一种三通道钻头的制作方法

本发明涉及一种三通道钻头。具体涉及石油天然气钻探开采等领域，适用于多介质多通道联合破岩钻井技术中。

背景技术：

随着我国国民经济快速发展，我国油气资源需求量不断增加，油气勘探开发不断向深部地层发展,地质条件复杂、地层埋藏深、岩性致密、硬度高且研磨性强，导致机械钻速低，钻头磨损严重，降低了钻头的寿命，钻井周期长,成本居高不下。人们为了提高破岩效率、减少钻进时间、降低钻井成本，采用了高压水射流破岩技术、旋转冲击钻井破岩技术、粒子冲击破岩技术、激光钻井破岩技术、电子束破岩技术等高效破岩前沿钻井技术，这些新技术要求钻头必须通过2种及以上介质，实现介质分离，传统的钻头不能满足这一需求。因此，设计出一种三通道钻头，该钻头能够提供三个相对独立的通道，实现多介质多通道联合破岩钻井。将三通道钻头运用于高效破岩前沿钻井技术中，实现介质分离传输，为提高钻井破岩效率、缩短钻井周期、提高钻井效益提供了全新的方法。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决在油气钻采过程中需要由钻头实现多介质多通道联合破岩钻井技术的难题，提供了一种三通道钻头，能够形成三个相互独立的通道，传输不同介质的钻头。

本发明所采用的技术方案是：本发明一种三通道钻头，主要由钻头本体、通道a、通道b、通道c、刀翼、切削齿、圆台组成，刀翼在钻头本体四周均匀布置，刀翼和圆台上布置有切削齿，圆台在钻头本体的齿部中心，通道a、通道b与通道c在钻头本体内部，且相互隔开，通道a有1个矩形入口和2个矩形出口，通道b有1个圆缺形入口和2个圆形出口,通道c有1个圆缺形入口和2个圆形出口，每两个刀翼之间布置有矩形出口或圆形出口，矩形出口与刀翼有三种不同形式的布置方式。

进一步的技术方案是，所述通道a在钻头本体中心，1个矩形入口被齿部中心的圆台分成2个矩形出口，2个矩形出口成直线布置。

进一步的技术方案是，所述通道b与通道c相互隔开，通道b和通道c的入口都是圆缺形入口，通道b和通道c的出口都是圆形出口，1个圆缺形入口被分成2个圆形出口，2个圆缺形入口相对于矩形入口成对称布置。

进一步的技术方案是，所述圆缺形入口的圆心与矩形入口的中心重合，圆缺形入口的圆弧半径刚好是矩形入口长边的一半。

进一步的技术方案是，所述矩形出口与刀翼有三种不同形式的布置方式，一种是2个矩形出口都在主刀翼前、一种是2个矩形出口都在副刀翼前、一种是1个矩形出口在主刀翼前和1个矩形出口在副刀翼前。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种三通道钻头，有三个相对独立的通道，能够同时传输三种不同的介质，能够实现多介质多通道联合破岩。

(2)本发明的一种三通道钻头，通道a与刀翼有三种不同的布置方式，不同的布置方式有不同的破岩效率和破岩机理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为三通道钻头的全剖示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为通道a的剖面示意图；

图4为通道b与通道c的剖面示意图；

图5为图1的正视图；

图6为通道a与刀翼的不同布置方式；

图中所示：1-钻头本体；2-通道a；3-通道b；4-通道c；5-主刀翼；6-圆台；7-切削齿；8-副刀翼；9-矩形入口；10-矩形出口；11-圆缺形入口；12-圆形出口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例对本发明做更进一步说明。

如图1-6所示，本发明一种三通道钻头，主要由钻头本体、通道a、通道b、通道c、刀翼、切削齿、圆台组成，刀翼在钻头本体四周均匀布置，刀翼和圆台上布置有切削齿，圆台在钻头本体的齿部中心，圆台上布置有切削齿，主刀翼与圆台相连，副刀翼与圆台分离，刀翼和圆台相连可以有效增强圆台的强度。通道a、通道b与通道c在钻头本体内部，且相互隔开，通道a有1个矩形入口和2个矩形出口，所述通道a在钻头本体中心，1个矩形入口被齿部中心的圆台分成2个矩形出口，2个矩形出口成直线布置。通道b有1个圆缺形入口和2个圆形出口,通道c有1个圆缺形入口和2个圆形出口，所述通道b与通道c相互隔开，1个圆缺形入口被分成2个圆形出口，2个圆缺形入口相对于矩形入口成对称布置，所述圆缺形入口的圆心与矩形入口的中心重合，圆缺形入口的圆弧半径刚好是矩形入口长边的一半。每两个刀翼之间布置有矩形出口或圆形出口，矩形出口与刀翼有三种不同形式的布置方式，一种是2个矩形出口都在主刀翼前、一种是2个矩形出口都在副刀翼前、一种是1个矩形出口在主刀翼前和1个矩形出口在副刀翼前。通道a、通道b和通道c相互隔开，互不干涩，能够同时传输三种不同的介质，在高效破岩前言钻井技术中，隔离不同介质实现多介质多通道联合破岩时，三通道钻头能够满足，通道a与刀翼的不同布置方式与不同的破岩效率和破岩机理配合，能够有效提高破岩效率，减少钻头的磨损，延长钻头的寿命，降低了钻井成本，推动高效破岩前沿钻井技术的发展。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种三通道钻头，主要由钻头本体(1)、通道a(2)、通道b(3)、通道c(4)、刀翼(5)(8)、切削齿(7)、圆台(6)组成，刀翼(5)(8)在钻头本体(1)四周均匀布置，刀翼(5)(8)和圆台(6)上布置有切削齿(7)，圆台(6)在钻头本体(1)的齿部中心，通道a(2)、通道b(3)与通道c(4)在钻头本体(1)内部，且相互隔开，通道a(2)有1个矩形入口(9)和2个矩形出口(10)，通道b(3)有1个圆缺形入口(11)和2个圆形出口(12),通道c(4)有1个圆缺形入口(11)和2个圆形出口(12)，每两个刀翼(5)(8)之间布置有矩形出口(10)或圆形出口(12)，矩形出口(10)与刀翼(5)(8)有三种不同形式的布置方式。

2.根据权利要求1所述的一种三通道钻头，其特征在于：所述通道a(2)在钻头本体(1)中心，1个矩形入口(9)被齿部中心的圆台(6)分成2个矩形出口(10)，2个矩形出口(10)成直线布置。

3.根据权利要求1所述的一种三通道钻头，其特征在于：所述通道b(3)与通道c(4)相互隔开，1个圆缺形入口(11)被分成2个圆形出口(12)，2个圆缺形入口(11)相对于矩形入口(9)成对称布置。

4.根据权利要求1所述的一种三通道钻头，其特征在于：所述圆缺形入口(11)的圆心与矩形入口(9)的中心重合，圆缺形入口(11)的圆弧半径刚好是矩形入口(9)长边的一半。

5.根据权利要求1所述的一种三通道钻头，其特征在于：所述矩形出口(10)与刀翼(5)(8)有三种不同形式的布置方式，一种是2个矩形出口(10)都在主刀翼(5)前、一种是2个矩形出口(10)都在副刀翼(8)前、一种是1个矩形出口(10)在主刀翼(5)前和1个矩形出口(10)在副刀翼(8)前。

技术总结
本发明公开一种三通道钻头，主要由钻头本体、通道A、通道B、通道C、刀翼、切削齿、圆台组成，刀翼在钻头本体四周均匀布置，刀翼和圆台上布置有切削齿，圆台在钻头本体的齿部中心，通道A、通道B、通道C在钻头本体内部，且相互隔开，通道A有1个矩形入口和2个矩形出口，通道B有1个圆缺形入口和2个圆形出口,通道C有1个圆缺形入口和2个圆形出口，每两个刀翼之间布置有矩形出口或圆形出口，矩形出口与刀翼有三种不同形式的布置方式。本发明涉及的三通道钻头，能够提供三个相对独立的通道，传输不同的介质，适用于油气钻探行业，运用于多介质多通道联合破岩钻井技术中。

技术研发人员：邓嵘;刘建平;张家彧;黄安龙
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2020.10.20
技术公布日：2020.12.08