RU2412326C2 - Буровое долото для роторного бурения и способ его изготовления - Google Patents
Буровое долото для роторного бурения и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412326C2 RU2412326C2 RU2008123050/03A RU2008123050A RU2412326C2 RU 2412326 C2 RU2412326 C2 RU 2412326C2 RU 2008123050/03 A RU2008123050/03 A RU 2008123050/03A RU 2008123050 A RU2008123050 A RU 2008123050A RU 2412326 C2 RU2412326 C2 RU 2412326C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bit
- shank
- powder
- composition
- green
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 158
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 123
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 67
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 79
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 41
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 26
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 23
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 23
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 17
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 12
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 claims description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 3
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 26
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 18
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 12
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 9
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 238000007531 graphite casting Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 3
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 3
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910002065 alloy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000009770 conventional sintering Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004482 other powder Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/62—Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/245—Making recesses, grooves etc on the surface by removing material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F2005/002—Tools other than cutting tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровым долотам для роторного бурения и к способам их изготовления. Технический результат - повышение сопротивления абразивному износу и эрозионной стойкости корпуса долота. Способ изготовления буровых долот для роторного бурения включает изготовление корпуса долота и хвостовика долота, конструкция которого позволяет присоединять его к колонне бурильных труб, а также присоединение хвостовика долота к корпусу долота. Формирование корпуса долота включает изготовление составного элемента из "неспеченного" порошка, имеющего первую область с первым составом материала, а также вторую область со вторым, иным составом материала, а также по меньшей мере частичное спекание составного элемента из "неспеченного" порошка. Способ может включать изготовление порошковой смеси, прессование данной порошковой смеси с получением "неспеченного" составного элемента, а также спекание "неспеченного" составного элемента до достижения им конечной плотности. При этом изготавливается хвостовик долота, который содержит отверстие, а выемка изготавливается в поверхности корпуса долота при помощи машинной обработки. Это отверстие находится на одной линии с конструктивным элементом, а удерживающий элемент проходит сквозь данное отверстие. Буровое долото имеет корпус долота, состоящий из композита на основе связующего материала с множеством твердых частиц, распределенных в связующем материале. Хвостовик долота присоединен к корпусу долота при помощи удерживающего элемента. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Притязание на приоритет
По настоящей заявке испрашивается приоритет патентной заявки США 11/271153, поданной 10 ноября 2005 г., которая имеет отношение к заявке 11/272439, поданной 10 ноября 2005 г. от имени Redd H.Smith, John H.Stevens, Jim Duggan, Nicholas J.Lyons, Jimmy W.Eason, Jared D.Gladney, James A.Oxford и Benjamin J.Chrest и имеющей название "Буровые долота для роторного бурения и способы изготовления буровых долот с корпусом из композита из связующего материала с другими частицами".
Область техники
Настоящее изобретение в основном относится к буровым долотам и к другим инструментам, которые могут быть использованы для пробуривания подземных пластов (пород), а также к способам изготовления таких буровых долот.
Предпосылки создания изобретения
Буровые долота для роторного бурения обычно используются для пробуривания стволов скважин или буровых скважин в земельных пластах (толщи подземных пород). Один тип такого бурового долота для роторного бурения представляет собой буровое долото с запрессованными резцами (часто называемое долотом лопастного типа вида "рыбий хвост"), которое обычно имеет множество режущих элементов, закрепленных на торцевой области корпуса долота. Обычно подобные режущие элементы бурового долота с запрессованными резцами имеют либо дискообразную форму, либо по существу цилиндрическую форму. Режущая поверхность, содержащая твердый суперабразивный материал, такой как взаимно скрепленные частицы поликристаллического алмаза, может присутствовать на по существу округлой торцевой поверхности каждого режущего элемента. Подобные режущие элементы часто называются резцами, "армированными поликристаллическими синтетическими алмазами" (АПСА). Обычно такие режущие элементы изготавливаются отдельно от корпуса долота и закрепляются внутри карманов (углублений), образованных во внешней поверхности корпуса долота. В качестве связующего материала, который может быть использован для крепления режущих элементов к корпусу долота, может применяться адгезив (склеивающее вещество) или, что является более типичным, твердый припой. Буровое долото с запрессованными резцами может быть помещено в ствол скважины таким образом, что режущие элементы будут размещаться рядом с земельным пластом, через который необходимо осуществить пробуривание. По мере проворачивания бурового долота режущие элементы скалывают и срезают прочь поверхность нижерасположенного земельного пласта.
Корпус долота для роторного бурения обычно крепится к закаленной стальной шейке долота, имеющей резьбовую соединительную часть, изготовленную согласно стандарту Американского нефтяного института (АНИ) и служащую для присоединения бурового долота к колонне бурильных труб. Такая колонна бурильных труб содержит трубчатую колонну и муфтовый конец сегментов оборудования, служащий для отделения бурового долота от остального бурильного оборудования на поверхности. Оборудование, такое как ротор буровой установки или верхний силовой привод, может использоваться для вращения колонны бурильных труб и бурового долота внутри ствола скважины. Альтернативным образом шейка бурового долота может быть напрямую подсоединена к ведущему валу забойного двигателя, который после этого может быть использован для вращения бурового долота.
Корпус бурового долота для роторного бурения может быть изготовлен из стали. Альтернативным образом корпус бурового долота может быть изготовлен из композитного материала "матрица - частицы" (называемый также далее "композит из (на основе) связующего материала с (распределенными в нем) частицами"). Такие корпуса долот обычно изготавливаются посредством погружения стальной заготовки в материал из карбидных частиц, таких как частицы карбида вольфрама (WC), и пропитывания материала из карбидных частиц матричным материалом (обычно называемым "связующим" материалом), таким как медный сплав, что позволяет получить корпус долота, по существу изготовленный из композита из связующего материала с другими частицами. Буровые долота, имеющие корпус, изготовленный из такого композитного материала, могут иметь лучшие характеристики с точки зрения эрозионной стойкости и износостойкости по сравнению с буровыми долотами, имеющими стальные корпуса.
Традиционное буровое долото 10, которое имеет корпус, содержащий связующий материал с частицами из другого материала, изображено на фиг.1. Как здесь показано, такое буровое долото 10 содержит корпус 12 долота, который закреплен на хвостовике 20 (бура). Корпус 12 долота содержит буровую коронку 14 и короночное кольцо 16, вмонтированное в буровую коронку 14. Буровая коронка 14 содержит связующий материал с частицами иного материала, такими как, к примеру, частицы карбида вольфрама, внедренные в связующий материал из медного сплава. Корпус 12 долота крепится к хвостовику 20 при помощи резьбового соединения 22 и сварного шва 24, который проходит вокруг бурового долота 10 по его внешней поверхности вдоль места соединения корпуса 12 долота и хвостовика 20. Хвостовик 20 содержит резьбовую соединительную часть 28 (изготовленную согласно стандарту АНИ), служащую для присоединения бурового долота 10 к колонне бурильных труб (не показана).
Корпус 12 долота имеет лопасти или лезвия 30, которые отделены друг от друга при помощи отверстий 32 в долоте для выноса бурового шлама. Внутренние проходы 42 для жидкости (бурового раствора) пролегают от торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота до продольного канала 40 долота, который проходит через хвостовик 20 и частично через корпус 12 долота. Вкладыши промывочной насадки долота (не показаны) могут располагаться на торцевой (лицевой) поверхности 18 корпуса 12 долота во внутренних проходах 42 для жидкости.
Множество АПСА резцов 34 располагаются на торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота. АПСА резцы 34 могут располагаться вдоль лезвий 30 внутри карманов (углубление) 36, которые образованы в торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота и могут сзади поддерживаться при помощи подпорок 38, которые могут представлять собой интегральную часть буровой коронки 14 корпуса 12 долота.
Короночное кольцо 16, изображенное на фиг.1, обычно является цилиндрической трубкой. Альтернативным образом данное короночное кольцо 16 может иметь относительно сложную конфигурацию и может содержать внешние выступы, соответствующие лезвиям 30, или иные конструктивные элементы как на торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота, так и выступающие из нее.
Во время операций пробуривания буровое долото 10 помещается внизу ствола скважины и проворачивается, в то время как буровой раствор подается под давлением к торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота через продольный канал 40 долота и через внутренние канавки 42 для прохода жидкости. По мере того как АПСА резцы 34 скалывают или срезают прочь нижележащий земляной пласт, буровой шлам смешивается и перемешивается с буровым раствором и проходит через отверстия 32 в долоте для выноса бурового шлама и через затрубное пространство между стенкой буровой скважины и колонной бурильных труб к поверхности земельного пласта.
Традиционно корпуса буровых долот, которые содержат композит на основе связующего материала с другими частицами, как это объяснено ранее на примере корпуса 12 бурового долота, изготавливались внутри графитовых литейных форм. Полости графитовых литейных форм обычно обрабатывались при помощи станка с пятью степенями подвижности (пятикординатного станка). После этого при помощи ручных инструментов происходила тонкая обработка полости графитовой литейной формы для придания изготавливаемой конструкции специфических конструктивных черт. При этом могла потребоваться дополнительная глиняная набойка, чтобы добиться желаемой конфигурации некоторых конструктивных элементов корпуса долота. Где это было необходимо, могли применяться заранее изготовленные элементы или убирающиеся впоследствии вкладыши (которые могли представлять собой керамические компоненты, графитовые компоненты или песчаные набивные компоненты, покрытые резиной), которые могли помещаться внутри литейной формы и использоваться для определения границ внутренних канавок 42, карманов 36 для режущих элементов, отверстий 32 в корпусе долота для выноса бурового шлама, а также иных внешних конструктивных элементов корпуса 12 долота. Полость графитовой литейной формы заполнялась материалом из твердых карбидных частиц (такого как карбид вольфрама, карбид титана, карбид тантала и пр.). После этого заранее изготовленное короночное кольцо 16 могло помещаться внутрь литейной формы в подходящем для этого месте и в необходимом положении. Короночное кольцо 16 обычно по меньшей мере частично было погружено в материал из твердых карбидных частиц внутри литейной формы.
Литейная форма далее могла быть подвергнута вибрации, или же частицы могли быть упакованы каким-либо иным образом, чтобы уменьшить расстояние между прилегающими частицами зернистого карбидного материала. Связующий материал, такой как сплав на основе меди, мог быть расплавлен, а зернистый карбидный материал мог быть пропитан расплавленным связующим материалом. Далее литейная форма и корпус 12 долота могли быть подвергнуты охлаждению для затвердения связующего материала. Короночное кольцо 16 прикреплялось к составному связующему материалу с частицами иного материала, который формировал буровую коронку 14 при охлаждении корпуса 12 долота и затвердевании связующего материала. После охлаждения корпуса 12 долота он вынимался из литейной формы, а все вкладыши вынимались из корпуса 12 долота. При этом для выемки корпуса 12 долота обычно требовалось разрушить графитовую литейную форму.
Как это было объяснено ранее, обычно требовалось разрушить графитовую литейную форму для выемки корпуса 12 долота. После того, как корпус 12 долота был вынут из литейной формы, он мог быть закреплен на хвостовике 20. Поскольку композит из связующего материала с другими частицами, который применялся для изготовления буровой коронки 14, является относительно твердым и нелегко поддается машинной обработке, используется короночное кольцо 16 для прикрепления корпуса долота к шейке долота. На наружной поверхности короночного кольца 16 может быть нарезана резьба для образования резьбового соединения 22 между корпусом 12 долота и хвостовиком 20. Хвостовик 20 может быть накручен на корпус 12 долота, после чего вдоль места соединения корпуса 12 долота и хвостовика 20 может быть выполнен сварной шов 24.
После отливки корпуса 12 долота к торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота могут крепиться АПСА резцы 34 при помощи, к примеру, пайки твердым припоем, механического или адгезионного прикрепления. Альтернативным образом резцы 34 могут крепиться к торцевой поверхности 18 корпуса 12 долота во время процесса спекания корпуса долота, если в резцах 34 применяются термостойкие синтетические или натуральные алмазы.
Литейные формы, используемые для отливки корпусов долот, плохо пригодны для машинной обработки по причине их размера, формы и состава материала, использованного для их изготовления. Помимо этого, для изготовления литейной формы и для изготовления определенных конструктивных особенностей корпуса долота после выемки его из литейной формы часто требуются операции с использованием ручных инструментов, что еще более усложняет процесс повторного воспроизводства корпусов долот. Эти факты, вместе с тем фактом, что лишь один корпус долота может быть изготовлен при использовании одной литейной формы, усложняет процесс повторного воспроизводства множественного числа корпусов долот, имеющих единообразные размеры. Ввиду таких несоответствий форма, прочность и, в конечном счете, рабочие характеристики во время бурения могут варьироваться от долота к долоту, что затрудняет возможность установления средней продолжительности работы конкретного бурового долота. В результате этого буровые долота на колонне бурильных труб обычно заменяются чаще, чем это было бы желательно, чтобы предотвратить неожиданные поломки бурового долота, что приводит к дополнительным затратам.
Как должно быть понятно из предшествующего описания, процесс изготовления корпуса долота, которое содержит композит из связующего материала с другими частицами, является весьма дорогостоящим, сложным многостадийным трудоемким процессом, требующим отдельного изготовления промежуточного продукта (литейной формы) до того, как конечный продукт (корпус долота) может быть отлит. Более того, заготовки, литейные формы и иные использующиеся предварительно отформованные заготовки должны быть сконструированы и изготовлены индивидуальным способом. В то же самое время, хотя корпуса долот, которые содержат композит из связующего материала с другими частицами, могут иметь значительные преимущества с точки зрения сопротивления абразивному износу и эрозионной стойкости по сравнению с корпусами долот из стали согласно известному уровню техники, более низкая прочность и трещиностойкость (прочность сопротивления хрупкому излому) таких корпусов долот препятствует их применению в определенных случаях.
Таким образом, имеется необходимость в способе изготовления корпуса долота, который бы содержал композит из связующего материала с другими частицами и который бы исключал необходимость применения литейной формы и предоставлял бы корпус долота, который мог бы легко крепиться к хвостовику или иному компоненту колонны бурильных труб. Помимо этого, известные способы изготовления корпуса долота, который содержит композит из связующего материала с другими частицами, ограничивают доступные составы такого материала такими составами, которые включают связующие материалы, способные к расплавлению для пропитывания зернистого карбидного материала при температурах, которые не разрушают данный зернистый карбидный материал, короночное кольцо или теплоустойчивые алмазы, содержащиеся в сборном узле литейной формы. Таким образом, имеется необходимость в способе, подходящем для изготовления корпуса долота, содержащего композит из связующего материала с другими частицами, который бы не требовал пропитывания зернистого карбидного материала расплавленным связующим материалом.
Раскрытие изобретения
Согласно одной своей особенности настоящее изобретение включает способ изготовления корпуса бурового долота для роторного бурения. Этот способ включает формирование корпуса долота, хвостовика, конструкция которого позволяет крепить его к колонне бурильных труб, а также присоединение хвостовика к корпусу долота. Изготовление корпуса долота включает изготовление составного элемента (детали) из "неспеченного" (так называемого "зеленого") порошка, имеющего первую область, составляющий материал которой имеет первый состав, а также вторую область, состав составляющего материала которой отличается от первого состава материала. Такой составной элемент из "неспеченного" порошка по меньшей мере частично спекается.
Согласно другой своей особенности способ включает изготовление корпуса долота и хвостовика, конструкция которого позволяет крепить его к колонне бурильных труб. Хвостовик долота имеет внешнюю стенку, окружающую продольный канал, и по меньшей мере одно отверстие, проходящее через эту внешнюю стенку. По меньшей мере один конструктивный элемент в поверхности корпуса долота изготавливается при помощи машинной обработки (станка). Отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, находится на одной линии с конструктивным элементом в поверхности корпуса долота, а удерживающий элемент проходит через отверстие, пронизывающее внешнюю стенку хвостовика. Механическое взаимодействие хвостовика, удерживающего элемента и конструктивного элемента в корпусе долота препятствует отделению корпуса долота от хвостовика. При этом корпус долота изготавливается посредством прессования порошковой смеси, которая содержит множество частиц и связующий материал, служащие для изготовления составного элемента из "неспеченного" порошка, который впоследствии спекается до достижения им конечной плотности.
Согласно еще одной своей особенности настоящее изобретение включает буровое долото для роторного бурения, которое содержит корпус долота и хвостовик, присоединенный к корпусу долота. Хвостовик имеет внешнюю стенку, окружающую продольный канал. Удерживающий элемент проходит сквозь по меньшей мере часть внешней стенки хвостовика и упирается по меньшей мере в одну поверхность корпуса долота. Механическое взаимодействие хвостовика, удерживающего элемента и корпуса долота по меньшей мере частично закрепляет хвостовик на корпусе долота. Корпус долота содержит композит на основе связующего материала с другими частицами. Такой композит содержит множество твердых частиц, распределенных внутри связующего материала. Такие твердые частицы могут содержать материал, выбираемый из алмаза, карбида бора, нитрида бора, алюминиевого нитрида и карбидов или боридов из группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Za и Cr. Связующий материал может выбираться из группы, состоящей из сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта, сплавов на основе титана, сплавов на основе железа и никеля, сплавов на основе железа и кобальта и сплавов на основе никеля и кобальта.
Характерные признаки, преимущества и альтернативные особенности настоящего изобретения станут понятными специалистам в данной области техники из анализа последующего детального описания в комбинации с сопроводительными чертежами, на которых:
фиг.1 представляет собой частичный боковой вид в поперечном разрезе традиционного бурового долота для роторного бурения, которое имеет корпус, содержащий композит из связующего материала с другими частицами;
фиг.2 представляет собой частичный боковой вид в поперечном разрезе предлагаемого в настоящем изобретении бурового долота для роторного бурения;
фиг.3А-3К иллюстрирует способ изготовления корпуса бурового долота для роторного бурения, изображенного на фиг.2;
фиг.4-4В иллюстрируют еще один способ изготовления корпуса бурового долота для роторного бурения, изображенного на фиг.2;
фиг.5 представляет собой вид сбоку на хвостовик, изображенный на фиг.2;
фиг.6 представляет собой вид в поперечном разрезе на хвостовик, изображенный на фиг.5, вдоль изображенной линии сечения 6-6;
фиг.7 представляет собой боковой вид в поперечном разрезе другого варианта корпуса бурового долота;
фиг.8 представляет собой вид в поперечном разрезе корпуса бурового долота, изображенного на фиг.7, вдоль линии сечения 8-8; и
фиг.9 представляет собой боковой вид в поперечном разрезе еще одного варианта корпуса бурового долота.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Чертежи, представленные в данном документе, не означают реальные изображения какого-либо материала, устройства, системы или способа, а лишь представляют собой принципиальные схематичные представления, которые приводятся с целью описать настоящее изобретение. Дополнительно к этому, общие элементы данных чертежей могут сохранять одни и те же номерные обозначения.
Термин "неспеченный", используемый в данном документе, означает неспеченный (несплавленный) порошок (так называемый "зеленый порошок").
Термин "неспеченный ("зеленый") корпус долота", используемый в данном документе, означает неспеченную деталь, состоящую из множества связанных друг с другом при помощи связующего материала дискретных частиц, такая деталь имеет размер и форму, позволяющие изготовить корпус долота, пригодный для использования в конструкции бурового долота, изготавливаемого из этой детали при помощи последующего производственного процесса, включающего в качестве неограничивающего примера машинную обработку и уплотнение.
Термин "частично спеченный", используемый в данном документе, означает частично спеченный (сплавленный) порошок (так называемый "коричневый порошок").
Термин "частично спеченный ("коричневый") корпус долота", используемый в данном документе, означает частично спеченную деталь, состоящую из множества частиц, по меньшей мере часть из которых была сближена, чтобы добиться по меньшей мере частичного сцепления между прилегающими частицами, такая деталь имеет размер и форму, позволяющие изготовить корпус долота, пригодный для использования в конструкции бурового долота, изготавливаемого из этой детали при помощи последующего производственного процесса, включающего в качестве неограничивающего примера машинную обработку и уплотнение. Частично спеченные корпуса долота могут изготавливаться, к примеру, частичным спеканием неспеченых корпусов долота.
Термин "спекание", используемый в данном документе, означает уплотнение составного элемента из твердых частиц, включающее избавление от по меньшей мере части пор между начальными частицами (что происходит при сжимании), сочетающееся с соединением и сцеплением соседних частиц.
Как это используется в данном документе, термин "сплав на основе [металла]" (где [металл] означает любой металл) означает технически чистый [металл] в добавление к металлам сплава, где весовой процент [металла] в сплаве больше, чем весовой процент любого иного составляющего элемента сплава.
Как это используется в данном документе, термин "состав материала" означает химический состав и микроструктуру материала. Другими словами, материалы, имеющие одинаковый химический состав, но разную микроструктуру, считаются материалами с разными составами материала.
Как это используется в данном документе, термин "карбид вольфрама" означает любой состав материала, который содержит химические соединения вольфрама и углерода, такие как, к примеру, WC, W2C, а также комбинации WC и W2C. Карбид вольфрама включает, к примеру, литой карбид вольфрама, спеченный карбид вольфрама, а также крупнокристаллический карбид вольфрама.
Буровое долото 50 для роторного бурения, которое представляет один из возможных вариантов выполнения настоящего изобретения, изображено на фиг.2. Буровое долото 50 содержит корпус 52, который включает композит из связующего материала с другими частицами. Буровое долото 50 может также содержать хвостовик 70 (бура), прикрепленный к корпусу 52 долота.
Хвостовик 70 имеет по существу цилиндрическую внешнюю стенку, имеющую как внешнюю, так и внутреннюю поверхности. Внешняя стенка хвостовика 70 окружает по меньшей мере часть продольного канала 66 долота, который проходит через буровое долото 50. По меньшей мере одна из поверхностей внешней стенки хвостовика 70 долота может быть сконфигурирована для присоединения хвостовика 70 к корпусу долота 52. Хвостовик 70 также может иметь входящее или охватывающее резьбовое соединение 28, изготовленное согласно стандарту АНИ, которое служит для присоединения бурового долота 50 к колонне бурильных труб (не показана). Одно или более отверстий 72 могут проходить сквозь внешнюю стенку хвостовика 70. Эти отверстия более детально описаны ниже.
В случае некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения корпус 52 долота бурового долота 50 для роторного бурения может в основном быть изготовлен и состоять из композита из связующего материала с другими частицами иного материала. Помимо этого, состав такого композита может избирательно варьироваться в разных областях корпуса 52 долота, для того чтобы разные области корпуса долота имели бы различные индивидуально подобранные физические свойства или характеристики.
В случае неограничивающего примера корпус 52 долота может включать первую область 54, имеющую первый тип состава материала, а также вторую область 56, имеющую второй, отличный тип состава материала. Первая область 54 может включать более низко расположенные в продольном направлении и отходящие вбок области корпуса 52 долота, которые обычно называются "коронкой" корпуса 52 долота. Первая область 54 может включать торцевую (лицевую) поверхность 68 корпуса 52 долота, которая может быть сконфигурирована таким образом, чтобы нести множество режущих АПСА элементов 34. К примеру, внутри или на торцевой поверхности 68 корпуса 52 долота может находиться множество карманов (углублений) 36 и подпорок 38 для удержания и поддержки АПСА резцов 34. Далее, в первой области 54 корпуса 52 может находиться множество лезвий (лопастей) 30 и отверстий 32 для выноса бурового шлама. Вторая область 56 может включать более высоко расположенные в продольном направлении и сходящиеся области корпуса 52 долота. Продольный канал 66 долота может по меньшей мере частично проходить через вторую область 56 корпуса 52 долота.
Вторая область 56 может содержать по меньшей мере одну поверхность 58, которая сконфигурирована для присоединения корпуса 52 долота к хвостовику 70. В случае неограничивающего примера по меньшей мере в одной поверхности 58 второй области 56 может быть образована по меньшей мере одна выемка 60, которая сконфигурирована для присоединения корпуса 52 долота к хвостовику 70. Каждая такая выемка может соответствовать и находится на одной линии с отверстием, проходящим через внешнюю стенку хвостовика 70. Внутри каждого отверстия в хвостовике 70 и внутри каждой выемки 60 может находиться удерживающий элемент 80. Механическое взаимодействие хвостовика 70, удерживающего элемента 80 и корпуса 52 долота может воспрепятствовать продольному отделению корпуса 52 долота от хвостовика 70, а также может воспрепятствовать проворачиванию корпуса 52 долота относительно продольной оси L50 бурового долота 50 для роторного бурения относительно хвостовика 70.
В случае предпочтительного варианта осуществления изобретения, изображенного на фиг.2, мы видим, что буровое долото 50 для роторного бурения включает два удерживающих элемента 80. В случае неограничивающего примера каждый удерживающий элемент 80 может включать продолговатый цилиндрический стержень, который проходит через отверстие в хвостовике 70 и через выемку 60, имеющуюся в поверхности 58 корпуса 52 долота.
Механическое взаимодействие хвостовика 70, удерживающего элемента 80 и корпуса 52 долота может также создать по существу однородный зазор или промежуток между поверхностью хвостовика 70 и поверхностями 58 во второй области 56 корпуса 52 долота. В случае неограничивающего примера между хвостовиком 70 и корпусом 52 долота может быть создан по существу однородный зазор величиной, находящейся в интервале от приблизительно 50 микрон (0,002 дюйма) до приблизительно 150 микрон (0,006 дюйма), когда удерживающие элементы 80 помещаются внутри отверстий в хвостовике 70 и выемках 60 корпуса 52 долота.
В по существу однородном зазоре между хвостовиком 70 и поверхностями 58 во второй области 56 корпуса 52 долота может присутствовать твердый припой 82, такой как, к примеру, металлический сплав на основе серебра или металлический сплав на основе никеля. В качестве альтернативы твердому припою или в добавление к нему вокруг вращающегося бурового долота 50 на его наружной поверхности вдоль места соединения корпуса 52 долота и хвостовика 70 долота может присутствовать сварной шов 24. Сварной шов 24 и твердый припой 82 могут использоваться для дальнейшего крепления хвостовика 70 к корпусу 52 долота. В данной конфигурации, если крепление твердым припоем 82, а также сварным швом 24 в месте по существу однородного зазора между хвостовиком 70 и поверхностями 58 во второй области 56 корпуса долота придет в негодность, в то время как буровое долото 50 будет находиться внизу буровой скважины во время операции бурения, удерживающие элементы 80 могут предотвратить продольное отделение корпуса 52 долота от хвостовика 70, тем самым предотвращая утерю корпуса 52 долота в стволе буровой скважины.
Как указывалось ранее, первая область 54 корпуса 52 долота может иметь первый состав материала, а вторая область 56 корпуса 52 долота может иметь второй, иной состав материала. Первая область 54 может содержать композит на основе связующего материала с другими частицами. Вторая область 56 корпуса 52 долота может включать металл, металлический сплав или же композит на основе связующего материала с другими частицами. В случае неограничивающего примера состав материала первой области 54 может подбираться таким образом, чтобы демонстрировать более высокие качества эрозионной стойкости и более высокие износостойкие качества, чем состав материала второй области 56. Состав материала второй области 56 может подбираться таким образом, чтобы облегчить машинную обработку второй области 56. Способ, в соответствии с которым могут подбираться физические свойства с целью облегчения машинной обработки второй области 56, может по меньшей мере частично зависеть от способа машинной обработки, который предполагается использовать. Например, если необходимо обработать вторую область 56 используя такие традиционные методы машинной обработки, как токарная обработка, обработка на фрезеровочном станке, а также обработка посредством сверления, состав материала второй области 56 может выбираться так, чтобы он обладал меньшим уровнем твердости и повышенным уровнем пластичности. Альтернативным образом, если является желательным обработать вторую область 56 путем использования таких технологий машинной обработки, как ультразвуковая обработка, которая может предусматривать использование ультразвуковых вибраций в отношении инструмента, состав материала второй области 56 может подбираться таким образом, чтобы он обладал большим уровнем твердости и меньшим уровнем пластичности. В случае некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения состав материала второй области 56 может подбираться таким образом, чтобы он обладал бы более высоким уровнем вязкости (прочности сопротивления хрупкому излому), чем состав материала первой области 54. В случае других предпочтительных вариантов осуществления изобретения состав материала второй области 56 может подбираться таким образом, чтобы он обладал физическими свойствами, которые были бы подобраны для облегчения сварки второй области 56. В случае неограничивающего примера состав материала второй области 56 может быть подобран таким образом, чтобы он облегчил приваривание второй области 56 к хвостовику 70. Понимается, что различные области корпуса 52 долота могут иметь типы строения материала, которые выбираются или подбираются таким образом, чтобы обладать любыми желаемыми физическими свойствами или характеристиками, и что данное изобретение не ограничивается выбором или подбором составов материала таких областей, которые бы демонстрировали определенные физические свойства или характеристики, описываемые в данном документе.
Определенные физические свойства и характеристики составного материала (такие как твердость) могут определяться путем использования подходящего правила аддитивности, как это известно из уровня техники. Другие физические свойства и характеристики составного материала могут определяться без использования правила аддитивности. Такие физические свойства могут включать, к примеру, стойкость к эрозии и износу.
Композит на основе связующего материала с другими частицами первой области 54 может включать множество твердых частиц, беспорядочно распределенных по связующему материалу. Такие твердые частицы могут представлять собой алмаз или керамические материалы, такие как карбиды, нитриды, оксиды и бориды (включая карбид бора (В4С)). Говоря более точно, такие твердые частицы могут представлять собой карбиды и бориды, полученные из таких элементов, как W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Та, Cr, Zr, Al и Si. В случае неограничивающего примера материалы, которые могут использоваться для изготовления твердых частиц, включают карбид вольфрама (Wc, W2C), карбид титана (TiC), карбид тантала (ТаС), диборид титана (TiB2), карбид хрома, нитрид титана (TiN), карбид ванадия (VC), оксид алюминия (Аl2О3), нитрид алюминия (AlN), нитрид бора (BN), а также карбид кремния (SiC). Помимо этого, комбинации различных твердых частиц могут быть использованы для подгонки физических свойств и характеристик композита из связующего материала с другими частицами. Такие твердые частицы могут быть изготовлены путем использования технологий, известных сведущим в данной области знаний специалистам. Наиболее подходящими материалами для твердых частиц являются доступные для приобретения материалы, а изготовление оставшихся материалов находится в пределах возможностей специалистов в данной области.
Связующий материал композита может включать, к примеру, сплавы на основе кобальта, железа, никеля, железа и никеля, кобальта и никеля, железа и кобальта, алюминия, меди, магния и титана. Такой связующий материал может также подбираться из технически чистых элементов, таких как кобальт, алюминий, медь, магний, титан, железо и никель. В качестве неограничивающего примера такой связующий материал может включать углеродистую сталь, легированную сталь, нержавеющую сталь, инструментальную сталь, марганцовистую сталь Гадфильда, материал из суперсплава никеля или кобальта, смеси на никелевой или железной основе с малым температурным коэффициентом линейного расширения, такие как INVAR®. Как это используется в данном документе, термин "суперсплав" относится к сплавам на основе железа, никеля, а также кобальта, весовой состав которых по крайней мере на 12% представлен хромом. Дополнительные примеры сплавов, которые могут быть использованы в качестве связующего материала, включают аустенитную сталь, суперсплавы на основе никеля, такие как INCONEL®625M или Rene 9, а также сплавы типа INVAR®, имеющие температурный коэффициент линейного расширения, который близко совпадает с температурным коэффициентом линейного расширения для твердых частиц, используемых в составе составного связующего материала. Чем более точно температурный коэффициент линейного расширения такого связующего материала будет соответствовать температурному коэффициенту линейного расширения данных твердых частиц, тем больше будет возможностей для уменьшения проблем, связанных с остаточным напряжением и термической усталостью. Другим примером связующего материала является аустенитная марганцовистая сталь Гадфильда (Fe с весовым содержанием Мn, приблизительно равным 12%, и С, равным 1,1%).
Состав материала второй области 56 корпуса долота может включать, к примеру, любой из ранее описанных связующих материалов композита, который использовался в случае с первой областью 54 корпуса 52 долота. Альтернативным образом состав материала второй области 56 корпуса 52 долота может содержать композит на основе связующего материала с другими частицами, в котором твердые частицы беспорядочно распределены в связующем материале. Такие твердые частицы и связующие материалы могут выбираться из тех, что были описаны ранее в отношении первой области 54 корпуса 52 долота. Состав материала второй области 56 корпуса 52 долота, однако, может подбираться, чтобы облегчить машинную обработку второй области 56 посредством задействования традиционных технологий машинной обработки. Такие традиционные технологии машинной обработки могут включать, к примеру, токарную обработку, обработку на фрезеровочном станке, а также обработку посредством сверления, которые могут быть использованы для придания конфигурации второй области 56 корпуса 52 долота для присоединения к хвостовику 70. Например, такие конструктивные элементы, как выемки 60, могут быть изготовлены посредством машинной обработки в одной или более поверхностях 58 второй области 56 корпуса 52 долота, чтобы придать соответствующую конфигурацию второй области 56 корпуса 52 долота для присоединения его к хвостовику 70.
В случае одного предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения первая область 54 корпуса 52 долота может в основном быть изготовлена и состоять из композита из связующего материала с другими частицами. При этом композит из связующего материала с другими частицами может содержать множество частиц карбида вольфрама -400 меш по ASTM (Американское общество по испытанию материалов). Как это используется в данном документе, "частицы -400 меш по ASTM" означает частицы, которые проходят через сито №400 согласно стандарту ASTM, как это указано в спецификации ASTM Е-11-04 под названием "Стандартная спецификация для проволочной ткани и сеток для целей тестирования". Такие частицы карбида вольфрама могут иметь максимальный диаметр, не превышающий приблизительно 38 микрон. Подобный связующий материал может содержать металлический сплав на основе кобальта, около 95% весового состава которого будет представлено кобальтом. Частицы карбида вольфрама могут составлять приблизительно от 60% до 95% от веса композита из связующего материала с другими частицами, а сам такой связующий материал может составлять приблизительно от 5% до 40% от веса композита. Говоря более точно, частицы карбида вольфрама могут составлять приблизительно от 75% до 85% от веса композита, а связующий материал может составлять приблизительно от 15% до 25% от веса композита.
Вторая область 56 корпуса 52 долота может в значительной мере быть изготовлена и состоять из того же самого материала, который используется в качестве составного материала в составном связующем материале, содержащем частицы иного материала, первой области 54.
В случае другого предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения как первая 54, так и вторая 56 области корпуса 52 долота могут в основном быть изготовлены и состоять из композита из связующего материала с другими частицами.
В качестве неограничивающего примера связующий материал первой области 54, содержащий частицы иного материала, может содержать множество частиц карбида вольфрама -635 меш по ASTM. Как это используется в данном документе, "частицы -635 меш по ASTM" означает частицы, которые проходят через сито №635 согласно стандарту ASTM, как это указано в спецификации ASTM E11-04. Такие частицы карбида вольфрама могут иметь максимальный диаметр, не превышающий приблизительно 20 микрон. Например, композит первой области 54 может содержать множество частиц карбида вольфрама, диаметр которых находится в интервале приблизительно от 0,5 микрон до 10 микрон. Связующий материал может содержать металлический сплав на основе никеля и кобальта, содержание никеля в котором будет составлять около 50% по весу такого сплава, а содержание кобальта в котором будет составлять около 50%. При этом частицы карбида вольфрама могут составлять приблизительно от 60% до 95% от веса комопозита первой области 54, а связующий материал может составлять приблизительно от 5% до 40%. Говоря более конкретно, частицы карбида вольфрама могут составлять приблизительно от 75% до 85%, а связующий материал может составлять приблизительно от 15% до 25%.
Более того, композитный материал второй области 56 может содержать множество частиц карбида вольфрама -635 меш по ASTM. Такие частицы карбида вольфрама могут иметь максимальный диаметр, не превышающий приблизительно 20 микрон. Например, композит второй области 56 может содержать множество частиц карбида вольфрама, диаметр которых находится в интервале приблизительно от 0,5 микрон до 10 микрон. Такой композитный материал второй области 56 может быть по существу идентичным материалу первой области 54. Альтернативным образом композитный материал второй области 56 может отличаться от материала первой области 54. При этом частицы карбида вольфрама могут составлять приблизительно от 65% до приблизительно 70% от веса композита второй области 56, а связующий материал может составлять приблизительно от 30% до 35%.
Фиг.3А-3К изображают способ изготовления корпуса 52 долота. Обычно корпус 52 долота бурового долота 50 для роторного бурения может изготавливаться посредством раздельного изготовления первой области 54 и второй области 56 в виде "частично спеченных" деталей, дальнейшего соединения "частично спеченных" деталей и получения единого "частично спеченного" корпуса долота, а также спекания данного единого "частично спеченного" корпуса долота до достижения им желаемой конечной плотности.
Ссылаясь на фиг.3А, мы видим, что первая порошковая смесь 89 может быть запрессована в пресс-форму или металлическую форму 86 при помощи перемещаемого поршня или плунжера 88. Первая порошковая смесь 89 может содержать множество твердых частиц и множество частиц, составляющих связующий материал. Твердые частицы и связующий материал могут выбираться из тех видов, что ранее были описаны в отношении фиг.2. В виде необязательного примера порошковая смесь 89 может также включать присадки, которые обычно используются при прессовании порошковых смесей, такие как, к примеру, цементирующие вещества для обеспечения смазки во время процесса прессования, а также для обеспечения конструкционной прочности запрессованному составному элементу из порошка, пластификаторы, служащие для придания большей гибкости цементирующему веществу, а также смазочные материалы или уплотнители, служащие для уменьшения трения между частицами.
Металлическая форма 86 может содержать внутреннюю полость, поверхностями которой придана форма и конфигурация, способствующие образованию по меньшей мере некоторых из поверхностей первой области 54 корпуса 52 долота. Плунжер 88 также может иметь поверхности, которым придана конфигурация для образования или придания формы по меньшей мере некоторым поверхностям первой области 54 корпуса 52 долота. Вставки или вкладыши 87 могут быть помещены внутри металлической формы 86 и могут быть использованы для определения границ внутренних канавок 42 для прохода жидкости. Дополнительные вкладыши 87 (не показаны) могут использоваться для определения границ карманов 36 режущих элементов, отверстий 32 в долоте для выноса бурового шлама, а также других конструктивных элементов первой области 54 корпуса 52 долота.
Плунжер 88 может с большим усилием быть введен в металлическую форму 86 благодаря применению механического или гидравлического оборудования или машин с целью прессования первой порошковой смеси 89 внутри металлической формы 86 и образования первого составного элемента 90 из "неспеченного" порошка, изображенного на фиг.3Б. Металлическая форма 86, плунжер 88 и первая порошковая смесь 89 необязательно могут быть подвергнуты нагреванию во время процесса прессования.
В случае альтернативных способов прессования порошковой смеси 89 эта порошковая смесь 89 может быть подвергнута прессованию по существу под изостатическими давлениями, возникающими внутри камеры сжатия, что происходит благодаря использованию способов, известных сведущим в данной области техники специалистам.
Первый составной элемент 90 из "неспеченного порошка", изображенный на фиг.3Б, может содержать множество частиц (твердых частиц и частиц связующего материала), удерживаемых вместе с помощью цементирующего материала, содержащегося в порошковой смеси 89 (фиг.3А), как это было описано ранее. Определенные структурные конструктивные элементы могут быть изготовлены в корпусе составного элемента 90 из "неспеченного порошка" при помощи использования традиционных технологий машинной обработки, включая, к примеру, технологии токарной обработки, технологии обработки фрезерными станками и технологии сверления. Также могут быть использованы и ручные инструменты для ручного изготовления или придания окончательной формы конструктивным элементам внутри или на поверхности составного элемента 90 из "неспеченного порошка". В случае неограничивающего примера при помощи станков или каким-либо иным образом в составном элементе 90 из "неспеченного порошка" могут быть образованы отверстия 32 (фиг.2) для выноса бурового шлама.
Первый составной элемент 90 из "неспеченного порошка", изображенный на фиг.3Б, может по меньшей мере частично быть подвергнут спеканию. Например, составной элемент 90 из "неспеченного порошка" может быть подвергнут частичному спеканию для получения первого элемента 91 из "частично спеченного" порошка, изображенного на фиг.3В, плотность которого ниже, чем уровень желаемой конечной плотности. Прежде чем подвергнуться спеканию составной элемент 90 из "неспеченного" порошка может быть подвергнут воздействию относительно высоких температур, что способствует удалению любых нестойких примесей, которые содержались в порошковой смеси 89 (фиг.3А), как это было объяснено ранее. Помимо этого, составной элемент 90 из "неспеченного порошка" может быть подвергнут воздействию соответствующей газообразной среды, состав которой подбирается, чтобы также содействовать удалению таких примесей. Такая газообразная среда может содержать, к примеру, водород, нагретый до температуры приблизительно 500°С.
Определенные структурные конструктивные элементы могут быть изготовлены в первой "частично спеченной" детали 91 при помощи использования традиционных технологий машинной обработки, включая, к примеру, технологии токарной обработки, технологии обработки фрезерными станками и технологии сверления. Также могут быть использованы и ручные инструменты для ручного изготовления или придания окончательной формы конструктивным элементам внутри или на поверхности "частично спеченной" детали 91. В случае неограничивающего примера при помощи станков или каким-либо иным образом в "частично спеченной" детали 91 могут быть изготовлены карманы 36 для режущих элементов, что ведет к образованию профилированной "частично спеченной" детали 92, изображенной на фиг.3Г.
Обращаясь к фиг.3Д, мы видим, что вторая порошковая смесь 99 может быть запрессована в пресс-форму или металлическую форму 96 при помощи перемещаемого поршня или плунжера 98. Вторая порошковая смесь 99 может содержать множество частиц, составляющих связующий материал, а также необязательно может содержать множество твердых частиц. Связующий материал и твердые частицы могут выбираться из тех видов, что ранее были описаны в отношении фиг.2. В виде необязательного примера порошковая смесь 99 может также включать присадки, которые обычно используются при прессовании порошковых смесей, такие как, к примеру, цементирующие вещества для обеспечения смазки во время процесса прессования, а также для обеспечения конструкционной прочности запрессованному составному элементу из порошка, пластификаторы, служащие для придания большей гибкости цементирующему веществу, а также смазочные материалы или уплотнители, служащие для уменьшения трения между частицами.
Металлическая форма 96 может содержать внутреннюю полость, поверхностями которой придана форма и конфигурация, способствующие образованию по меньшей мере некоторых из поверхностей второй области 56 корпуса 52 долота. Плунжер 98 также может иметь поверхности, которым придана конфигурация для образования или придания формы по меньшей мере некоторым поверхностям второй области 56 корпуса 52 долота. Одна или более вставок или вкладышей 97 могут быть помещены внутри металлической формы 96 и могут быть использованы для определения границ внутренних канавок 42 для прохода жидкости. Дополнительные вкладыши 97 (не показаны) могут использоваться для определения других конструктивных элементов второй области 56 корпуса 52 долота, когда это будет необходимо.
Плунжер 98 может с большим усилием быть введен в металлическую форму 96 благодаря применению механического или гидравлического оборудования или машин с целью прессования второй порошковой смеси 99 внутри металлической формы 96 и образования второго составного элемента 100 из "неспеченного" порошка, изображенного на фиг.3Е. Металлическая форма 96, плунжер 98 и вторая порошковая смесь 99 необязательно могут быть подвергнуты нагреванию во время процесса прессования.
В случае альтернативных способов прессования порошковой смеси 99 эта порошковая смесь 99 может быть подвергнута прессованию по существу под изостатическими давлениями, возникающими внутри камеры сжатия, что происходит благодаря использованию способов, известных сведущим в данной области техники специалистам.
Второй составной элемент 100 из "неспеченного порошка", изображенный на фиг.3Е, может содержать множество частиц (частиц связующего материала и, необязательно, твердых частиц), удерживаемых вместе с помощью цементирующего материала, содержащегося в порошковой смеси 99 (фиг.3Д), как это было описано ранее. Определенные структурные конструктивные элементы могут быть изготовлены в корпусе составного элемента 100 из "неспеченного порошка" по мере необходимости при помощи использования традиционных технологий машинной обработки, включая, к примеру, технологии токарной обработки, технологии обработки фрезерными станками и технологии сверления. Также могут быть использованы и ручные инструменты для ручного изготовления или придания окончательной формы конструктивным элементам внутри или на поверхности составного элемента 100 из "неспеченного порошка".
Второй составной элемент 100 из "неспеченного порошка", изображенный на фиг.3Е, может по меньшей мере частично быть подвергнут спеканию. Например, составной элемент 100 из "неспеченного порошка" может быть подвергнут частичному спеканию для получения второй детали 101 из "частично спеченного" порошка, изображенной на фиг.3Ж, плотность которой ниже, чем уровень желаемой конечной плотности. Прежде чем подвергнуться спеканию, составной элемент 100 из "неспеченного" порошка может быть подвергнут воздействию относительно высоких температур, что способствует удалению любых нестойких примесей, которые содержались в порошковой смеси 99 (фиг.3Д), как это было объяснено ранее.
Определенные структурные конструктивные элементы по мере необходимости могут быть изготовлены во второй "частично спеченной" детали 101 при помощи использования традиционных технологий машинной обработки, включая, к примеру, технологии токарной обработки, технологии обработки фрезерными станками и технологии сверления. Также могут быть использованы и ручные инструменты для ручного изготовления или придания окончательной формы конструктивным элементам внутри или на поверхности "частично спеченной" детали 101.
После этого "частично спеченная" деталь 101, изображенная на фиг.3Ж, может быть вставлена в изготовленную ранее профилированную "частично спеченную" деталь 92, изображенную на фиг.3Г, с целью получения единого "частично спеченного" корпуса 106 долота, изображенного на фиг.3З. Такой единый "частично спеченный" корпус 106 долота далее может быть подвергнут полному спеканию до достижения им уровня конечной плотности, что приводит к получению ранее описанного корпуса 52 долота, изображенного на фиг.2. Поскольку процесс спекания включает процесс уплотнения и избавления от пористости внутри детали, такая деталь, подвергаемая процессу спекания, уменьшится в размерах во время процесса спекания. Подобная деталь во время спекания может быть подвержена линейной усадке величиной от 10% до 20%. В результате этого необходимо принимать во внимание сокращение размера и учитывать его при конструировании черт инструментов (пресс-форм, металлических форм и т.п.) или особенностей машинной обработки деталей, которые не являются полностью спеченными.
В случае альтернативного способа составной элемент 100 из "неспеченного" порошка, изображенный на фиг.3Е, может быть вставлен или собран в единую конструкцию вместе с составным элементом 90 из "неспеченного" порошка, изображенным на фиг.3Б, образуя "неспеченный" корпус долота. "Неспеченный" корпус долота после этого может быть подвернут машинной обработке, как это будет необходимо, а также подвергнут спеканию до достижения им желаемого уровня конечной плотности. Пограничные поверхности составного элемента 90 из "неспеченного" порошка и составного элемента 100 из "неспеченного" порошка могут быть вплавлены или скреплены вместе во время процесса спекания. Альтернативным образом "неспеченный" корпус долота может быть частично подвергнут спеканию до образования "частично спеченного" корпуса долота. По мере необходимости "частично спеченный" корпус долота может быть подвергнут машинной обработке и формованию, а полученный в результате "частично спеченный" корпус долота после этого может быть спечен до достижения им желаемого уровня конечной плотности.
Состав материала первой области 54 (и, следовательно, состав первой порошковой смеси 89, изображенной на фиг.3А) и состав материала второй области 56 (и, следовательно, состав второй порошковой смеси 99, изображенной на фиг.3Д) могут быть подобраны таким образом, чтобы быть способными по существу к похожему уменьшению объема во время процесса спекания.
Процесс спекания, описанный в данном документе, может включать традиционное спекание в вакуумной печи, спекание в вакуумной печи, вслед за которым следует традиционный процесс горячего изостатического прессования, а также процесс спекания, за которым следует процесс изостатического прессования при температурах, уровень которых приблизительно равен уровню температуры спекания (часто называемый как совмещенный процесс спекания - горячего изостатического прессования). Помимо этого, процесс спекания, описанный в данном документе, может включать субликвидную фазу спекания. Другими словами, указанный процесс спекания может производиться при температурах, приблизительно равных, но все же находящихся ниже уровня линии плавления фазовой диаграммы для связующего материала. Например, процесс спекания, описанный в данном документе, может производиться при использовании разного количества традиционных методов, известных специалистам, сведущим в данной области техники, таких как процесс быстрого ненаправленного сжатия (ROC), процесс Сеrаcоn™, процесс горячего изостатического прессования или переделки (адаптации) таких процессов.
Говоря в широком смысле и лишь в качестве примера, спекание детали из "неспеченного" порошка с использованием процесса быстрого ненаправленного сжатия задействует предварительное спекание детали из "неспеченного" порошка при относительно низкой температуре до достижения лишь определенного уровня, достаточного для предания достаточной жесткости конструкции детали, позволяющей вести ее последующую обработку. Полученная в результате "частично спеченная" деталь завертывается в такой материал, как графитовая фольга, чтобы герметизировать данную "частично спеченную" деталь. Завернутая "частично спеченная" деталь помещается в контейнер, который заполняется частицами керамического материала, полимера или стеклянного материала, имеющими значительно более низкий уровень температуры плавления, чем уровень температуры плавления связующего материала в данной "частично спеченной" детали. Контейнер нагревается до желаемой температуры спекания, величина которой находится выше величины уровня температуры плавления частиц керамического материала, полимера или стеклянного материала, но находится ниже уровня расплавления связующего материала в "частично спеченной" детали. Нагретый контейнер с расплавленными частицами керамического материала, полимера или стеклянного материала (а также "частично спеченная" деталь, которая к этому моменту уже погружена в эти расплавленные частицы) помещается под металлический или гидравлический пресс, такой как ковочно-штамповочный пресс, который используется для приложения силы прессования к расплавленному керамическому или полимерному материалу. Изостатические давления внутри расплавленного керамического, полимерного или стеклянного материала ускоряют процессы консолидации и спекания данной "частично спеченной" детали при повышенных температурах внутри контейнера. Расплавленный керамический, полимерный или стеклянный материал действует как передатчик давления и нагрева к "частично спеченной" детали. Таким образом расплавленный керамический, полимерный или стеклянный материал действует как среда для передачи давления, через которую давление прилагается к данной детали во время ее спекания. Вслед за ослаблением силы прессования и охлаждением эта спеченная деталь далее вынимается из керамического, полимерного или стеклянного материала. Более детальное объяснение процесса быстрого ненаправленного сжатия и пригодного для его применения оборудования описывается в патентах US 4094709, 4233720, 4341557, 4526748, 4547337, 4562990, 4596694, 4597730, 4656002, 4744943 и 5232522.
Процесс Сеrаcоn™, который аналогичен вышеупомянутому процессу быстрого ненаправленного сжатия, может также быть приспособлен для использования в случае настоящего изобретения, чтобы полностью спечь "частично спеченные" детали до достижения ими уровня конечной плотности. В случае процесса Сеrаcоn™ данная "частично спеченная" деталь покрывается керамическим покрытием, таким как оксид алюминия, диоксид циркония или оксид хрома. При этом также могут быть использованы и иные аналогичные твердые, обычно инертные, защитные, удаляемые покрытия. Такая "частично спеченная" деталь с нанесенным покрытием является полностью затвердевшей, что происходит посредством приложения по меньшей мере изостатического давления к данной "частично спеченной" детали с нанесенным покрытием при помощи использования керамических частиц вместо использования жидкой среды, как это происходит в случае процесса быстрого ненаправленного сжатия. Более детальное объяснение процесса Сеrаcоn™ дается в патенте US 4499048.
Как было объяснено ранее, состав материала второй области 56 корпуса 52 долота может подбираться таким образом, чтобы облегчить машинную обработку второй области 56 даже в полностью спеченном состоянии. После спекания единого "частично спеченного" корпуса 106 долота, изображенного на фиг.3З, до достижения им уровня желаемой конечной плотности в полностью спеченной детали при помощи использования технологий машинной обработки могут быть изготовлены определенные структурные конструктивные элементы с получением корпуса 52 долота, который изображен отдельно от хвостовика 70 (фиг.2) на фиг.3И. Например, поверхности 58 второй области 56 корпуса 52 долота могут быть подвергнуты машинной обработке для изготовления конструктивных элементов или черт, служащих для присоединения хвостовика 70 (фиг.2) долота к корпусу 52 долота. В случае неограничивающего примера в поверхности 58 второй области 56 корпуса 52 долота при помощи станка могут быть изготовлены две выемки 60, как это изображено на фиг.3И. Каждая выемка 60 может иметь, к примеру, полуциркульное поперечное сечение. Помимо этого, каждая такая выемка 60 может радиально проходить вокруг части второй области 56 корпуса 52 долота, как это изображено на фиг.3К. В подобной конфигурации поверхность второй области 56 корпуса 52 долота внутри каждой выемки 60 может иметь форму, представляющую собой угловую секцию частичного тороида. Как это используется в данном документе, термин "тороид" означает поверхность, образуемую замкнутой кривой (такой как круг), проворачивающейся вокруг, но не пересекая или включая, оси, помещенной в плоскости, которая включает эту замкнутую кривую. Альтернативным образом поверхность второй области 56 корпуса 52 долота внутри каждой выемки 60 может иметь форму, которая по существу образует частичный цилиндр. Две такие выемки 60 могут располагаться по существу на противоположных сторонах второй области 56 корпуса 52 долота, как это изображено на фиг.3К.
Как было описано в данном документе, первая область 54 и вторая область 56 корпуса бурового долота 52 могут изготавливаться отдельно друг от друга в виде "частично спеченных" конструкций и далее собираться в единую "частично спеченную" деталь, которая может быть подвергнута спеканию до желаемого конечного уровня плотности. В случае альтернативных способов изготовления корпуса 52 долота первая область 54 может быть изготовлена посредством запрессования первой порошковой смеси в металлическую форму для изготовления первого составного элемента из "неспеченного" порошка, добавления второй порошковой смеси в ту же самую металлическую форму и запрессование второй порошковой смеси в металлической форме вместе с первым составным порошковым элементом первой области 54 с получением монолитного "неспеченного" корпуса долота. Помимо этого, первая порошковая смесь и вторая порошковая смесь могут быть помещены в одну металлическую форму и одновременно запрессованы с получением монолитного "неспеченного" корпуса долота. По мере необходимости этот монолитный "неспеченный" корпус долота может быть подвергнут машинной обработке и запечен до достижения желаемого конечного уровня плотности. Альтернативным образом монолитный "неспеченный" корпус долота может быть подвергнут частичному спеканию до образования "частично спеченного" корпуса долота. По мере необходимости "частично спеченный" корпус долота может быть подвергнут машинной обработке и формованию, а полученный в результате этого "частично спеченный" корпус долота может далее быть спечен до достижения им желаемого конечного уровня плотности. Монолитный "неспеченный" корпус долота может быть изготовлен в единичной металлической форме при использовании двух плунжеров, таких как плунжер 88, изображенный на фиг.3А, и плунжер 98, изображенный на фиг.3Е. Помимо этого, по мере необходимости могут быть задействованы иные порошковые смеси, чтобы изготовить любое желаемое количество областей корпуса 52 долота, имеющих разный состав материала.
Фиг.4А-4В иллюстрируют другой процесс изготовления корпуса 52 долота. Обычно корпус 52 долота бурового долота 50 для роторного бурения может быть изготовлен посредством запрессования ранее описанной первой порошковой смеси 89 (фиг.3А) и ранее описанной второй порошковой смеси 99 (фиг.3Д) с получением в целом цилиндрического монолитного "неспеченного" корпуса 110 долота или заготовки, как это изображено на фиг.4А. В случае неограничивающего примера в целом цилиндрический монолитный "неспеченный" корпус 110 долота может быть изготовлен посредством изостатического прессования одновременно как первой порошковой смеси 89, так и второй порошковой смеси 99 в камере сжатия.
В случае неограничивающего примера первая порошковая смесь 89 и вторая порошковая смесь 99 могут находиться внутри контейнера. Такой контейнер может содержать герметичный поддающийся деформации элемент, такой как, к примеру, по существу цилиндрический мешок, содержащий поддающийся деформации полимерный материал. Контейнер (с содержащейся в нем первой порошковой смесью 89 и второй порошковой смесью 99) может находиться внутри камеры сжатия. Жидкость, такая как, к примеру, вода, масло или газ (такой как, к примеру, воздух или азот) могут быть закачены в камеру сжатия при помощи насоса. Высокое давление жидкости приводит к деформации стенок поддающегося деформации элемента. При этом прилагаемое давление может передаваться по существу однородно как к первой порошковой смеси 89, так и ко второй порошковой смеси 99. Давление внутри камеры сжатия во время изостатического прессования может превышать приблизительно 35 МПа (около 5000 фунтов на квадратный дюйм/около 2267,97 килограмма на 0,00064516 квадратных метров). Говоря более точно, уровень давления внутри камеры сжатия во время изостатического прессования может превысить 138 МПа (20000 фунтов на квадратный дюйм). В случае альтернативных способов внутри контейнера может создаваться вакуум, а давление более 0,1 МПа (приблизительно 15 фунтов на квадратный дюйм) может быть приложено к внешним поверхностям контейнера (со стороны, к примеру, газовой среды), чтобы сжать первую порошковую смесь 89 и вторую порошковую смесь 99. Изостатическое прессование первой порошковой смеси 89 и второй порошковой смеси 99 может привести к образованию в целом цилиндрического монолитного "неспеченного" корпуса 110 долота, изображенного на фиг.4А, который может быть удален из камеры сжатия после прессования.
По мере необходимости в целом цилиндрический монолитный "неспеченный" корпус 110 долота, изображенный на фиг.4А, может быть подвергнут машинной обработке или формованию. В случае неограничивающего примера внешний диаметр конца в целом цилиндрического монолитного "неспеченного" корпуса 110 долота может быть уменьшен, чтобы образовать профилированный монолитный "неспеченный" корпус 112 долота, изображенный на фиг.4Б. Например, в целом цилиндрический монолитный "неспеченный" корпус 110 долота может быть обработан на токарном станке с получением профилированного монолитного "неспеченного" корпуса 112 долота. По мере необходимости или по желанию в целом цилиндрический монолитный "неспеченный" корпус 110 долота может быть подвергнут дополнительной машинной обработке или формованию. Альтернативным образом в целом цилиндрический монолитный "неспеченный" корпус 110 долота может быть обработан на токарном станке с целью добиться того, чтобы данный монолитный "неспеченный" корпус 110 долота стал бы по существу цилиндрическим без уменьшения внешнего диаметра его конца или же какого-либо иного изменения формы монолитного "неспеченного" корпуса 110 долота.
После этого профилированный монолитный "неспеченный" корпус 112 долота, изображенный на фиг.4Б, может быть подвергнут частичному спеканию для образования "частично спеченного" корпуса 114 долота, изображенного на фиг.4В. По мере необходимости этот "частично спеченный" корпус 114 долота может быть подвергнут машинной обработке с получением конструкции, по существу идентичной ранее описанному профилированному единому "частично спеченному" корпусу 106 долота, изображенному на фиг.3З. В случае неограничивающего примера продольный канал 66 долота и внутренние канавки 42 (фиг.3З) для прохода жидкости могут быть изготовлены в "частично спеченном" корпусе 114 (фиг.4В) долота при помощи использования, к примеру, процесса машинной обработки. При помощи станка в "частично спеченном" корпусе 114 (фиг.4В) долота могут также быть изготовлены карманы 36 для АПСА резцов 34. Помимо этого, при помощи станка в "частично спеченном" корпусе 114 (фиг.4В) долота может быть изготовлена по меньшей мере одна поверхность 58 (фиг.3З), конструкция которой позволяет закреплять корпус долота на хвостовике долота.
После того, как "частично спеченный" корпус 114 долота, изображенный на фиг.4В, будет подвергнут машинной обработке для получения детали, по существу идентичной профилированному единому "частично спеченному" корпусу 106 долота, изображенного на фиг.3З, это деталь может быть подвергнута дальнейшему спеканию до достижения ею желаемого уровня конечной плотности, и по мере необходимости такая полностью спеченная деталь может быть подвергнута машинной обработке, чтобы изготовить ее определенные дополнительные структурные конструктивные элементы для получения корпуса 52 долота, описанного ранее.
Обращаясь к фиг.2, мы видим, что хвостовик 70 может присоединяться к корпусу 52 долота при помощи твердого припоя 82, такого как, к примеру, металлический припой на основе серебра или никеля, который помещается в щель между хвостовиком 70 долота и поверхностями 58 во второй области 56 корпуса 52 долота. В качестве альтернативы твердому припою или в дополнение к нему вокруг бурового долота 50 на его внешней поверхности вдоль места соединения корпуса 52 долота и хвостовика 70 может располагаться сварной шов 24. Твердый припой 82 и сварной шов 24 могут применяться для крепления хвостовика 70 к корпусу 52 долота.
В случае альтернативных способов конструкции или конструктивные особенности, которые обеспечивают механическое соединение данных элементов, могут использоваться в добавление к или вместо твердого припоя 82 и сварного шва 24, чтобы обеспечить соединение хвостовика 70 и корпуса 52 долота. Пример такого способа обеспечения соединения хвостовика 70 с корпусом 52 долота описан ниже со ссылкой на фиг.2 и фиг.5-6. Обращаясь к фиг.5, мы видим, что два отверстия 72 могут проходить через хвостовик 70, как это было описано ранее в отношении фиг.2. Каждое отверстие 72 имеет размер и форму, конфигурация которых позволяет помещать внутрь такого отверстия удерживающий элемент 80 (фиг.2). В случае неограничивающего примера каждое отверстие 72 может иметь по существу цилиндрическое поперечное сечение и может проходить через хвостовик 70 вдоль оси L72, как это изображено на фиг.6. Расположение и ориентация каждого отверстия 72 в хвостовике 70 могут быть такими, что каждая ось L72 будет лежать в плоскости, которая по существу перпендикулярна продольной оси L50 бурового долота 50, но не пересекает продольную ось L72 бурового долота 50.
Когда удерживающий элемент 80 проходит сквозь отверстие 72 хвостовика 70 и сквозь выемку 60, этот удерживающий элемент 80 может упираться в поверхность второй области 56 корпуса 52 долота внутри выемки 60 вдоль линии контакта, если выемка 60 имеет форму, представляющую собой угловую секцию частичного тороида, как это изображено на фиг.3И и 3К. Если же выемка 60 имеет форму, которая по существу образует частичный цилиндр, то в данном случае удерживающий элемент 80 может упираться в зону на поверхности второй области 56 корпуса 52 долота внутри выемки 60.
В случае некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения каждый остающийся удерживающий элемент 80 может быть прикреплен к хвостовику 70. В случае неограничивающего примера, если каждый такой удерживающий элемент 80 содержит удлиненный цилиндрический штырь, как это изображено на фиг.2, то концы каждого такого удерживающего элемента 80 могут быть приварены к хвостовику 70 в месте соединения между концом каждого удерживающего элемента 80 и хвостовиком 70. В случае других предпочтительных вариантов осуществления изобретения между концом каждого удерживающего элемента 80 и хвостовиком 70 может находиться твердый или мягкий припой (не показан). В случае еще одних предпочтительных вариантов осуществления изобретения на внешней поверхности каждого удерживающего элемента может присутствовать резьба, а на поверхностях хвостовика 70 внутри отверстий 72 может присутствовать соответствующая резьбовая нарезка.
Вновь обращаясь к фиг.2, мы видим, что твердый припой 82, такой как, к примеру, металлический сплав на основе серебра или никеля, может присутствовать в месте по существу однородного промежутка между хвостовиком 70 и поверхностями 58 корпуса 52 долота. При этом вокруг бурового долота 50 на его внешней стороне вдоль места соединения корпуса 52 долота и хвостовика 70 может присутствовать сварной шов 24. Сварной шов 24 и твердый припой 82 могут применяться для дальнейшего закрепления хвостовика 70 к корпусу 52 долота. В данной конфигурации, если крепление твердым припоем 82, а также сварным швом 24 в месте по существу однородного зазора между хвостовиком 70 и поверхностями 58 во второй области 56 корпуса долота 52 придет в негодность, в то время как буровое долото 50 будет находиться внизу буровой скважины во время операции бурения, удерживающие элементы 80 могут предотвратить продольное отсоединение корпуса 52 долота от хвостовика 70, тем самым предотвращая утерю корпуса 52 долота в стволе буровой скважины.
В случае альтернативных способов присоединения хвостовика 70 к корпусу 52 долота лишь один удерживающий элемент 80 или более чем два удерживающих элемента 80 могут применяться для присоединения хвостовика 70 к корпусу 52 долота. В случае еще одних предпочтительных вариантов осуществления изобретения между второй областью 56 корпуса 52 долота и хвостовиком 70 долота может применяться резьбовое соединение. Поскольку состав материала второй области 56 корпуса 52 долота может выбираться таким образом, чтобы облегчить его машинную обработку даже в полностью спеченном состоянии, на второй области 56 корпуса 52 долота при помощи станка может быть нарезана резьба, имеющая очень точные размеры. В случае альтернативных предпочтительных способов осуществления изобретения место соединения хвостовика 70 долота и корпуса 52 долота может быть в значительной мере суженным. Помимо этого, для соединения хвостовика 70 долота и корпуса 52 долота может использоваться горячая посадка или прессовая посадка.
В случае предпочтительного варианта осуществления изобретения, изображенного на фиг.2, корпус 52 долота содержит две отчетливых области, имеющие различный состав материала, между которыми проходит распознаваемая граница или место сопряжения. В случае альтернативных предпочтительных вариантов осуществления изобретения состав материала корпуса 52 долота может постоянно меняться между различными областями корпуса 52 долота, так что между этими областями не будут присутствовать легко различимые границы или места сопряжения. В случае дополнительных предпочтительных вариантов осуществления изобретения корпус 52 долота может содержать более чем две области, имеющие разный состав материала, и пространственное расположение разных областей с различными составами материала внутри корпуса 52 долота может различаться.
Фиг.7 изображает дополнительный вариант корпуса 150 долота, который воплощает идеи настоящего изобретения. Корпус 150 долота содержит первую область 152 и вторую область 154. Как это лучше всего видно в поперечном сечении корпуса 150 долота, изображенном на фиг.8, место соединения первой области 152 и второй области 154 может в основном следовать за топографией внешней поверхности первой области 152. Например, такое место соединения может содержать множество отходящих в продольном направлении выступов 156 и углублений 158, соответствующих лезвиям 30 и отверстиям 32 в долоте для выноса бурового шлама, которые могут располагаться на и внутри внешней поверхности корпуса 150 долота. В такой конфигурации лезвия 30 на корпусе 150 долота могут быть менее подвержены поломкам при приложении крутящего момента к буровому долоту, содержащему корпус 150 долота, во время операции бурения.
Фиг.9 изображает еще один вариант корпуса 160 долота, который воплощает идеи настоящего изобретения. Корпус 160 долота также содержит первую область 162 и вторую область 164. Первая область 162 может содержать расположенную продольно ниже область корпуса 160 долота, а вторая область 164 может содержать расположенную продольно выше область корпуса 160 долота. Помимо этого, место соединения первой области 162 и второй области 164 может содержать множество отходящих в продольном направлении выступов и углублений (не показаны), которые могут сделать корпус 160 долота менее подверженным поломке вдоль места такого соединения при приложении крутящего момента к буровому долоту, содержащему корпус 160 долота, во время операции бурения.
Способ изготовления буровых долот для роторного бурения, описанный в данном документе, может позволить изготавливать новые виды буровых долот, имеющих корпуса, которые содержат композит на основе связующего материала с другими частицами, которые обладают повышенной устойчивостью к эрозии и износу, крепостью, а также трещиностойкостью по сравнению с известными бурильными долотами из композита. Помимо этого, описанные в данном документе способы позволяют крепить хвостовик к корпусу долота, который по существу состоит из указанного композита и который изготавливается при помощи методов, отличных от метода пропитки жидким связующим материалом. Такие методы позволяют осуществлять присоединение хвостовика долота к корпусу долота с должным уровнем центровки и концентрического позиционирования обоих элементов. Методы, описанные в данном документе, позволяют осуществлять улучшенное сцепление хвостовика и корпуса долота, имеющего по меньшей мере область буровой коронки, которая содержит композит на основе связующего материала с другими частицами, при помощи обработки по меньшей мере корпуса долота посредством прецизионных механизмов, где такой поверхности придается форма, способствующая присоединению корпуса долота к хвостовику.
В то время как настоящее изобретение было описано в отношении лишь некоторых предпочтительных вариантов осуществления, специалистам будет понятно, что оно не ограничивается приведенными примерами. Наоборот, многие добавления, исключения и модификации предпочтительных вариантов осуществления изобретения могут быть осуществлены без отхода от объема настоящего изобретения, как это заявляется ниже в формуле изобретения. В добавление к этому аспекты одного предпочтительного варианта осуществления изобретения могут комбинироваться с аспектами другого предпочтительного варианта осуществления изобретения, будучи в то же время включенными в объем данного изобретения. Помимо этого, настоящее изобретение применимо в отношении буровых долот и колонковых буровых долот, имеющих отличающиеся и различные профили, равно как и разные типы резцов.
Claims (25)
1. Способ изготовления бурового долота для роторного бурения, в котором:
осуществляют формирование корпуса бурового долота, включающее изготовление первой порошковой смеси с первым составом материала, включающим множество частиц и связующий материал, прессование этой первой порошковой смеси с получением первого составного элемента из "неспеченного" порошка и спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности, обеспечивают хвостовик долота, приспособленный для крепления к колонне бурильных труб, и
присоединяют хвостовик долота к корпусу долота после спекания первого составного элемента из "неспеченного" порошка до конечной плотности.
осуществляют формирование корпуса бурового долота, включающее изготовление первой порошковой смеси с первым составом материала, включающим множество частиц и связующий материал, прессование этой первой порошковой смеси с получением первого составного элемента из "неспеченного" порошка и спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности, обеспечивают хвостовик долота, приспособленный для крепления к колонне бурильных труб, и
присоединяют хвостовик долота к корпусу долота после спекания первого составного элемента из "неспеченного" порошка до конечной плотности.
2. Способ по п.1, в котором формирование корпуса бурового долота также включает:
изготовление по меньшей мере второй порошковой смеси, имеющей второй состав материала, отличающийся от первого состава и выбранный таким образом, чтобы облегчить машинную обработку области корпуса долота, изготовленной из этой второй смеси,
прессование второй порошковой смеси с получением второго составного элемента из "неспеченного" порошка и
сборку первого составного элемента из "неспеченного" порошка со вторым составным элементом из "неспеченного" порошка с образованием единой "неспеченной" детали.
изготовление по меньшей мере второй порошковой смеси, имеющей второй состав материала, отличающийся от первого состава и выбранный таким образом, чтобы облегчить машинную обработку области корпуса долота, изготовленной из этой второй смеси,
прессование второй порошковой смеси с получением второго составного элемента из "неспеченного" порошка и
сборку первого составного элемента из "неспеченного" порошка со вторым составным элементом из "неспеченного" порошка с образованием единой "неспеченной" детали.
3. Способ по п.1, в котором изготовление корпуса бурового долота включает:
изготовление по меньшей мере второй порошковой смеси, имеющей второй состав материала, отличающийся от первого состава, и,
по существу, одновременное прессование первой порошковой смеси и второй порошковой смеси с получением первого составного элемента из "неспеченного" порошка, имеющего первую область, содержащую первый состав материала, и вторую область, содержащую второй состав материала.
изготовление по меньшей мере второй порошковой смеси, имеющей второй состав материала, отличающийся от первого состава, и,
по существу, одновременное прессование первой порошковой смеси и второй порошковой смеси с получением первого составного элемента из "неспеченного" порошка, имеющего первую область, содержащую первый состав материала, и вторую область, содержащую второй состав материала.
4. Способ по одному из пп.1-3, в котором используют множество частиц первого состава, включающее:
множество частиц, представляющих собой связующий материал, выбранный из группы, состоящей из сплавов на основе кобальта, сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и никеля, сплавов на основе железа и никеля, сплавов на основе железа и кобальта, сплавов на основе алюминия, сплавов на основе меди, сплавов на основе магния и сплавов на основе титана, и
множество твердых частиц, представляющих материал, выбираемый из алмаза, карбида бора, нитрида бора, алюминиевого нитрида и карбидов или боридов из группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Za и Cr.
множество частиц, представляющих собой связующий материал, выбранный из группы, состоящей из сплавов на основе кобальта, сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и никеля, сплавов на основе железа и никеля, сплавов на основе железа и кобальта, сплавов на основе алюминия, сплавов на основе меди, сплавов на основе магния и сплавов на основе титана, и
множество твердых частиц, представляющих материал, выбираемый из алмаза, карбида бора, нитрида бора, алюминиевого нитрида и карбидов или боридов из группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Za и Cr.
5. Способ по одному из пп.1-3, в котором используют множество частиц первого состава, включающее:
множество частиц, представляющих собой связующий материал, который выбирается из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта, сплавов на основе никеля и кобальта, и составляющих приблизительно от 5 до приблизительно 25% от веса первого состава, и
множество частиц карбида вольфрама -400 меш по ASTM (стандарт американского общества по испытанию материалов), составляющих приблизительно от 75 до приблизительно 95% от веса первого состава.
множество частиц, представляющих собой связующий материал, который выбирается из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта, сплавов на основе никеля и кобальта, и составляющих приблизительно от 5 до приблизительно 25% от веса первого состава, и
множество частиц карбида вольфрама -400 меш по ASTM (стандарт американского общества по испытанию материалов), составляющих приблизительно от 75 до приблизительно 95% от веса первого состава.
6. Способ по п.2 или 3, где второй состав представляет собой множество частиц материала, выбираемого из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе никеля и кобальта.
7. Способ по п.2 или 3, где второй состав содержит множество частиц, представляющих собой связующий материал, выбираемый из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе никеля и кобальта, и составляющих приблизительно от 30 до приблизительно 35% от веса второго состава, и множество частиц карбида вольфрама -400 меш по ASTM, составляющих приблизительно от 65 до приблизительно 70% от веса второго состава.
8. Способ по одному из пп.1-3, в котором спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности включает:
частичное спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
частичное спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
9. Способ по одному из пп.1-3, включающий машинную обработку первого составного элемента из "неспеченного" порошка до его спекания.
10. Способ по п.2, где спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности включает:
частичное спекание единой "неспеченной" детали с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
частичное спекание единой "неспеченной" детали с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
11. Способ по п.2 или 10, включающий машинную обработку единой "неспеченной" детали до спекания первого составного элемента из "неспеченного" порошка.
12. Способ по одному из пп.1, 2, 3 и 10, в котором обеспечивают хвостовик долота, имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, по меньшей мере одно отверстие, проходящее через эту внешнюю стенку, а присоединение хвостовика к корпусу долота включает:
выравнивание по меньшей мере одного отверстия, проходящего через внешнюю стенку хвостовика, с по меньшей мере одним конструктивным элементом в поверхности корпуса долота,
обеспечение удерживающего элемента и
ввод удерживающего элемента через по меньшей мере одно отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, и при этом механическое сопряжение хвостовика, удерживающего элемента и по меньшей мере одного конструктивного элемента в поверхности корпуса долота, предотвращающее отделение корпуса долота от хвостовика.
выравнивание по меньшей мере одного отверстия, проходящего через внешнюю стенку хвостовика, с по меньшей мере одним конструктивным элементом в поверхности корпуса долота,
обеспечение удерживающего элемента и
ввод удерживающего элемента через по меньшей мере одно отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, и при этом механическое сопряжение хвостовика, удерживающего элемента и по меньшей мере одного конструктивного элемента в поверхности корпуса долота, предотвращающее отделение корпуса долота от хвостовика.
13. Способ по п.12, где присоединение хвостовика к корпусу долота включает фиксацию удерживающего элемента по меньшей мере частично внутри по меньшей мере одной части по меньшей мере одного отверстия, а ввод удерживающего элемента обеспечивает наличие по меньшей мере однородного промежутка величиной приблизительно от 50 мкм (0,002 дюйма) до приблизительно 150 мкм (0,006 дюйма) между по меньшей мере одной поверхностью хвостовика и по меньшей мере одной поверхностью корпуса долота.
14. Способ по п.13, в котором фиксация удерживающего элемента по меньшей мере частично внутри по меньшей мере одной части по меньшей мере одного отверстия включает фиксацию удерживающего элемента, по существу, внутри по меньшей мере одной части по меньшей мере одного отверстия по меньшей мере посредством твердого припоя в месте, по существу, однородного промежутка между по меньшей мере одной поверхностью хвостовика и по меньшей мере одной поверхностью корпуса долота или посредством сварки в месте соединения хвостовика и корпуса долота.
15. Способ по п.4, в котором спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности включает:
частичное спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
частичное спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
16. Способ по п.4, включающий машинную обработку первого составного элемента из "неспеченного" порошка до его спекания.
17. Способ по п.4, в котором обеспечивают хвостовик долота, имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, по меньшей мере одно отверстие, проходящее через эту внешнюю стенку, а присоединение хвостовика к корпусу долота включает:
выравнивание по меньшей мере одного отверстия, проходящего через внешнюю стенку хвостовика, с по меньшей мере одним конструктивным элементом в поверхности корпуса долота,
обеспечение удерживающего элемента и
ввод удерживающего элемента через по меньшей мере одно отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, и при этом механическое сопряжение хвостовика, удерживающего элемента и по меньшей мере одного конструктивного элемента в поверхности корпуса долота, предотвращающее отделение корпуса долота от хвостовика.
выравнивание по меньшей мере одного отверстия, проходящего через внешнюю стенку хвостовика, с по меньшей мере одним конструктивным элементом в поверхности корпуса долота,
обеспечение удерживающего элемента и
ввод удерживающего элемента через по меньшей мере одно отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, и при этом механическое сопряжение хвостовика, удерживающего элемента и по меньшей мере одного конструктивного элемента в поверхности корпуса долота, предотвращающее отделение корпуса долота от хвостовика.
18. Способ по п.6, включающий машинную обработку первого составного элемента из "неспеченного" порошка до его спекания.
19. Буровое долото для роторного бурения, включающее корпус долота, содержащий композит на основе связующего материала с твердыми частицами, множество которых распределено в связующем материале и представляет собой материал, выбранный из алмаза, карбида бора, нитрида бора, алюминиевого нитрида и карбидов или боридов из группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Za и Сr, а связующий материал выбран из группы, состоящей из сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта, сплавов на основе титана, сплавов на основе железа и никеля, сплавов на основе железа и кобальта, сплавов на основе никеля и кобальта,
хвостовик, присоединенный к корпусу долота и имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, и
удерживающий элемент, проходящий сквозь по меньшей мере часть внешней стенки хвостовика и упирающийся в по меньшей мере одну поверхность корпуса долота, так что механическое сопряжение между хвостовиком, удерживающим элементом и корпусом долота по меньшей мере частично крепит хвостовик к корпусу долота.
хвостовик, присоединенный к корпусу долота и имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, и
удерживающий элемент, проходящий сквозь по меньшей мере часть внешней стенки хвостовика и упирающийся в по меньшей мере одну поверхность корпуса долота, так что механическое сопряжение между хвостовиком, удерживающим элементом и корпусом долота по меньшей мере частично крепит хвостовик к корпусу долота.
20. Буровое долото по п.19, в котором корпус долота имеет
первую область, имеющую первый состав материала с первой твердостью и поверхность первой области, сформированную с возможностью удержания множества режущих элементов, предназначенных для взаимодействия с толщей пород, и
вторую область, имеющую второй состав материала со второй твердостью, уровень которой меньше твердости первого состава, причем хвостовик присоединен ко второй области.
первую область, имеющую первый состав материала с первой твердостью и поверхность первой области, сформированную с возможностью удержания множества режущих элементов, предназначенных для взаимодействия с толщей пород, и
вторую область, имеющую второй состав материала со второй твердостью, уровень которой меньше твердости первого состава, причем хвостовик присоединен ко второй области.
21. Буровое долото по п.20, имеющее различимое место соединения между первой областью и второй областью.
22. Буровое долото по п.21, в котором место соединения между первой областью и второй областью является, по существу, плоским и ориентированным, по существу, перпендикулярно продольной оси бурового долота.
23. Буровое долото по одному из пп.19-22, в котором корпус долота имеет торцевую область и множество режущих элементов, закрепленных в этой торцевой области с возможностью контакта и прорезания толщи пород.
24. Буровое долото по одному из пп.19-22, в котором корпус долота имеет множество областей, каждая из которых содержит композит на основе связующего материала с другими частицами, причем состав материала каждой такой области отличается от состава материала других областей.
25. Буровое долото по п.23, в котором корпус долота имеет множество областей, каждая из которых содержит композит на основе связующего материала с другими частицами, причем состав материала каждой такой области отличается от состава материала других областей.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/271,153 US7802495B2 (en) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | Methods of forming earth-boring rotary drill bits |
| US11/271,153 | 2005-11-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008123050A RU2008123050A (ru) | 2009-12-20 |
| RU2412326C2 true RU2412326C2 (ru) | 2011-02-20 |
Family
ID=37872343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008123050/03A RU2412326C2 (ru) | 2005-11-10 | 2006-11-10 | Буровое долото для роторного бурения и способ его изготовления |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7802495B2 (ru) |
| EP (1) | EP1960630B1 (ru) |
| CN (1) | CN101356340A (ru) |
| CA (1) | CA2630917C (ru) |
| RU (1) | RU2412326C2 (ru) |
| WO (1) | WO2007058905A1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2602852C2 (ru) * | 2011-10-14 | 2016-11-20 | Варел Интернэшнл Инд., Л.П. | Использование трубчатого прутка из карбида вольфрама для армирования матрицы из поликристаллического алмазного композита |
| RU2644975C2 (ru) * | 2012-11-21 | 2018-02-15 | Сайентифик Дриллинг Интернэшнл, Инк. | Буровое долото для бурильного устройства |
| RU2722380C2 (ru) * | 2015-12-18 | 2020-05-29 | Варель Ероп С.А.С. | Способ уменьшения интерметаллических соединений по границе сцепления матричного долота методом пониженной температуры |
Families Citing this family (128)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080101977A1 (en) * | 2005-04-28 | 2008-05-01 | Eason Jimmy W | Sintered bodies for earth-boring rotary drill bits and methods of forming the same |
| US9428822B2 (en) | 2004-04-28 | 2016-08-30 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools and components thereof including material having hard phase in a metallic binder, and metallic binder compositions for use in forming such tools and components |
| US20050211475A1 (en) | 2004-04-28 | 2005-09-29 | Mirchandani Prakash K | Earth-boring bits |
| US20060024140A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Wolff Edward C | Removable tap chasers and tap systems including the same |
| CA2786820C (en) | 2005-03-03 | 2016-10-18 | Smith International, Inc. | Fixed cutter drill bit for abrasive applications |
| US7472764B2 (en) * | 2005-03-25 | 2009-01-06 | Baker Hughes Incorporated | Rotary drill bit shank, rotary drill bits so equipped, and methods of manufacture |
| US8637127B2 (en) | 2005-06-27 | 2014-01-28 | Kennametal Inc. | Composite article with coolant channels and tool fabrication method |
| US7687156B2 (en) | 2005-08-18 | 2010-03-30 | Tdy Industries, Inc. | Composite cutting inserts and methods of making the same |
| US7997359B2 (en) | 2005-09-09 | 2011-08-16 | Baker Hughes Incorporated | Abrasive wear-resistant hardfacing materials, drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant hardfacing materials |
| US8002052B2 (en) | 2005-09-09 | 2011-08-23 | Baker Hughes Incorporated | Particle-matrix composite drill bits with hardfacing |
| US7597159B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-10-06 | Baker Hughes Incorporated | Drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant materials |
| US7703555B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Drilling tools having hardfacing with nickel-based matrix materials and hard particles |
| US7776256B2 (en) | 2005-11-10 | 2010-08-17 | Baker Huges Incorporated | Earth-boring rotary drill bits and methods of manufacturing earth-boring rotary drill bits having particle-matrix composite bit bodies |
| US20070098977A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | General Electric Company | Soft magnetic materials and methods of making |
| US8770324B2 (en) * | 2008-06-10 | 2014-07-08 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools including sinterbonded components and partially formed tools configured to be sinterbonded |
| US7913779B2 (en) * | 2005-11-10 | 2011-03-29 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring rotary drill bits including bit bodies having boron carbide particles in aluminum or aluminum-based alloy matrix materials, and methods for forming such bits |
| US7807099B2 (en) | 2005-11-10 | 2010-10-05 | Baker Hughes Incorporated | Method for forming earth-boring tools comprising silicon carbide composite materials |
| US7631560B2 (en) * | 2006-04-17 | 2009-12-15 | Baker Hughes Incorporated | Methods of inspecting rotary drill bits |
| JP2009535536A (ja) | 2006-04-27 | 2009-10-01 | ティーディーワイ・インダストリーズ・インコーポレーテッド | モジュール型の固定カッターボーリングビット、モジュール型の固定カッターボーリングビット本体及びそれに関連する方法 |
| CA2662966C (en) | 2006-08-30 | 2012-11-13 | Baker Hughes Incorporated | Methods for applying wear-resistant material to exterior surfaces of earth-boring tools and resulting structures |
| EP2078101A2 (en) | 2006-10-25 | 2009-07-15 | TDY Industries, Inc. | Articles having improved resistance to thermal cracking |
| US9540883B2 (en) | 2006-11-30 | 2017-01-10 | Longyear Tm, Inc. | Fiber-containing diamond-impregnated cutting tools and methods of forming and using same |
| ES2635721T3 (es) * | 2006-11-30 | 2017-10-04 | Longyear Tm, Inc. | Herramientas de corte impregnadas de diamante que contienen fibras |
| US7775287B2 (en) * | 2006-12-12 | 2010-08-17 | Baker Hughes Incorporated | Methods of attaching a shank to a body of an earth-boring drilling tool, and tools formed by such methods |
| US7841259B2 (en) * | 2006-12-27 | 2010-11-30 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming bit bodies |
| US8069936B2 (en) * | 2007-02-23 | 2011-12-06 | Baker Hughes Incorporated | Encapsulated diamond particles, materials and impregnated diamond earth-boring bits including such particles, and methods of forming such particles, materials, and bits |
| US20080223622A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Duggan James L | Earth-boring tools having pockets for receiving cutting elements therein and methods of forming such pockets and earth-boring tools |
| US8047309B2 (en) * | 2007-03-14 | 2011-11-01 | Baker Hughes Incorporated | Passive and active up-drill features on fixed cutter earth-boring tools and related systems and methods |
| US7846551B2 (en) | 2007-03-16 | 2010-12-07 | Tdy Industries, Inc. | Composite articles |
| US7905161B2 (en) * | 2007-06-20 | 2011-03-15 | Longyear Tm, Inc. | Process of drill bit manufacture |
| US8915166B2 (en) * | 2007-07-27 | 2014-12-23 | Varel International Ind., L.P. | Single mold milling process |
| US8268452B2 (en) * | 2007-07-31 | 2012-09-18 | Baker Hughes Incorporated | Bonding agents for improved sintering of earth-boring tools, methods of forming earth-boring tools and resulting structures |
| US20090032571A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Baker Hughes Incorporated | Methods and systems for welding particle-matrix composite bodies |
| US9662733B2 (en) | 2007-08-03 | 2017-05-30 | Baker Hughes Incorporated | Methods for reparing particle-matrix composite bodies |
| US7836980B2 (en) * | 2007-08-13 | 2010-11-23 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools having pockets for receiving cutting elements and methods for forming earth-boring tools including such pockets |
| US8678111B2 (en) | 2007-11-16 | 2014-03-25 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit and design method |
| US7909121B2 (en) * | 2008-01-09 | 2011-03-22 | Smith International, Inc. | Polycrystalline ultra-hard compact constructions |
| US20090272582A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Baker Hughes Incorporated | Modular hybrid drill bit |
| BRPI0913591A8 (pt) | 2008-06-02 | 2017-11-21 | Tdy Ind Inc | Carboneto cimentado - compósitos de liga metálica |
| US8790439B2 (en) | 2008-06-02 | 2014-07-29 | Kennametal Inc. | Composite sintered powder metal articles |
| US7703556B2 (en) | 2008-06-04 | 2010-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Methods of attaching a shank to a body of an earth-boring tool including a load-bearing joint and tools formed by such methods |
| US8079429B2 (en) * | 2008-06-04 | 2011-12-20 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming earth-boring tools using geometric compensation and tools formed by such methods |
| US20090301788A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | Stevens John H | Composite metal, cemented carbide bit construction |
| US20090311124A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Baker Hughes Incorporated | Methods for sintering bodies of earth-boring tools and structures formed during the same |
| US20090321145A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Kennametal Inc. | Threaded nozzle for a cutter bit |
| US8261632B2 (en) | 2008-07-09 | 2012-09-11 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming earth-boring drill bits |
| US8353369B2 (en) | 2008-08-06 | 2013-01-15 | Atlas Copco Secoroc, LLC | Percussion assisted rotary earth bit and method of operating the same |
| US8763728B2 (en) * | 2008-08-06 | 2014-07-01 | Atlas Copco Secoroc, LLC | Percussion assisted rotary earth bit and method of operating the same |
| US20100192475A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-08-05 | Stevens John H | Method of making an earth-boring metal matrix rotary drill bit |
| US20100193255A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-08-05 | Stevens John H | Earth-boring metal matrix rotary drill bit |
| US8025112B2 (en) | 2008-08-22 | 2011-09-27 | Tdy Industries, Inc. | Earth-boring bits and other parts including cemented carbide |
| US8322465B2 (en) | 2008-08-22 | 2012-12-04 | TDY Industries, LLC | Earth-boring bit parts including hybrid cemented carbides and methods of making the same |
| US9206651B2 (en) * | 2008-10-30 | 2015-12-08 | Baker Hughes Incorporated | Coupling members for coupling a body of an earth-boring drill tool to a drill string, earth-boring drilling tools including a coupling member, and related methods |
| US8220566B2 (en) * | 2008-10-30 | 2012-07-17 | Baker Hughes Incorporated | Carburized monotungsten and ditungsten carbide eutectic particles, materials and earth-boring tools including such particles, and methods of forming such particles, materials, and tools |
| US7900718B2 (en) * | 2008-11-06 | 2011-03-08 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools having threads for affixing a body and shank together and methods of manufacture and use of same |
| US20100155148A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-06-24 | Baker Hughes Incorporated | Earth-Boring Particle-Matrix Rotary Drill Bit and Method of Making the Same |
| US9139893B2 (en) | 2008-12-22 | 2015-09-22 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming bodies for earth boring drilling tools comprising molding and sintering techniques |
| US8201648B2 (en) * | 2009-01-29 | 2012-06-19 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring particle-matrix rotary drill bit and method of making the same |
| US8689910B2 (en) * | 2009-03-02 | 2014-04-08 | Baker Hughes Incorporated | Impregnation bit with improved cutting structure and blade geometry |
| US8141664B2 (en) | 2009-03-03 | 2012-03-27 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit with high bearing pin angles |
| US20100230177A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools with thermally conductive regions and related methods |
| US20100230176A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools with stiff insert support regions and related methods |
| US8225890B2 (en) * | 2009-04-21 | 2012-07-24 | Baker Hughes Incorporated | Impregnated bit with increased binder percentage |
| US8381844B2 (en) | 2009-04-23 | 2013-02-26 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools and components thereof and related methods |
| US8272816B2 (en) | 2009-05-12 | 2012-09-25 | TDY Industries, LLC | Composite cemented carbide rotary cutting tools and rotary cutting tool blanks |
| US8459378B2 (en) | 2009-05-13 | 2013-06-11 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit |
| US8087478B2 (en) * | 2009-06-05 | 2012-01-03 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements including cutting tables with shaped faces configured to provide continuous effective positive back rake angles, drill bits so equipped and methods of drilling |
| US8201610B2 (en) | 2009-06-05 | 2012-06-19 | Baker Hughes Incorporated | Methods for manufacturing downhole tools and downhole tool parts |
| US8157026B2 (en) | 2009-06-18 | 2012-04-17 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid bit with variable exposure |
| US20110000718A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | Smith International, Inc. | Integrated cast matrix sleeve api connection bit body and method of using and manufacturing the same |
| US20110005841A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Baker Hughes Incorporated | Backup cutting elements on non-concentric reaming tools |
| US8308096B2 (en) | 2009-07-14 | 2012-11-13 | TDY Industries, LLC | Reinforced roll and method of making same |
| US9004198B2 (en) | 2009-09-16 | 2015-04-14 | Baker Hughes Incorporated | External, divorced PDC bearing assemblies for hybrid drill bits |
| US8191635B2 (en) | 2009-10-06 | 2012-06-05 | Baker Hughes Incorporated | Hole opener with hybrid reaming section |
| US20110100714A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Moss William A | Backup cutting elements on non-concentric earth-boring tools and related methods |
| US9643236B2 (en) | 2009-11-11 | 2017-05-09 | Landis Solutions Llc | Thread rolling die and method of making same |
| US8893828B2 (en) * | 2009-11-18 | 2014-11-25 | Smith International, Inc. | High strength infiltrated matrix body using fine grain dispersions |
| US8950518B2 (en) | 2009-11-18 | 2015-02-10 | Smith International, Inc. | Matrix tool bodies with erosion resistant and/or wear resistant matrix materials |
| EP2513013A1 (en) * | 2009-12-16 | 2012-10-24 | Smith International, Inc. | Thermally stable diamond bonded materials and compacts |
| SA111320374B1 (ar) | 2010-04-14 | 2015-08-10 | بيكر هوغيس انكوبوريتد | طريقة تشكيل الماسة متعدد البلورات من الماس المستخرج بحجم النانو |
| WO2011139519A2 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-10 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring tools and methods of forming earth-boring tools |
| RU2012155101A (ru) * | 2010-05-20 | 2014-06-27 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Способы формирования по меньшей мере части бурильного инструмента |
| CN103003010A (zh) | 2010-05-20 | 2013-03-27 | 贝克休斯公司 | 形成钻地工具的至少一部分的方法，以及通过此类方法形成的制品 |
| EP2571648A4 (en) | 2010-05-20 | 2016-10-05 | Baker Hughes Inc | METHODS OF FORMING AT LEAST ONE PART OF GROUND DRILLING TOOLS, AND ARTICLES FORMED BY SUCH METHODS |
| MX2013000232A (es) | 2010-06-24 | 2013-02-07 | Baker Hughes Inc | Elementos de corte para herramientas de perforacion terrestre, herramientas de perforacion terrestre que incluyen tales elementos de corte, y metodos para formar elementos de corte para herramientas de perforacion terrestre. |
| SA111320565B1 (ar) | 2010-06-29 | 2014-09-10 | Baker Hughes Inc | لقمة تروس حفر ذات خواص مضادة للتعقب |
| WO2012006281A2 (en) | 2010-07-06 | 2012-01-12 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming inserts and earth-boring tools |
| WO2012048017A2 (en) | 2010-10-05 | 2012-04-12 | Baker Hughes Incorporated | Diamond impregnated cutting structures, earth-boring drill bits and other tools including diamond impregnated cutting structures, and related methods |
| EP2625368A4 (en) | 2010-10-08 | 2015-07-15 | Baker Hughes Inc | COMPOSITE MATERIALS WITH NANOPARTICLES, EARTHOOLING TOOLS AND COMPONENTS WITH SUCH COMPOSITE MATERIALS, POLYCRYSTALLINE MATERIALS WITH SUCH NANOPARTICLES AND RELATED METHODS |
| US8978786B2 (en) | 2010-11-04 | 2015-03-17 | Baker Hughes Incorporated | System and method for adjusting roller cone profile on hybrid bit |
| SG192650A1 (en) | 2011-02-11 | 2013-09-30 | Baker Hughes Inc | System and method for leg retention on hybrid bits |
| US9782857B2 (en) | 2011-02-11 | 2017-10-10 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit having increased service life |
| EP2502710B1 (en) | 2011-03-22 | 2020-04-22 | Black & Decker Inc. | Chisels |
| RU2596932C2 (ru) * | 2011-05-23 | 2016-09-10 | Варель Ероп С.А.С. | Матричная буровая коронка для работы в тяжелых условиях |
| US8800848B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-08-12 | Kennametal Inc. | Methods of forming wear resistant layers on metallic surfaces |
| US9145603B2 (en) | 2011-09-16 | 2015-09-29 | Baker Hughes Incorporated | Methods of attaching a polycrystalline diamond compact to a substrate |
| US9016406B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-04-28 | Kennametal Inc. | Cutting inserts for earth-boring bits |
| US9079247B2 (en) | 2011-11-14 | 2015-07-14 | Baker Hughes Incorporated | Downhole tools including anomalous strengthening materials and related methods |
| MX351357B (es) | 2011-11-15 | 2017-10-11 | Baker Hughes Inc | Barrenas de perforación híbridas que tienen eficiencia incrementada de perforación. |
| US9016363B2 (en) * | 2012-05-08 | 2015-04-28 | Baker Hughes Incorporated | Disintegrable metal cone, process of making, and use of the same |
| US8997897B2 (en) | 2012-06-08 | 2015-04-07 | Varel Europe S.A.S. | Impregnated diamond structure, method of making same, and applications for use of an impregnated diamond structure |
| US9140072B2 (en) | 2013-02-28 | 2015-09-22 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements including non-planar interfaces, earth-boring tools including such cutting elements, and methods of forming cutting elements |
| USD737875S1 (en) | 2013-03-15 | 2015-09-01 | Black & Decker Inc. | Drill bit |
| USD734792S1 (en) | 2013-03-15 | 2015-07-21 | Black & Decker Inc. | Drill bit |
| US9333564B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-05-10 | Black & Decker Inc. | Drill bit |
| WO2014165324A1 (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-09 | Varel International Ind., L.P. | Methodologies for manufacturing short matrix bits |
| RU2534164C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Способ изготовления алмазной буровой коронки |
| CN103691960B (zh) * | 2013-12-25 | 2016-02-17 | 苏州新锐合金工具股份有限公司 | 双层硬质合金基体及其制备方法 |
| US9598911B2 (en) | 2014-05-09 | 2017-03-21 | Baker Hughes Incorporated | Coring tools and related methods |
| MX2016015278A (es) | 2014-05-23 | 2017-03-03 | Baker Hughes Inc | Broca hibrida con elementos de cono de rodillo unidos mecanicamente. |
| US11428050B2 (en) | 2014-10-20 | 2022-08-30 | Baker Hughes Holdings Llc | Reverse circulation hybrid bit |
| US10125553B2 (en) | 2015-03-06 | 2018-11-13 | Baker Hughes Incorporated | Coring tools for managing hydraulic properties of drilling fluid and related methods |
| FR3035808B1 (fr) * | 2015-05-04 | 2021-01-29 | Snecma | Procede de fabrication d'une piece a partir d'elements fabriques par mise en forme d'un melange de poudre de metal ou de ceramique et d'au moins un liant |
| US10557311B2 (en) | 2015-07-17 | 2020-02-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hybrid drill bit with counter-rotation cutters in center |
| CN105728732B (zh) * | 2016-04-19 | 2017-10-10 | 桂林特邦新材料有限公司 | 金刚石钻头保径材料插孔工装及保径材料埋入方法 |
| CN110944775B (zh) * | 2017-07-20 | 2022-11-18 | 爱斯科集团有限责任公司 | 用于研磨应用的表面硬化的产品及其制作工艺 |
| US10662716B2 (en) * | 2017-10-06 | 2020-05-26 | Kennametal Inc. | Thin-walled earth boring tools and methods of making the same |
| CN107806326A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-16 | 成都科盛石油科技有限公司 | 一种高强度的钢齿牙轮 |
| US11998987B2 (en) | 2017-12-05 | 2024-06-04 | Kennametal Inc. | Additive manufacturing techniques and applications thereof |
| US10597963B2 (en) | 2018-04-26 | 2020-03-24 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Coring tools including a core catcher |
| DE112020001416T5 (de) | 2019-03-25 | 2021-12-09 | Kennametal Inc. | Additive fertigungstechniken und deren anwendungen |
| US20220235613A1 (en) * | 2019-08-08 | 2022-07-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Earth-boring drill bit formed by additive manufacturing |
| US12018531B2 (en) | 2019-08-08 | 2024-06-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Earth-boring drill bit mandrel formed by additive manufacturing |
| US11579333B2 (en) * | 2020-03-09 | 2023-02-14 | Saudi Arabian Oil Company | Methods and systems for determining reservoir properties from motor data while coring |
| CN111215631B (zh) * | 2020-03-16 | 2020-12-25 | 济南市冶金科学研究所有限责任公司 | 一种钨钴硬质合金制品热连接方法 |
| CN111496259B (zh) * | 2020-04-23 | 2022-06-14 | 株洲钻石切削刀具股份有限公司 | 一种用于制作粉末模块式刀具的成型模具和成型方法 |
| CN112195387A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-08 | 昆山长鹰硬质材料科技股份有限公司 | 一种硬质合金、模切刀辊硬质合金坯及模切刀辊硬质合金坯的制备方法 |
| CN112548063A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-26 | 湖北汇锋钻石有限公司 | 一种金刚石铰刀生产的模具及其脱模工艺 |
Family Cites Families (193)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1954166A (en) | 1931-07-31 | 1934-04-10 | Grant John | Rotary bit |
| US2299207A (en) | 1941-02-18 | 1942-10-20 | Bevil Corp | Method of making cutting tools |
| US2507439A (en) | 1946-09-28 | 1950-05-09 | Reed Roller Bit Co | Drill bit |
| US2906654A (en) | 1954-09-23 | 1959-09-29 | Abkowitz Stanley | Heat treated titanium-aluminumvanadium alloy |
| US2819958A (en) * | 1955-08-16 | 1958-01-14 | Mallory Sharon Titanium Corp | Titanium base alloys |
| US2819959A (en) * | 1956-06-19 | 1958-01-14 | Mallory Sharon Titanium Corp | Titanium base vanadium-iron-aluminum alloys |
| NL275996A (ru) | 1961-09-06 | |||
| US3368881A (en) * | 1965-04-12 | 1968-02-13 | Nuclear Metals Division Of Tex | Titanium bi-alloy composites and manufacture thereof |
| US3471921A (en) | 1965-12-23 | 1969-10-14 | Shell Oil Co | Method of connecting a steel blank to a tungsten bit body |
| US3660050A (en) * | 1969-06-23 | 1972-05-02 | Du Pont | Heterogeneous cobalt-bonded tungsten carbide |
| US3757879A (en) | 1972-08-24 | 1973-09-11 | Christensen Diamond Prod Co | Drill bits and methods of producing drill bits |
| US3987859A (en) | 1973-10-24 | 1976-10-26 | Dresser Industries, Inc. | Unitized rotary rock bit |
| US3880971A (en) * | 1973-12-26 | 1975-04-29 | Bell Telephone Labor Inc | Controlling shrinkage caused by sintering of high alumina ceramic materials |
| US4017480A (en) * | 1974-08-20 | 1977-04-12 | Permanence Corporation | High density composite structure of hard metallic material in a matrix |
| US4229638A (en) | 1975-04-01 | 1980-10-21 | Dresser Industries, Inc. | Unitized rotary rock bit |
| US4047828A (en) | 1976-03-31 | 1977-09-13 | Makely Joseph E | Core drill |
| JPS6041136B2 (ja) * | 1976-09-01 | 1985-09-14 | 財団法人特殊無機材料研究所 | シリコンカ−バイド繊維強化軽金属複合材料の製造方法 |
| US4094709A (en) * | 1977-02-10 | 1978-06-13 | Kelsey-Hayes Company | Method of forming and subsequently heat treating articles of near net shaped from powder metal |
| DE2722271C3 (de) * | 1977-05-17 | 1979-12-06 | Thyssen Edelstahlwerke Ag, 4000 Duesseldorf | Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen durch Verbundsinterung |
| US4157122A (en) * | 1977-06-22 | 1979-06-05 | Morris William A | Rotary earth boring drill and method of assembly thereof |
| US4128136A (en) | 1977-12-09 | 1978-12-05 | Lamage Limited | Drill bit |
| US4233720A (en) | 1978-11-30 | 1980-11-18 | Kelsey-Hayes Company | Method of forming and ultrasonic testing articles of near net shape from powder metal |
| US4221270A (en) | 1978-12-18 | 1980-09-09 | Smith International, Inc. | Drag bit |
| US4255165A (en) * | 1978-12-22 | 1981-03-10 | General Electric Company | Composite compact of interleaved polycrystalline particles and cemented carbide masses |
| JPS5937717B2 (ja) | 1978-12-28 | 1984-09-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | 超硬合金の溶接方法 |
| US4252202A (en) | 1979-08-06 | 1981-02-24 | Purser Sr James A | Drill bit |
| US4341557A (en) * | 1979-09-10 | 1982-07-27 | Kelsey-Hayes Company | Method of hot consolidating powder with a recyclable container material |
| US4526748A (en) * | 1980-05-22 | 1985-07-02 | Kelsey-Hayes Company | Hot consolidation of powder metal-floating shaping inserts |
| CH646475A5 (de) * | 1980-06-30 | 1984-11-30 | Gegauf Fritz Ag | Zusatzvorrichtung an naehmaschine zum beschneiden von materialkanten. |
| US4398952A (en) | 1980-09-10 | 1983-08-16 | Reed Rock Bit Company | Methods of manufacturing gradient composite metallic structures |
| US4453605A (en) * | 1981-04-30 | 1984-06-12 | Nl Industries, Inc. | Drill bit and method of metallurgical and mechanical holding of cutters in a drill bit |
| CA1216158A (en) | 1981-11-09 | 1987-01-06 | Akio Hara | Composite compact component and a process for the production of the same |
| US4547337A (en) | 1982-04-28 | 1985-10-15 | Kelsey-Hayes Company | Pressure-transmitting medium and method for utilizing same to densify material |
| JPS58193304A (ja) * | 1982-05-08 | 1983-11-11 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 複合焼結機械部品の製造方法 |
| US4596694A (en) * | 1982-09-20 | 1986-06-24 | Kelsey-Hayes Company | Method for hot consolidating materials |
| US4597730A (en) * | 1982-09-20 | 1986-07-01 | Kelsey-Hayes Company | Assembly for hot consolidating materials |
| US4499048A (en) * | 1983-02-23 | 1985-02-12 | Metal Alloys, Inc. | Method of consolidating a metallic body |
| US4499958A (en) | 1983-04-29 | 1985-02-19 | Strata Bit Corporation | Drag blade bit with diamond cutting elements |
| US4562990A (en) * | 1983-06-06 | 1986-01-07 | Rose Robert H | Die venting apparatus in molding of thermoset plastic compounds |
| US4774211A (en) * | 1983-08-08 | 1988-09-27 | International Business Machines Corporation | Methods for predicting and controlling the shrinkage of ceramic oxides during sintering |
| SE454196C (sv) | 1983-09-23 | 1991-11-04 | Jan Persson | Jord- och bergborrningsanordning foer samtidig borrning och infodring av borrhaalet |
| US4499795A (en) * | 1983-09-23 | 1985-02-19 | Strata Bit Corporation | Method of drill bit manufacture |
| US4552232A (en) | 1984-06-29 | 1985-11-12 | Spiral Drilling Systems, Inc. | Drill-bit with full offset cutter bodies |
| US4889017A (en) | 1984-07-19 | 1989-12-26 | Reed Tool Co., Ltd. | Rotary drill bit for use in drilling holes in subsurface earth formations |
| US4554130A (en) | 1984-10-01 | 1985-11-19 | Cdp, Ltd. | Consolidation of a part from separate metallic components |
| EP0182759B2 (en) * | 1984-11-13 | 1993-12-15 | Santrade Ltd. | Cemented carbide body used preferably for rock drilling and mineral cutting |
| US4738322A (en) * | 1984-12-21 | 1988-04-19 | Smith International Inc. | Polycrystalline diamond bearing system for a roller cone rock bit |
| GB8501702D0 (en) | 1985-01-23 | 1985-02-27 | Nl Petroleum Prod | Rotary drill bits |
| US4630693A (en) | 1985-04-15 | 1986-12-23 | Goodfellow Robert D | Rotary cutter assembly |
| US4656002A (en) * | 1985-10-03 | 1987-04-07 | Roc-Tec, Inc. | Self-sealing fluid die |
| DE3601385A1 (de) * | 1986-01-18 | 1987-07-23 | Krupp Gmbh | Verfahren zur herstellung von sinterkoerpern mit inneren kanaelen, strangpresswerkzeug zur durchfuehrung des verfahrens und bohrwerkzeug |
| US4667756A (en) * | 1986-05-23 | 1987-05-26 | Hughes Tool Company-Usa | Matrix bit with extended blades |
| US4871377A (en) | 1986-07-30 | 1989-10-03 | Frushour Robert H | Composite abrasive compact having high thermal stability and transverse rupture strength |
| US4981665A (en) | 1986-08-22 | 1991-01-01 | Stemcor Corporation | Hexagonal silicon carbide platelets and preforms and methods for making and using same |
| EP0264674B1 (en) | 1986-10-20 | 1995-09-06 | Baker Hughes Incorporated | Low pressure bonding of PCD bodies and method |
| US4809903A (en) * | 1986-11-26 | 1989-03-07 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method to produce metal matrix composite articles from rich metastable-beta titanium alloys |
| US4744943A (en) * | 1986-12-08 | 1988-05-17 | The Dow Chemical Company | Process for the densification of material preforms |
| GB2203774A (en) | 1987-04-21 | 1988-10-26 | Cledisc Int Bv | Rotary drilling device |
| DE3881440T2 (de) * | 1987-06-15 | 1993-09-16 | Eolas Irish Science & Tech | Schaustellungseinheit. |
| US5090491A (en) * | 1987-10-13 | 1992-02-25 | Eastman Christensen Company | Earth boring drill bit with matrix displacing material |
| US4884477A (en) | 1988-03-31 | 1989-12-05 | Eastman Christensen Company | Rotary drill bit with abrasion and erosion resistant facing |
| US4968348A (en) | 1988-07-29 | 1990-11-06 | Dynamet Technology, Inc. | Titanium diboride/titanium alloy metal matrix microcomposite material and process for powder metal cladding |
| US5593474A (en) * | 1988-08-04 | 1997-01-14 | Smith International, Inc. | Composite cemented carbide |
| US4838366A (en) | 1988-08-30 | 1989-06-13 | Jones A Raymond | Drill bit |
| US4919013A (en) * | 1988-09-14 | 1990-04-24 | Eastman Christensen Company | Preformed elements for a rotary drill bit |
| US4956012A (en) | 1988-10-03 | 1990-09-11 | Newcomer Products, Inc. | Dispersion alloyed hard metal composites |
| US4923512A (en) * | 1989-04-07 | 1990-05-08 | The Dow Chemical Company | Cobalt-bound tungsten carbide metal matrix composites and cutting tools formed therefrom |
| GB8921017D0 (en) | 1989-09-16 | 1989-11-01 | Astec Dev Ltd | Drill bit or corehead manufacturing process |
| US5000273A (en) * | 1990-01-05 | 1991-03-19 | Norton Company | Low melting point copper-manganese-zinc alloy for infiltration binder in matrix body rock drill bits |
| SE9001409D0 (sv) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Sandvik Ab | Metod foer framstaellning av haardmetallkropp foer bergborrverktyg och slitdelar |
| US5049450A (en) | 1990-05-10 | 1991-09-17 | The Perkin-Elmer Corporation | Aluminum and boron nitride thermal spray powder |
| US5030598A (en) * | 1990-06-22 | 1991-07-09 | Gte Products Corporation | Silicon aluminum oxynitride material containing boron nitride |
| US5032352A (en) * | 1990-09-21 | 1991-07-16 | Ceracon, Inc. | Composite body formation of consolidated powder metal part |
| US5286685A (en) * | 1990-10-24 | 1994-02-15 | Savoie Refractaires | Refractory materials consisting of grains bonded by a binding phase based on aluminum nitride containing boron nitride and/or graphite particles and process for their production |
| US5240672A (en) * | 1991-04-29 | 1993-08-31 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for making graded composite bodies produced thereby |
| US5150636A (en) | 1991-06-28 | 1992-09-29 | Loudon Enterprises, Inc. | Rock drill bit and method of making same |
| US5161898A (en) | 1991-07-05 | 1992-11-10 | Camco International Inc. | Aluminide coated bearing elements for roller cutter drill bits |
| JPH05209247A (ja) | 1991-09-21 | 1993-08-20 | Hitachi Metals Ltd | サーメット合金及びその製造方法 |
| US5232522A (en) | 1991-10-17 | 1993-08-03 | The Dow Chemical Company | Rapid omnidirectional compaction process for producing metal nitride, carbide, or carbonitride coating on ceramic substrate |
| US5281260A (en) * | 1992-02-28 | 1994-01-25 | Baker Hughes Incorporated | High-strength tungsten carbide material for use in earth-boring bits |
| US5311958A (en) * | 1992-09-23 | 1994-05-17 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring bit with an advantageous cutting structure |
| US5333699A (en) * | 1992-12-23 | 1994-08-02 | Baroid Technology, Inc. | Drill bit having polycrystalline diamond compact cutter with spherical first end opposite cutting end |
| GB2274467A (en) | 1993-01-26 | 1994-07-27 | London Scandinavian Metall | Metal matrix alloys |
| US5373907A (en) | 1993-01-26 | 1994-12-20 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for manufacturing and inspecting the quality of a matrix body drill bit |
| SE9300376L (sv) * | 1993-02-05 | 1994-08-06 | Sandvik Ab | Hårdmetall med bindefasanriktad ytzon och förbättrat eggseghetsuppförande |
| US5560440A (en) | 1993-02-12 | 1996-10-01 | Baker Hughes Incorporated | Bit for subterranean drilling fabricated from separately-formed major components |
| US6068070A (en) * | 1997-09-03 | 2000-05-30 | Baker Hughes Incorporated | Diamond enhanced bearing for earth-boring bit |
| US5332522A (en) * | 1993-04-29 | 1994-07-26 | The University Of Rochester | Thermotropic chiral nematic liquid crystalline copolymers |
| AU678040B2 (en) * | 1993-04-30 | 1997-05-15 | Dow Chemical Company, The | Densified micrograin refractory metal or solid solution (mixed metal) carbide ceramics |
| US5467669A (en) * | 1993-05-03 | 1995-11-21 | American National Carbide Company | Cutting tool insert |
| US5443337A (en) * | 1993-07-02 | 1995-08-22 | Katayama; Ichiro | Sintered diamond drill bits and method of making |
| US5351768A (en) * | 1993-07-08 | 1994-10-04 | Baker Hughes Incorporated | Earth-boring bit with improved cutting structure |
| US5439608A (en) * | 1993-07-12 | 1995-08-08 | Kondrats; Nicholas | Methods for the collection and immobilization of dust |
| US5322139A (en) * | 1993-07-28 | 1994-06-21 | Rose James K | Loose crown underreamer apparatus |
| US5441121A (en) | 1993-12-22 | 1995-08-15 | Baker Hughes, Inc. | Earth boring drill bit with shell supporting an external drilling surface |
| US6284014B1 (en) | 1994-01-19 | 2001-09-04 | Alyn Corporation | Metal matrix composite |
| US5980602A (en) | 1994-01-19 | 1999-11-09 | Alyn Corporation | Metal matrix composite |
| US5433280A (en) * | 1994-03-16 | 1995-07-18 | Baker Hughes Incorporated | Fabrication method for rotary bits and bit components and bits and components produced thereby |
| US6073518A (en) * | 1996-09-24 | 2000-06-13 | Baker Hughes Incorporated | Bit manufacturing method |
| US6209420B1 (en) * | 1994-03-16 | 2001-04-03 | Baker Hughes Incorporated | Method of manufacturing bits, bit components and other articles of manufacture |
| US5543235A (en) | 1994-04-26 | 1996-08-06 | Sintermet | Multiple grade cemented carbide articles and a method of making the same |
| US5778301A (en) * | 1994-05-20 | 1998-07-07 | Hong; Joonpyo | Cemented carbide |
| US5482670A (en) * | 1994-05-20 | 1996-01-09 | Hong; Joonpyo | Cemented carbide |
| US5455000A (en) * | 1994-07-01 | 1995-10-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for preparation of a functionally gradient material |
| US5506055A (en) * | 1994-07-08 | 1996-04-09 | Sulzer Metco (Us) Inc. | Boron nitride and aluminum thermal spray powder |
| DE4424885A1 (de) * | 1994-07-14 | 1996-01-18 | Cerasiv Gmbh | Vollkeramikbohrer |
| US5439068B1 (en) | 1994-08-08 | 1997-01-14 | Dresser Ind | Modular rotary drill bit |
| US5606895A (en) * | 1994-08-08 | 1997-03-04 | Dresser Industries, Inc. | Method for manufacture and rebuild a rotary drill bit |
| US6051171A (en) * | 1994-10-19 | 2000-04-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for controlling firing shrinkage of ceramic green body |
| US5753160A (en) * | 1994-10-19 | 1998-05-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for controlling firing shrinkage of ceramic green body |
| US5762843A (en) | 1994-12-23 | 1998-06-09 | Kennametal Inc. | Method of making composite cermet articles |
| US5679445A (en) | 1994-12-23 | 1997-10-21 | Kennametal Inc. | Composite cermet articles and method of making |
| US5541006A (en) * | 1994-12-23 | 1996-07-30 | Kennametal Inc. | Method of making composite cermet articles and the articles |
| GB9500659D0 (en) * | 1995-01-13 | 1995-03-08 | Camco Drilling Group Ltd | Improvements in or relating to rotary drill bits |
| US5586612A (en) | 1995-01-26 | 1996-12-24 | Baker Hughes Incorporated | Roller cone bit with positive and negative offset and smooth running configuration |
| US5589268A (en) * | 1995-02-01 | 1996-12-31 | Kennametal Inc. | Matrix for a hard composite |
| DE19512146A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Verfahren zur Herstellung von schwindungsangepaßten Keramik-Verbundwerkstoffen |
| EP0871788B1 (en) | 1995-05-11 | 2001-03-28 | Anglo Operations Limited | Cemented carbide |
| US5641029A (en) * | 1995-06-06 | 1997-06-24 | Dresser Industries, Inc. | Rotary cone drill bit modular arm |
| US6453899B1 (en) | 1995-06-07 | 2002-09-24 | Ultimate Abrasive Systems, L.L.C. | Method for making a sintered article and products produced thereby |
| US5697462A (en) | 1995-06-30 | 1997-12-16 | Baker Hughes Inc. | Earth-boring bit having improved cutting structure |
| US6214134B1 (en) * | 1995-07-24 | 2001-04-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method to produce high temperature oxidation resistant metal matrix composites by fiber density grading |
| US5662183A (en) | 1995-08-15 | 1997-09-02 | Smith International, Inc. | High strength matrix material for PDC drag bits |
| US5641921A (en) * | 1995-08-22 | 1997-06-24 | Dennis Tool Company | Low temperature, low pressure, ductile, bonded cermet for enhanced abrasion and erosion performance |
| GB2307918B (en) | 1995-12-05 | 1999-02-10 | Smith International | Pressure molded powder metal "milled tooth" rock bit cone |
| SE513740C2 (sv) * | 1995-12-22 | 2000-10-30 | Sandvik Ab | Slitstark hårmetallkropp främst för användning vid bergborrning och mineralbrytning |
| GB9603402D0 (en) | 1996-02-17 | 1996-04-17 | Camco Drilling Group Ltd | Improvements in or relating to rotary drill bits |
| US5740872A (en) * | 1996-07-01 | 1998-04-21 | Camco International Inc. | Hardfacing material for rolling cutter drill bits |
| US5880382A (en) * | 1996-08-01 | 1999-03-09 | Smith International, Inc. | Double cemented carbide composites |
| CA2212197C (en) | 1996-08-01 | 2000-10-17 | Smith International, Inc. | Double cemented carbide inserts |
| US5765095A (en) * | 1996-08-19 | 1998-06-09 | Smith International, Inc. | Polycrystalline diamond bit manufacturing |
| US6063333A (en) * | 1996-10-15 | 2000-05-16 | Penn State Research Foundation | Method and apparatus for fabrication of cobalt alloy composite inserts |
| US5904212A (en) | 1996-11-12 | 1999-05-18 | Dresser Industries, Inc. | Gauge face inlay for bit hardfacing |
| US5897830A (en) * | 1996-12-06 | 1999-04-27 | Dynamet Technology | P/M titanium composite casting |
| SE510763C2 (sv) * | 1996-12-20 | 1999-06-21 | Sandvik Ab | Ämne för ett borr eller en pinnfräs för metallbearbetning |
| EP0966550B1 (de) | 1997-03-10 | 2001-10-04 | Widia GmbH | Hartmetall- oder cermet-sinterkörper und verfahren zu dessen herstellung |
| US5947214A (en) * | 1997-03-21 | 1999-09-07 | Baker Hughes Incorporated | BIT torque limiting device |
| US5865571A (en) * | 1997-06-17 | 1999-02-02 | Norton Company | Non-metallic body cutting tools |
| US5967248A (en) | 1997-10-14 | 1999-10-19 | Camco International Inc. | Rock bit hardmetal overlay and process of manufacture |
| GB2330787B (en) | 1997-10-31 | 2001-06-06 | Camco Internat | Methods of manufacturing rotary drill bits |
| DE19806864A1 (de) | 1998-02-19 | 1999-08-26 | Beck August Gmbh Co | Reibwerkzeug und Verfahren zu dessen Herstellung |
| WO1999049174A1 (en) * | 1998-03-26 | 1999-09-30 | Dresser Industries, Inc. | Rotary cone drill bit with improved bearing system |
| US6220117B1 (en) * | 1998-08-18 | 2001-04-24 | Baker Hughes Incorporated | Methods of high temperature infiltration of drill bits and infiltrating binder |
| US6241036B1 (en) | 1998-09-16 | 2001-06-05 | Baker Hughes Incorporated | Reinforced abrasive-impregnated cutting elements, drill bits including same |
| US6287360B1 (en) | 1998-09-18 | 2001-09-11 | Smith International, Inc. | High-strength matrix body |
| GB9822979D0 (en) | 1998-10-22 | 1998-12-16 | Camco Int Uk Ltd | Methods of manufacturing rotary drill bits |
| JP3559717B2 (ja) | 1998-10-29 | 2004-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンバルブの製造方法 |
| US6338390B1 (en) * | 1999-01-12 | 2002-01-15 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for drilling a subterranean formation employing drill bit oscillation |
| GB2385351B (en) | 1999-01-12 | 2003-10-01 | Baker Hughes Inc | Rotary drag drilling device with variable depth of cut |
| US6454030B1 (en) * | 1999-01-25 | 2002-09-24 | Baker Hughes Incorporated | Drill bits and other articles of manufacture including a layer-manufactured shell integrally secured to a cast structure and methods of fabricating same |
| US6200514B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-03-13 | Baker Hughes Incorporated | Process of making a bit body and mold therefor |
| US6254658B1 (en) * | 1999-02-24 | 2001-07-03 | Mitsubishi Materials Corporation | Cemented carbide cutting tool |
| WO2000055467A1 (en) | 1999-03-03 | 2000-09-21 | Earth Tool Company, L.L.C. | Method and apparatus for directional boring |
| SE519106C2 (sv) * | 1999-04-06 | 2003-01-14 | Sandvik Ab | Sätt att tillverka submikron hårdmetall med ökad seghet |
| SE519603C2 (sv) * | 1999-05-04 | 2003-03-18 | Sandvik Ab | Sätt att framställa hårdmetall av pulver WC och Co legerat med korntillväxthämmare |
| JP3375083B2 (ja) | 1999-06-11 | 2003-02-10 | 株式会社豊田中央研究所 | チタン合金およびその製造方法 |
| US6375706B2 (en) | 1999-08-12 | 2002-04-23 | Smith International, Inc. | Composition for binder material particularly for drill bit bodies |
| JP2003518193A (ja) * | 1999-11-16 | 2003-06-03 | トリトン・システムズ・インコーポレイテツド | 不連続強化金属基複合材料のレーザー加工 |
| US6511265B1 (en) | 1999-12-14 | 2003-01-28 | Ati Properties, Inc. | Composite rotary tool and tool fabrication method |
| US6474425B1 (en) | 2000-07-19 | 2002-11-05 | Smith International, Inc. | Asymmetric diamond impregnated drill bit |
| US6592985B2 (en) * | 2000-09-20 | 2003-07-15 | Camco International (Uk) Limited | Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material |
| SE522845C2 (sv) * | 2000-11-22 | 2004-03-09 | Sandvik Ab | Sätt att tillverka ett skär sammansatt av olika hårdmetallsorter |
| CN1302135C (zh) * | 2000-12-20 | 2007-02-28 | 株式会社丰田中央研究所 | 具有高弹性变形能力的钛合金及其制造方法 |
| US6454028B1 (en) | 2001-01-04 | 2002-09-24 | Camco International (U.K.) Limited | Wear resistant drill bit |
| ITRM20010320A1 (it) * | 2001-06-08 | 2002-12-09 | Ct Sviluppo Materiali Spa | Procedimento per la produzione di un composito a base di lega di titanio rinforzato con carburo di titanio, e composito rinforzato cosi' ott |
| US6849231B2 (en) * | 2001-10-22 | 2005-02-01 | Kobe Steel, Ltd. | α-β type titanium alloy |
| EP1453627A4 (en) | 2001-12-05 | 2006-04-12 | Baker Hughes Inc | CONSOLIDATED HARD MATERIALS, METHODS OF PRODUCTION AND APPLICATIONS |
| KR20030052618A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 대우종합기계 주식회사 | 초경합금 접합체의 제조방법 |
| US7381283B2 (en) | 2002-03-07 | 2008-06-03 | Yageo Corporation | Method for reducing shrinkage during sintering low-temperature-cofired ceramics |
| JP4280539B2 (ja) | 2002-06-07 | 2009-06-17 | 東邦チタニウム株式会社 | チタン合金の製造方法 |
| US7410610B2 (en) * | 2002-06-14 | 2008-08-12 | General Electric Company | Method for producing a titanium metallic composition having titanium boride particles dispersed therein |
| US20040007393A1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-01-15 | Griffin Nigel Dennis | Cutter and method of manufacture thereof |
| JP3945455B2 (ja) * | 2002-07-17 | 2007-07-18 | 株式会社豊田中央研究所 | 粉末成形体、粉末成形方法、金属焼結体およびその製造方法 |
| US6766870B2 (en) | 2002-08-21 | 2004-07-27 | Baker Hughes Incorporated | Mechanically shaped hardfacing cutting/wear structures |
| US7250069B2 (en) * | 2002-09-27 | 2007-07-31 | Smith International, Inc. | High-strength, high-toughness matrix bit bodies |
| US6742608B2 (en) * | 2002-10-04 | 2004-06-01 | Henry W. Murdoch | Rotary mine drilling bit for making blast holes |
| WO2004053197A2 (en) | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Ikonics Corporation | Metal engraving method, article, and apparatus |
| US7044243B2 (en) * | 2003-01-31 | 2006-05-16 | Smith International, Inc. | High-strength/high-toughness alloy steel drill bit blank |
| US20060032677A1 (en) * | 2003-02-12 | 2006-02-16 | Smith International, Inc. | Novel bits and cutting structures |
| US7048081B2 (en) * | 2003-05-28 | 2006-05-23 | Baker Hughes Incorporated | Superabrasive cutting element having an asperital cutting face and drill bit so equipped |
| US7270679B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-09-18 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Implants based on engineered metal matrix composite materials having enhanced imaging and wear resistance |
| US20040245024A1 (en) | 2003-06-05 | 2004-12-09 | Kembaiyan Kumar T. | Bit body formed of multiple matrix materials and method for making the same |
| US7625521B2 (en) | 2003-06-05 | 2009-12-01 | Smith International, Inc. | Bonding of cutters in drill bits |
| US20050084407A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-04-21 | Myrick James J. | Titanium group powder metallurgy |
| US7384443B2 (en) * | 2003-12-12 | 2008-06-10 | Tdy Industries, Inc. | Hybrid cemented carbide composites |
| US7066286B2 (en) | 2004-03-25 | 2006-06-27 | Baker Hughes Incorporated | Gage surface scraper |
| US20050268746A1 (en) | 2004-04-19 | 2005-12-08 | Stanley Abkowitz | Titanium tungsten alloys produced by additions of tungsten nanopowder |
| US20050211475A1 (en) | 2004-04-28 | 2005-09-29 | Mirchandani Prakash K | Earth-boring bits |
| US20060016521A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Hanusiak William M | Method for manufacturing titanium alloy wire with enhanced properties |
| JP4468767B2 (ja) * | 2004-08-26 | 2010-05-26 | 日本碍子株式会社 | セラミックス成形体の割掛率制御方法 |
| DE102004042437A1 (de) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh | Vorsatzgerät für Erntemaschinen |
| US7513320B2 (en) * | 2004-12-16 | 2009-04-07 | Tdy Industries, Inc. | Cemented carbide inserts for earth-boring bits |
| US7687156B2 (en) | 2005-08-18 | 2010-03-30 | Tdy Industries, Inc. | Composite cutting inserts and methods of making the same |
-
2005
- 2005-11-10 US US11/271,153 patent/US7802495B2/en active Active
-
2006
- 2006-11-10 CN CNA2006800505743A patent/CN101356340A/zh active Pending
- 2006-11-10 WO PCT/US2006/043670 patent/WO2007058905A1/en active Application Filing
- 2006-11-10 RU RU2008123050/03A patent/RU2412326C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-11-10 EP EP06844309.2A patent/EP1960630B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-10 CA CA2630917A patent/CA2630917C/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-07-07 US US12/831,608 patent/US20100276205A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2602852C2 (ru) * | 2011-10-14 | 2016-11-20 | Варел Интернэшнл Инд., Л.П. | Использование трубчатого прутка из карбида вольфрама для армирования матрицы из поликристаллического алмазного композита |
| RU2644975C2 (ru) * | 2012-11-21 | 2018-02-15 | Сайентифик Дриллинг Интернэшнл, Инк. | Буровое долото для бурильного устройства |
| RU2722380C2 (ru) * | 2015-12-18 | 2020-05-29 | Варель Ероп С.А.С. | Способ уменьшения интерметаллических соединений по границе сцепления матричного долота методом пониженной температуры |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100276205A1 (en) | 2010-11-04 |
| CA2630917A1 (en) | 2007-05-24 |
| CN101356340A (zh) | 2009-01-28 |
| EP1960630A1 (en) | 2008-08-27 |
| RU2008123050A (ru) | 2009-12-20 |
| CA2630917C (en) | 2011-08-02 |
| WO2007058905A1 (en) | 2007-05-24 |
| US20070102198A1 (en) | 2007-05-10 |
| EP1960630B1 (en) | 2017-06-28 |
| US7802495B2 (en) | 2010-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2412326C2 (ru) | Буровое долото для роторного бурения и способ его изготовления | |
| RU2429104C2 (ru) | Буровое долото для роторного бурения и способ изготовления бурового долота с корпусом из композита из связующего материала с другими частицами | |
| US11098533B2 (en) | Methods of forming downhole tools and methods of attaching one or more nozzles to downhole tools | |
| US8043555B2 (en) | Cemented tungsten carbide rock bit cone | |
| US8616089B2 (en) | Method of making an earth-boring particle-matrix rotary drill bit | |
| US9347274B2 (en) | Earth-boring tools and methods of forming earth-boring tools | |
| US8002052B2 (en) | Particle-matrix composite drill bits with hardfacing | |
| US8261632B2 (en) | Methods of forming earth-boring drill bits | |
| US20080135304A1 (en) | Methods of attaching a shank to a body of an earth-boring drilling tool, and tools formed by such methods | |
| US20070102202A1 (en) | Earth-boring rotary drill bits including bit bodies comprising reinforced titanium or titanium-based alloy matrix materials, and methods for forming such bits | |
| US20100155148A1 (en) | Earth-Boring Particle-Matrix Rotary Drill Bit and Method of Making the Same | |
| US20200001367A1 (en) | Methods of additively manufacturing inserts used in molds to form earth-boring tools | |
| CN101588884A (zh) | 置换构件和使用这种置换构件制造钻地旋转钻头的钻头体的方法 | |
| US20100192475A1 (en) | Method of making an earth-boring metal matrix rotary drill bit | |
| US20150330154A1 (en) | Fully infiltrated rotary drill bit | |
| CN115210445A (zh) | 具有预制部件的钻井工具 | |
| CN114929987A (zh) | 包括包含可机加工材料部分的钻头体的钻地旋转钻头及相关方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160801 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171111 |