Cutters for a downhole drill bit can be formed by providing a catalyst-free synthesized polycrystalline diamond (PCD) having a cross-sectional dimension of at least 8 millimeters; providing a substrate comprising tungsten carbide; and attaching the synthesized PCD to the substrate comprising tungsten carbide to form a PDC cutter.
B22F 7/08 - Fabrication de couches composites, de pièces ou d'objets à base de poudres métalliques, par frittage avec ou sans compactage de pièces ou objets composés de parties différentes, p. ex. pour former des outils à embouts rapportés avec une ou plusieurs parties non faites à partir de poudre
B22F 3/105 - Frittage seul en utilisant un courant électrique, un rayonnement laser ou un plasma
A method of forming a composite cutter for a downhole drilling tool is described. The method includes: mixing a polycrystalline diamond powder and a cubic boron nitride powder with a molar ratio between 0.1 and 0.9 to form a catalyst-free composite mixture; placing the catalyst-free composite mixture into a mold configured in a shape of a cutter; exposing the catalyst-free composite mixture to an ultra-high-pressure, high-temperature treatment including a pressure between 11 Gigapascals (GPa) and 20 GPa, and a temperature between 1300 Kelvins (K) and 2600 K to form a solid composite body; and cooling the solid composite body to form the composite cutter.
C04B 35/5831 - Produits céramiques mis en forme, caractérisés par leur compositionCompositions céramiquesTraitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques à base de non oxydes à base de borures, nitrures ou siliciures à base de nitrure de bore à base de nitrure de bore cubique
Methods for forming a polycrystalline diamond compact (PDC) drill bit from catalyst-free synthesized polycrystalline diamonds are described. The polycrystalline diamonds are deposited within a mold. In some cases, a matrix body material is deposited within the mold, and an infiltration process is performed to bond the polycrystalline diamonds to the matrix body material to form the PDC drill bit. In some cases, a drill bit body is formed within the mold, and forming the drill bit body within the mold includes depositing a layer of matrix body material particles within the mold, depositing an adhesive ink within the mold, and curing the adhesive ink. In some cases, a sintering process is performed after forming the drill bit body to remove at least a portion of the adhesive ink and increase a density of the drill bit body to form the PDC drill bit.
B22F 7/00 - Fabrication de couches composites, de pièces ou d'objets à base de poudres métalliques, par frittage avec ou sans compactage
B22F 7/02 - Fabrication de couches composites, de pièces ou d'objets à base de poudres métalliques, par frittage avec ou sans compactage de couches successives
B22F 3/24 - Traitement ultérieur des pièces ou objets
4.
Producing Drill Bits Using Catalyst-free PDC Cutters
Cutters for a downhole drill bit can be formed by providing a catalyst-free synthesized polycrystalline diamond (PCD) having a cross-sectional dimension of at least 8 millimeters; providing a substrate comprising tungsten carbide; and attaching the synthesized PCD to the substrate comprising tungsten carbide to form a PDC cutter.
E21B 10/55 - Trépans caractérisés par des parties résistant à l'usure, p. ex. des diamants rapportés le trépan étant du type racleur, p. ex. trépan du type à fourche comportant des éléments de coupe préformés
E21B 10/567 - Parties rapportées du type bouton comportant des éléments de coupe préformés montés sur un support distinct, p. ex. parties rapportées polycristallines
E21B 10/573 - Parties rapportées du type bouton comportant des éléments de coupe préformés montés sur un support distinct, p. ex. parties rapportées polycristallines caractérisés par les détails du support, p. ex. la structure du substrat ou l'interface entre le substrat et l'élément de coupe
A method of forming a composite cutter for a downhole drilling tool is described. The method includes: mixing a polycrystalline diamond powder and a cubic boron nitride powder with a molar ratio between 0.1 and 0.9 to form a catalyst-free composite mixture; placing the catalyst-free composite mixture into a mold configured in a shape of a cutter; exposing the catalyst-free composite mixture to an ultra-high-pressure, high-temperature treatment including a pressure between 11 Gigapascals (GPa) and 20 GPa, and a temperature between 1300 Kelvins (K) and 2600 K to form a solid composite body; and cooling the solid composite body to form the composite cutter.
C04B 35/5831 - Produits céramiques mis en forme, caractérisés par leur compositionCompositions céramiquesTraitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques à base de non oxydes à base de borures, nitrures ou siliciures à base de nitrure de bore à base de nitrure de bore cubique
Cutters for a downhole drill bit can be formed by providing a catalyst-free synthesized polycrystalline diamond (PCD) having a cross-sectional dimension of at least 8 millimeters; providing a substrate comprising tungsten carbide; and attaching the synthesized PCD to the substrate comprising tungsten carbide to form a PDC cutter.
C04B 37/00 - Liaison des articles céramiques cuits avec d'autres articles céramiques cuits ou d'autres articles, par chauffage
C04B 35/56 - Produits céramiques mis en forme, caractérisés par leur compositionCompositions céramiquesTraitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques à base de non oxydes à base de carbures
C04B 35/622 - Procédés de mise en formeTraitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques
E21B 10/46 - Trépans caractérisés par des parties résistant à l'usure, p. ex. des diamants rapportés
B22F 7/08 - Fabrication de couches composites, de pièces ou d'objets à base de poudres métalliques, par frittage avec ou sans compactage de pièces ou objets composés de parties différentes, p. ex. pour former des outils à embouts rapportés avec une ou plusieurs parties non faites à partir de poudre
7.
DRILLING TOOLS MADE OF WURTZITE BORON NITRIDE (W-BN)
Systems and methods include a computer-implemented method can be used to make drilling tools from new wurtzite boron nitride (w-BN) superhard material. An ultra-high-pressure, high-temperature operation is performed on pure w-BN powder to synthesize w-BN and cubic boron nitride (c-BN) compact having a first size greater than particles of the pure w-BN powder. The ultra-high-pressure, high-temperature operation includes pressurizing the w-BN powder to a pressure of approximately 20 Gigapascal, heating the w-BN powder at a heating rate of 100 C/minute and cooling the w-BN powder at a cooling rate of 50 C/minute. The compact is cut to a second size smaller than the first size using laser cutting tools. The cut compact is bonded metallurgically, mechanically, or both metallurgically and mechanically onto a tool substrate to form the drilling tool.
E21B 10/55 - Trépans caractérisés par des parties résistant à l'usure, p. ex. des diamants rapportés le trépan étant du type racleur, p. ex. trépan du type à fourche comportant des éléments de coupe préformés
8.
Bn) drilling tools made of wurtzite boron nitride (W-BN)
Systems and methods include a computer-implemented method can be used to make drilling tools from new wurtzite boron nitride (w-BN) superhard material. An ultra-high-pressure, high-temperature operation is performed on pure w-BN powder to synthesize w-BN and cubic boron nitride (c-BN) compact having a first size greater than particles of the pure w-BN powder. The ultra-high-pressure, high-temperature operation includes pressurizing the w-BN powder to a pressure of approximately 20 Gigapascal, heating the w-BN powder at a heating rate of 100° C./minute and cooling the w-BN powder at a cooling rate of 50° C./minute. The compact is cut to a second size smaller than the first size using laser cutting tools. The cut compact is bonded metallurgically, mechanically, or both metallurgically and mechanically onto a tool substrate to form the drilling tool.
C04B 35/5831 - Produits céramiques mis en forme, caractérisés par leur compositionCompositions céramiquesTraitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques à base de non oxydes à base de borures, nitrures ou siliciures à base de nitrure de bore à base de nitrure de bore cubique
B24B 19/04 - Machines ou dispositifs conçus spécialement pour une opération particulière de meulage non couverte par d'autres groupes principaux pour meuler des gorges, p. ex. sur des arbres, dans des gaines, des tubes, des éléments de joint homocinétique pour canneler les queues de forets
Cutters for a downhole drill bit can be formed by providing a catalyst-free synthesized polycrystalline diamond (PCD) having a cross-sectional dimension of at least 8 millimeters; providing a substrate comprising tungsten carbide; and attaching the synthesized PCD to the substrate comprising tungsten carbide to form a PDC cutter.
B22F 7/08 - Fabrication de couches composites, de pièces ou d'objets à base de poudres métalliques, par frittage avec ou sans compactage de pièces ou objets composés de parties différentes, p. ex. pour former des outils à embouts rapportés avec une ou plusieurs parties non faites à partir de poudre
B22F 3/105 - Frittage seul en utilisant un courant électrique, un rayonnement laser ou un plasma
brevets
