本公開大體上涉及油田設(shè)備，并且具體來說涉及用于鉆挖井孔來開采油、氣或礦物的鉆地鉆頭。更具體地，本公開涉及了將超硬刀具安裝到鉆頭的主體、刮刀或牙輪。

背景技術(shù)：

油和氣井通常通過旋轉(zhuǎn)鉆井方法鉆挖。鉆地鉆頭安裝在鉆柱下端上。重量被施加于鉆頭，并且鉆頭通過旋轉(zhuǎn)地面上的鉆柱、通過致動(dòng)井下馬達(dá)、或通過這兩種方式來旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)鉆頭包括接合土質(zhì)地層以形成井孔的刀具。鉆頭可以使用在鉆柱中的位于井下的任選定向鉆井組件在一定程度上被引導(dǎo)而沿預(yù)定路徑朝目標(biāo)區(qū)形成井孔。

已發(fā)展出許多不同類型的鉆頭和用于該鉆頭的切削結(jié)構(gòu)，并且它們可有用于鉆挖此類井孔。兩個(gè)主要類型的鉆巖鉆頭是牙輪鉆頭和固定刀具鉆頭。這兩種類型的鉆頭可以包括接合地面以切削和分解土地物質(zhì)(諸如巖石)的硬化元件。牙輪鉆頭包括通過刮-擦或粉碎-破碎動(dòng)作來切削土地的刀具。固定刀具鉆頭包括通過剪切動(dòng)作來切削土地的刀具。

當(dāng)鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，鉆井液被泵送通過鉆柱并導(dǎo)出到鉆頭外。鉆頭通常包括圍繞鉆頭面間隔開來的噴嘴或固定端口，用于將鉆井液注入在若干刮刀之間或在牙輪之間的流動(dòng)通道中。流動(dòng)流體執(zhí)行若干重要功能。流體將地層巖屑從鉆頭的切削結(jié)構(gòu)移除。另外，地層物質(zhì)在切削結(jié)構(gòu)上累積會(huì)減少或阻止切削結(jié)構(gòu)穿透到地層中。另外，流體將地層物質(zhì)從井孔的井底移除。無法從井孔的井底移除地層物質(zhì)可能造成由切削結(jié)構(gòu)的后續(xù)穿通重新切削相同物質(zhì)，由此降低切削速率并有可能增加對(duì)切削表面的磨損。從鉆頭面并從井孔的井底移除的鉆井液和切屑從井孔的井底被推動(dòng)穿過環(huán)空而到達(dá)地面，所述環(huán)空存在于鉆柱與井孔側(cè)壁之間。另外，流體將因與地層接觸而導(dǎo)致的熱量從刀具移除，以便延長刀具壽命。

附圖說明

在下文中參考附圖詳細(xì)描述實(shí)施方案，其中：

圖1是根據(jù)實(shí)施方案的鉆井系統(tǒng)的局部橫截面的正視圖，示出用于在地面上鉆孔的鉆機(jī)、鉆柱和圖2的鉆頭；

圖2是根據(jù)實(shí)施方案的固定刀具鉆頭的透視圖，示出具有旋轉(zhuǎn)地安裝在安置于所述刮刀內(nèi)的孔洞內(nèi)的至少一個(gè)刀具的刮刀；

圖3是用于旋轉(zhuǎn)地安裝在圖2的鉆頭內(nèi)的刀具的正視圖，圖上示出大體上圓柱形的主體上形成有外螺紋并且鄰近于所述外螺紋形成有周向溝槽；

圖4是根據(jù)實(shí)施方案的其中可旋轉(zhuǎn)地安裝有圖3的刀具的套筒的軸向橫截面，圖上示出孔洞中形成有內(nèi)螺紋并且鄰近于所述內(nèi)螺紋形成有周向溝槽；

圖5是根據(jù)實(shí)施方案的示為安裝在形成于圖2的鉆頭的刮刀中的凹坑內(nèi)的圖4的套筒的軸向橫截面；

圖6是根據(jù)實(shí)施方案的其中可旋轉(zhuǎn)地安裝有圖3的刀具的、直接形成在圖2的鉆頭的刮刀中的孔洞的軸向橫截面，圖上示出孔洞中形成有內(nèi)螺紋并且鄰近于所述內(nèi)螺紋形成有周向溝槽；

圖7是圖5的套筒和刮刀的軸向橫截面，示出其中圖3的刀具在刀具安裝過程中擰入孔洞；

圖8是圖7的刀具、套筒和刮刀的軸向橫截面，示出其中刀具完全安裝并旋轉(zhuǎn)地捕獲在孔洞內(nèi)；以及

圖9是概括將圖3的刀具旋轉(zhuǎn)地安裝到圖2的鉆頭上的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1是包括鉆頭100和鉆機(jī)22的鉆井系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)例的正視圖。雖然鉆井系統(tǒng)20示出為具有基于陸地的鉆機(jī)22，但是本公開的教義也可與海上和近海鉆機(jī)關(guān)聯(lián)地使用，所述海上和近海鉆機(jī)包括近海平臺(tái)、半潛式鉆井船、以及足夠用來形成延伸穿過一個(gè)或多個(gè)井下地層的任何其他鉆井系統(tǒng)。

鉆機(jī)22可以位于井口24附近，并且可與井口24間隔開來，諸如在近海鉆井系統(tǒng)中那樣。鉆機(jī)22還包括了旋轉(zhuǎn)臺(tái)38、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40、以及與鉆柱32在井筒60內(nèi)旋轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備。環(huán)空66可以形成在鉆柱32的外部與井筒60的內(nèi)徑之間。

對(duì)于一些應(yīng)用，鉆機(jī)22還可包括頂部驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或頂部驅(qū)動(dòng)單元42。防噴器(未明確地示出)和與鉆挖井孔關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備也可設(shè)置在井口24處。一個(gè)或多個(gè)泵48可以用于將鉆井液46從儲(chǔ)層30泵送到從井口24延伸的鉆柱32的一端。導(dǎo)管34可以用于將鉆井泥漿從泵48供應(yīng)到從井口24延伸的鉆柱32的一端。導(dǎo)管36可以用于將鉆井液、地層切屑和/或井下巖屑從井孔60的井底或端部62送回到流體儲(chǔ)層或池30。各種類型管道、管和/或?qū)Ч芸梢杂糜谛纬蓪?dǎo)管34和36。

鉆柱32可從井口24延伸，并且可與鉆井液供應(yīng)源(諸如儲(chǔ)層30)耦合。鉆柱32的相對(duì)端可以包括井底鉆具組合件90，以及鄰近于井孔60的端部62安置的旋轉(zhuǎn)鉆頭100。旋轉(zhuǎn)鉆頭100包括一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道，這些流動(dòng)通道中安置有相應(yīng)噴嘴20(圖2)，如在下文更詳細(xì)地描述。各種類型的鉆井液46可從儲(chǔ)層30泵送通過泵48和導(dǎo)管34到達(dá)從井口24延伸的鉆柱32的端部。鉆井液46可以向下流經(jīng)鉆柱32并從旋轉(zhuǎn)鉆頭100中形成的噴嘴16(圖2)離開。

在井孔60的端部62處，鉆井液46可與在鉆頭100附近的地層切屑以及其他井下巖屑混合。鉆井液隨后將向上流經(jīng)環(huán)空66以將地層切屑以及其他井下巖屑送回到井口24。導(dǎo)管36可以將鉆井液送回到儲(chǔ)層30。各種類型網(wǎng)篩、過濾器和/或離心機(jī)(未示出)可提供在將鉆井液送回到池30前，移除地層切屑以及其他井下巖屑。

井底鉆具組合件90可以包括各種工具91，這些工具提供來自井孔60的井底的記錄或測量數(shù)據(jù)和其他信息。測量數(shù)據(jù)和其他信息可以使用已知的鉆井時(shí)的測量技術(shù)從井孔60的端部62通過鉆柱32傳達(dá)，并且在井表24處轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以便除了其他之外還會(huì)監(jiān)控鉆柱32、井底鉆具組合件90和相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)鉆頭100的性能。

圖2是鉆頭100的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。鉆頭100是具有中空鉆頭主體102的固定刀具鉆頭，中空鉆頭主體具有用于螺紋連接到鉆柱32(在圖1中示出)的上部銷端14。鉆頭主體102包括多個(gè)刮刀104，這些刮刀從鉆頭100的下端延伸。每個(gè)刮刀104形成鉆頭100的切削表面。雖然示出六個(gè)刮刀104，但是也可提供任何合適數(shù)量的筆直或彎曲刮刀。

鉆頭100可以使用粉末冶金技術(shù)制造，所述粉末冶金技術(shù)大體將金屬粉末共混并混合，將金屬粉末壓縮成鉆頭形的基質(zhì)，并且在升高溫度下燒結(jié)基質(zhì)以致粉末固態(tài)粘結(jié)。然而，鉆頭100還可通過澆鑄、鍛造、加工或另一合適制造方法制造，并且本公開不限于用于該鉆頭主體的特定制造方法。

刮刀104可以圍繞鉆頭面成角度地間隔開來，并且從鉆頭軸線徑向向外突出以界定這兩者之間的流動(dòng)通道(有時(shí)也稱排屑狹槽)。鉆頭100可以包括一個(gè)或多個(gè)噴嘴16，用于噴射鉆井液以有助于地層切削、工具冷卻、潤滑和巖屑移除。噴嘴16流體地連接在主體102內(nèi)，并且經(jīng)由鉆柱32(圖1)接納鉆井液。

每個(gè)刮刀104承載多個(gè)硬質(zhì)刀具108。刀具108由硬至足以切穿土質(zhì)地層(諸如通過刮擦和/或剪切)的材料制成。刀具108可以固定、預(yù)定圖案在刮刀104上間隔開來，通常沿若干刮刀104中的每者的前緣排列，以便使土質(zhì)地層呈預(yù)定切削輪廓。即，每個(gè)刀具108被定位并定向在鉆頭100上，使得該刀具的部分、該刀具的切削刃或磨損表面在鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)接合土質(zhì)地層。另外，刀具108可以經(jīng)過安置以便界定預(yù)定傾角。刀具108在刮刀104上的配置或布局可廣泛地變化，這取決于多種因素。這些因素的一者是地層本身，因?yàn)椴煌毒卟季謱⒏鞣N巖層切割成不同的結(jié)果和效果。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，至少一個(gè)刀具108被旋轉(zhuǎn)地安裝在位于鉆頭主體102中的孔洞300內(nèi)?？锥?00通常位于刮刀104的前緣，但是它也可形成在鉆頭主體102上期望附接刀具108的任何位置。當(dāng)被旋轉(zhuǎn)地安裝時(shí)，刀具108的在任何給定時(shí)間上都暴露于地層的部分隨著刀具自由旋轉(zhuǎn)而連續(xù)地改變，由此提供總體較大暴露刀具區(qū)域以及經(jīng)擴(kuò)大的刀具磨損。

圖3是根據(jù)一些示例性的實(shí)施方案的刀具108的正視圖。刀具108具有細(xì)長且大體上圓柱形的主體200，所述細(xì)長且大體上圓柱形的主體界定在面端202與根端204之間延伸的軸201。每個(gè)刀具108可制造為離散的件。雖然本公開不限于用于形成刀具108的特定材料或制造方法，但是在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，主體200可由燒結(jié)金屬碳化物(諸如碳化鎢)通過將粉狀金屬碳化物與金屬合金粘結(jié)劑燒結(jié)而形成。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，硬化臺(tái)210可在面端202處粘結(jié)或以其他方式附接到主體200。臺(tái)210可由極硬超級(jí)耐磨材料(諸如聚晶金剛石復(fù)合片(PCD)、立方氮化硼、熱穩(wěn)定PDC(TSP)、聚晶立方氮化硼或超硬碳化鎢(TC))形成。臺(tái)210可使用超高壓力、超高溫度方法來形成并粘結(jié)到主體200。雖然并未示出，但是刀具108還可包括過渡層，其中金屬碳化物和金剛石與其他元素混合來改進(jìn)粘結(jié)并減少主體200與臺(tái)210之間的應(yīng)力。

刀具108的軸201包括沿軸201界定的外螺紋220。在一些實(shí)施方案中，外螺紋220可以界定在軸201上、鄰近或接近于根端204。外螺紋220界定大徑Dm，并且延伸軸向長度xm。刀具108的軸201還包括了周向溝槽224，周向溝槽形成在軸中的鄰近外螺紋220朝面端202的位置。周向溝槽224界定直徑Dc和軸向長度xc。

刀具108可以包括從周向溝槽224朝面端202軸向定位的周向徑向支承表面230和/或從外螺紋220朝根端204軸向定位的周向徑向支承表面232。刀具108還可包括位于根端204處的止推支承表面234和/或位于從周向溝槽224朝面端202軸向定位的肩部的止推支承表面236。

圖4是根據(jù)一些示例性的實(shí)施方案的其中可旋轉(zhuǎn)地安裝有刀具108的套筒106的軸向橫截面。套筒106界定細(xì)長且大體上圓柱形的孔洞300，所述細(xì)長且大體上圓柱形的孔洞具有內(nèi)表面301.、面端302和根端304?？锥?00的表面301包括沿表面301界定的內(nèi)螺紋320。在一些實(shí)施方案中，內(nèi)螺紋320界定在鄰近或接近于面端302的位置。內(nèi)螺紋320界定小徑Df，并且延伸軸向長度xf。孔洞300的表面301還包括了周向溝槽324，周向溝槽沿軸形成并且位于鄰近內(nèi)螺紋320朝根端304的位置。周向溝槽324界定直徑Ds和軸向長度xs。

孔洞300可以包括從內(nèi)螺紋320朝面端302軸向定位的周向徑向支承表面330和/或從周向溝槽324朝根端304軸向定位的周向徑向支承表面332。孔洞300還可包括位于根端304處的止推支承表面334和/或位于從內(nèi)螺紋320朝或在面端302軸向定位的肩部的止推支承表面336。肩部336可由套筒106本身的面端界定。

如圖4所示，例如，套筒106可制造為離散部分，并且具有圓柱形的外形。然而，套筒106可視情況具有其他外形。圖5是示為安裝在鉆頭100(圖2)的刮刀104中的套筒106的軸向橫截面。在一個(gè)或多個(gè)各種方法中，套筒106起初可安裝到鉆頭100：根據(jù)第一技術(shù)，鉆頭100被形成為包括凹坑105，套管106接納在該凹坑中。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可將套管106壓入配合到凹坑105中，或者插入或釬焊到鉆頭100上的適當(dāng)位置。雖然釬焊和壓入配合是優(yōu)選附接方法，但是也可使用其他技術(shù)，包括燒結(jié)或硬表堆焊(hard facing)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，鉆頭使用粉末冶金制造，這可例如通過用金屬顆粒物質(zhì)(諸如粉狀的鎢)來填充石墨模具、壓實(shí)、燒結(jié)并隨后用熔融金屬合金浸潤金屬基質(zhì)進(jìn)行。在這些實(shí)施方案中，套筒106可以在浸潤前放入到基質(zhì)中，并且接著通過浸潤方法來粘結(jié)到適當(dāng)位置。

圖6是根據(jù)替代實(shí)施方案的鉆頭100′的刮刀104′的橫截面，其中套筒106(圖4)的大體上圓柱形的孔洞300直接形成在刮刀104′中。因此，離散套筒106在圖6的實(shí)施方案中省略。刮刀104′的孔洞300可以具有與套筒106的孔洞300相同的特征和特性，包括內(nèi)螺紋320、周向溝槽324、周向徑向支承表面330、332和止推支承表面334、336。此類特征可與鉆頭主體一起來模制或澆鑄，或者它們可以在鉆頭主體已經(jīng)形成后加工到鉆頭主體中。在圖6的實(shí)施方案中，刀具108(圖3)以與本文針對(duì)套筒106所述相同的方式旋轉(zhuǎn)地安裝于形成在刮刀104′中的孔洞300中。

圖7是套筒106在其安裝于刮刀104中的凹坑105中時(shí)的軸向橫截面。刀具108通過螺紋刀具(screwing cutter)108安裝到孔洞300中。外螺紋220通過沿螺紋的旋轉(zhuǎn)方向(即，對(duì)于右旋螺紋來說是順時(shí)針，并且對(duì)于左旋螺紋來說是逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)刀具108來接合并前進(jìn)到內(nèi)螺紋320中。就此而言，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，螺紋可為右旋螺紋，而其他實(shí)施方案中，螺紋可為左旋螺紋。刀具108可以如下自然趨勢表征：當(dāng)鉆頭100在鉆井操作過程中在井孔中旋轉(zhuǎn)時(shí)順時(shí)針或逆時(shí)針地旋轉(zhuǎn)，這取決于鉆頭旋轉(zhuǎn)方向、刮刀104的形狀和取向，以及刀具108在刮刀104上的位置和取向(即，傾角)。外螺紋220和內(nèi)螺紋320的方向優(yōu)選地選擇為使得刀具108在鉆井操作過程中傾斜擰入，以便避免刀具108從孔洞300松脫或脫出的可能性。

圖8是安裝在刮刀104中的凹坑105中的套筒106的軸向橫截面，其中刀具108旋轉(zhuǎn)地安裝在套筒106中。刀具108前進(jìn)到孔洞300中達(dá)到使外螺紋220脫離內(nèi)螺紋320的程度。由于周向溝槽324的直徑Ds和軸向長度xs分別大于外螺紋220的大徑Dm和軸向長度xm，由于周向溝槽224的直徑Dc小于內(nèi)螺紋320的小徑Df，并且由于周向溝槽224的軸向長度xc大于內(nèi)螺紋320的軸向長度xf，刀具108可以在套筒106的孔洞300內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。

第一徑向支撐件430可以設(shè)置在周向徑向支承表面230(圖3)和周向徑向支承表面330(圖4)的界面處，并由它們界定。第二徑向支撐件432可以設(shè)置在周向徑向支承表面232(圖3)和周向徑向支承表面332(圖4)的界面處，并由它們界定。第一止推支撐件434可以設(shè)置在止推支承表面234(圖3)和止推支承表面334(圖4)的界面處，并由它們界定。第二止推支撐件436可以設(shè)置在止推支承表面236(圖3)和止推支承表面336(圖4)的界面處，并由它們界定。

例如，支承件430、432、434、436可以包括各種支承材料，這些支承材料可以層合在單獨(dú)支承表面中的一個(gè)或多個(gè)上。支承件430、432、434、436還可包括潤滑劑和/或支承元件，諸如球或滾子(未示出)。

雖然刀具108已大體描述為安裝在固定刮刀鉆頭的刮刀上，但是根據(jù)需要，刀具108可結(jié)合于任何類型鉆頭之中，并且安裝在該鉆頭的任何部分上。因此，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案(至少一個(gè))中，并且在一些實(shí)施方案中，多個(gè)刀具108旋轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)牙輪鉆頭(未示出)的牙輪上。

圖9是描述根據(jù)實(shí)施方案的用于將刀具108旋轉(zhuǎn)地安裝在鉆頭100上的方法的流程圖。在步驟500處，在鉆頭100中提供孔洞300，所述孔洞可直接形成在鉆頭100中，如圖6所示，或者可形成在套筒106中，所述套筒隨后安裝在鉆頭100中，如圖5所示?？锥?00包括內(nèi)螺紋320和周向溝槽324。在可獨(dú)立于步驟500而發(fā)生的步驟502處，提供刀具108。刀具108包括外螺紋220和周向溝槽224。

在步驟504處，將刀具108定位到孔洞中，并且在步驟506處，將外螺紋220與內(nèi)螺紋320接合。在步驟508處，刀具旋轉(zhuǎn)，使得其完全推進(jìn)到孔洞300中的某點(diǎn)，在此，周向溝槽324提供間隙(relief)并允許外螺紋220的自由相對(duì)旋轉(zhuǎn)，而且周向溝槽224提供間隙并允許內(nèi)螺紋320的自由相對(duì)旋轉(zhuǎn)。螺紋220、320將刀具保持在孔洞300內(nèi)。在步驟510處，使得鉆頭100在井筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在此類鉆井操作過程中，刀具108在孔洞300內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。

總之，已描述了一種用于鉆頭的刀具、一種鉆井系統(tǒng)、以及一種用于鉆挖井筒的方法。該刀具的實(shí)施方案可大體上具有：大體上圓柱形的主體，所述大體上圓柱形主體界定在面端與根端之間延伸的軸；硬化臺(tái)，所述硬化臺(tái)安置在所述面端處；外螺紋，所述外螺紋是沿所述軸形成；以及周向溝槽，所述周向溝槽是沿所述軸在所述面端與所述外螺紋之間形成。該鉆井系統(tǒng)的實(shí)施方案可大體上具有：鉆頭，所述鉆頭具有鉆頭主體；孔洞，所述孔洞形成在所述鉆頭主體內(nèi)，所述孔洞具有大體上圓柱形的內(nèi)表面、從所述鉆頭主體面向外的面端、根端、沿所述內(nèi)表面形成的內(nèi)螺紋，以及沿所述內(nèi)表面在所述孔洞的所述根端與所述內(nèi)螺紋之間形成的周向溝槽；刀具主體，所述刀具主體被旋轉(zhuǎn)地接納在所述孔洞內(nèi)，所述刀具主體具有大體上圓柱形的軸、面端、根端、沿所述軸形成的外螺紋，以及沿所述軸在所述面端與所述外螺紋之間形成的周向溝槽；以及硬化臺(tái)，所述硬化臺(tái)安置在所述刀具主體的所述面端處。該方法的實(shí)施方案可大體上包括：提供鉆頭；在所述鉆頭中設(shè)置孔洞，所述孔洞具有大體上圓柱形的內(nèi)表面、從所述鉆頭面向外的面端、根端、沿所述內(nèi)表面形成的內(nèi)螺紋，以及沿所述內(nèi)表面在所述孔洞的所述根端與所述內(nèi)螺紋之間形成的周向溝槽；提供刀具，所述刀具具有大體上圓柱形的軸、面端、根端、沿所述軸形成的外螺紋，以及沿所述軸在所述刀具的所述面端與所述外螺紋之間形成的周向溝槽；將所述刀具的所述根端定位到所述孔洞的所述面端中；將所述外螺紋接合到所述內(nèi)螺紋中；使所述刀具相對(duì)于所述孔洞沿第一方向旋轉(zhuǎn)以使得所述外螺紋前進(jìn)越過所述內(nèi)螺紋而進(jìn)入所述孔洞的所述周向溝槽中；以及使得所述鉆頭在所述井筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)；由此所述刀具被旋轉(zhuǎn)地捕獲在所述孔洞內(nèi)。

任何前述實(shí)施方案可以單獨(dú)或彼此組合地包括以下要素或特征中的任何一者：至少一個(gè)徑向支承表面，所述至少一個(gè)徑向支承表面是沿所述軸在軸向位置處周向形成，所述軸向位置選自由以下項(xiàng)組成的組：介于所述面端與所述周向溝槽之間的第一位置，以及介于所述根端與所述外螺紋之間的第二位置；至少一個(gè)止推支承表面，所述至少一個(gè)止推支承表面形成在所述主體上的某個(gè)位置處，所述位置選自由以下項(xiàng)組成的組：所述根端，以及沿所述軸形成在所述面端與所述周向溝槽之間的肩部；套筒，所述套筒中形成有大體上圓柱形的孔洞，所述套筒具有內(nèi)表面、面端和根端；內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋是沿所述孔洞形成并且其尺寸經(jīng)過設(shè)定以便與所述外螺紋相配合；周向溝槽，所述周向溝槽是沿所述內(nèi)表面在所述套筒的所述根端與所述內(nèi)螺紋之間形成，所述套筒的所述周向溝槽的特征在于直徑大于所述外螺紋的大徑；所述套筒的所述周向溝槽的特征在于軸向長度大于所述外螺紋的軸向長度；所述主體的所述周向溝槽的特征在于直徑小于所述內(nèi)螺紋的小徑；所述主體的所述周向溝槽的特征在于軸向長度大于所述內(nèi)螺紋的軸向長度；至少一個(gè)徑向支承表面，所述至少一個(gè)徑向支承表面是沿所述套筒的所述內(nèi)表面在軸向位置處周向形成，所述軸向位置選自由以下項(xiàng)組成的組：介于所述套筒的所述根端與所述套筒的所述周向溝槽之間的第一位置，以及介于所述套筒的所述面端與所述內(nèi)螺紋之間的第二位置；至少一個(gè)止推支承表面，所述至少一個(gè)止推支承表面形成在所述套筒上的某個(gè)位置處，所述位置選自由以下項(xiàng)組成的組：所述根端，以及從所述內(nèi)螺紋朝所述面端形成在所述套筒上的肩部；所述外螺紋的尺寸經(jīng)過設(shè)定以便與所述內(nèi)螺紋相配合；所述孔洞的所述周向溝槽的特征在于直徑大于所述外螺紋的大徑；所述刀具主體的所述周向溝槽的特征在于直徑小于所述內(nèi)螺紋的小徑；所述孔洞的所述周向溝槽的特征在于軸向長度大于所述外螺紋的軸向長度；所述刀具主體的所述周向溝槽的特征在于軸向長度大于所述內(nèi)螺紋的軸向長度；至少一個(gè)徑向支承件，所述至少一個(gè)徑向支承件在所述孔洞與所述刀具主體之間形成；至少一個(gè)止推支承件，所述至少一個(gè)止推支承件在所述孔洞與所述刀具主體之間形成；所述至少一個(gè)徑向支承件安置在軸向位置處，所述軸向位置選自由以下項(xiàng)組成的組：從所述內(nèi)螺紋朝所述孔洞的所述面端的第一位置，以及從所述外螺紋朝所述刀具主體的所述根端的第二位置；所述至少一個(gè)止推支承件安置在軸向位置處，所述軸向位置選自由以下項(xiàng)組成的組：所述刀具主體的所述根端，以及從所述內(nèi)螺紋朝所述孔洞的所述面端形成的肩部；套筒，所述孔洞形成在所述套筒中；凹坑，所述凹坑形成在所述鉆頭主體中，所述套筒安置在所述凹坑內(nèi)；鉆柱，所述鉆柱被耦合到所述鉆頭，以便所述鉆頭在所述井筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)；提供套筒；在所述套筒中設(shè)置所述孔洞；在所述鉆頭中提供凹坑；在所述凹坑內(nèi)安置所述套筒；對(duì)所述鉆頭中的所述孔洞進(jìn)行定向以便使得所述刀具的所述面端界定傾角；迫使所述刀具在所述孔洞內(nèi)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)所述傾角，同時(shí)所述鉆頭在所述井筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)；將所述鉆頭耦合到鉆柱；通過所述鉆柱來使所述鉆頭在所述井筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)；在所述刀具的所述面端提供硬化臺(tái)；由所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋來將所述刀具保持在所述孔洞內(nèi)；由所述孔洞的所述周向溝槽為所述外螺紋提供間隙來進(jìn)行自由相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及由所述刀具的所述周向溝槽為所述內(nèi)螺紋提供間隙來進(jìn)行自由相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

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雖然已詳細(xì)示出了各種實(shí)施方案，但是本公開不限于所示實(shí)施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想出以上實(shí)施方案的修改和調(diào)整。這樣的修改和調(diào)整在本公開的精神和范圍內(nèi)。