制造基體鉆頭體的通氣坯體的制作方法
【專利摘要】一種通氣坯體可用于生產(chǎn)基體鉆頭體。用于生產(chǎn)基體鉆頭體的模具組件可包括界定在所述模具組件內(nèi)的腔。核心和基體材料安置在所述腔內(nèi)。金屬坯體繞所述核心安置且至少部分由所述基體材料支撐，使得所述金屬坯體在所述基體材料上方延伸。通氣口從所述金屬坯體延伸，界定所述通氣口與所述模具組件之間的環(huán)形空間。
【專利說明】制造基體鉆頭體的通氣坯體
[0001]發(fā)明背景
[0002]本公開涉及一種可用于生產(chǎn)或制造基體鉆頭體的通氣坯體。
[0003]旋轉(zhuǎn)鉆頭通常用于鉆油氣井、地?zé)峋退ＰD(zhuǎn)鉆頭可大致被分類為牙輪鉆頭或固定切削刃鉆頭。固定切削刃鉆頭通常形成有基體鉆頭體，其具有安置在繞基體鉆頭體的外部的選擇位置的切削元件或插入件。在鉆井期間，這些切削元件接合并且移除地下地層的相鄰部分。
[0004]用于形成基體鉆頭體的復(fù)合材料是大致耐腐蝕的并且具有高沖擊強度。但是，在制造基體鉆頭體期間形成的復(fù)合材料中的缺陷可能縮短鉆頭的壽命。
[0005]附圖簡述
[0006]下列圖被包括來圖示實施方案的特定方面，且不得被視為排他性實施方案。所公開標(biāo)的能夠在形式和功能上進行如相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員且受益于本公開的技術(shù)人員將想到的大修改、變更、組合和等效物。
[0007]圖1是示出根據(jù)本公開的教示的基體鉆頭的一個實例的截面圖。
[0008]圖2是示出根據(jù)本公開的教示的基體鉆頭的一個實例的等距視圖。
[0009]圖3是示出根據(jù)本公開的教示的用于形成基體鉆頭體的模具組件的一個實例的端視圖。
[0010]圖4是示出根據(jù)本公開的教示的用于形成基體鉆頭體的圖3的模具組件的截面圖。
[0011]圖5是示出根據(jù)本公開的教示的用于形成基體鉆頭體的模具組件的一個實例的截面圖。
[0012]圖6是示出根據(jù)本公開的教示的用于形成基體鉆頭體的模具組件的一個實例的截面圖。
[0013]圖7是示出根據(jù)本公開的教示的用于形成基體鉆頭體的模具組件的一個實例的截面圖。
[0014]圖8是根據(jù)本公開的教示的適用于基體鉆頭體的鉆井組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本公開涉及一種可用于生產(chǎn)或制造基體鉆頭體的通氣坯體。
[0016]在模制基體鉆頭體的一個方法中，液化粘合劑與基體材料組合?；w材料通常是顆粒形式(例如，粉末)O (適當(dāng)基體和粘合劑材料的實例在下文中進一步列出。)當(dāng)液化粘合劑與基體材料結(jié)合時，粘合劑滲透基體材料的間隙空間。在一些實例中，依據(jù)基體材料的顆粒大小，間隙空間可為大約30%體積比。間隙空間的高體積比為空氣提供足夠的機會變得被液體粘合劑捕集并且可能導(dǎo)致展現(xiàn)非期望孔隙度數(shù)量的基體鉆頭體。這種孔隙度可降低復(fù)合物的總體強度并且可提供基體鉆頭體中的裂紋的起始或成核點。但是，通過應(yīng)用本公開的教示，這種情況可減小或完全避免。由本文中描述的通氣坯體形成的流徑允許液體粘合劑材料穿過基體材料排出捕集空氣，以及其它捕獲物質(zhì)(諸如揮發(fā)性化學(xué)物)至通氣口。通過以這種方式使空氣和其它捕集物質(zhì)主動移動穿過基體材料，基體鉆頭體的孔隙度可減小，由此增大基體鉆頭的強度和可使用壽命。
[0017]圖1是根據(jù)本公開的教示的形成有包括硬質(zhì)復(fù)合材料131的基體鉆頭體50的基體鉆頭20的截面圖。如本文中所使用，術(shù)語“基體鉆頭”涵蓋旋轉(zhuǎn)刮刀鉆頭、刮刀鉆頭、固定切削刃鉆頭和能夠并入本公開的教示的任何其它鉆頭。
[0018]對于諸如圖1中所示的實施方案，基體鉆頭20可包括金屬柄30，其具有固定地附接至其上(例如，在焊接位置39處)的金屬還體36 ο金屬還體36延伸至基體鉆頭體50中。金屬柄30包括位于金屬坯體36遠端的螺紋連接34。
[0019]金屬柄30和金屬還體36是大致圓柱形結(jié)構(gòu)，其至少部分界定彼此流體連通的相應(yīng)流體腔32。金屬還體36的流體腔32可進一步縱向延伸至基體鉆頭體50中。至少一個流量通道(示為兩個流量通道42和44)可從流體腔32延伸至基體鉆頭體50的外部分。噴嘴開口 54可界定在基體鉆頭體50的外部分處的流量通道42和44的末端處。
[0020]多個凹口或凹腔58形成在基體鉆頭體50中并且經(jīng)成形或另外構(gòu)造以接收切削元件(圖2中所示)。
[0021]圖2是根據(jù)本公開的教示的形成有包括硬質(zhì)復(fù)合材料的基體鉆頭體50的基體鉆頭20的等距視圖。如圖示，基體鉆頭20包括金屬坯體36和金屬柄30，如上文參考圖1大致描述。
[0022]基體鉆頭體50包括形成在基體鉆頭體50的外部上的多個切削刀片52。切削刀片52可在基體鉆頭體50的外部上彼此間隔以在其間形成流體流徑或排肩槽62。
[0023]如圖示，多個凹腔58可形成在所選位置處的切削刀片52中。切削元件60(也被稱作切削插入件)可牢固地安裝在(例如，經(jīng)由釬焊)在每個凹腔58中以在鉆井操作期間接合并且移除地下地層的部分。更具體地，切削元件60可在通過附接的鉆柱旋轉(zhuǎn)基體鉆頭20期間將地層材料從井筒的底部和側(cè)面刮下和鑿下。對于一些應(yīng)用，各種類型的聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)切削刃可被用作切削元件60。具有這些PDC切削刃的基體鉆頭有時可被稱作“PDC鉆頭 O
[0024]噴嘴56可安置在每個噴嘴開口54中。對于一些應(yīng)用，噴嘴56可被描述或另外特征化為“可互換”噴嘴。
[0025]圖3是示出用于形成并入本公開的教示的基體鉆頭體的模具組件100的一個實例的端視圖。多個模具插入件106可被放置在模具組件100的腔104內(nèi)以在基體鉆頭體的每個刀片中形成各自凹腔。模具插入件106在腔104中的位置對應(yīng)于用于將切削元件安裝在相關(guān)刀片中的期望位置。模具插入件106可由各種類型的材料形成，諸如但不限于固結(jié)砂和石里年、O
[0026]各種類型的臨時材料可依據(jù)所得基體鉆頭的期望構(gòu)造被安裝在模具腔104內(nèi)。額外模具插入件(未明確示出)可由各種材料(諸如固結(jié)砂和/或石墨)形成，其可安置在模具腔104內(nèi)。這些模具插入件可具有對應(yīng)于基體鉆頭的期望外部特征(例如，排肩槽)的構(gòu)造。
[0027]圖4是可用于形成并入本公開的教示的基體鉆頭的圖3的模具組件100的截面圖。多種模具可用于形成根據(jù)本公開的教示的基體鉆頭體。
[0028]模具組件100可包括若干部件，諸如模具102、保徑環(huán)或連接環(huán)110和漏斗120。模具102、保徑環(huán)110和漏斗120可由例如石墨，或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它適當(dāng)材料形成。腔104可界定或另外提供在模具組件100內(nèi)。各種技術(shù)可用于制造模具組件100和其部件，包括但不限于加工石墨坯體以生產(chǎn)具有相關(guān)腔104的模具102，其具有所得基體鉆頭體的期望外部特征的負輪廓或反向輪廓。例如，腔104可具有與刀片52的外部輪廓或構(gòu)造對應(yīng)的負輪廓和形成于其間的排肩槽62，如圖1至圖2中所示。
[0029]仍參考圖4，材料(例如，固結(jié)砂)可在期望位置處安裝在模具組件100內(nèi)以形成基體鉆頭的期望外部特征(例如，流體腔和流量通道)。這些材料可具有各種構(gòu)造。例如，固結(jié)砂支腿142和144的定向和構(gòu)造可被選擇為與相關(guān)流體通道和其各自噴嘴開口的期望位置和構(gòu)造對應(yīng)。固結(jié)砂支腿142和144可耦接至螺紋容座(未明確示出)，其用于形成將各自噴嘴耦接至其上的噴嘴開口的螺紋。
[0030]相對較大、大致圓柱形固結(jié)砂核心150可被放置在支腿142和144上。核心150以及支腿142和144有時可被描述為具有“烏鴉腳”的形狀，且核心150可被稱作“柄”。從核心150延伸的支腿142和144的數(shù)量將依據(jù)所得基體鉆頭體中的流量通道和相應(yīng)噴嘴開口的期望數(shù)量。支腿142和144以及核心150也可由石墨或其它適當(dāng)材料形成。
[0031]在期望材料(包括核心150以及支腿142和144)已被安裝在模具組件100內(nèi)之后，可接著將基體材料130放置或另外引入至模具組件100中。在足夠體積的基體材料130已被添加至模具組件100后，通氣坯體170可接著被放置在模具組件100內(nèi)。在添加通氣坯體170之前添加至模具組件100的基體材料130的數(shù)量依據(jù)通氣坯體170的構(gòu)造和模具組件100內(nèi)通氣坯體170的期望構(gòu)造。通常，通氣坯體170至少部分由基體材料支撐。
[0032]如圖示，通氣坯體170可包括金屬坯體36和耦接至金屬坯體36且另外從金屬坯體36延伸的通氣口 172，由此界定內(nèi)部空間176。環(huán)形空間174界定在通氣口 172與模具組件100之間。
[0033]通氣坯體170的內(nèi)部空間176的直徑優(yōu)選地大于砂核心150的外徑154。各種夾具或支撐件(未明確示出)可用于在期望位置處將通氣坯體170定位在腔104內(nèi)。接著，可將額外基體材料130添加至腔104內(nèi)的期望高度。
[0034]可將粘合材料160放置在環(huán)形空間174內(nèi)的基體材料130和金屬坯體36的頂部上。在一些實施方案中，粘合材料160可覆蓋有焊劑層(未明確示出)。粘合材料160和添加至環(huán)形空間174的可選焊劑材料的數(shù)量可至少足以在滲透過程期間滲透基體材料130。在一些實例中，可使用過量粘合材料160，其在滲透后可通過加工移除。
[0035]蓋子或蓋(未明確示出)可被放置在模具組件100上方。模具組件100和安置于其中的材料可接著被預(yù)熱并且接著被放置在熔爐中。當(dāng)熔爐溫度達到粘合材料160的熔點時，粘合材料160液化且液化粘合材料160可繼續(xù)沿著由箭頭180所指示的流徑滲透基體材料130。流徑180在環(huán)形空間174中的基體材料130處開始并且繼續(xù)穿過基體材料130的體積，最終滲透安置在核心150與通氣坯體170之間的基體材料130。沿著流徑180的液化粘合材料160的流量在滲透期間將捕集在間隙內(nèi)的空氣和任何揮發(fā)性化學(xué)物或其它材料移動穿過基體材料130。可施加額外力來促進液化粘合材料160的流動以及空氣和揮發(fā)性化學(xué)物的對應(yīng)移動穿過基體材料130，諸如通過變動內(nèi)部空間176、環(huán)形空間174或兩者中的氣壓(本文中更詳細描述)。通氣坯體170的內(nèi)部空間176提供其中空氣和其它揮發(fā)性化學(xué)物可逸出基體材料130而不變?yōu)椴都谝夯澈喜牧?60中的位置。
[0036]通常，通氣口172應(yīng)從金屬坯體36延伸充足量，使得液化粘合材料160不在通氣口172頂部上方流動并且不流動至內(nèi)部空間176中。此外，金屬坯體36和通氣口 172的耦接應(yīng)被構(gòu)造來承受熔爐的溫度，使得液化粘合材料160不直接從環(huán)形空間174通向內(nèi)部空間176。耦接的實例可包括但不限于螺紋連接、焊接、釬焊、機械緊固件、壓配合、粘著劑、高溫密封裝置、其組合和類似耦接。在一些實施方案中，通氣口 172可形成金屬坯體36的一體化部分并且另外從其縱向延伸(未示出)。通氣口 172可由任何適當(dāng)材料形成，其可充分承受熔爐的溫度(例如，石墨、鋼、鈦、陶瓷、碳化物和類似物)。
[0037]在被分配來使液化粘合材料160滲透基體材料130的預(yù)定時間量后，模具組件100可接著從熔爐移除并且按控制速率冷卻。一旦被冷卻，模具組件100可被打破來暴露包括硬質(zhì)復(fù)合材料的基體鉆頭體。此外，通氣口 172可從金屬坯體36脫離。根據(jù)眾所周知的技術(shù)的后續(xù)處理可用于生產(chǎn)包括基體鉆頭體的基體鉆頭。
[0038]本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于了解本文中描述的原理同樣適用于模具組件100和通氣坯體170的其它構(gòu)造。
[0039]圖5是示出可用于形成并入本公開的教示的基體鉆頭體的模具組件200的一個實例的截面圖。模具組件200可包括若干部件，諸如如圖1中描述的模具102、保徑環(huán)110和漏斗120，并且可進一步包括耦接至其上的粘合劑碗190 (例如，靜置在位于模具102和保徑環(huán)110的遠端的漏斗120中或機械緊固至其上)。粘合材料160可安置在粘合劑碗190內(nèi)，且在液化時穿過粘合劑碗190中界定的通道192并且進入安置在其下方的腔104中。粘合劑碗190可構(gòu)造有安置在環(huán)形空間174上方的通道192，使得穿過通道192的任何液化粘合材料160被傳送至環(huán)形空間174并且另外大致被阻止進入內(nèi)部空間176。
[0040]在替代實施方案(未示出)中，通氣口172可延伸至粘合劑碗190或至少部分穿過粘合劑碗190 ο這可有利地減輕液化粘合材料160意外流動至內(nèi)部空間176中的可能性。
[0041]圖6是示出可用于形成并入本公開的教示的基體鉆頭體的模具組件300的一個實例的截面圖。圖6的模具組件300可類似于圖4，除通氣口 172具有截頭圓錐形狀外，其中其外壁向外漸縮或朝向模具組件300的底部向外逐漸漸縮。在一些實例中，截頭圓錐形可為弓形截頭圓錐(未示出)。如本文中使用，術(shù)語“弓形截頭圓錐”指的是具有凹和/或凸外壁的截頭圓錐結(jié)構(gòu)。如將了解，圖6中所示的通氣口 172的截頭圓錐形狀可協(xié)助將液化粘合劑160通過漏斗傳送至環(huán)形空間174中，使得它可與基體材料130相互作用。這在組合截頭圓錐形通氣口 172和粘合劑碗190的實施方案中特別有用，如在圖5中大致描述。
[0042]在一些實施方案中，可通過與環(huán)形空間174相比減小內(nèi)部空間176內(nèi)的氣壓并且由此將空氣吸引至內(nèi)部空間176中而增強將空氣和其它揮發(fā)性化學(xué)物從基體材料130的間隙移除。這種壓差可通過將內(nèi)部空間176流體耦接至低壓源(未示出)，諸如通過使用氣動管路或類似物而實現(xiàn)。在其它實施方案中，可通過減小內(nèi)部空間176中的氣壓以及另外增加液化粘合材料160上的氣壓而大致實現(xiàn)壓差。在一些實例中，內(nèi)部空間176和環(huán)形空間174可僅穿過基體材料130的間隙空間流體耦接。
[0043]圖7是示出可用于形成并入本公開的教示的基體鉆頭體的模具組件400的一個實例的截面圖。圖7的模具組件400可類似于圖4，除通氣口 172流體以及可操作地耦接至延伸出腔104的管道182外。管道182進一步將內(nèi)部空間176與環(huán)形空間174隔離并且允許內(nèi)部空間176中的氣壓減小。例如，管道182可流體耦接在其與低壓源相對的末端處，諸如真空或類似物。內(nèi)部空間176中的氣壓的減小可減小基體材料130的間隙空間中的空氣和其它揮發(fā)性化學(xué)物的量，并且進一步在液化粘合劑160滲透基體材料130時減輕非期望氣穴的形成。
[0044]類似地，在一些實施方案中，模具組件可進一步包括管道或其它機構(gòu)(未示出)以密封環(huán)形空間174并且允許其中的氣壓增大。上述內(nèi)容的組合在一些實施方案中也是可接受的。
[0045]為明了起見，未在本申請案中描述或示出實體實施的所有特征。例如，熱電偶可插入至核心150中以在滲透期間監(jiān)測溫度。相應(yīng)地，依據(jù)實施方案，通氣口 172、耦接至其上的管道182、粘合劑碗190和類似物可被修改來適應(yīng)熱電偶。
[0046]將了解在并入本發(fā)明的實施方案的實體實施方案的開發(fā)中，還需作出許多實施特定決策來實現(xiàn)開發(fā)者的目標(biāo)，諸如與隨實施且隨時變動的系統(tǒng)相關(guān)、企業(yè)相關(guān)、政府相關(guān)和其它限制的相符性。雖然開發(fā)者的努力可能是耗時的，但是這些努力將是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員和受益于本公開者的常規(guī)工作。
[0047]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解相對于基體鉆頭的期望機械性質(zhì)的合適基體材料和粘合材料。適于結(jié)合本文中描述的實施方案使用的基體材料的實例可包括但不限于金屬、金屬合金、金屬碳化物(例如，碳化鎢、粗晶碳化鎢、澆鑄碳化鎢、壓碎的燒結(jié)碳化鎢和滲碳的碳化鎢)、金屬氮化物、金剛石、超合金和類似物的顆?；蚍勰┗蚱淙魏谓M合。適于結(jié)合本文中描述的實施方案使用的粘合劑的實例可包括但不限于銅、鎳、鈷、鐵、鋁、鉬、鉻、錳、錫、鉛、硅、鎢、硼、磷、金、銀、鈀、銦、其任何混合物、其任何合金和其任何組合。粘合劑的非限制實例可包括銅-磷、銅-磷-銀、銅-錳-磷、銅-鎳、銅-錳-鎳、銅-錳-鋅、銅-錳-鎳-鋅、銅_鎳_銅、銅-錫-猛-銀、銅-錫-猛-銀-鐵、金-銀、金-鈕-銀、金-銅-銀、銀-銅-梓-銀、銀-猛、銀_銅-梓-錦、銀-銅-錫、鉆-娃-絡(luò)-銀_媽、鉆-娃-絡(luò)-銀_媽_棚、猛-銀-鉆-棚、銀-娃-絡(luò)、銀_絡(luò)-娃-猛、銀-絡(luò)-娃、銀-娃_棚、銀-娃-絡(luò)_棚_鐵、銀-憐、銀-猛、銅-招、銅_招_銀、銅-招_鎳-鐵、銅-鋁-鎳-鋅-錫-鐵和類似物和其任何組合。
[0048]圖8是適于結(jié)合本文中描述的基體鉆頭使用的鉆井組件800的示意圖。應(yīng)注意，雖然圖8大致描繪陸上鉆井組件，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于了解本文中描述的原理同等適用于采用浮動或海上平臺和鉆探設(shè)備的水下鉆井操作，而不脫離本公開的范圍。
[0049]鉆井組件800包括耦接至鉆柱804的鉆井平臺802。鉆柱804可包括但不限于鉆管和盤管，如本領(lǐng)域技術(shù)人員大致了解。根據(jù)文中描述的實施方案的基體鉆頭806附接至鉆柱804的遠端并且由井下電機和/或經(jīng)由從井表面旋轉(zhuǎn)鉆柱804而驅(qū)動。當(dāng)鉆頭806旋轉(zhuǎn)時，其形成穿透地下地層810的井筒808。鉆井組件800也包括栗812，其使鉆井流體循環(huán)穿過鉆柱(如圖示為流動箭頭A)和其它管道814。
[0050]本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，適于結(jié)合鉆井組件800使用的其它設(shè)備可包括但不限于保持坑、混合器、振動篩(例如，頁巖振動篩)、離心機、水力旋流器、分離器(包括磁和電分離器)、除泥器、除砂器、過濾器(例如，硅藻土過濾器)、熱交換器和任何流體回收設(shè)備。此外，鉆井組件可包括一個或更多個傳感器、量計、栗、壓縮機和類似物。
[0051 ] 一些實施方案可涉及在鉆井操作中實施本文中描述的基體鉆頭。例如，一些實施方案可進一步涉及用本文中描述的基體鉆頭鉆井筒的一部分。
[0052]本文中公開的實施方案包括一種模具組件，其包括:腔，其界定在模具組件內(nèi)；核心，其安置在腔內(nèi)；基體材料，其安置在腔內(nèi)；金屬坯體，其繞核心安置且至少部分由基體材料支撐，使得金屬坯體在基體材料上方延伸;和通氣口，其從金屬坯體延伸且由此界定通氣口與模具組件之間的環(huán)形空間。一些實施方案可進一步包括任何組合的下列元素的至少一個:元素1:其中通氣口耦接至金屬坯體;元素2:其中模組組件進一步包括耦接至模組組件并且包括安置在環(huán)形空間上方的至少一個通道的粘合劑碗;元素3:元素2，其中通氣口至少部分延伸穿過粘合劑碗;元素4:其中模具組件進一步包括耦接至通氣口并且從通氣口延伸的管道，且其中管道可操作地連接至低壓源;元素5:其中模具組件進一步包括耦接至環(huán)形空間的管道;元素6:其中通氣口僅穿過基體材料的間隙空間流體耦接至環(huán)形空間；和元素7:其中通氣口的形狀是截頭圓錐形。
[0053]通過非限制性實例，示例性組合可包括:元素7與元素2且可選地與元素3組合;元素4與元素2且可選地與元素3組合;元素5與元素2且可選地與元素3組合;元素6與元素2且可選地與元素3組合;元素4與元素7組合;元素4與元素6且可選地與元素5組合;元素4與元素5組合;元素5與元素6組合;元素I與上述內(nèi)容的任意者組合;且元素I與元素2至7中的一個組合。
[0054]本文中描述的其它實施方案包括:
[0055]A.一種方法，其包括組裝模組組件，其包括:腔，其界定在模具組件內(nèi)；核心，其安置在腔內(nèi)；坯體材料，其安置在腔內(nèi)；金屬坯體，其繞核心安置且至少部分由基體材料支撐，使得金屬坯體在坯體材料上方延伸；和通氣口，其耦接至金屬坯體并且從金屬坯體延伸，并且由此界定通氣口與模具組件之間的環(huán)形空間；將粘合材料放置在環(huán)形空間中；使粘合材料液化以生產(chǎn)液化粘合材料;液化粘合材料；用液化粘合材料滲透基體材料以使空氣從基體材料的間隙空間排出至通氣口；和
[0056]B.一種方法，其包括組裝模組組件，其包括:腔，其界定在模具組件內(nèi)；核心，其安置在腔內(nèi)；坯體材料，其安置在腔內(nèi)；金屬坯體，其繞核心安置且至少部分由基體材料支撐，使得金屬坯體在坯體材料上方延伸;通氣口，其耦接至金屬坯體并且從金屬坯體延伸，并且由此界定通氣口與模具組件之間的環(huán)形空間；和粘合劑碗，其耦接至模具組件并且包括安置在環(huán)形空間上方的至少一個通道;將粘合材料放置在粘合劑碗中；使粘合材料液化以生產(chǎn)液化粘合材料;液化粘合材料;和用液化粘合材料滲透基體材料以使空氣從基體材料的間隙空間排出至通氣口。
[0057]實施方案A和B的每個可具有任意組合的下列額外元素的一個或更多個:元素8:其中組裝模具組件涉及將核心放置在模具組件的腔內(nèi)；將基體材料安置在腔中；和至少部分用基體材料繞核心支撐金屬坯體，使得金屬坯體在基體材料上方延伸，金屬坯體具有從其中延伸的通氣口且由此界定通氣口與模具組件之間的環(huán)形空間；元素9:元素8進一步包括將通氣口耦接至金屬坯體;元素10:其中通氣口的內(nèi)部空間中的氣壓小于環(huán)形空間中的氣壓;元素11:方法進一步包括將管道耦接至通氣口 ；管道與低壓源流體連通;和經(jīng)由管道減小內(nèi)部空間內(nèi)的氣壓;元素12:方法進一步包括將管道耦接至環(huán)形空間，管道與高壓源流體連通;和經(jīng)由管道增大環(huán)形空間內(nèi)的氣壓;元素13:僅穿過基體材料的間隙空間將通氣口與環(huán)形空間流體連通;元素14:其中通風(fēng)口具有截頭圓錐形狀;元素15:其中通氣口至少部分延伸穿過粘合劑碗(在提供時);和元素16:其中用液化粘合材料滲透基體材料包括:使液化粘合材料流動穿過至少一個通道(在提供時)并且流動至環(huán)形空間中；和防止液化粘合材料進入通氣口的內(nèi)部空間。
[0058]通過非限制性實例，適用于實施方案A和B的示例性組合可包括:元素12與元素10且可選地與元素11組合;元素13與元素10且可選地與元素11組合;元素14與元素10且可選地與元素11組合;元素13與元素14組合;元素15和/或元素16與上述元素的任意者組合(其中提供粘合劑碗)；元素15和/或元素16與元素10至14的至少一個組合(其中提供粘合劑碗);元素15與元素16組合(其中提供粘合劑碗)；元素8和可選地元素9與上述元素的任意者組合;元素8和可選地元素9與元素10至16的至少一個組合；以及元素8和元素9組合。
[0059]因此，本發(fā)明非常適于實現(xiàn)所提及的目的和優(yōu)點以及其中固有的目的和優(yōu)點。上文公開的特定實施方案只是說明性的，因為本發(fā)明可以受益于本文教示的本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的不同但等效方式修正并且實踐。此外，不旨在限制本文所示的構(gòu)造或設(shè)計的細節(jié)，除非所附權(quán)利要求書另有描述。因此，明顯地，上文公開的特定說明性實施方案可被變更、組合或修正，且所有這些變動被視為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。本文中說明性公開的發(fā)明可適當(dāng)?shù)卦跓o本文中具體公開的任何元素和/或本文中公開的任何可選元素的情況下實踐。雖然針對“包括”、“含有”或“包含”各種部件和步驟描述組成和方法，但是組合和方法也可由各種部件和步驟“大體上組成”或“組成”。上文公開的所有數(shù)字和范圍可變動一定量。在公開具有下限和上限的數(shù)字范圍的情況下，具體公開落在所述范圍內(nèi)的任何數(shù)字和任何所包括范圍。尤其，本文中公開的每個值范圍(其形式，“從大約a至大約b”或等效地“從大約a至b”或等效地“從大約a-b”)應(yīng)被理解為陳述更寬的值范圍內(nèi)涵蓋的每個數(shù)字和范圍。此夕卜，權(quán)利要求中的術(shù)語具有其平常、常規(guī)含義，除非專利權(quán)所有人另外明確和清楚地定義。此外，如權(quán)利要求中使用的不定冠詞“一 (a或an)”在本文中被定義來意指它所介紹的一個或多個元件。
【主權(quán)項】
1.一種模具組件，其包括: 腔，其界定在所述模具組件內(nèi)； 核心，其安置在所述腔內(nèi)； 基體材料，其安置在所述腔內(nèi)； 金屬坯體，其繞所述核心安置且至少部分由所述基體材料支撐，使得所述金屬坯體在所述基體材料上方延伸;和通氣口，其從所述金屬坯體延伸并且由此界定所述通氣口與所述模具組件之間的環(huán)形空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具組件，其中所述通氣口耦接至所述金屬坯體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具組件，其進一步包括: 粘合劑碗，其耦接至所述模具組件且包括安置在所述環(huán)形空間上方的至少一個通道。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具組件，其中所述通氣口至少部分延伸穿過所述粘合劑碗。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具組件，其進一步包括:管道，其耦接至所述通氣口且從所述通氣口延伸，其中所述管道可操作地連接至低壓源。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具組件，其進一步包括: 管道，其耦接至所述環(huán)形空間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具組件，其中所述通氣口僅穿過所述基體材料的間隙空間流體耦接至所述環(huán)形空間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具組件，其中所述通氣口的形狀是截頭圓錐形。9.一種方法，其包括: 組裝模具組件，其包括: 腔，其界定在所述模具組件內(nèi)； 核心，其安置在所述腔內(nèi)； 基體材料，其安置在所述腔內(nèi)； 金屬坯體，其繞所述核心安置且至少部分由所述基體材料支撐，使得所述金屬坯體在所述基體材料上方延伸;和 通氣口，其從所述金屬坯體延伸并且由此界定所述通氣口與所述模具組件之間的環(huán)形空間； 將粘合材料放置在所述環(huán)形空間中； 液化所述粘合材料;和 用所述液化粘合材料滲透所述基體材料以將空氣從所述基體材料的間隙空間排出至所述通氣口。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括: 將管道耦接至所述通氣口，所述管道與低壓源流體連通;和 經(jīng)由所述管道減小所述內(nèi)部空間內(nèi)的氣壓。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括: 將管道耦接至所述環(huán)形空間，所述管道與高壓源流體連通;和 經(jīng)由所述管道增大所述環(huán)形空間內(nèi)的氣壓。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括僅穿過所述基體材料的所述間隙空間將所述通氣口與所述環(huán)形空間流體耦接。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述通氣口具有截頭圓錐形狀。14.一種方法，其包括: 組裝模具組件，其包括: 腔，其界定在所述模具組件內(nèi)； 核心，其安置在所述腔內(nèi)； 基體材料，其安置在所述腔內(nèi)； 金屬坯體，其繞所述核心安置且至少部分由所述基體材料支撐，使得所述金屬坯體在所述基體材料上方延伸； 通氣口，其從所述金屬坯體延伸并且由此界定所述通氣口與所述模具組件之間的環(huán)形空間；和 粘合劑碗，其耦接至所述模具組件且包括安置在所述環(huán)形空間上方的至少一個通道； 將粘合材料放置在所述粘合劑碗中； 液化所述粘合材料;和 用所述液化粘合材料滲透所述基體材料以將空氣從所述基體材料的間隙空間排出至所述通氣口。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述通氣口至少部分延伸穿過所述粘合劑碗。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包括: 將管道耦接至所述通氣口，所述管道與低壓源流體連通;和 經(jīng)由所述管道減小所述內(nèi)部空間內(nèi)的氣壓。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包括: 將管道耦接至所述環(huán)形空間，所述管道與高壓源流體連通;和 經(jīng)由所述管道增大所述環(huán)形空間內(nèi)的氣壓。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進一步包括僅穿過所述基體材料的所述間隙空間將所述通氣口與所述環(huán)形空間流體耦接。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中用所述液化粘合材料滲透所述基體材料包括: 使所述液化粘合材料流動穿過所述至少一個通道且進入所述環(huán)形空間中；和 防止所述液化粘合材料進入所述通氣口的內(nèi)部空間。
【文檔編號】E21B10/46GK105849354SQ201380080539
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2013年12月10日
【發(fā)明人】G·T·奧爾森
【申請人】哈里伯頓能源服務(wù)公司