一种分布式内流道分体刀翼钻头的制作方法

本申请涉及石油天然气钻采、地下资源开采、钻井工程装备领域，特别涉及一种分布式内流道分体刀翼钻头。

背景技术：

1、金刚石钻头被广泛地用于石油天然气钻井工程。金刚石钻头主要由钻头体和切削元件构成，金刚石钻头根据切削元件分成三类：pdc(聚晶金刚石)钻头、tsp(热稳定聚晶金刚石)钻头及天然金刚石钻头。pdc钻头主要用于软至中硬地层钻进，经过不断的技术进步，pdc钻头的适用范围越来越广，具有较好的经济价值。tsp钻头主要用于中硬至极硬地层钻进。目前，石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多，钻遇的地层也越来越复杂。

2、现有的石油钻头，由于加工工艺的限制，导致钻头的水力冷却主要集中于钻头刀翼的内锥与鼻部，pdc钻头的刀翼肩部的切削齿(聚晶金刚石复合片)部位由于远离喷射位置导致其经常出现冷却不充分而提前热磨损失效的问题。如公告号为cn207795064u的专利提出的一种两级切削pdc钻头，其钻头上的刀翼之间安设有喷嘴，喷嘴到刀翼上切削齿的距离远，钻头钻探时，喷嘴喷出的浆液会先与岩屑混合换热，而后与切削齿接触，对切削齿的冷却效果差，影响钻头使用寿命。

3、因此，有必要针对上述结构予以研究改良，提供一种分布式内流道分体刀翼钻头，以期达到更具有实用价值性的目的。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种分布式内流道分体刀翼钻头，以解决现有技术中钻头刀翼肩部切削齿远离喷射位置导致其经常出现冷却不充分而提前热磨损失效的问题。

2、本申请实施例提供了一种分布式内流道分体刀翼钻头，包括：

3、钻头本体，所述钻头本体上设置有主流道，以及与所述钻头本体分体安装的分体式刀翼，所述分体式刀翼内设置有连通所述主流道并用于冷却的分流道。

4、一些实施例中，所述钻头本体顶端周向设有与所述钻头本体一体设置的若干一体式刀翼，所述一体式刀翼上设置有用于安装所述分体式刀翼的安装槽。

5、一些实施例中，所述一体式刀翼具有沿所述钻头本体径向并由内向外排布的内锥、鼻部、肩部和保径段，所述安装槽位于所述鼻部和/或肩部上。

6、一些实施例中，所述安装槽具有与朝向所述一体式刀翼旋转方向的配合面。

7、一些实施例中，所述分体式刀翼上固设有间隔排列的若干切削齿，所述切削齿上沿轴向设置有连通所述分流道的通孔。

8、一些实施例中，所述分流道包括设于所述分体式刀翼内且凸面朝向切削齿的弧形腔，所述弧形腔凹面侧设有用于连通弧形腔和主流道的进浆孔，所述弧形腔凸面侧设有连通弧形腔和通孔的分浆孔。

9、一些实施例中，所述分体式刀翼上开设有用于容纳所述切削齿的齿槽，所述分体式刀翼上设置有连通所述齿槽和分浆孔的凹槽。

10、一些实施例中，所述切削齿朝向所述分体式刀翼旋转方向的一端设置有连通所述通孔的锥形扩口。

11、一些实施例中，所述主流道包括沿所述钻头本体轴向设置的注浆通道，以及连通所述注浆通道和所述分流道的上浆通道，所述上浆通道的截面从入口端到出口端逐渐变大。

12、一些实施例中，所述钻头本体上设置有与所述主流道连通的分支通道，所述分支通道的出口端安装有喷嘴。

13、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

14、本申请实施例提供了一种分布式内流道分体刀翼钻头，由于钻头本体上设置有主流道，以及与钻头本体分体安装的分体式刀翼，分体式刀翼内设置有连通所述主流道并用于冷却的分流道。

15、因此，钻头本体上主流道内导入的浆液可以进入分体式刀翼内的分流道，与分体式刀翼进行冷却换热，直接从内部对分体式刀翼及其上的切削齿进行降温，进而改善对分体式刀翼和其上切削齿的冷却效果，保证分体式刀翼及其上切削齿在使用时可以冷却充分，降低了热磨损失效的风险，保证了钻头使用寿命；

16、此外，分体式刀翼采用分体安装的方式固定在钻头本体上，带分流道的分体式刀翼整体便于加工，如分体式刀翼可采用3d打印工艺加工形成内部复杂流道，而钻头本体则采用传统的机械加工工艺或烧结而成，可以降低钻头整体加工成本。

技术特征：

1.一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

3.如权利要求2所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

4.如权利要求2所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

5.如权利要求1所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

6.如权利要求5所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

7.如权利要求6所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

8.如权利要求6所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

9.如权利要求1所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

10.如权利要求1所述的分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：

技术总结
本申请涉及一种分布式内流道分体刀翼钻头，属于石油天然气钻采、地下资源开采、钻井工程装备领域，包括钻头本体，所述钻头本体上设置有主流道，以及与所述钻头本体分体安装的分体式刀翼，所述分体式刀翼内设置有连通所述主流道并用于冷却的分流道。可以直接从内部对分体式刀翼及其上切削齿进行降温，进而改善对分体式刀翼和其上切削齿的冷却效果，保证分体式刀翼及其上切削齿在使用时可以冷却充分，降低了热磨损失效的风险，保证了钻头使用寿命；此外，分体式刀翼采用分体安装的方式固定在钻头本体上，便于加工，如分体式刀翼可采用3D打印工艺加工形成内部复杂流道，而钻头本体则采用传统的机械加工工艺或烧结而成，可以降低钻头整体加工成本。

技术研发人员：涂关富,刘强
受保护的技术使用者：中石化江钻石油机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6