БУРОВОЕ ДОЛОТО ДЛЯ РОТОРНОГО БУРЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Способ изготовления бурового долота для роторного бурения, в котором
осуществляют формирование корпуса бурого долота, включающее изготовление первой порошковой смеси с первым составом материала, включающим множество частиц и связующий материал, прессование этой первой порошковой смеси с получением первого составного элемента из "неспеченного" порошка и спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности,
обеспечивают хвостовик долота, приспособленный для крепления к колонне бурильных труб, и
присоединяют хвостовик долота к корпусу долота после спекания первого составного элемента из "неспеченного" порошка до конечной плотности.
2. Способ по п.1, в котором формирование корпуса бурого долота также включает
изготовление по меньшей мере второй порошковой смеси, имеющей второй состав материала, отличающийся от первого состава и выбранный таким образом, чтобы облегчить машинную обработку области корпуса долота, изготовленной из этой второй смеси,
прессование второй порошковой смеси с получением второго составного элемента из "неспеченного" порошка и
сборку первого составного элемента из "неспеченного" порошка со вторым составным элементом из "неспеченного" порошка с образованием единой "неспеченной" детали.
3. Способ по п.1, в котором изготовление корпуса бурого долота включает
изготовление по меньшей мере второй порошковой смеси, имеющей второй состав материала, отличающийся от первого состава, и
по существу одновременное прессование первой порошковой смеси и второй порошковой смеси с получением первого составного элемента из "неспеченного" порошка, имеющего первую область, содержащую первый состав материала, и вторую область, содержащую второй состав материала.
4. Способ по одному из пп.1-3, в котором используют множество частиц первого состава, включающее
множество частиц, представляющих собой связующий материал, выбранный из группы, состоящей из сплавов на основе кобальта, сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и никеля, сплавов на основе железа и никеля, сплавов на основе железа и кобальта, сплавов на основе алюминия, сплавов на основе меди, сплавов на основе магния и сплавов на основе титана, и
множество твердых частиц, представляющих материал, выбираемый из алмаза, карбида бора, нитрида бора, алюминиевого нитрида и карбидов или боридов из группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Za и Cr.
5. Способ по одному из пп.1-3, в котором используют множество частиц первого состава, включающее
множество частиц, представляющих собой связующий материал, который выбирается из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта, сплавов на основе никеля и кобальта, и составляющих приблизительно от 5% до приблизительно 25% от веса первого состава, и
множество частиц карбида вольфрама -400 меш по ASTM (стандарт американского общества по испытанию материалов), составляющих приблизительно от 75% до приблизительно 95% от веса первого состава.
6. Способ по п.2 или 3, где второй состав представляет собой множество частиц материала, выбираемого из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе никеля и кобальта.
7. Способ по п.2 или 3, где второй состав содержит
множество частиц, представляющих собой связующий материал, выбираемый из группы, состоящей из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта и сплавов на основе никеля и кобальта, и составляющих приблизительно от 30% до приблизительно 35% от веса второго состава, и
множество частиц карбида вольфрама -400 меш по ASTM, составляющих приблизительно от 65% до приблизительно 70% от веса второго состава.
8. Способ по одному из пп.1-3, в котором спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности включает
частичное спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
9. Способ по одному из пп.1-3, включающий машинную обработку первого составного элемента из "неспеченного" порошка до его спекания.
10. Способ по п.2, где спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности включает
частичное спекание единой "неспеченной" детали с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали, и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
11. Способ по п.2 или 10, включающий машинную обработку единой "неспеченной" детали до спекания первого составного элемента из "неспеченного" порошка.
12. Способ по одному из пп.1, 2, 3 и 10, в котором обеспечивают хвостовик долота, имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, по меньшей мере одно отверстие, проходящее через эту внешнюю стенку, а присоединение хвостовика к корпусу долота включает
выравнивание по меньшей мере одного отверстия, проходящего через внешнюю стенку хвостовика, с по меньшей мере одним конструктивным элементом в поверхности корпуса долота,
обеспечение удерживающего элемента и
ввод удерживающего элемента через по меньшей мере одно отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, и при этом механическое сопряжение хвостовика, удерживающего элемента и по меньшей мере одного конструктивного элемента в поверхности корпуса долота, предотвращающее отделение корпуса долота от хвостовика.
13. Способ по п.12, где присоединение хвостовика к корпусу долота включает фиксацию удерживающего элемента по меньшей мере частично внутри по меньшей мере одной части по меньшей мере одного отверстия, а ввод удерживающего элемента обеспечивает наличие по меньшей мере однородного промежутка величиной приблизительно от 50 мкм (0,002 дюйма) до приблизительно 150 мкм (0,006 дюйма) между по меньшей мере одной поверхностью хвостовика и по меньшей мере одной поверхностью корпуса долота.
14. Способ по п.13, в котором фиксация удерживающего элемента по меньшей мере частично внутри по меньшей мере одной части по меньшей мере одного отверстия включает фиксацию удерживающего элемента по существу внутри по меньшей мере одной части по меньшей мере одного отверстия по меньшей мере посредством твердого припоя в месте по существу однородного промежутка между по меньшей мере одной поверхностью хвостовика и по меньшей мере одной поверхностью корпуса долота или посредством сварки в месте соединения хвостовика и корпуса долота.
15. Способ по п.4, в котором спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка до достижения им конечной плотности включает
частичное спекание первого составного элемента из "неспеченного" порошка с получением "частично спеченной" детали,
машинную обработку по меньшей мере одного конструктивного элемента "частично спеченной" детали и
спекание "частично спеченной" детали до достижения ею конечной плотности.
16. Способ по п.4, включающий машинную обработку первого составного элемента из "неспеченного" порошка до его спекания.
17. Способ по п.4, в котором обеспечивают хвостовик долота, имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, по меньшей мере одно отверстие, проходящее через эту внешнюю стенку, а присоединение хвостовика к корпусу долота включает
выравнивание по меньшей мере одного отверстия, проходящего через внешнюю стенку хвостовика, с по меньшей мере одним конструктивным элементом в поверхности корпуса долота,
обеспечение удерживающего элемента и
ввод удерживающего элемента через по меньшей мере одно отверстие, проходящее через внешнюю стенку хвостовика, и при этом механическое сопряжение хвостовика, удерживающего элемента и по меньшей мере одного конструктивного элемента в поверхности корпуса долота, предотвращающее отделение корпуса долота от хвостовика.
18. Способ по п.6, включающий машинную обработку первого составного элемента из "неспеченного" порошка до его спекания.
19. Буровое долото для роторного бурения, включающее
корпус долота, содержащий композит на основе связующего материала с твердыми частицами, множество которых распределено в связующем материале и представляет собой материал, выбранный из алмаза, карбида бора, нитрида бора, алюминиевого нитрида и карбидов или боридов из группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Za и Сr, а связующий материал выбран из группы, состоящей из сплавов на основе железа, сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта, сплавов на основе титана, сплавов на основе железа и никеля, сплавов на основе железа и кобальта, сплавов на основе никеля и кобальта,
хвостовик, присоединенный к корпусу долота и имеющий внешнюю стенку, окружающую продольный канал, и
удерживающий элемент, проходящий сквозь по меньшей мере часть внешней стенки хвостовика и упирающийся в по меньшей мере одну поверхность корпуса долота, так что механическое сопряжение между хвостовиком, удерживающим элементом и корпусом долота по меньшей мере частично крепит хвостовик к корпусу долота.
20. Буровое долото по п.19, в котором корпус долота имеет
первую область, имеющую первый состав материала с первой твердостью и поверхность первой области, сформированную с возможностью удержания множества режущих элементов, предназначенных для взаимодействия с толщей пород, и
вторую область, имеющую второй состав материала со второй твердостью, уровень которой меньше твердости первого состава, причем хвостовик присоединен ко второй области.
21. Буровое долото по п.20, имеющее различимое место соединения между первой областью и второй областью.
22. Буровое долото по п.21, в котором место соединения между первой областью и второй областью является по существу плоским и ориентированным по существу перпендикулярно продольной оси бурового долота.
23. Буровое долото по одному из пп.19-22, в котором корпус долота имеет торцевую область и множество режущих элементов, закрепленных в этой торцевой области с возможностью контакта и прорезания толщи пород.
24. Буровое долото по одному из пп.19-22, в котором корпус долота имеет множество областей, каждая из которых содержит композит на основе связующего материала с другими частицами, причем состав материала каждой такой области отличается от состава материала других областей.
25. Буровое долото по п.23, в котором корпус долота имеет множество областей, каждая из которых содержит композит на основе связующего материала с другими частицами, причем состав материала каждой такой области отличается от состава материала других областей.