JPH0782979A - 流体駆動型ダウンザホール穿孔装置 - Google Patents
流体駆動型ダウンザホール穿孔装置Info
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- JPH0782979A JPH0782979A JP6160141A JP16014194A JPH0782979A JP H0782979 A JPH0782979 A JP H0782979A JP 6160141 A JP6160141 A JP 6160141A JP 16014194 A JP16014194 A JP 16014194A JP H0782979 A JPH0782979 A JP H0782979A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 3
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
- E21B4/145—Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
- B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Earth Drilling (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】逆方向の送りによって突き刺されたドリルビッ
トを容易に開放する流体駆動型ダウンザホール穿孔装置
を提供する。 【構成】流体駆動型ダウンザホール穿孔装置。ダウンザ
ホール穿孔装置のハンマーピストン2 はその前端に円筒
状部分6 が設けられている。ドリルビット3 は穿孔作業
中に衝撃力を受ける第1衝撃面41、第2衝撃面42、及び
衝撃面間の円と状部分6 を取り囲む環状部分7 を備えて
いる。第2衝撃面42は、ダウンザホール穿孔装置のハウ
ジング1 の反対方向送り時のハンマーピストンの衝撃エ
ネルギを受け、ドリルビットが突き刺さった時にドリル
ビットを開放する。
トを容易に開放する流体駆動型ダウンザホール穿孔装置
を提供する。 【構成】流体駆動型ダウンザホール穿孔装置。ダウンザ
ホール穿孔装置のハンマーピストン2 はその前端に円筒
状部分6 が設けられている。ドリルビット3 は穿孔作業
中に衝撃力を受ける第1衝撃面41、第2衝撃面42、及び
衝撃面間の円と状部分6 を取り囲む環状部分7 を備えて
いる。第2衝撃面42は、ダウンザホール穿孔装置のハウ
ジング1 の反対方向送り時のハンマーピストンの衝撃エ
ネルギを受け、ドリルビットが突き刺さった時にドリル
ビットを開放する。
Description
【0001】本発明は、流体駆動型ダウンザホール穿孔
装置、即ち液体又は気体で駆動される穿孔装置に関す
る。より具体的には、本発明は、突き刺されているドリ
ルビットを開放するためのバックハンマーを備えたダウ
ンザホール穿孔装置に関する。
装置、即ち液体又は気体で駆動される穿孔装置に関す
る。より具体的には、本発明は、突き刺されているドリ
ルビットを開放するためのバックハンマーを備えたダウ
ンザホール穿孔装置に関する。
【0002】独国特許3802391号を参照すると、
ダウンザホール穿孔装置用の従来技術のバックハンマー
では、ドリルビットから離れる方向へ衝撃力を加えるこ
とによってドリルビットを開放するため、必要時にドリ
ルストリング(drill string)と結合される別個のバック
ハンマーユニットが使用されている。この装置は使用す
るのに非常に時間がかかる。特許請求の範囲に定義され
る本発明は、逆方向の送りによって突き刺されたドリル
ビットを容易に開放する流体駆動型ダウンザホール穿孔
装置を提供することを目的としている。
ダウンザホール穿孔装置用の従来技術のバックハンマー
では、ドリルビットから離れる方向へ衝撃力を加えるこ
とによってドリルビットを開放するため、必要時にドリ
ルストリング(drill string)と結合される別個のバック
ハンマーユニットが使用されている。この装置は使用す
るのに非常に時間がかかる。特許請求の範囲に定義され
る本発明は、逆方向の送りによって突き刺されたドリル
ビットを容易に開放する流体駆動型ダウンザホール穿孔
装置を提供することを目的としている。
【0003】本発明の一実施例は、添付図面を参照して
以下に説明される。図1Aは本発明に関する流体駆動型
ダウンザホール穿孔装置の前方部分を示している。図1
Bはダウンザホール穿孔装置の後方部分を示している。
図2は図1Aの2−2断面図を示している。図3は図1
Aの3−3断面図を示している。図4は図1Aの4−4
断面図を示している。図示された流体駆動型ダウンザホ
ール穿孔装置は、前端にドリルビットを装備したハウジ
ング1を備えている。ドリルビットはスプライン継手1
1によってハウジング1に連結される。ドリルビットは
軸部分3と図示していない硬質金属製基部が設けられた
ヘッド部分51とを備えている。軸部分3とヘッド部分
51とはネジ継手52によって互いに連結されている。
ハウジング1は、その後端部に、ネジ継手13で管スト
リング(tube string)14に結合された端片12が設け
られている。穿孔作業の間、ドリルビット3はスプライ
ン継手11を介してストリング14、端片12及びハウ
ジング1の回転力で回転させられる。ダウンザホール穿
孔装置を駆動するための流体はストリング14内の通路
9を介して図示していないポンプから供給される。従っ
て、通路9は圧力源として機能する。ハンマーピストン
2はハウジング1内に前後に移動可能に設けられる。ハ
ンマーピストン2には第1駆動面5を備えたピストンヘ
ッド15が設けられている。ハンマーピストン2はピス
トンヘッド15とガイド部材18とによってハウジング
1内でガイドされる。ハンマーピストン2には、穿孔作
業中に通路17を通して連続的に加圧される第2駆動面
16が設けられている。ハンマーピストン2の前後への
動きは弁体4によって制御され、この弁体4は第1駆動
面5を圧力源9と低圧側とに交互に結合し、弁体4が低
圧側に結合されているときは、通路21、22、スロッ
ト23、溝24及び通路25を介して開けられた穴を洗
浄する。弁体4の周囲のチャンバー31は通路17及び
32を介して連続的に加圧される。この圧力は弁体4が
図面における右方向に動き、弁座33と協同する際に作
用し、弁体4によって通路34を経由する圧力源9と第
1駆動面5との間の結合を遮断する。この行程を通し
て、通路21及び22を経由する低圧側への連結通路が
開放される。弁体4の前後の動きは弁体4を包囲するチ
ャンバー35内の圧力によって制御される。チャンバー
35の圧力は、チャンバー35内の被加圧面がチャンバ
ー31の被加圧面より大きいので弁体4を図面における
左方向に動かす。チャンバー35は図示していない複数
の通路を介してハンマーピストン2を包囲するシリンダ
壁内の複数の孔に結合される。これらの孔は、符号3
6,37で示すように図示断面とは異なった断面に位置
している。ハンマーピストン2の図示された位置では、
チャンバー35は、孔37、ハンマーピストン2上のタ
ーンダウン(turndown)38及び通路39,22を介して
低圧側に結合される。ハンマーピストン2がその後方位
置にある時、チャンバー35は通路17及び孔36を介
して加圧される。
以下に説明される。図1Aは本発明に関する流体駆動型
ダウンザホール穿孔装置の前方部分を示している。図1
Bはダウンザホール穿孔装置の後方部分を示している。
図2は図1Aの2−2断面図を示している。図3は図1
Aの3−3断面図を示している。図4は図1Aの4−4
断面図を示している。図示された流体駆動型ダウンザホ
ール穿孔装置は、前端にドリルビットを装備したハウジ
ング1を備えている。ドリルビットはスプライン継手1
1によってハウジング1に連結される。ドリルビットは
軸部分3と図示していない硬質金属製基部が設けられた
ヘッド部分51とを備えている。軸部分3とヘッド部分
51とはネジ継手52によって互いに連結されている。
ハウジング1は、その後端部に、ネジ継手13で管スト
リング(tube string)14に結合された端片12が設け
られている。穿孔作業の間、ドリルビット3はスプライ
ン継手11を介してストリング14、端片12及びハウ
ジング1の回転力で回転させられる。ダウンザホール穿
孔装置を駆動するための流体はストリング14内の通路
9を介して図示していないポンプから供給される。従っ
て、通路9は圧力源として機能する。ハンマーピストン
2はハウジング1内に前後に移動可能に設けられる。ハ
ンマーピストン2には第1駆動面5を備えたピストンヘ
ッド15が設けられている。ハンマーピストン2はピス
トンヘッド15とガイド部材18とによってハウジング
1内でガイドされる。ハンマーピストン2には、穿孔作
業中に通路17を通して連続的に加圧される第2駆動面
16が設けられている。ハンマーピストン2の前後への
動きは弁体4によって制御され、この弁体4は第1駆動
面5を圧力源9と低圧側とに交互に結合し、弁体4が低
圧側に結合されているときは、通路21、22、スロッ
ト23、溝24及び通路25を介して開けられた穴を洗
浄する。弁体4の周囲のチャンバー31は通路17及び
32を介して連続的に加圧される。この圧力は弁体4が
図面における右方向に動き、弁座33と協同する際に作
用し、弁体4によって通路34を経由する圧力源9と第
1駆動面5との間の結合を遮断する。この行程を通し
て、通路21及び22を経由する低圧側への連結通路が
開放される。弁体4の前後の動きは弁体4を包囲するチ
ャンバー35内の圧力によって制御される。チャンバー
35の圧力は、チャンバー35内の被加圧面がチャンバ
ー31の被加圧面より大きいので弁体4を図面における
左方向に動かす。チャンバー35は図示していない複数
の通路を介してハンマーピストン2を包囲するシリンダ
壁内の複数の孔に結合される。これらの孔は、符号3
6,37で示すように図示断面とは異なった断面に位置
している。ハンマーピストン2の図示された位置では、
チャンバー35は、孔37、ハンマーピストン2上のタ
ーンダウン(turndown)38及び通路39,22を介して
低圧側に結合される。ハンマーピストン2がその後方位
置にある時、チャンバー35は通路17及び孔36を介
して加圧される。
【0004】ハンマーピストン2は、その前端に円筒形
部分6が形成されている。ハンマーピストン2の前記円
筒形部分6の近傍には、直径の小さい部分43が形成さ
れている。この直径の小さい部分43には直径上向き合
うように配置された2つの水平面45が設けられてい
る。ドリルビットの軸部分3には、ハンマーピストン2
の円筒形部分6の大部分を覆う環状部分7が後方に向か
って形成されている。ドリルビット3は穿孔作業中にハ
ンマーピストン2に衝撃を与えられる第1衝撃面41を
備えている。さらに、ドリルビット3は第2衝撃面42
を備えており、ハウジング1がドリルビット3から離れ
る方向に送られる時に円筒状部分6がこの第2衝撃面4
2に衝撃を与え得る。環状部分7は第1スロット44を
備え、第1スロット44の幅は、ハウジング1の前方管
61がネジ継手62の位置で開放されている時に、側方
からハンマーピストン2の円筒状部分6がドリルビット
3の内部に移動できるようにさせている。さらに、環状
部分7は第2スロット46を備え、第2スロット46の
幅は直径の小さい部分43上の2つの水平面45間の距
離に対応しており、直径の小さい部分43は円筒状部分
6が第1スロット44内を通過すると同時に第2スロッ
ト46を通過することができるようにしている。直径の
小さい部分43が2つの水平面45を備えているので、
第2スロット46を狭くすることができる。これは、第
2衝撃面42の表面をより大きく形成して、応力を減少
させることができることを意味している。
部分6が形成されている。ハンマーピストン2の前記円
筒形部分6の近傍には、直径の小さい部分43が形成さ
れている。この直径の小さい部分43には直径上向き合
うように配置された2つの水平面45が設けられてい
る。ドリルビットの軸部分3には、ハンマーピストン2
の円筒形部分6の大部分を覆う環状部分7が後方に向か
って形成されている。ドリルビット3は穿孔作業中にハ
ンマーピストン2に衝撃を与えられる第1衝撃面41を
備えている。さらに、ドリルビット3は第2衝撃面42
を備えており、ハウジング1がドリルビット3から離れ
る方向に送られる時に円筒状部分6がこの第2衝撃面4
2に衝撃を与え得る。環状部分7は第1スロット44を
備え、第1スロット44の幅は、ハウジング1の前方管
61がネジ継手62の位置で開放されている時に、側方
からハンマーピストン2の円筒状部分6がドリルビット
3の内部に移動できるようにさせている。さらに、環状
部分7は第2スロット46を備え、第2スロット46の
幅は直径の小さい部分43上の2つの水平面45間の距
離に対応しており、直径の小さい部分43は円筒状部分
6が第1スロット44内を通過すると同時に第2スロッ
ト46を通過することができるようにしている。直径の
小さい部分43が2つの水平面45を備えているので、
第2スロット46を狭くすることができる。これは、第
2衝撃面42の表面をより大きく形成して、応力を減少
させることができることを意味している。
【0005】ドリルビット3は次のようにして装着され
る。軸部分3及びヘッド部分51はお互いに分離され、
ハウジング1の前方管6は取り外される。この状態にお
いて、ハンマーピストン2はハウジング1から突き出て
いる。軸部分3は一直線上に並べられ、ハンマーピスト
ン2上の2つの水平面45が第2スロット46を介して
通過する位置に維持されると同時に、ハンマーピストン
2上の円筒状部分6が第1スロット44を通過して軸部
分3内に移動することができるようにしている。この
後、軸部分3は側方からハンマーピストン2上に移動さ
れ、そして図面における右方向の図示した位置まで押さ
れる。この後、前方管61は軸部分3に向かって押さ
れ、スプライン継手11が結合し、その後、ネジ継手6
2が固定される。この後、ヘッド部分51は軸部分3に
ネジ止めされる。
る。軸部分3及びヘッド部分51はお互いに分離され、
ハウジング1の前方管6は取り外される。この状態にお
いて、ハンマーピストン2はハウジング1から突き出て
いる。軸部分3は一直線上に並べられ、ハンマーピスト
ン2上の2つの水平面45が第2スロット46を介して
通過する位置に維持されると同時に、ハンマーピストン
2上の円筒状部分6が第1スロット44を通過して軸部
分3内に移動することができるようにしている。この
後、軸部分3は側方からハンマーピストン2上に移動さ
れ、そして図面における右方向の図示した位置まで押さ
れる。この後、前方管61は軸部分3に向かって押さ
れ、スプライン継手11が結合し、その後、ネジ継手6
2が固定される。この後、ヘッド部分51は軸部分3に
ネジ止めされる。
【0006】図示した流体駆動型ダウンザホール穿孔装
置は、以下の方法で作動する。穿孔作業中、ハンマーピ
ストン2は上述したようにドリルビット3の衝撃を受け
るために前後に駆動させられる。もし、ドリルビット3
が突き刺される傾向にある場合には、流体供給は逆にな
され、例えば、管ストリング14が図1Bにおける右方
向に駆動される。この作用を通して、ハンマーピストン
2上の円筒状部分6はハンマーピストン2が前後に動い
ている間、第2衝撃面42に衝撃し、この作用を通し
て、ドリルビット3は衝撃され、開放される。この機能
は逆方向の流体供給時に自動的に得られる。
置は、以下の方法で作動する。穿孔作業中、ハンマーピ
ストン2は上述したようにドリルビット3の衝撃を受け
るために前後に駆動させられる。もし、ドリルビット3
が突き刺される傾向にある場合には、流体供給は逆にな
され、例えば、管ストリング14が図1Bにおける右方
向に駆動される。この作用を通して、ハンマーピストン
2上の円筒状部分6はハンマーピストン2が前後に動い
ている間、第2衝撃面42に衝撃し、この作用を通し
て、ドリルビット3は衝撃され、開放される。この機能
は逆方向の流体供給時に自動的に得られる。
【図1】 Aは本発明に関する流体駆動型ダウンザホー
ル穿孔装置の前方部分を、Bは後方部分を示している。
ル穿孔装置の前方部分を、Bは後方部分を示している。
【図2】 図1Aの2−2断面図を示している。
【図3】 図1Aの3−3断面図を示している。
【図4】 図1Aの4−4断面図を示している。
1 ハウジング 2 ハンマーピストン 3 ドリルビット(軸部分) 4 弁体 5 第1駆動面 6 円筒状部分 7 環状部分 9 通路(圧力源) 11 スプライン継手 12 端片 13 ネジ式継手 14 管ストリング 16 第2駆動面 17 通路 18 ガイド部材 21 通路 22 通路 23 スロット 24 溝 25 通路 31 チャンバー 32 通路 33 弁座 34 通路 35 チャンバー 36 孔 37 孔 38 ターンダウン 39 通路 41 第1衝撃面 42 第2衝撃面 43 直径の小さい部分 44 第1スロット 45 水平面 46 第2スロット 51 ヘッド部分 52 ネジ式継手 61 前方管 62 ネジ式継手
Claims (3)
- 【請求項1】 ハウジング(1) 、ハウジング(1) 内で前
後に移動可能でかつハウジング(1) 内に配設されたドリ
ルビット(3) に衝撃を与えるためのハンマーピストン
(2) 及びハンマーピストン(2) 上の2つの駆動面(5,16)
のうちの少なくとも一方(5) を圧力源(9) 又は低圧状態
に交互に連結するための弁体(4) を備えた流体駆動型ダ
ウンザホール穿孔装置において、ハンマーピストン(2)
が円筒状部分(6) を備え、ドリルビット(3) が第1衝撃
面(41)、第2衝撃面(42)及び前記衝撃面間に配設され、
かつハンマーピストン(2) 上の円筒状部分(6) の大部分
を覆う環状部分(7) を備え、それによって、第1衝撃面
(41)が穿孔作業中に衝撃を与え、ドリルビット(3) から
離れる方向にハウジング(1)が送られる時に、第2衝撃
面(42)が衝撃エネルギをハンマーピストン(2) からドリ
ルビット(3) に伝達するように構成されていることを特
徴とする流体駆動型ダウンザホール穿孔装置。 - 【請求項2】 円筒状部分(6) に隣接したハンマーピス
トン(2) に直径の小さい部分(43)が設けられ、ドリルビ
ット(3) の前記衝撃面(41,42) 間に第1スロット(44)が
設けられ、前記第1スロット(44)を介して前記円筒状部
分(6) が側方からドリルビット(3) 内に動かされ得るよ
うに構成したことを特徴とする請求項1に記載の流体駆
動型ダウンザホール穿孔装置。 - 【請求項3】 ハンマーピストン(2) 上の前記直径の小
さい部分(43)が直径上対向するように配置された2つの
水平面(45) を備え、ドリルビット(3) が第2スロット
(46)を備え、それによって、前記円筒状部分(6) が前記
第1スロット(44)を通してドリルビット(3) の中に動か
されると同時に、前記ハンマーピストン(2) 上の直径の
小さい部分(43)が、前記水平面(45)の位置で前記第2ス
ロット(46)を通過できるように構成したことを特徴とす
る請求項2に記載の流体駆動型ダウンザホール穿孔装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9302391A SE501364C2 (sv) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | Vätskedriven sänkborrmaskin utformad med en uppslagare |
SE9302391-9 | 1993-07-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0782979A true JPH0782979A (ja) | 1995-03-28 |
JP3352234B2 JP3352234B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=20390583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16014194A Expired - Fee Related JP3352234B2 (ja) | 1993-07-12 | 1994-07-12 | 流体駆動型ダウンザホール穿孔装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5488998A (ja) |
EP (1) | EP0634559B1 (ja) |
JP (1) | JP3352234B2 (ja) |
AT (1) | ATE178690T1 (ja) |
AU (1) | AU671028B2 (ja) |
CA (1) | CA2127235A1 (ja) |
DE (1) | DE69417641T2 (ja) |
ES (1) | ES2132368T3 (ja) |
FI (1) | FI105282B (ja) |
SE (1) | SE501364C2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301761A (en) * | 1993-03-09 | 1994-04-12 | Ingersoll-Rand Company | Pressure reversing valve for a fluid-actuated, percussive drilling apparatus |
SE503851C2 (sv) * | 1994-12-21 | 1996-09-16 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Styrning av slagkolv i ett vattendrivet slagverk |
US5680904A (en) * | 1995-11-30 | 1997-10-28 | Patterson; William N. | In-the-hole percussion rock drill |
US6502650B1 (en) * | 2000-11-15 | 2003-01-07 | Sandvik Ab | Percussive down-the-hole hammer for rock drilling, and a drill bit used therein |
US6499544B1 (en) * | 2000-11-15 | 2002-12-31 | Sandvik Ab | Percussive down-the-hole hammer for rock drilling, and a one-way valve used therein |
JP3818438B2 (ja) * | 2001-12-14 | 2006-09-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 坑底駆動型パーカッションドリル |
KR200294253Y1 (ko) * | 2002-07-10 | 2002-11-04 | 임병덕 | 굴착용 해머비트 타격장치 |
FI115614B (fi) * | 2002-10-24 | 2005-06-15 | Sandvik Tamrock Oy | Järjestely kallioporakoneessa |
US6799641B1 (en) * | 2003-06-20 | 2004-10-05 | Atlas Copco Ab | Percussive drill with adjustable flow control |
AU2006239239B2 (en) * | 2005-04-27 | 2009-12-03 | Terraroc Finland Oy | Exhaust valve and bit assembly for down-hole percussive drills |
US8215419B2 (en) | 2009-05-06 | 2012-07-10 | Atlas Copco Secoroc Llc | Variable frequency control for down hole drill and method |
EP3409878B1 (en) * | 2017-06-02 | 2021-08-18 | Sandvik Intellectual Property AB | Down the hole drilling machine and method for drilling rock |
FI127744B (en) * | 2017-08-21 | 2019-01-31 | Pirkan Laatupalvelu Oy | Fluid driven drilling rig |
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