具有铸造安装元件的多晶金刚石组件制造技术

一种用于PCD插入件的保持机构包括膨胀螺栓，该膨胀螺栓穿过安装元件插入到PCD插入件的孔中。PCD插入件的孔具有的开口直径大于孔的终端处的终端直径。膨胀锚在孔中膨胀，并且膨胀的膨胀螺栓与PCD插入件的主体的干涉将PCD插入件固定到安装元件。PCD插入件固定到安装元件。PCD插入件固定到安装元件。

【技术实现步骤摘要】
具有铸造安装元件的多晶金刚石组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2022年5月9日提交的题为“Polycrystalline Diamond Assemblies with Cast Mounting Elements”的美国专利申请号63/364,353的权益和优先权，该申请通过引用整体结合于此。

技术介绍

[0003]为了满足消费者和工业对自然资源的需求，公司从地球上寻找和提取石油、天然气和其他地下资源。一旦发现所需的地下资源，就使用钻井和生产系统来接近和提取资源。根据所需资源的位置，这些系统可以位于岸上或海上。生产系统可以包括各种流量控制装置，以控制流过生产系统的流体的流量、压力、其他流体特性或其组合。例如，节流阀可用于控制生产流体(例如，石油、天然气等)从一口井里的流动。
[0004]某些节流阀(choke valve)(例如针阀)包括阀座(seat)和相对于阀座可移动的阀针(needle)。当阀针与阀座接合时，通过节流阀的流体流动基本上被阻断。随着阀针移离阀座，由阀座和阀针形成的孔口的横截面积逐渐增大，从而增大了通过节流阀的流体的流量。联接到阀针的致动器可以驱动阀针相对于阀座移动。在某些应用中，流体可能包含大量的研磨材料(例如，沙子、岩石颗粒等)。随着时间的推移，研磨材料流过节流阀可能导致阀针磨损，从而改变阀针的形状。结果，节流阀的性能可能被改变，和/或节流阀的操作效率可能被降低。

技术实现思路

[0005]在一些实施例中，多晶金刚石(PCD)插入件(insert)包括具有保持端和工作端的主体。主体限定了从保持端朝向工作端延伸到主体中的孔。孔的开口的开口直径小于孔终端(terminal)的终端直径。
[0006]在一些实施例中，用于PCD组件的套件(kit)包括具有主体的PCD插入件。主体具有保持端和工作端。主体限定了从保持端朝向工作端延伸到主体中的孔。该套件包括安装元件。该套件包括具有紧固头和膨胀(expand)头的膨胀锚(anchor)。膨胀头被构造成穿过安装元件插入孔中。膨胀头可膨胀以将PCD插入件固定到安装元件上。
[0007]在一些实施例中，将膨胀锚插入穿过安装元件并进入PCD插入件的孔中。膨胀锚膨胀，直到膨胀锚的至少一部分接合孔的内壁。
[0008]提供本概述是为了介绍将在详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。本公开的实施例的附加特征和方面将在本文中阐述，并且部分将从描述中显而易见，或者可以通过这些实施例的实践来了解。
附图说明
[0009]为了描述可以获得本公开的上述和其他特征的方式，将参考附图中示出的本公开
的具体实施例进行更具体的描述。为了更好地理解，在各个附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。虽然一些附图可能是概念的示意性或夸大的表示，但是至少一些附图可以按比例绘制。应当理解，附图描绘了一些示例性实施例，将通过使用附图以额外的特征和细节来描述和解释这些实施例，在附图中:
[0010]图1
‑
1是根据本公开的至少一个实施例的节流阀组件的透视图；
[0011]图1
‑
2是图1
‑
1的节流阀组件的截面图；
[0012]图2
‑
1和图2
‑
2是根据本公开的至少一个实施例的PCD组件的截面图；
[0013]图3是根据本公开的至少一个实施例的PCD组件的截面图；
[0014]图4是根据本公开的至少一个实施例的可用在节流阀组件中的阀针的截面图；
[0015]图5
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1至图5
‑
6是根据本公开的示例性实施例的具有各种几何形状的孔的PCD插入件的截面图；
[0016]图6是根据本公开的至少一个实施例的用于将PCD插入件固定到安装元件的方法的流程图。
[0017]图7
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1和图7
‑
2是根据本公开的示例实施例的PCD组件的截面图；
[0018]图8
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1和图8
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2是根据本公开的示例实施例的PCD组件的截面图；和
[0019]图9是根据本公开的至少一个实施例的用于形成PCD组件的方法的流程图。
具体实施方式
[0020]本公开总体上涉及使用膨胀锚将节流阀中的阀针的尖端部分固定到阀针的基部部分的装置、系统和方法。尖端部分可以是PCD插入件或PCD元件，并且基部部分可以由钢或钢合金形成。尖端部分的主体包括具有开口的孔，该开口的开口直径大于孔的终端的终端直径。膨胀锚可以穿过基部部分插入，而膨胀头插入尖端部分的孔中。膨胀头可以膨胀，使得膨胀头的膨胀直径大于开口直径。膨胀的膨胀头与尖端部分的主体的干涉可以将尖端部分固定到基部部分。
[0021]图1
‑
1是节流阀组件10的一实施例的透视图。如所示，节流阀组件10包括具有入口14和出口16的主体12。当节流阀组件10处于打开状态时，流体能够从入口14通过主体12流向出口16。此外，当节流阀组件10处于关闭状态时，通过主体12的流体流动被阻断。在所示实施例中，节流阀组件10包括手柄18，该手柄18被构造成通过手柄18的手动致动使节流阀组件10在打开和关闭状态之间转换(transition)。在其他实施例中，节流阀组件可以包括致动器(例如，单独的或除了手柄之外的)，例如液压致动器、气动致动器、机电致动器、另一合适的致动器或其组合，其被配置为在打开和关闭状态之间驱动节流阀组件。节流阀组件10可用于生产系统中以控制来自井的流体的流量，或者用于任何其它合适的系统中以控制流体流动。例如，节流阀组件10可用于改变例如钻井时泵入井中的流体的流量。
[0022]如图1
‑
2中可以看出的，节流阀组件10包括被构造成沿着节流阀组件的纵向轴线移动的阀针。当节流阀组件处于关闭状态时，阀针与节流阀组件的阀座接合，从而阻止流体流过主体12。阀针沿着纵向轴线远离阀座的运动在阀针和阀座之间形成孔口，从而将节流阀组件转换到打开状态，并促进流体流过主体12。在某些实施例中，阀针包括由第一非超硬材料形成的基部部分和由超硬材料形成的尖端部分。
[0023]图1
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2是图1
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1的节流阀组件10的截面图。如前所述，节流阀组件的主体12包括入
口14和出口16。流体(例如，来自井等)可进入入口14，并沿着入口流动方向22(例如，沿着节流阀组件10的径向轴线24)流过主体12的入口通道20。进入入口14的流体可以处于相对高的压力下(例如，大于500psi(3.45MPa)、大于1000psi(6.89MPa)、大于5000psi(34.47MPa)、大于10,000psi(68.95MPa)、大于15,000psi(103.42MPa)、大于20,000psi(137.90MPa)、大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶金刚石(PCD)插入件，包括:包括保持端和工作端的主体，该主体限定从保持端朝向工作端延伸到主体中的孔，该孔的开口具有的开口直径小于该孔的终端的终端直径。2.根据权利要求1所述的PCD插入件，其中所述主体具有至少0.75英寸(19.1毫米)的插入件直径。3.根据权利要求1所述的PCD插入件，其中所述孔具有在0.25英寸(6.4毫米)和0.75英寸(19.1毫米)之间的孔长度。4.根据权利要求1所述的PCD插入件，其中所述孔的开口具有0.25英寸(6.4毫米)和0.938英寸(23.8毫米)之间的开口直径。5.根据权利要求1所述的PCD插入件，其中所述孔的内壁具有相对于所述主体的纵向轴线的在1
°
和5
°
之间的角度。6.根据权利要求1所述的PCD插入件，其中所述孔的内壁是直的。7.根据权利要求1所述的PCD插入件，其中所述孔的内壁具有弯曲轮廓。8.一种用于多晶金刚石(PCD)组件的套件，包括:具有主体的PCD插入件，所述主体包括保持端和工作端，所述主体限定了从保持端朝向工作端延伸到主体中的孔；安装元件；和膨胀锚，该膨胀锚具有紧固头和膨胀头，膨胀头被配置为插入穿过安装元件并进入孔中，膨胀头是可膨胀的，以将PCD插入件固定到所述安装元件。9.根据权利要求8所述的套件，其中所述膨胀锚将所述PCD插入件的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：