Low friction subterranean drill bit and related methods

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E - Fixed Constructions

21

B

E21B 10/00 (2006.01) B23P 15/28 (2006.01) E21B 10/26 (2006.01) E21B 10/30 (2006.01) E21B 10/42 (2006.01) E21B 17/10 (2006.01)

Patent

CA 2045094

A subtarranean drill bit operable with a rotational drive source is provided for drilling in subterranean earthen materials to create a borehole having a borehole wall. The drill bit comprises a drill bit body having a base portion, a gauge portion and a face portion disposed about a bit axis. A plurality of diamond cutting elements are fixedly disposed on and project from the face portion and are spaced from one another. The cutting elements are disposed for causing a net radial imbalance force during the drilling along a net radial imbalance force vector substantially perpendicular to the bit axis. A substantially continuous cutter devoid region is disposed on the gauge portion about the force point, and a bearing support is disposed in the cutter devoid region about the force point for substantially continuously contacting the borehole wall during the drilling. The cutting elements are positioned to cause the net radial imbalance force to substantially maintain the bearing means in contact with the borehole wall during the drilling, to cause the net radial imbalance force vector to have an equilibrium direction, and to cause the net radial imbalance force vector to return substantially to the equilibrium direction in response to a disturbing displacement.

répan à entraînement rotatif utilisé en forage souterrain pour créer un trou de sonde ayant une paroi. Le trépan comprend un corps qui a une partie base, une partie jauge et une partie front de taille disposées autour de l'axe du trépan. Une pluralité d'éléments de coupe au diamant sont posés en saillie de façon fixe sur la partie front de taille et sont espacés entre eux. Les éléments de coupe sont disposés de manière à causer une force centrifuge nette de déséquilibre durant le forage le long d'un vecteur de force centrifuge nette de déséquilibre substantiellement perpendiculaire à l'axe du trépan. Une zone substantiellement continue dépourvue d'éléments de coupe est ménagée sur la partie jauge autour du point d'application de la force pour assurer un contact de façon substantiellement continue avec la paroi du trou de sonde durant le forage. Les éléments de coupe sont placés de manière à ce que la force centrifuge nette de déséquilibre maintienne substantiellement le support en contact avec la paroi du trou de sonde durant le forage, de sorte que le vecteur de la force centrifuge nette de déséquilibre ait une direction d'équilibre en réaction à un déplacement perturbateur.

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