[发明专利]高生产率钻头尖

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月17日提交的美国临时专利申请号61/836,048的申请日的权益，该申请通过引用以其全文结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于在钻探操作中使用的钻尖，并且更具体地说，涉及用于将钻粉从钻孔中排出的钻头尖。

背景技术

在当前孔中铰孔应用中，总钻探时间显著少于将一个钻具串组从孔中移除所要求的时间。该钻具串组的移除典型地因钻粉堵塞在钻尖面后方而减速。钻具串组移除在不利的地面状况、诸如柔软和/或起伏的地面状况下花费甚至更长的时间。在这些不利条件下，常规钻具串组经常丢失在孔中。

因此，在相关领域中对于改进排出钻孔内的钻粉并加快将钻具串组从钻孔中移除的铰孔钻尖存在一种需要。

发明内容

在此描述一种用于在钻探操作、诸如在地层中形成一个孔中使用的钻尖。任选地，该地层可以包括岩石。该钻尖可以具有：一个中央纵向轴线；一个钻尖面，该钻尖面具有一个顶表面；以及一个主体部分，该主体部分远离该钻尖面轴向延伸。该钻尖的该主体部分可以具有一个外表面以及限定多个表面特征部的一个近侧部分。每个表面特征部的至少一部分可以被配置用于在形成孔的过程中倒铰孔。该主体部分和该钻尖面可以合作以便限定多个周向间隔的冲洗通道。该多个表面特征部可以与该多个冲洗通道合作以便在形成该孔时将钻粉从该孔中移除。

任选地，该多个表面特征部可以是限定在该主体部分的外表面内的多个槽。每个槽可以相对于该中央纵向轴线成角度地取向。

任选地，该多个表面特征部可以是从该主体部分向外突出的多个飞边。该多个飞边中的每个飞边可以任选地被定位成与该多个冲洗通道中的至少一个冲洗通道连通。

任选地，该多个表面特征部可以是从该主体部分的该近侧部分向外突出的多个肋。该多个肋中的每个肋可以任选地被定位成与该多个冲洗通道中的至少一个冲洗通道连通。该多个肋中的每个肋可以任选地相对于该中央纵向轴线成角度地取向。

任选地，该钻尖面的该顶表面可以具有一个总体上修圆的轮廓。该钻尖面可以限定从该钻尖面的该顶表面延伸的至少一个伸出部分。该钻尖面的该顶表面可以限定邻近该钻尖的中央轴线的至少一个孔眼。该至少一个孔眼可以延伸到该钻尖的一个内部部分之中。该孔眼可以被定位成与限定在该钻尖内的一个纵向延伸中央通道处于流体连通。在一个方面中，该中央通道可以与一个加压冲洗介质源处于选择性连通。该加压冲洗介质可以经由流体连接的该中央通道和该至少一个孔眼来提供到该钻尖的该顶表面。

在使用中，该钻头尖可以允许将钻粉从一个形成的孔中移除。这些钻粉可以总体上由该加压冲洗介质携带穿过这些冲洗通道，该加压冲洗介质被约束在该钻头尖的这些冲洗通道与所形成的孔的内壁表面之间。

本发明的另外优点的一部分将在以下说明书中提出，并且一部分将从本说明书中变得清楚或可以通过实践本发明来学习。将借助于所附权利要求书中特别指出的元件和组合来实现和获得本发明的这些优点。应当理解的是，前面的大体说明和以下详细说明两者都仅是示例性的和解释性的，并且不限制所要求保护的本发明。

附图说明

本发明的这些优选实施例的这些和其他特征将在参考附图的详细说明中变得更清楚，其中：

图1A-3B描绘了如在此披露的多个示例性铰孔钻尖。图1A-3B的这些铰孔钻尖具有限定一个前刃(切削刃)的多个间隔槽。

图1A是一个示例性铰孔钻尖的前透视图，并且图1B提供了该铰孔钻尖的不同技术视图。图1C是如在此披露的一个钻头尖的一个示例性开槽的孤立侧视图。图1D是如在此披露的一个示例性钻头尖沿着一个第一壁表面取得的截面视图，该第一壁表面示例性地被示出为被定位在包括一根平面弦的一个第一平面中。

图2描绘了另一个示例性铰孔钻尖的前透视图。

图3A是一个示例性铰孔钻尖的前透视图，并且图3B提供了该铰孔钻尖的不同技术视图。

图4A-4B示意性地描绘了在如在此披露的一个铰孔钻尖的外表面上形成一个槽。图4A中描绘的该铰孔钻尖的取向对应于该铰孔钻尖当在笔直切削到该钻尖中以便形成该槽时的相对取向。在操作中，当该铰孔钻尖被旋转直到其中央轴线基本上在该画图页面的平面内时(见图4B中描绘的该铰孔钻头的取向)，该槽相对于该钻尖的该中央轴线的角度取向可见。