[发明专利]带具有设置于其中的拖拽旋转前导面的切割元件的凹座的钻地工具以及相关方法

说明书

一种钻地工具可包括从主体轴向和径向延伸的多个刀片。第一多个切割元件可沿所述多个刀片的旋转前导面设置。凹座可形成于刀片内，并且所述凹座可在所述刀片的肩部区域内从所述刀片的旋转前导面成角度地延伸到所述刀片中。第二多个切割元件可设置在所述至少一个凹座内。所述第二多个切割元件中的至少一个切割元件的旋转通路可至少部分地与所述第一多个切割元件中的至少一个切割元件的另一个旋转通路重叠。

优先权声明

本申请要求2018年4月11日提交的美国临时专利申请序列62/656096号的权益，其公开内容据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及钻地工具，所述钻地工具具有限定在所述钻地工具的一个或多个刀片中的凹座。更具体地讲，本发明涉及钻地工具，其中切割元件至少部分地位于凹座中。

背景技术

油井(井筒)通常用钻杆柱钻探。所述钻杆柱包括管状构件，所述管状构件具有在其底端处包括单个钻头的钻井组件。钻井组件还可包括装置和传感器，所述装置和传感器提供与下列相关的信息：与钻井操作相关的多种参数(“钻井参数”)、钻井组件的行为(“钻井组件参数”)以及与井筒所穿透的地层相关的参数(“地层参数”)。通过使钻杆柱从钻机旋转和/或通过底部孔组件(“BHA”)中的钻井电机(也称为“泥浆电机”)使附接到钻井组件的底端的钻头和/或扩孔钻旋转，以移除地层材料来钻出井筒。

发明内容

本公开的一些实施方案包括钻地工具。钻地工具可包括具有多个刀片的主体。所述多个刀片中的每个刀片可相对于主体的中心纵向轴线轴向和径向延伸。所述多个刀片中的至少一个刀片可具有在所述至少一个刀片的至少肩部区域中的凹座，所述凹座从所述至少一个刀片的旋转前导面延伸到所述至少一个刀片中。凹座可包括与所述至少一个刀片的前导面形成钝角的至少基本上平坦的后表面、从所述至少一个刀片的旋转前导面延伸至后表面的侧表面、以及从所述至少一个刀片的旋转前导面延伸至后表面的下表面。第一多个切割元件可沿所述多个刀片的旋转前导面固定，并且第二多个切割元件可邻近所述至少一个凹座的后表面固定到所述多个刀片中的所述至少一个刀片。

在另外的实施方案中，钻地工具可包括具有多个刀片的主体。所述多个刀片中的每个刀片可相对于主体的中心纵向轴线轴向和径向延伸。所述多个刀片中的至少一个刀片可具有在所述至少一个刀片的肩部区域和保径区域中的凹座，所述凹座从所述至少一个刀片的旋转前导面延伸到所述至少一个刀片中，其中凹座的高度的约40％至约80％形成于所述至少一个刀片的保径区域内。第一多个切割元件可沿所述多个刀片的旋转前导面固定；并且第二多个切割元件可邻近所述至少一个凹座的后表面固定到所述多个刀片中的所述至少一个刀片。

本公开的一些实施方案包括形成钻地工具的方法。该方法可包括：形成钻地工具的主体，所述主体包括多个刀片；在所述多个刀片中的至少一个刀片的肩部区域和保径区域内形成至少一个凹座，其包括：形成至少一个凹座的至少基本上平坦的后表面，所述至少基本上平坦的后表面与所述至少一个刀片的前导面形成钝角；形成所述至少一个凹座的侧表面以从所述至少一个刀片的旋转前导面延伸到所述至少一个凹座的后表面；以及形成所述至少一个凹座的下表面以从所述至少一个刀片的旋转前导面延伸至所述至少一个凹座的后表面；其中所述至少一个凹座的高度的约40％至约80％形成于所述至少一个刀片的保径区域内，沿所述多个刀片的旋转前导面固定第一多个切割元件；以及邻近所述至少一个凹座的后表面将第二多个切割元件固定到所述至少一个刀片。

附图说明

为了详细地理解本公开，应结合附图参考以下具体实施方式，在附图中，相似的元件一般由相似的数字表示，并且其中：

图1为包括钻杆柱的井筒系统的示意图，所述钻杆柱包括根据本公开的一个或多个实施方案的钻地工具；

图2A为根据本公开的一个或多个实施方案的钻地工具的侧透视图；

图2B为根据本公开的一个或多个实施方案的钻地工具的底视图；