带冲洗的钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在地层中开孔的钻头。所述钻头具有柄和冠。所述冠具有绕所述钻头的操作圆周间隔开的多个冠部分。所述柄与冠协作以界定内部空间，所述内部空间收纳水或其它钻井液。每一冠部分具有两个纵向边缘、外表面、至少一个内表面和切削面。所述冠具有基底表面，所述基底表面与所述冠部分的所述切削面间隔开并且与两个冠部分中的每一者的所述内表面协作以界定狭槽。

A drill with a flush

The present invention relates to a bit for opening a hole in a stratum. The drill has a handle with a Wacom. The crown has a plurality of crown parts that are spaced around the circumference of the operation of the bit. The handle is cooperated with the crown to define the internal space, and the interior space receives water or other drilling fluid. Each crown part has two longitudinal edges, and at least one outer surface and the inner surface of the cutting surface. The crown has a substrate surface, the surface of the substrate and the crown portion of the cutting surface spaced and two crown in each part of the inner surface of collaboration to define a slot.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带冲洗的钻头相关申请的交叉引用本申请要求2015年3月5日提交的美国临时专利申请No.62/128,853的申请日期的优先权和利益，所述申请以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于在地层中开孔的钻头，并且更明确地说，涉及用于在地层中开孔的、具有周向间隔开的冠部分的钻头。
技术介绍
现有钻头通常具有中央水道和一连串沟道，所述沟道提供钻头的侧表面与中央水道之间的流体连通(没有沟道直接定位于钻头的切削表面上)。需要中央水道以准许移除钻头的整个面上的岩屑。这些现有钻头不准许水在钻头的切削表面上直接流过。在切削表面上缺少水导致移除岩屑的速率降低，由此导致切削表面的磨损增加。另外，水流的缺少还可能会最小化在钻头的高速旋转操作期间热从切削表面的移除。这些已知的钻头设计还与相对较低的钻速和减少的接触应力测量相关联。因此，在相关领域中需要更有效地向钻头的切削表面提供高速流体流以及从切削表面移除热的钻头。在相关领域中还需要与常规钻头相比提供增加的岩屑移除速率和钻速的钻头。
技术实现思路
在一个方面中，本文中公开一种用于在地层中开孔的钻头。所述钻头具有将所述钻头的中心分成两半的纵轴并且包括柄和具有操作圆周的冠。所述冠具有基底表面和多个冠部分，所述冠部分相对于所述冠的所述操作圆周间隔开。所述多个冠部分可以包括两个、三个、四个或更多个冠部分。所述多个冠部分中的每一冠部分具有：第一纵向边缘；第二纵向边缘；外表面，所述外表面在所述第一纵向边缘与所述第二纵向边缘之间延伸并且界定所述冠的所述操作圆周的一部分；至少一个内表面；以及切削面。所述至少一个内表面从所述第一纵向边缘延伸至所述第二纵向边缘。所述基底表面相对于所述钻头的所述纵轴与所述多个冠部分的所述切削面间隔开。所述基底表面与所述多个冠部分的所述内表面协作以界定狭槽。所述冠与所述柄协作以绕所述纵轴界定内部空间。所述内部空间可以被配置用于在所述钻头的使用期间收纳水或其它钻井液。任选地，所述冠具有相对于第一横轴间隔开的第一冠部分和第二冠部分，所述第一横轴垂直于所述纵轴。所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者具有第一纵向边缘、第二纵向边缘、外表面、至少一个内表面和切削面。所述外表面在所述第一纵向边缘与所述第二纵向边缘之间延伸并且界定所述冠的所述操作圆周的一部分。在一个任选方面中，所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者的所述至少一个内表面具有第一内表面、第二内表面和纵向中间边缘。所述第一内表面从所述冠部分的所述第一纵向边缘延伸至所述冠部分的所述纵向中间边缘。所述第二内表面从所述冠部分的所述第二纵向边缘延伸至所述纵向中间边缘。在另一个方面中，所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第一内表面具有与所述冠部分的所述第一纵向边缘与所述纵向中间边缘之间的距离对应的相应长度。所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第二内表面具有与所述冠部分的所述第二纵向边缘与所述纵向中间边缘之间的距离对应的相应长度。任选地，所述第一冠部分的所述第一内表面的所述长度不等于所述第一冠部分的所述第二内表面的所述长度。任选地，所述第二冠部分的所述第一内表面的所述长度不等于所述第二冠部分的所述第二内表面的所述长度。在另一个方面中，所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述切削面相对于所述钻头的所述纵轴具有相应高度。所述第一冠部分的所述高度可以基本上等于所述第二冠部分的所述切削面的高度。在另一个方面中，所述基底表面与所述第一冠部分的所述切削面相对于所述纵轴间隔开第一轴向距离。所述第一轴向距离可以在相对于所述第一横轴移动跨越所述基底表面时发生变化。在另一个方面中，所述第一轴向距离可以在相对于第二横轴移动跨越所述基底表面时发生变化，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。在一个方面中，所述基底表面可以具有复合曲率。在另一个方面中，所述基底表面可以具有顶点。所述顶点可以相对于所述横轴与所述钻头的所述中心间隔开。任选地，所述顶点可以紧邻所述第一冠部分的所述至少一个内表面定位。任选地，所述顶点可以紧邻所述第二冠部分的所述至少一个内表面定位。在另一个方面中，所述基底表面可以相对于第二横轴从第一基底边缘延伸至第二基底边缘，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。所述第一基底边缘可以在所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第一内表面之间延伸，并且所述第二基底边缘可以在所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第二内表面之间延伸。任选地，在延伸穿过所述顶点并且平行于所述纵轴和所述第二横轴延伸的平面内，所述基底表面可以界定在所述第一基底边缘与所述顶点之间延伸的第一部分和在所述第二基底边缘与所述顶点之间延伸的第二部分。在另一个方面中，所述基底表面的所述第一部分可以相对于所述第二横轴成第一所选角度来定位，并且所述基底表面的所述第二部分可以相对于所述第二横轴成第二所选角度来定位。本专利技术的额外优点将在以下描述中部分地进行阐释，并且将从所述描述中部分地显而易见，或可以通过对本专利技术的实践来获知。将借助在所附权利要求书中特定指出的元件和组合来实现和获得本专利技术的优点。将理解，如所声明的，前文的一般描述和以下的详细描述只是示例性和阐释性的并且不限制本专利技术。附图说明在参看附图进行的详细描述中，本专利技术的优选实施方案的这些特征和其它特征将变成更显而易见，在附图中：图1是如本文中所公开的具有两个冠部分的示例性钻头的俯视透视图，所述透视图是从钻头的第一侧取得。图2是图1所示的钻头的俯视透视图，所述透视图是从钻头的相对侧取得。图3是图1所示的钻头的仰视透视图。图4是如本文中所公开的、图1所示的钻头的前侧视图，示出了由基底表面以及第一和第二冠部分界定的狭槽。图5是图1所示的钻头的后侧视图。图6描绘了图1所示的钻头的左或右侧视图。图7描绘了图1所示的钻头的俯视图。图8描绘了图1所示的钻头的仰视图。图9描绘了图1所示的钻头的截面图，所述截面图是在平面130内取得。图10描绘了图1所示的钻头的截面图，所述截面图是在平面140内取得。图11是如本文中所公开的具有两个冠部分的另一个示例性钻头的俯视透视图。图12是图11所示的钻头的右侧视图。图13是图11所示的钻头的左侧视图。图14是图11所示的钻头的俯视图。图15是如本文中所公开的具有三个冠部分的示例性钻头的俯视透视图。图16是图15所示的钻头的第一侧视图，示出了由所述钻头的第一和第二冠部分界定的第一狭槽部分。图17是图15所示的钻头的第二侧视图，示出了由所述钻头的第二和第三冠部分界定的第二狭槽部分。图18是图15所示的钻头的第三侧视图，示出了由所述钻头的第一和第三冠部分界定的第三狭槽部分。图19是图15所示的钻头的俯视图。图20描绘了包括如本文中所公开的钻头的示例性钻井系统。具体实施方式通过参考以下详细描述、实例、图式和权利要求书、以及其之前和之后的描述，可以更容易地理解本专利技术。然而，在公开和描述当前装置、系统和/或方法之前，将理解，除非另外指明，否则本专利技术不限于所公开的特定装置、系统和/或方法，因为此类装置、系统和/或方法当然是可以变化的。还将理解，本文中使用的术语只是用于描述特定方面并且不打算为限制性的。以下对本专利技术的描述被提供为本专利技术在其最好的、当前已知的实施方案中的使能教导。为此，相关领域的技术人员将认识和了解到，可以对本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在地层中开孔的钻头，所述钻头具有将所述钻头的中心分成两半的纵轴并且包括：柄；冠，所述冠具有操作圆周并且包括：多个冠部分，所述冠部分相对于所述冠的所述操作圆周间隔开，其中所述多个冠部分中的每一冠部分具有：第一纵向边缘；第二纵向边缘；外表面，所述外表面在所述第一纵向边缘与所述第二纵向边缘之间延伸并且界定所述冠的所述操作圆周的一部分；至少一个内表面，其中所述至少一个内表面从所述第一纵向边缘延伸至所述第二纵向边缘；以及切削面；以及基底表面，所述基底表面与所述多个冠部分的所述切削面相对于所述钻头的所述纵轴间隔开，其中所述基底表面与所述多个冠部分的所述内表面协作以界定狭槽，并且其中所述冠与所述柄协作以绕所述纵轴界定内部空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.05 US 62/128,8531.一种用于在地层中开孔的钻头，所述钻头具有将所述钻头的中心分成两半的纵轴并且包括：柄；冠，所述冠具有操作圆周并且包括：多个冠部分，所述冠部分相对于所述冠的所述操作圆周间隔开，其中所述多个冠部分中的每一冠部分具有：第一纵向边缘；第二纵向边缘；外表面，所述外表面在所述第一纵向边缘与所述第二纵向边缘之间延伸并且界定所述冠的所述操作圆周的一部分；至少一个内表面，其中所述至少一个内表面从所述第一纵向边缘延伸至所述第二纵向边缘；以及切削面；以及基底表面，所述基底表面与所述多个冠部分的所述切削面相对于所述钻头的所述纵轴间隔开，其中所述基底表面与所述多个冠部分的所述内表面协作以界定狭槽，并且其中所述冠与所述柄协作以绕所述纵轴界定内部空间。2.如权利要求1所述的钻头，其中所述多个冠部分包括相对于第一横轴间隔开的第一冠部分和第二冠部分，所述第一横轴垂直于所述纵轴。3.如权利要求2所述的钻头，其进一步包括导管，所述导管是穿过所述基底表面来界定并且被定位成与所述内部空间并且与所述狭槽的一部分连通。4.如权利要求3所述的钻头，其进一步包括加压钻井液源，所述加压钻井液源与所述导管流体连通，使得在钻井操作期间可以将所要量的钻井液递送至所述狭槽中。5.如权利要求2所述的钻头，其进一步包括在所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者内界定的多个孔，所述孔从所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者的所述切削面延伸至所述内部空间。6.如权利要求2所述的钻头，其进一步包括在所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者内界定的多个突出部，所述突出部相对于所述钻头的所述纵轴从所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者的所述切削面向外延伸。7.如权利要求2所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者不包括在所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述外表面与所述内部空间之间径向延伸的水道。8.如权利要求2所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述外表面分别界定朝所述纵轴向内径向延伸的多个沟道。9.如权利要求8所述的钻头，其中所述第一冠部分的所述多个沟道中的每一沟道具有一定宽度，其中所述第二冠部分的所述多个沟道中的每一沟道具有一定宽度，其中所述第一冠部分的每一沟道的所述宽度在朝所述纵轴向内径向移动时从所述第一冠部分的所述外表面开始减小，并且其中所述第二冠部分的每一沟道的所述宽度在朝所述纵轴向内径向移动时从所述第二冠部分的所述外表面开始减小。10.如权利要求8所述的钻头，其中所述第一冠部分的所述多个沟道包括具有第一尺寸的第一多个沟道和具有第二尺寸的第二多个沟道，其中所述第二冠部分的所述多个沟道包括具有所述第一尺寸的第一多个沟道和具有所述第二尺寸的第二多个沟道，并且其中所述第二尺寸大于所述第一尺寸。11.如权利要求10所述的钻头，其中所述第一冠部分的所述第一多个沟道中的至少一个沟道在周向上定位于所述第一冠部分的所述第二多个沟道中的连续沟道之间，并且其中所述第二冠部分的所述第一多个沟道中的至少一个沟道在周向上定位于所述第二冠部分的所述第二多个沟道中的连续沟道之间。12.如权利要求11所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第一多个沟道中的每一沟道具有第一径向长度，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第二多个沟道中的每一沟道具有第二径向长度，并且其中所述第二径向长度大于所述第一径向长度。13.如权利要求2所述的钻头，其中所述至少一个内表面包括多个内表面。14.如权利要求2所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分中的每一者的所述至少一个内表面包括第一内表面、第二内表面和纵向中间边缘，其中所述第一内表面从所述冠部分的所述第一边缘延伸至所述冠部分的所述纵向中间边缘，其中所述第二内表面从所述冠部分的所述第二边缘延伸至所述纵向中间边缘。15.如权利要求14所述的钻头，其中所述第一冠部分的所述第一内表面和所述第二内表面相对于彼此成第一所要角度来成角度地定向，其中所述第二冠部分的所述第一内表面和所述第二内表面相对于彼此成第二所要角度来成角度地定向，并且其中所述第一所要角度基本上等于所述第二所要角度。16.如权利要求15所述的钻头，其中所述第一所要角度和所述第二所要角度是约135度至约225度。17.如权利要求14所述的钻头，其中所述第一冠部分的所述第一内表面和所述第二内表面相对于彼此成第一所要角度来成角度地定向，其中所述第二冠部分的所述第一内表面和所述第二内表面相对于彼此成第二所要角度来成角度地定向，并且其中所述第一所要角度与所述第二所要角度不同。18.如权利要求15所述的钻头，其中所述第一所要角度和所述第二所要角度是约135度至约225度。19.如权利要求14所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第一内表面具有与所述冠部分的所述第一纵向边缘与所述纵向中间边缘之间的距离对应的相应长度，并且其中所述第一冠部分的所述第一内表面的所述长度不等于所述第二冠部分的所述第一内表面的所述长度。20.如权利要求14所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第二内表面具有与所述冠部分的所述第二纵向边缘与所述纵向中间边缘之间的距离对应的相应长度，其中所述第一冠部分的所述第二内表面的所述长度不等于所述第二冠部分的所述第二内表面的所述长度。21.如权利要求14所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第一内表面具有与所述冠部分的所述第一纵向边缘与所述纵向中间边缘之间的距离对应的相应长度，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述第二内表面具有与所述冠部分的所述第二纵向边缘与所述纵向中间边缘之间的距离对应的相应长度，其中所述第一冠部分的所述第一内表面的所述长度不等于所述第一冠部分的所述第二内表面的所述长度，并且其中所述第二冠部分的所述第一内表面的所述长度不等于所述第二冠部分的所述第二内表面的所述长度。22.如权利要求14所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述纵向中间边缘位于所述第一横轴的相对侧。23.如权利要求2所述的钻头，其中所述第一冠部分和所述第二冠部分的所述切削面具有相对于所述钻头的所述纵轴的相应高度，并且其中所述第一冠部分的所述切削面的所述高度基本上等于所述第二冠部分的所述切削面的所述高度。24.如权利要求23所述的钻头，其中所述基底表面与所述第一冠部分的所述切削面相对于所述纵轴间隔开第一轴向距离，并且其中所述第一轴向距离在相对于所述第一横轴移动跨越所述基底表面时发生变化。25.如权利要求23所述的钻头，其中所述基底表面与所述第一冠部分的所述切削面相对于所述纵轴间隔开第一轴向距离，并且其中所述第一轴向距离在相对于第二横轴移动跨越所述基底表面时发生变化，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。26.如权利要求24所述的钻头，其中相对于所述纵轴在所述基底表面与所述第一冠部分的所述切削面之间的所述第一轴向距离在相对于第二横轴移动跨越所述基底表面时发生变化，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。27.如权利要求2所述的钻头，其中所述基底表面具有复合曲率。28.如权利要求2所述的钻头，其中所述基底表面具有顶点，并且其中所述顶点相对于所述纵轴与所述钻头的所述中心间隔开。29.如权利要求28所述的钻头，其中所述顶点相对于所述第一横轴与所述钻头的所述中心间隔开。30.如权利要求28所述的钻头，其中所述顶点相对于第二横轴与所述钻头的所述中心间隔开，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。31.如权利要求29所述的钻头，其中所述顶点相对于第二横轴与所述钻头的所述中心间隔开，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。32.如权利要求28所述的钻头，其中所述顶点紧邻所述第一冠部分的所述至少一个内表面定位。33.如权利要求28所述的钻头，其中所述顶点紧邻所述第二冠部分的所述至少一个内表面定位。34.如权利要求2所述的钻头，其中所述基底表面相对于第二横轴从第一基底边缘延伸至第二基底边缘，所述第二横轴垂直于所述纵轴和所述第一横轴。...

【专利技术属性】
技术研发人员：科迪·A·皮尔斯，迈克尔·D·鲁普，克里斯蒂安·M·兰伯特，
申请(专利权)人：长年TM公司，
类型：发明
国别省市：美国,US