專利名稱：用于牙輪鉆頭上的不起作用和起作用的向上鉆進(jìn)特征的系統(tǒng)、方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及鉆頭，尤其涉及用于例如牙輪鉆頭的油田鉆具上 的不起作用(passive)和起作用(active)的向上鉆進(jìn)保護(hù)和切削特征的 改進(jìn)系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)鉆進(jìn)具有松散、高研磨性砂質(zhì)構(gòu)造的地層時，鉆頭牙掌受到被 鉆研磨切屑、泥漿中的高含砂量以及沿著井壁的砂顆粒的影響。對牙 掌底緣和電機表面耐磨堆焊和/或硬質(zhì)合金齒組的改進(jìn)有助于在正常 (即，向下)鉆進(jìn)模式下限制牙掌外徑的加速磨損。然而，尤其是在 進(jìn)行向回鉸孔時，需要防止位于過渡邊緣上方的上部牙掌表面(例如， 襯償器區(qū)域)發(fā)生過度磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了用于給油田鉆具提供附加保護(hù)和切削特征的系統(tǒng)、 方法和設(shè)備的實施例。本發(fā)明非常適合在向上鉆進(jìn)期間應(yīng)用到位于頭 部外徑的過渡邊緣上方的牙輪鉆頭的上部牙掌表面上。通過在鉆頭鉆 桿端部附近，例如前過渡邊緣和后過渡邊緣之間關(guān)鍵地放置一定量的 以冶金方法粘結(jié)的表面耐磨堆焊材料可以實現(xiàn)這些目標(biāo)。位于關(guān)鍵位置的表面耐磨堆焊在正常鉆進(jìn)模式下通常不起作用，
但是在向上鉆進(jìn)和/或在往回鉸孔期間起作用?？蛇x設(shè)計包括其他關(guān) 鍵的材料布置；具有齒/耐磨設(shè)計形狀的表面耐磨堆焊材料構(gòu)造；雙金 屬保徑；分級復(fù)合表面耐磨堆焊材料；位于外徑邊緣處的倒置半徑， 并且還可以使用施加所述材料的各種方法。
表面耐磨堆焊包括大約0.25英寸或以上的厚度，該厚度大于傳統(tǒng) 表面耐磨堆焊(即，典型地為0.120英寸或以下)的兩倍。有可能在 安裝位置實現(xiàn)表面耐磨堆焊厚度的顯著增加，同樣有助于增強幾何特 征(例如，齒形，等)。本發(fā)明的方法可以包括從位于過渡邊緣上方 的油田鉆具上去除材料、用表面耐磨堆焊回填這些邊緣、有選擇地在
鉆具的原始表面上方增加額外的表面耐磨堆焊，以及將表面耐磨堆焊 機加工或成形為各種幾何設(shè)計。表面耐磨堆焊材料本身可以包括鐵基 或鎳基材料。這樣的實例包括具有球形鑄造WC球粒的Ni-Cr-B-Si 基體。用于將表面耐磨堆焊施加到油田鉆具上的方法包括本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的方法，包括氧乙炔、MIG、 TIG、 SMA、 SCA等。
在結(jié)合所附權(quán)利要求和附圖閱讀本發(fā)明的下列詳細(xì)說明的情況 下，本發(fā)明的前述和其它目的和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說 將變得顯而易見。


因此，可以更詳細(xì)地獲得和理解本發(fā)明顯而易見的特征和優(yōu)點， 更特別地，可以參考顯示在構(gòu)成說明書一部分的附圖中的實施例理解 上文概括的發(fā)明簡要說明。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖只是顯示了本 發(fā)明的一些實施例，因此，不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明可 以包括其它等效實施例。
圖l是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的一個實施例的等角側(cè)視圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖1所示鉆頭的一部分的旋轉(zhuǎn)等角放大
圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第二實施例的等角頂視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖3所示鉆頭的等角底視圖5是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖3所示鉆頭的等角側(cè)視圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第三實施例的等角側(cè)視圖7是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第四實施例的等角頂視圖8是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖7所示鉆頭的等角側(cè)視圖9是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第五實施例的等角頂視圖IO是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖9所示鉆頭的等角側(cè)視圖ll是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第六實施例的等角頂視圖12是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖11所示鉆頭的等角側(cè)視圖13是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第七實施例的等角側(cè)視圖14是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的圖13所示鉆頭的等角頂視圖15是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第八實施例的等角頂視圖16是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鉆頭的第九實施例的等角頂視圖17是用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的任何前述鉆頭的補償器帽的實施
例的等角頂視圖18是用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的任何前述鉆頭的補償器帽的另一
實施例的等角側(cè)視圖；和
圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個方法實施例的高標(biāo)準(zhǔn)流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖l和2，鉆頭31包括鉆頭體，所述鉆頭體具有軸線35、 鉆桿37和至少一個牙掌41 (例如，顯示了三個)，所述鉆桿界定了 近端39，每個牙掌具有與鉆桿37相對定位的牙輪錐體43，所述牙輪 錐體界定了遠(yuǎn)端45。螺紋肩部或過渡邊緣47位于鉆桿37和牙掌41 之間。頭部外徑(OD) 49界定了鉆頭31相對于軸線35的外徑。頭 部外徑49可以具有或不具有稱作凸起墊的延伸部。
一個或多個頂部過渡表面51位于頭部外徑49和螺紋肩部47之 間。過渡邊緣53界定在頭部外徑49和頂部過渡表面51之間。補償器 帽55位于至少一部分頂部過渡表面51上。 一個或多個前緣過渡表面57位于相應(yīng)的頭部外徑49和頂部過渡表面51的一側(cè)上， 一個或多個 后緣過渡表面59位于所述相應(yīng)的頭部外徑49和頂部過渡表面51的另 一側(cè)上并與所述前緣過渡表面57相對
鉆頭31具有傳統(tǒng)的向下鉆進(jìn)模式，其中，鉆頭體上遠(yuǎn)離過渡邊緣 53(即，位于下方，在豎直鉆進(jìn)情況下)的部分，，起作用"并且在向下 鉆進(jìn)期間直接接觸并切削地層。鉆頭31還具有向上鉆進(jìn)模式，其中， 鉆頭體靠近過渡邊緣53 (即，位于上方)并位于頭部外徑49徑向內(nèi) 側(cè)的部分在向下鉆進(jìn)期間"不起作用"(即，不會有意切削地層)，但 是在向上鉆進(jìn)或向回鉸孔期間起作用。因此，在向下鉆進(jìn)期間起作用 的部分在向上鉆進(jìn)期間通常變得不起作用。
鉆頭31還具有采用冶金方法粘結(jié)的表面耐磨堆焊材料61,其主 要位于鉆頭體的不起作用部分上。與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計不同，表面耐磨 堆焊61具有大約0.25英寸或以上的厚度。在另一個實施例中，可以 采用0.050英寸或以上的厚度。表面耐磨堆焊61用于切削地層和在向 上鉆進(jìn)或向回鉸孔期間給鉆頭體提供耐磨保護(hù)。因此，表面耐磨堆焊 61軸向上位于過渡邊緣53上方，并且徑向上位于鉆頭的最大外徑(例 如，在頭部外徑49處)的內(nèi)側(cè)。如圖1和2所示，表面耐磨堆焊61 可以位于鉆頭體的不起作用部分，例如頂部過渡表面51上。在這個實 施例中，表面耐磨堆焊61在頂部過渡表面51上斜向地延伸。鉆頭31 還可包括位于在向下鉆進(jìn)期間起作用的部分上的常規(guī)表面耐磨堆焊。
如圖3-6的實施例所示，表面耐磨堆焊71可以在多個部位和多個 位置處分段布置，并且包括位于所述多個部位和位置處的多個厚度。 例如，表面耐磨堆焊71可以覆蓋大體上全部頂部過渡表面51。另外， 表面耐磨堆焊71可以在鄰近補償器帽55的部位73處具有更大的厚 度，在遠(yuǎn)離補償器帽55的部位75處具有更小的厚度。表面耐磨堆焊 71還可以包括各種幾何形狀，例如圖6所示的齒狀特征80。
另外，表面耐磨堆焊71的部分77還可以位于補償器帽55上(還 可以參見圖17和18)。在一些實施例中，補償器帽55位于從頂部過 渡表面51凹入的孔79中，表面耐磨堆焊77從補償器帽55突伸出超過頂部過渡表面51，如圖4和5所示。表面耐磨堆焊71還可以從過 渡邊緣53延伸到螺紋肩部47。圖4和5還顯示出，表面耐磨堆焊71 可以從位于頂部過渡表面51和相應(yīng)的前緣過渡表面57之間的接觸面 突伸出，以及從位于頂部過渡表面51和相應(yīng)的后緣過渡表面59之間 的接觸面伸出。
在圖7和8的實施例中，表面耐磨堆焊81從頂部過渡表面51向 相應(yīng)的前緣過渡表面57連續(xù)延伸。在圖9和10中，表面耐磨堆焊91 具有齒93，表面耐磨堆焊91的斜向部分95在頂部過渡表面51和前 緣過渡表面57上延伸，表面耐磨堆焊91的側(cè)部97從斜向(diagonal) 部分95垂直伸向頂部過渡表面51上的螺紋肩部47。
如圖11和12所示，表面耐磨堆焊101可以從螺紋肩部47在頂部 過渡表面51上徑向延伸到與前緣過渡表面57的接觸面。圖13和14 顯示了表面耐磨堆焊111的一個實施例，所述表面耐磨堆焊111包括 焊接元件113和雙金屬元件115。在圖15中，顯示了具有多個、分離 的表面耐磨堆焊區(qū)段的實施例，所述區(qū)段中的一部分全部為雙金屬材 料117， 一部分全部是焊接材料119， 一部分是材料113、 115的組合。 在圖16中，表面耐磨堆焊121覆蓋過渡邊緣53的大體上全部長度。
表面耐磨堆焊的其它可選設(shè)計包括其它關(guān)鍵的材料布置；具有 齒/耐磨設(shè)計形狀的表面耐磨堆焊材料構(gòu)造；雙金屬保徑；分級復(fù)合表 面耐磨堆焊材料；位于外徑邊緣處的凹部或腔室，并且還可以使用施 加所述材料的各種方法。此外，可以從鉆頭體不起作用的部分上去除 材料以形成空腔。所述空腔隨后利用表面耐磨堆焊回填并且包括從所 述空腔延伸到鉆頭體的原始表面上方的附加表面耐磨堆焊。
表面耐磨堆焊材料本身可以包括鐵基或鎳基材料。這樣的實例包 括具有球形鑄造WC球粒和/或球形燒結(jié)WC球粒的Ni-Cr-B-Si基體。 另一個實例可以包括鐵基體，同樣具有球形WC球粒、球形鑄造WC 球粒、粉碎的燒結(jié)WC、和/或粉碎的鑄造WC團?；蚱淙魏谓M合。用 于將表面耐磨堆焊施加到油田鉆具上的方法包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知 的方法，包括氧乙炔、MIG、 TIG、 SMA、 SCA等?，F(xiàn)在參見圖19，顯示了構(gòu)造鉆頭的方法的一個實施例。所述方法 以步驟1901開始，包括提供鉆頭，所述鉆頭具有軸線、預(yù)制肩部、界 定了鉆頭相對于所述軸線的外徑的頭部外徑(OD)、位于所述頭部外 徑和預(yù)制肩部之間的頂部過渡表面、界定在頭部外徑和頂部過渡表面 之間的過渡邊緣、與所述頭部外徑和頂部過渡表面鄰近的前緣過渡表 面和與所述前緣過渡表面相對定位的后緣過渡表面(步驟1903);利 用鉆頭向下鉆進(jìn)，使得鉆頭遠(yuǎn)離上過渡邊緣的部分在向下鉆進(jìn)期間起 作用以切削地層(步驟1905);利用鉆頭向上鉆進(jìn)，使得鉆頭靠近過 渡邊緣并且位于頭部外徑徑向內(nèi)側(cè)的部分在向下鉆進(jìn)期間不起作用 (步驟1907);在向上鉆進(jìn)期間利用位于不起作用部分上的表面耐磨 堆焊切削地層和提供耐磨保護(hù)(步驟1909);以步驟1911結(jié)束。所 述方法的實施例可以包括結(jié)合這里描述的各種元件和限制的步驟。
盡管只描述了本發(fā)明的一部分形式，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見 的是，本發(fā)明不限于此，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)行各種 改變。
權(quán)利要求
1.一種利用鉆頭進(jìn)行向下鉆進(jìn)和向上鉆進(jìn)的系統(tǒng)，包括鉆頭體，所述鉆頭體具有軸線、界定了近端的鉆桿、具有牙輪錐體的至少一個牙掌、位于所述鉆桿和牙掌之間的預(yù)制肩部、界定了所述鉆頭相對于所述軸線的外徑的頭部外徑(OD)、位于所述頭部外徑和預(yù)制肩部之間的頂部過渡表面、界定在所述頭部外徑和頂部過渡表面之間的過渡邊緣、定位在至少一些頂部過渡表面上的補償器帽、位于相應(yīng)的頭部外徑和頂部過渡表面一側(cè)的前緣過渡表面、以及位于所述相應(yīng)的頭部外徑和頂部過渡表面的另一側(cè)上且與所述前緣過渡表面相對定位的后緣過渡表面，所述牙輪錐體與所述鉆桿相對定位并界定了遠(yuǎn)端；向下鉆進(jìn)模式，其中，鉆頭體上遠(yuǎn)離過渡邊緣的部分在向下鉆進(jìn)期間起作用以切削地層；向上鉆進(jìn)模式，其中，鉆頭體上靠近過渡邊緣且位于頭部外徑徑向內(nèi)側(cè)的部分在向下鉆進(jìn)期間不起作用，但是在向上鉆進(jìn)或向回鉸孔期間起作用；和位于所述鉆頭體的不起作用部分上的表面耐磨堆焊，用于在向上鉆進(jìn)或向回鉸孔期間切削地層和給鉆頭體提供耐磨保護(hù)。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊位于所述 頂部過渡表面上。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊在所述頂 部過渡表面上斜向地延伸。
4. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊大體上覆 蓋全部頂部過渡表面。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊在鄰近補 償器帽處具有較大厚度，在遠(yuǎn)離補償器帽處具有較小厚度。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊位于所述 補償器帽上。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述補償器帽位于從所述頂部過渡表面凹入的孔中，并且所述表面耐磨堆焊從所述補償器帽突伸超過所述頂部過渡表面。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊在多個位置分段布置并且在所述多個位置處具有多種厚度。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊從所述過渡邊緣延伸到所述預(yù)制肩部。
10. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊從位于所述頂部過渡表面和相應(yīng)的前緣過渡表面之間的接觸面突伸出，以及出。
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊從所述頂部過渡表面連續(xù)地延伸到相應(yīng)的前緣過渡表面。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊具有齒，所述表面耐磨堆焊的斜向部分在所述頂部過渡表面和前緣過渡表面上延伸，所述表面耐磨堆焊的側(cè)部從所述斜向部分垂直地伸向所述頂部過渡表面上的預(yù)制肩部。
13. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述表面耐磨堆焊從所述
14. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),述過渡邊緣的大體上全部長度。
15. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),約0.25英寸或以上的厚度。
16. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),接元件和雙金屬元件。
17. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng),其中，所述表面耐磨堆焊覆蓋所其中，所述表面耐磨堆焊具有大其中，所述表面耐磨堆焊包括焊其中，從所述鉆頭體的不起作用部分上去除材料以形成空腔，所述空腔利用表面耐磨堆焊回填并且包括從所述空腔延伸到所述鉆頭體的原始表面上方的附加表面耐磨堆焊。
18. —種牙輪鉆頭，包括鉆頭體，所述鉆頭體具有軸線、界定了近端的鉆桿、具有牙輪錐體的牙掌、位于所述鉆桿和牙掌之間的預(yù)制肩部、界定了所述鉆頭相對于所述軸線的外徑的頭部外徑(OD)、位于所述頭部外徑和預(yù)制肩部之間的頂部過渡表面、界定在所述頭部外徑和頂部過渡表面之間的過渡邊緣、定位在至少一些頂部過渡表面上的補償器帽、位于相應(yīng)的頭部外徑和頂部過渡表面一側(cè)的前緣過渡表面、以及位于所述相應(yīng)的頭部外徑和頂部過渡表面的另一側(cè)上且與所述前緣過渡表面相對定位的后緣過渡表面，所述牙輪錐體與所述鉆桿相對定位并界定了遠(yuǎn)端；所述鉆頭體遠(yuǎn)離所述過渡邊緣的起作用部分，該起作用部分在向下鉆進(jìn)期間起作用以切削地層；所述鉆頭體靠近所述過渡邊緣且位于所述頭部外徑徑向內(nèi)側(cè)的不起作用部分，該不起作用部分在向下鉆進(jìn)期間不起作用，但是在向上鉆進(jìn)或向回鉸孔期間起作用；和位于所述不起作用部分的頂部過渡表面上的表面耐磨堆焊，用于在向上鉆進(jìn)或向回鉸孔期間切削地層且給鉆頭體提供耐磨保護(hù)。
19. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊在所述頂部過渡表面上斜向地延伸。
20. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊大體上覆蓋全部頂部過渡表面。
21. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊在鄰近補償器帽處具有較大厚度，在遠(yuǎn)離補償器帽處具有較小厚度。
22. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊位于所述補償器帽上，所述補償器帽位于從所述頂部過渡表面凹入的孔中，并且所述表面耐磨堆焊從所述補償器帽突伸超過所述頂部過渡表面。
23. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊在多個位置分段布置并且在所述多個位置處具有多種厚度。
24. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊從所述過渡邊緣延伸到所述預(yù)制肩部，并且所述表面耐磨堆焊具有大約0.25英寸或以上的厚度。
25. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊從位于所述頂部過渡表面和相應(yīng)的前緣過渡表面之間的接觸面伸出，以出。
26. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊從所述頂部過渡表面連續(xù)地延伸到相應(yīng)的前緣過渡表面，所述表面耐磨堆焊具有齒，所述表面耐磨堆焊的斜向部分在所述頂部過渡表面和前緣過渡表面上延伸，所述表面耐磨堆焊的側(cè)部從所述斜向部分垂直地伸向所述頂部過渡表面上的預(yù)制肩部。
27. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊從所述預(yù)制肩部在所述頂部過渡表面上徑向延伸到與所述前緣過渡表面的接觸面。
28. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊覆蓋所述過渡邊緣的大體上全部長度。
29. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，所述表面耐磨堆焊包括焊接元件和雙金屬元件。
30. 如權(quán)利要求18所述的牙輪鉆頭，其中，從所述鉆頭體的不起作用部分上去除材料以形成空腔，所述空腔利用表面耐磨堆焊回填并且包括從所述空腔突伸到所述鉆頭體的原始表面上方的附加表面耐磨堆焊。
31. —種構(gòu)造鉆頭的方法，包括(a)提供鉆頭，所述鉆頭具有軸線、預(yù)制肩部、界定了所述鉆頭相對于所述軸線的外徑的頭部外徑(OD)、位于所述頭部外徑和預(yù)制肩部之間的頂部過渡表面、界定在所述頭部外徑和頂部過渡表面之間的過渡邊緣、與所述頭部外徑和頂部過渡表面鄰近的前緣過渡表面和與所述前緣過渡表面相對定位的后緣過渡表面；(b) 利用鉆頭向下鉆進(jìn)，使得鉆頭上遠(yuǎn)離過渡邊緣的部分在向下鉆進(jìn)期間起作用以切削地層；(c) 利用鉆頭向上鉆進(jìn)，使得鉆頭上靠近過渡邊緣并且位于頭部外徑徑向內(nèi)側(cè)的部分在向下鉆進(jìn)期間不起作用；和(d) 在向上鉆進(jìn)期間利用位于不起作用部分上的表面耐磨堆焊切削地層和提供耐磨保護(hù)。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中，還包括將所述表面耐磨堆焊定位在所述頂部過渡表面上。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中，還包括使所述表面耐磨堆焊在所述頂部過渡表面上斜向地延伸。
34. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中，還包括使所述表面耐磨堆焊覆蓋大體上全部頂部過渡表面。
35. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括在所述頂部過渡表面上提供補償器帽，并且其中，所述表面耐磨堆焊在鄰近補償器帽處具有較大厚度，在遠(yuǎn)離補償器帽處具有較小厚度；以及使所述表面耐磨堆焊定位在所述補償器帽上。
36. 如權(quán)利要求35所述的方法，還包括使補償器帽定位在從所述頂部過渡表面凹入的孔中，并且所述表面耐磨堆焊從所述補償器帽突伸超過所述頂部過渡表面。
37. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括使所述表面耐磨堆焊在多個位置分段布置并且在所述多個位置處具有多種厚度。
38. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括使所述表面耐磨堆焊從所述過渡邊緣延伸到所述預(yù)制肩部，并且所述表面耐磨堆焊具同大約0.25英寸或以上的厚度。
39. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括使所述表面耐磨堆焊從位于所述頂部過渡表面和相應(yīng)的前緣過渡表面之間的接觸面突伸出，以出
40. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括使所述表面耐磨堆焊從所述頂部過渡表面連續(xù)地延伸到相應(yīng)的前緣過渡表面，使所述表面耐磨堆焊構(gòu)造成具有齒，使所述表面耐磨堆焊的斜向部分在所述頂部過渡表面和前緣過渡表面上延伸，以及使所述表面耐磨堆焊的側(cè)部從所述斜向部分垂直地伸向所述頂部過渡表面上的預(yù)制肩部。
41. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括使所述表面耐磨堆焊從所述預(yù)制肩部在所述頂部過渡表面上徑向延伸到與所述前緣過渡表面的接觸面。
42. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括使所述表面耐磨堆焊覆蓋所述過渡邊緣的大體上全部長度。
43. 如權(quán)利要求31所述的方法，還包括從所述鉆頭體的不起作用部分上去除材料以形成空腔，利用表面耐磨堆焊回填所述空腔并且使附加的表面耐磨堆焊從所述空腔突伸到所述鉆頭體的原始表面上方。
全文摘要
在靠近位于過渡邊緣(53)上方的鉆頭(31)的鉆桿端部(37)處關(guān)鍵地放置表面耐磨堆焊材料(61，71，81，91，101，111，121)，從而在向上鉆進(jìn)和/或向回鉸孔操作期間給鉆頭的補償器區(qū)域和上部牙掌表面提供額外保護(hù)。位于關(guān)鍵位置的表面耐磨堆焊在正常鉆進(jìn)模式下通常不起作用，但是在向上鉆進(jìn)和/或往回鉸孔期間起作用?？蛇x設(shè)計包括其他關(guān)鍵的材料布置、具有齒/耐磨設(shè)計形狀的表面耐磨堆焊材料構(gòu)造、雙金屬保徑、分級復(fù)合表面耐磨堆焊材料、位于外徑邊緣處的凹部或空腔，并且還可以使用施加所述材料的各種方法。
文檔編號E21B7/00GK101641492SQ200880008224
公開日2010年2月3日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者J·K·摩根, J·L·奧弗斯特里特, R·J·巴斯克 申請人:貝克休斯公司