro è di forma ovoidale.
14. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10 in cui la superficie di contatto è obliqua rispetto all'asse longitudinale e l'elemento tagliente è vincolato ad una delle frese così da porre il tagliente riportato su un lato esterno dell'elemento tagliente per impegnare una parete laterale di un foro di scavo.
15 . Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10, in cui la superficie di contatto è sostanzialmente parallela al fondo della base, dove la base ha un asse, e dove una distanza assiale dalla superficie di contatto ad un punto di estremità del tagliente riportato è minore di una distanza assiale dalla giunzione dell'estremo tagliente con la base cilindrica alla superficie di contatto .
16 . Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10, in cui lo strato di materiale super-duro è uno strato auto-portante di pellicola diamantata formata tramite deposizione per vaporizzazione chimica che viene brasata sulla superficie di contatto.
17. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 10, in cui lo strato di materiale super-duro è diamante policristallino formato sulla superficie di contatto mediante alta pressione ed riportato su un lato esterno per impegnare una parete laterale di un foro di scavo.
19. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 18, in cui lo strato di materiale super-duro è uno stato auto-portante di pellicola diamantata formata tramite deposizione per vaporizzazione chimica che viene brasata sulla superficie di contatto.
20. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 18, in cui la superficie di contatto è sostanzialmente piatta.
alta temperatura.
18. Punta per la perforazione del terreno comprendente:
un corpo;
un albero di supporto disposto a sbalzo dipendente dal corpo della punta;
una fresa montata per ruotare sull'albero di supporto;
una pluralità di elementi taglienti vincolati all'interno di fori formati nelle frese, almeno uno degli elementi taglienti comprendendo:
un corpo di elemento tagliente di metallo duro, il corpo di elemento tagliente avendo una base cilindrica che è inserita ad interferenza all'interno di uno dei fori, il corpo di elemento tagliente avendo un fondo ad un estremo, un'estremità tagliente sporgente che ha forma di ovoide ed è troncata per formare una superficie di contatto, la superficie di contatto essendo obliqua rispetto all'asse longitudinale del corpo;
uno strato di materiale super-duro legato alla superficie di contatto, lo strato avendo un'estremità convessa esposta di forma ovoidale; ed in cui l'elemento tagliente è orientato all'interno di uno dei fori così da posizionare il tagliente

Claims (1)

  1. riportato su un lato esterno per impegnare una parete laterale di un foro di scavo. 19. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 18, in cui lo strato di materiale super-duro è uno stato auto-portante di pellicola diamantata formata tramite deposizione per vaporizzazione chimica che viene brasata sulla superficie di contatto. 20. Punta per la perforazione del terreno secondo la rivendicazione 18, in cui la superficie di contatto è sostanzialmente piatta.
IT1999TO000551A 1998-06-29 1999-06-28 Inserto diamantato per punta di perforazione a frese rotolanti. IT1308761B1 (it)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/106,981 US6105694A (en) 1998-06-29 1998-06-29 Diamond enhanced insert for rolling cutter bit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITTO990551A1 true ITTO990551A1 (it) 2000-12-28
IT1308761B1 IT1308761B1 (it) 2002-01-10

Family

ID=22314242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT1999TO000551A IT1308761B1 (it) 1998-06-29 1999-06-28 Inserto diamantato per punta di perforazione a frese rotolanti.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6105694A (it)
BE (1) BE1013522A5 (it)
IT (1) IT1308761B1 (it)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374932B1 (en) * 2000-04-06 2002-04-23 William J. Brady Heat management drilling system and method
US6460636B1 (en) * 1998-02-13 2002-10-08 Smith International, Inc. Drill bit inserts with variations in thickness of diamond coating
US6167833B1 (en) * 1998-10-30 2001-01-02 Camco International Inc. Wear indicator for rotary drilling tools
US6637527B1 (en) * 2000-06-08 2003-10-28 Smith International, Inc. Cutting structure for roller cone drill bits
US20030232324A1 (en) * 2001-05-31 2003-12-18 Chiron Corporation Chimeric alphavirus replicon particles
US20090107684A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Cooke Jr Claude E Applications of degradable polymers for delayed mechanical changes in wells
US20040231845A1 (en) 2003-05-15 2004-11-25 Cooke Claude E. Applications of degradable polymers in wells
US7416035B2 (en) * 2003-08-13 2008-08-26 Smith International, Inc. Shaped inserts with increased retention force
GB2427633B (en) * 2005-05-17 2007-08-15 Smith International Drill bit and method of designing a drill bit
US7757789B2 (en) * 2005-06-21 2010-07-20 Smith International, Inc. Drill bit and insert having bladed interface between substrate and coating
JP2009511636A (ja) 2005-10-18 2009-03-19 ノバルティス ヴァクシンズ アンド ダイアグノスティクス, インコーポレイテッド アルファウイルスレプリコン粒子による粘膜免疫および全身免疫
US7624825B2 (en) * 2005-10-18 2009-12-01 Smith International, Inc. Drill bit and cutter element having aggressive leading side
US8021721B2 (en) * 2006-05-01 2011-09-20 Smith International, Inc. Composite coating with nanoparticles for improved wear and lubricity in down hole tools
US7743855B2 (en) * 2006-09-05 2010-06-29 Smith International, Inc. Drill bit with cutter element having multifaceted, slanted top cutting surface
US7686106B2 (en) * 2007-01-03 2010-03-30 Smith International, Inc. Rock bit and inserts with wear relief grooves
US7798258B2 (en) * 2007-01-03 2010-09-21 Smith International, Inc. Drill bit with cutter element having crossing chisel crests
US8205692B2 (en) * 2007-01-03 2012-06-26 Smith International, Inc. Rock bit and inserts with a chisel crest having a broadened region
US7631709B2 (en) 2007-01-03 2009-12-15 Smith International, Inc. Drill bit and cutter element having chisel crest with protruding pilot portion
US7681338B2 (en) * 2007-02-12 2010-03-23 Hall David R Rolling assembly and pick assembly mounted on a trencher
US7676968B2 (en) * 2007-02-12 2010-03-16 Hall David R Roller assembly
US7950170B2 (en) * 2007-05-14 2011-05-31 Hall David R Skewed roller on an excavator
EP2053198A1 (en) 2007-10-22 2009-04-29 Element Six (Production) (Pty) Ltd. A pick body
US8028773B2 (en) * 2008-01-16 2011-10-04 Smith International, Inc. Drill bit and cutter element having a fluted geometry
US9587475B2 (en) 2008-12-23 2017-03-07 Frazier Ball Invention, LLC Downhole tools having non-toxic degradable elements and their methods of use
US9217319B2 (en) 2012-05-18 2015-12-22 Frazier Technologies, L.L.C. High-molecular-weight polyglycolides for hydrocarbon recovery
US8079413B2 (en) 2008-12-23 2011-12-20 W. Lynn Frazier Bottom set downhole plug
US8496052B2 (en) 2008-12-23 2013-07-30 Magnum Oil Tools International, Ltd. Bottom set down hole tool
US9506309B2 (en) 2008-12-23 2016-11-29 Frazier Ball Invention, LLC Downhole tools having non-toxic degradable elements
US8899317B2 (en) 2008-12-23 2014-12-02 W. Lynn Frazier Decomposable pumpdown ball for downhole plugs
JP2012515846A (ja) 2009-01-22 2012-07-12 エレメント シックス アブラシヴェス エス.エー. 研磨インサート
US9062522B2 (en) 2009-04-21 2015-06-23 W. Lynn Frazier Configurable inserts for downhole plugs
US9163477B2 (en) 2009-04-21 2015-10-20 W. Lynn Frazier Configurable downhole tools and methods for using same
US9109428B2 (en) 2009-04-21 2015-08-18 W. Lynn Frazier Configurable bridge plugs and methods for using same
US9127527B2 (en) 2009-04-21 2015-09-08 W. Lynn Frazier Decomposable impediments for downhole tools and methods for using same
US9562415B2 (en) 2009-04-21 2017-02-07 Magnum Oil Tools International, Ltd. Configurable inserts for downhole plugs
US9181772B2 (en) 2009-04-21 2015-11-10 W. Lynn Frazier Decomposable impediments for downhole plugs
BRPI1013965A2 (pt) * 2009-05-04 2016-04-05 Smith International sistema de moagem e método de moagem.
US8851207B2 (en) 2011-05-05 2014-10-07 Baker Hughes Incorporated Earth-boring tools and methods of forming such earth-boring tools
SA111320671B1 (ar) 2010-08-06 2015-01-22 بيكر هوغيس انكور عوامل القطع المشكلة لادوات ثقب الارض و ادوات ثقب الارض شاملة عوامل القطع هذه و الطرق المختصة بها
GB201021729D0 (en) 2010-12-22 2011-02-02 Element Six Production Pty Ltd Cutting element
US8607899B2 (en) 2011-02-18 2013-12-17 National Oilwell Varco, L.P. Rock bit and cutter teeth geometries
USD703713S1 (en) 2011-07-29 2014-04-29 W. Lynn Frazier Configurable caged ball insert for a downhole tool
USD694280S1 (en) 2011-07-29 2013-11-26 W. Lynn Frazier Configurable insert for a downhole plug
USD694281S1 (en) 2011-07-29 2013-11-26 W. Lynn Frazier Lower set insert with a lower ball seat for a downhole plug
USD698370S1 (en) 2011-07-29 2014-01-28 W. Lynn Frazier Lower set caged ball insert for a downhole plug
US9194189B2 (en) 2011-09-19 2015-11-24 Baker Hughes Incorporated Methods of forming a cutting element for an earth-boring tool, a related cutting element, and an earth-boring tool including such a cutting element
EP2812523B1 (en) 2012-02-08 2019-08-07 Baker Hughes, a GE company, LLC Shaped cutting elements for earth-boring tools and earth-boring tools including such cutting elements
EP3326485A1 (en) 2012-08-20 2018-05-30 Forever Mount, LLC A brazed joint for attachment of gemstones to a metallic mount
US20140182947A1 (en) 2012-12-28 2014-07-03 Smith International, Inc. Cutting insert for percussion drill bit
US11828108B2 (en) 2016-01-13 2023-11-28 Schlumberger Technology Corporation Angled chisel insert
CN112337403B (zh) * 2020-11-04 2021-09-28 吉林大学 一种表面增强的三脊异形聚晶金刚石复合片及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4504106A (en) 1983-05-31 1985-03-12 Max Fechter Electrical cord securing apparatus
US4525178A (en) 1984-04-16 1985-06-25 Megadiamond Industries, Inc. Composite polycrystalline diamond
US4694918A (en) 1985-04-29 1987-09-22 Smith International, Inc. Rock bit with diamond tip inserts
US4811801A (en) * 1988-03-16 1989-03-14 Smith International, Inc. Rock bits and inserts therefor
US4858707A (en) * 1988-07-19 1989-08-22 Smith International, Inc. Convex shaped diamond cutting elements
US5158148A (en) * 1989-05-26 1992-10-27 Smith International, Inc. Diamond-containing cemented metal carbide
SE9002135D0 (sv) * 1990-06-15 1990-06-15 Sandvik Ab Improved tools for percussive and rotary crusching rock drilling provided with a diamond layer
US5119714A (en) 1991-03-01 1992-06-09 Hughes Tool Company Rotary rock bit with improved diamond filled compacts
FR2677699B1 (fr) * 1991-06-11 1997-03-14 Total Petroles Outil de forage a molettes coniques rotatives.
US5746280A (en) * 1996-06-06 1998-05-05 Baker Hughes Incorporated Earth-boring bit having shear-cutting inner row elements
US5337844A (en) * 1992-07-16 1994-08-16 Baker Hughes, Incorporated Drill bit having diamond film cutting elements
GB2273306B (en) * 1992-12-10 1996-12-18 Camco Drilling Group Ltd Improvements in or relating to cutting elements for rotary drill bits
US5341890A (en) * 1993-01-08 1994-08-30 Smith International, Inc. Ultra hard insert cutters for heel row rotary cone rock bit applications
US5351770A (en) * 1993-06-15 1994-10-04 Smith International, Inc. Ultra hard insert cutters for heel row rotary cone rock bit applications
US5379854A (en) 1993-08-17 1995-01-10 Dennis Tool Company Cutting element for drill bits
US5370195A (en) * 1993-09-20 1994-12-06 Smith International, Inc. Drill bit inserts enhanced with polycrystalline diamond
US5706906A (en) * 1996-02-15 1998-01-13 Baker Hughes Incorporated Superabrasive cutting element with enhanced durability and increased wear life, and apparatus so equipped

Also Published As

Publication number Publication date
BE1013522A5 (fr) 2002-03-05
US6105694A (en) 2000-08-22
IT1308761B1 (it) 2002-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITTO990551A1 (it) Inserto diamantato per punta di perforazione a frese rotolanti.
US6068070A (en) Diamond enhanced bearing for earth-boring bit
EP0643792B1 (en) Rolling cone bit with wear resistant insert
US6290008B1 (en) Inserts for earth-boring bits
USRE45748E1 (en) Modified cutters and a method of drilling with modified cutters
US9816324B2 (en) Cutting element incorporating a cutting body and sleeve and method of forming thereof
US6098730A (en) Earth-boring bit with super-hard cutting elements
US6065552A (en) Cutting elements with binderless carbide layer
US7568534B2 (en) Dual-edge working surfaces for polycrystalline diamond cutting elements
CA2505828C (en) Modified cutters
US9284790B2 (en) Innovative cutting element and cutting structure using same
US9759015B2 (en) Liquid-metal-embrittlement resistant superabrasive compacts
EP1116858B1 (en) Insert
US4699227A (en) Method of forming cutting structures for rotary drill bits
CA2538807C (en) Cutter for maintaining edge sharpness
US20080164072A1 (en) Degradation Assembly
US20110212303A1 (en) PDC Cutter with Stress Diffusing Structures
CA2656913C (en) Pdc cutters with enhanced working surfaces adjacent a cavity
EP3399136B1 (en) Methods of forming polycrystalline diamond compacts
US6439327B1 (en) Cutting elements for rotary drill bits
ITTO20010009A1 (it) Utensile rotativo da perforazione a lame dentate a movimento lateraleridotto e procedimento di trivellazione sotterranea.
ITTO980118A1 (it) Punta di trivellatrice con utensile da taglio rotante, avente elementi di taglio prevalentemente super-duri.
US4781256A (en) Cutting structures for rotary drill bits
KR20090048127A (ko) 굴착 공구용 인서트