JPH10266754A - 岩層を水平に方向を定めて穿孔するためのドリルビット - Google Patents
岩層を水平に方向を定めて穿孔するためのドリルビットInfo
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- JPH10266754A JPH10266754A JP10033872A JP3387298A JPH10266754A JP H10266754 A JPH10266754 A JP H10266754A JP 10033872 A JP10033872 A JP 10033872A JP 3387298 A JP3387298 A JP 3387298A JP H10266754 A JPH10266754 A JP H10266754A
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- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 泥、砂、岩等の地層のボーリング用の方向制
御自在な穿孔機に用いる改良型ドリルビットを提供す
る。 【解決手段】 本発明の非対称ドリルビットは、ビット
本体（１０６）がゾンデハウジング（１１０）の端部に
該ハウジングに対して斜めに装着され、ビット本体の前
面から延びる前向きエンドスタッド（１１２）と、半径
方向に向いた本体スタッド（１１６）と、前面と舵取面
（１２４）の交差部分から延びるイボ状保護スタッド
（１２０）とを備えている。
御自在な穿孔機に用いる改良型ドリルビットを提供す
る。 【解決手段】 本発明の非対称ドリルビットは、ビット
本体（１０６）がゾンデハウジング（１１０）の端部に
該ハウジングに対して斜めに装着され、ビット本体の前
面から延びる前向きエンドスタッド（１１２）と、半径
方向に向いた本体スタッド（１１６）と、前面と舵取面
（１２４）の交差部分から延びるイボ状保護スタッド
（１２０）とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は地層の穿孔技術に関し、
さらに詳細には水平に方向を定めて穿孔する技術に関す
る。
さらに詳細には水平に方向を定めて穿孔する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本発明は方向を定めて穿孔する穿孔機に
関する。これらの穿孔機は主として水平に方向を定めて
穿孔を行う場合に利用され、さらに詳細には地層及び岩
層のボーリングに用いられる。ボーリング用のビット本
体内には、ビットの潤滑及び砕片の浮遊を行うために低
圧高容積の流体導管が設けられている。
関する。これらの穿孔機は主として水平に方向を定めて
穿孔を行う場合に利用され、さらに詳細には地層及び岩
層のボーリングに用いられる。ボーリング用のビット本
体内には、ビットの潤滑及び砕片の浮遊を行うために低
圧高容積の流体導管が設けられている。
【０００３】本発明の穿孔機は、岩層のような地表の層
に対して方向を定めてボーリングまたは穿孔を行う必要
がある場合に横方向または水平方向穿孔用として設計さ
れている。「無溝掘削（trenchless digging）」と呼ば
れることがあるこの技術は、道路、河川及び／または湖
沼等のような不動の地形の周りに電気、ガス等の利用設
備を設ける際に用いられる。従来のボーリング法は、導
管または電気ガス等の利用設備を敷設できる地中通路を
形成するために、複数の連結ドリルパイプよりなるドリ
ルストリングの先端に装着した方向制御自在なドリルビ
ットを押付け回転させるボーリング機械を伝統的に操作
するものである。ドリルビットが障害物に遭遇すると、
その上または下を、またその横を迂回できるように導く
ため、ドリルビットの後尾にゾンデを設ける。ゾンデは
電子的な位置信号をゾンデ上方の地表にいる作業員の持
つ相補的な受信機へ送る。
に対して方向を定めてボーリングまたは穿孔を行う必要
がある場合に横方向または水平方向穿孔用として設計さ
れている。「無溝掘削（trenchless digging）」と呼ば
れることがあるこの技術は、道路、河川及び／または湖
沼等のような不動の地形の周りに電気、ガス等の利用設
備を設ける際に用いられる。従来のボーリング法は、導
管または電気ガス等の利用設備を敷設できる地中通路を
形成するために、複数の連結ドリルパイプよりなるドリ
ルストリングの先端に装着した方向制御自在なドリルビ
ットを押付け回転させるボーリング機械を伝統的に操作
するものである。ドリルビットが障害物に遭遇すると、
その上または下を、またその横を迂回できるように導く
ため、ドリルビットの後尾にゾンデを設ける。ゾンデは
電子的な位置信号をゾンデ上方の地表にいる作業員の持
つ相補的な受信機へ送る。
【０００４】伝統的な穿孔機は、ドリル本体と、設計上
普通は同心的に取り付けられたドリルの刃とを用いて、
その刃とほぼ同じ直径の円筒状の孔をくり抜く。従来技
術の方法及び機械には、ドリル本体及び刃の方向を制御
し且つ冷却するために高圧高速の流体噴射(jetting)が
用いられている。本発明は、油田に関連する大抵の穿孔
法にとってはありふれた、ドリルビットを潤滑し砕片を
浮遊させるために流体を使用するが、この流体は流体噴
射によりドリルに方向制御性を与えるために用いるもの
ではない。
普通は同心的に取り付けられたドリルの刃とを用いて、
その刃とほぼ同じ直径の円筒状の孔をくり抜く。従来技
術の方法及び機械には、ドリル本体及び刃の方向を制御
し且つ冷却するために高圧高速の流体噴射(jetting)が
用いられている。本発明は、油田に関連する大抵の穿孔
法にとってはありふれた、ドリルビットを潤滑し砕片を
浮遊させるために流体を使用するが、この流体は流体噴
射によりドリルに方向制御性を与えるために用いるもの
ではない。
【０００５】従来の水平方向穿孔機の大きな問題点は岩
層を穿孔できないことである。本発明以前においては、
大抵の岩層は余りにも固く穿孔不可能であるということ
がこの業界の常識であった。しかしながら、本発明はか
かる常識を覆し、花崗岩のような固い岩層を含む全ての
種類の岩層を穿孔できることが証明されている。加え
て、本発明の穿孔機は泥または砂のようなそれ程困難で
ない地層を穿孔する場合に用いると操作上の利点があ
る。
層を穿孔できないことである。本発明以前においては、
大抵の岩層は余りにも固く穿孔不可能であるということ
がこの業界の常識であった。しかしながら、本発明はか
かる常識を覆し、花崗岩のような固い岩層を含む全ての
種類の岩層を穿孔できることが証明されている。加え
て、本発明の穿孔機は泥または砂のようなそれ程困難で
ない地層を穿孔する場合に用いると操作上の利点があ
る。
【０００６】
【発明の概要】本発明の方向制御自在な穿孔機は、泥、
砂、岩またはそれらの任意の組合せの全ての地層をボー
リングするために、固定及び半浮動型の切刃と、切刃を
潤滑し地層の切断片／砕片を浮遊させるための１または
２以上の流体チャンネルとを有するビット本体を用い
る。
砂、岩またはそれらの任意の組合せの全ての地層をボー
リングするために、固定及び半浮動型の切刃と、切刃を
潤滑し地層の切断片／砕片を浮遊させるための１または
２以上の流体チャンネルとを有するビット本体を用い
る。
【０００７】従来のドリルビット装置または工具とは対
照的に、本願発明ではドリルビットがドリル本体にヒー
ルダウン式に取り付けられているため、ドリルビットが
ランダムな楕円軌道を描き、関連のドリルストリングに
スラスト力及び回転力が加わると衝撃力の大きい破砕効
果が得られる。
照的に、本願発明ではドリルビットがドリル本体にヒー
ルダウン式に取り付けられているため、ドリルビットが
ランダムな楕円軌道を描き、関連のドリルストリングに
スラスト力及び回転力が加わると衝撃力の大きい破砕効
果が得られる。
【０００８】本願発明は、利用するボーリング技術に関
連して全ての関連ドリル部品のサイズ及び重量に直接関
連がある。換言すれば、このドリルビット装置の能力の
正確な限界は、複数の地層についての新しい技術または
操作手順が目下開発中であるため現在のところ明確にな
っていない。
連して全ての関連ドリル部品のサイズ及び重量に直接関
連がある。換言すれば、このドリルビット装置の能力の
正確な限界は、複数の地層についての新しい技術または
操作手順が目下開発中であるため現在のところ明確にな
っていない。
【０００９】ドリルビット本体内の凹部チャンネルは、
方向制御時にビットの面の横方向密度を減少させると共
にボーリング時においてアラインメントガイドとして働
くように使用される。
方向制御時にビットの面の横方向密度を減少させると共
にボーリング時においてアラインメントガイドとして働
くように使用される。
【００１０】
【発明の実施の形態】同一の参照番号が同一または同様
な部分を指示する図１乃至６図を参照して、本発明のド
リルビットを備えた穿孔機は岩層を水平に方向を定めて
穿孔する装置である。ドリルヘッド１００はドリルスト
リング１０４の一端に設けた特殊形状のドリルビット１
０２を有する。このドリルストリング１０４は、岩層に
突き立てたビットがその岩層が破砕されるまで回転を停
止し、破砕されると移動するようにビットをランダムな
軌道で断続的に回転させるように設計されている。ドリ
ルストリング１０４は、従来型の方向制御自在穿孔機に
よってドリルストリング１０４の他方の端部でほぼ一定
の回転速度で圧力により回転される。穿孔された孔を潤
滑しカッティングを消散させるために、流体（図示せ
ず）をドリルストリング１０４内にポンプにより圧入し
てドリルビット１０４から放出させる。
な部分を指示する図１乃至６図を参照して、本発明のド
リルビットを備えた穿孔機は岩層を水平に方向を定めて
穿孔する装置である。ドリルヘッド１００はドリルスト
リング１０４の一端に設けた特殊形状のドリルビット１
０２を有する。このドリルストリング１０４は、岩層に
突き立てたビットがその岩層が破砕されるまで回転を停
止し、破砕されると移動するようにビットをランダムな
軌道で断続的に回転させるように設計されている。ドリ
ルストリング１０４は、従来型の方向制御自在穿孔機に
よってドリルストリング１０４の他方の端部でほぼ一定
の回転速度で圧力により回転される。穿孔された孔を潤
滑しカッティングを消散させるために、流体（図示せ
ず）をドリルストリング１０４内にポンプにより圧入し
てドリルビット１０４から放出させる。
【００１１】本発明のもう１つの特徴点は、岩層を水平
に方向を定めて穿孔するための特殊形状の非対称ドリル
ビット１０２が、ゾンデハウジング１１０の端部１０８
に装着したビット本体１０６を備えることである。この
ビット本体１０６は、図４からよく分かるように、ゾン
デハウジング１１０に対して斜め、即ち角度を付けられ
ており、共軸線からの角度変位は比較的僅か、即ち約１
５°くらいである。
に方向を定めて穿孔するための特殊形状の非対称ドリル
ビット１０２が、ゾンデハウジング１１０の端部１０８
に装着したビット本体１０６を備えることである。この
ビット本体１０６は、図４からよく分かるように、ゾン
デハウジング１１０に対して斜め、即ち角度を付けられ
ており、共軸線からの角度変位は比較的僅か、即ち約１
５°くらいである。
【００１２】ビット本体１０６の平坦な前面１１４に
は、３個のほぼ前方に向いたエンドスタッド１１２が延
びるように装着されている（図４参照）。複数個のほぼ
半径方向に向いた本体スタッド１１６は円筒状側面１１
８から延びている。
は、３個のほぼ前方に向いたエンドスタッド１１２が延
びるように装着されている（図４参照）。複数個のほぼ
半径方向に向いた本体スタッド１１６は円筒状側面１１
８から延びている。
【００１３】各エンドスタッド１１２は、図３からよく
分かるように、カーバイドの先端部１１７ａと、スタッ
ド本体１１７ｂと、スナップリング１１７ｃとよりな
る。スナップリング１１７ｃは、スタッド本体１１７ｂ
及び円筒状ソケット１１７ｆの相補的な半環状溝１１７
ｄ及び１１７ｅにそれぞれ保持されている。３個の前方
に向いたエンドスタッド１１２は、図２からよく分かる
ように、互いに僅かに角度をなしており、中間のエンド
スタッド１１２の縦方向軸はドリルストリングと同じ平
面の上にあるが、他の２つのエンドスタッドは外方に向
いている。前面１１４と窪んだ舵取面１２４の交差縁部
１２２（図２）からは、複数個のイボ状保護スタッド１
２０が延びている。ドリルビット１０２は、ほぼ横方向
に向いた舵取面１２４内に窪んだ舵取チャンネル１２５
を有する。非対称ドリルビット１０２とゾンデハウジン
グ１１０とは、ネジ付きファスナーまたは締結手段１２
６により結合されている。
分かるように、カーバイドの先端部１１７ａと、スタッ
ド本体１１７ｂと、スナップリング１１７ｃとよりな
る。スナップリング１１７ｃは、スタッド本体１１７ｂ
及び円筒状ソケット１１７ｆの相補的な半環状溝１１７
ｄ及び１１７ｅにそれぞれ保持されている。３個の前方
に向いたエンドスタッド１１２は、図２からよく分かる
ように、互いに僅かに角度をなしており、中間のエンド
スタッド１１２の縦方向軸はドリルストリングと同じ平
面の上にあるが、他の２つのエンドスタッドは外方に向
いている。前面１１４と窪んだ舵取面１２４の交差縁部
１２２（図２）からは、複数個のイボ状保護スタッド１
２０が延びている。ドリルビット１０２は、ほぼ横方向
に向いた舵取面１２４内に窪んだ舵取チャンネル１２５
を有する。非対称ドリルビット１０２とゾンデハウジン
グ１１０とは、ネジ付きファスナーまたは締結手段１２
６により結合されている。
【００１４】操作について説明すると、泥、砂、岩及び
／またはこれらの任意の組合せである全ての地層をボー
リングするための方向制御自在な地表ボーリング装置
は、固定及び半浮動の切刃と、切断及び／または破砕し
た地層部分を潤滑し消散させるための１または２以上の
流体チャンネルとを備えたビット本体を使用する。高密
度或いは岩質性の地層を除去するために高衝撃力を利用
した、先端破砕法はまた、柔らかいまたはそれ程高密度
でない地層を穿孔するときは高速の首振りノードを形成
する。本発明の重要な特徴点は、ドリルビット１０２が
岩層に食い込んで破砕した後新しい位置に急に移動する
際停止及び再始動を繰り返すことである。
／またはこれらの任意の組合せである全ての地層をボー
リングするための方向制御自在な地表ボーリング装置
は、固定及び半浮動の切刃と、切断及び／または破砕し
た地層部分を潤滑し消散させるための１または２以上の
流体チャンネルとを備えたビット本体を使用する。高密
度或いは岩質性の地層を除去するために高衝撃力を利用
した、先端破砕法はまた、柔らかいまたはそれ程高密度
でない地層を穿孔するときは高速の首振りノードを形成
する。本発明の重要な特徴点は、ドリルビット１０２が
岩層に食い込んで破砕した後新しい位置に急に移動する
際停止及び再始動を繰り返すことである。
【００１５】ビット内の面取り空洞部は、全ての地層内
におけるドリルビットの方向制御性を実現させる。ビッ
ト本体は、少なくとも１または２以上の流体チャンネル
を備えたドリル本体へ、横方向荷重に耐える締まり嵌め
連結手段により装着されている。また非対称的な装着方
式により、穿孔機により与えられる入力トルク及びスラ
ストに起因するドリルステム及びドリル本体からの反作
用が合成されて、穿孔時ランダムな楕円軌道が発生す
る。このため、同心型ドリル本体を用いて通常形成でき
るよりも大きい孔を穿孔できる。
におけるドリルビットの方向制御性を実現させる。ビッ
ト本体は、少なくとも１または２以上の流体チャンネル
を備えたドリル本体へ、横方向荷重に耐える締まり嵌め
連結手段により装着されている。また非対称的な装着方
式により、穿孔機により与えられる入力トルク及びスラ
ストに起因するドリルステム及びドリル本体からの反作
用が合成されて、穿孔時ランダムな楕円軌道が発生す
る。このため、同心型ドリル本体を用いて通常形成でき
るよりも大きい孔を穿孔できる。
【００１６】固い岩層の穿孔は、従来式の地表穿孔に用
いられる切断またはせん断動作とは対照的に「フラクチ
ャリング（破砕）プロセス」として定義される。水平に
方向を定めて行う穿孔のためのボーリングは、切断また
はせん断と流体噴射を組合せたものとして知られてい
る。流体噴射法は高圧高速の流体系を使用するが、その
目的は地表形成物の浮遊液または溶液を形成しこれら浮
遊物または溶液を周りの地層へ流入させるかボーリング
孔から外部へ流すことである。切断またはせん断法でも
流体を用いるが、これは穿孔工具を潤滑するだけでなく
穿孔の結果生じた砕片を運び出すものである。岩層の切
断またはせん断は容易でなく、分解せず、また水の溶剤
または流体噴射による液圧力によって容易に解離する結
合成分を含んでいない。
いられる切断またはせん断動作とは対照的に「フラクチ
ャリング（破砕）プロセス」として定義される。水平に
方向を定めて行う穿孔のためのボーリングは、切断また
はせん断と流体噴射を組合せたものとして知られてい
る。流体噴射法は高圧高速の流体系を使用するが、その
目的は地表形成物の浮遊液または溶液を形成しこれら浮
遊物または溶液を周りの地層へ流入させるかボーリング
孔から外部へ流すことである。切断またはせん断法でも
流体を用いるが、これは穿孔工具を潤滑するだけでなく
穿孔の結果生じた砕片を運び出すものである。岩層の切
断またはせん断は容易でなく、分解せず、また水の溶剤
または流体噴射による液圧力によって容易に解離する結
合成分を含んでいない。
【００１７】現在用いられているドリルビット及び穿孔
法は、岩層を破砕するための操作上のパラメータと、柔
らかい地層を方向を制御しながら穿孔するための大きな
夾角オフセットを組合せたものである。
法は、岩層を破砕するための操作上のパラメータと、柔
らかい地層を方向を制御しながら穿孔するための大きな
夾角オフセットを組合せたものである。
【００１８】岩層や固い地表に用いる新規で、非対称で
方向制御自在なドリルの先端部は、岩を先端接触により
破砕する技術と、固い地層だけでなく柔らかい地層に用
いる大きな迎角とを組合せたものである。フラクチャリ
ング（破砕）は、ドリルビットが非対称であるため回転
及びスラストモーメントが結合されて偏心的な回転軌道
が生じる際に発生するランダムな楕円トルクベクトルの
上に固いカーバイドの先端部を用いることにより達成さ
れる。圧縮され著しく高密度で乾燥した粘土であると普
通考えられる泥板岩のような岩層を穿孔する際、その効
率は極度に尖った形状のドリルビットを用いることによ
り増大する。
方向制御自在なドリルの先端部は、岩を先端接触により
破砕する技術と、固い地層だけでなく柔らかい地層に用
いる大きな迎角とを組合せたものである。フラクチャリ
ング（破砕）は、ドリルビットが非対称であるため回転
及びスラストモーメントが結合されて偏心的な回転軌道
が生じる際に発生するランダムな楕円トルクベクトルの
上に固いカーバイドの先端部を用いることにより達成さ
れる。圧縮され著しく高密度で乾燥した粘土であると普
通考えられる泥板岩のような岩層を穿孔する際、その効
率は極度に尖った形状のドリルビットを用いることによ
り増大する。
【００１９】非対称的な形状は、主要なドリル刃のてこ
作用によるフラクチャリング効果を倍増させるためドリ
ルラックの性能を向上させる。ドリルビットが回転する
と、オフセットしたドリル刃がランダムなフラクチャリ
ングを実行し、回転の中心点に係合し、そして横方向モ
ーメントを、対称形状で固定直径のドリルビットにより
同一直径で得られる実際の横方向モーメントの３乃至８
倍に増倍する。
作用によるフラクチャリング効果を倍増させるためドリ
ルラックの性能を向上させる。ドリルビットが回転する
と、オフセットしたドリル刃がランダムなフラクチャリ
ングを実行し、回転の中心点に係合し、そして横方向モ
ーメントを、対称形状で固定直径のドリルビットにより
同一直径で得られる実際の横方向モーメントの３乃至８
倍に増倍する。
【００２０】ボーリングによる孔のサイズは、後続のシ
ュー上の前方に向いた切刃を安定させることにより決ま
り且つそれにより制御できるが、このシューは交換可能
で半永久使用のカーバイドボタンを備え、このカーバイ
ドボタンは不規則な表面をフラクチャリングにより除去
し孔の面を滑らかにするだけでなくドリルビット本体の
磨耗を軽減する。
ュー上の前方に向いた切刃を安定させることにより決ま
り且つそれにより制御できるが、このシューは交換可能
で半永久使用のカーバイドボタンを備え、このカーバイ
ドボタンは不規則な表面をフラクチャリングにより除去
し孔の面を滑らかにするだけでなくドリルビット本体の
磨耗を軽減する。
【００２１】岩層または固い地層におけるドリルビット
の舵取は、部分的回転ボーリング法により行われる。こ
の方法では、ドリルビットを予め決めた回転割出し位置
でボーリング表面に押し付け、同様に決定した端部回転
位置へ回転させた後引戻す。このプロセスを所望の回転
量になるまで孔を形成するに必要な回数繰り返す。
の舵取は、部分的回転ボーリング法により行われる。こ
の方法では、ドリルビットを予め決めた回転割出し位置
でボーリング表面に押し付け、同様に決定した端部回転
位置へ回転させた後引戻す。このプロセスを所望の回転
量になるまで孔を形成するに必要な回数繰り返す。
【００２２】多数の試験用ボーリングを成功裡に完了し
ており、「部分的回転ボーリング」プロセスにより固い
泥板岩、砂岩、軽質石灰岩、オースチン・チョーク及び
鋼補強材を備えたまたは備えないコンクリートを方向を
制御しながら穿孔移動することに成功している。
ており、「部分的回転ボーリング」プロセスにより固い
泥板岩、砂岩、軽質石灰岩、オースチン・チョーク及び
鋼補強材を備えたまたは備えないコンクリートを方向を
制御しながら穿孔移動することに成功している。
【００２３】柔らかい表面地層内の舵取は、平坦なパデ
ィドビットで用いるような標準形非回転押し付け舵取法
を適用すると容易に行える。舵取シュウに切り込み形成
した半楕円状のチャンネルは、ドリルビットを舵取する
ことによって形成される円弧面に平行な経路を維持する
のを支援するように該ビットを案内する。これにより押
しながら舵取する際横向きのドリフトが減少する。
ィドビットで用いるような標準形非回転押し付け舵取法
を適用すると容易に行える。舵取シュウに切り込み形成
した半楕円状のチャンネルは、ドリルビットを舵取する
ことによって形成される円弧面に平行な経路を維持する
のを支援するように該ビットを案内する。これにより押
しながら舵取する際横向きのドリフトが減少する。
【００２４】この舵取チャンネルによると、前方の盲表
面積が５０％以上減少し、その結果地表が盛り上がる可
能性が減る。これにより、押しながら舵取する性能が向
上するだけでなく、真っ直ぐにボーリングする場合穿孔
による砕片がドリルビットの下を容易に流れるようにな
る。
面積が５０％以上減少し、その結果地表が盛り上がる可
能性が減る。これにより、押しながら舵取する性能が向
上するだけでなく、真っ直ぐにボーリングする場合穿孔
による砕片がドリルビットの下を容易に流れるようにな
る。
【００２５】このドリルビットは、穿孔性能を上げるた
めに流体噴射または流体による方向制御技術を用いな
い。穿孔用流体はドリルビットを清浄にするために必要
であり、ボーリング孔から砕片を取り除く。ドリルビッ
トは通常の穿孔操作時高圧力を発生しない。
めに流体噴射または流体による方向制御技術を用いな
い。穿孔用流体はドリルビットを清浄にするために必要
であり、ボーリング孔から砕片を取り除く。ドリルビッ
トは通常の穿孔操作時高圧力を発生しない。
【００２６】ドリルビットをゾンデハウジングに装着す
るファスナーまたは締結手段にかかる荷重を減らすため
に、特異なせん断応力解放構造が用いられている。この
せん断応力解放構造は、断面が矩形の縦方向の溝と、ド
リルビットの裏側に形成した相補的に盛り上がった舌部
を含む。この舌部はドリルビット裏側のその長さのほぼ
全体に亘って延びており、縦方向の溝とほぼ完全に係合
する。動作については、せん断応力解放構造は、ドリル
ビットをゾンデハウジングに保持するファスナーにかか
るせん断荷重のほぼ全部を除去する。これらのファスナ
ーは締付け圧力だけを与えるが、せん断応力解放構造は
ドリルビットに加わる過大なせん断応力を吸収する。
るファスナーまたは締結手段にかかる荷重を減らすため
に、特異なせん断応力解放構造が用いられている。この
せん断応力解放構造は、断面が矩形の縦方向の溝と、ド
リルビットの裏側に形成した相補的に盛り上がった舌部
を含む。この舌部はドリルビット裏側のその長さのほぼ
全体に亘って延びており、縦方向の溝とほぼ完全に係合
する。動作については、せん断応力解放構造は、ドリル
ビットをゾンデハウジングに保持するファスナーにかか
るせん断荷重のほぼ全部を除去する。これらのファスナ
ーは締付け圧力だけを与えるが、せん断応力解放構造は
ドリルビットに加わる過大なせん断応力を吸収する。
【００２７】本発明をその特定の実施例につき詳細に説
明した。当業者にとっては種々の変形例及び設計変更が
明らかになるであろうが、かかる変形例及び設計変更は
頭書の特許請求の範囲内に含まれる限り本発明の技術的
範囲に含まれるものと意図されている。
明した。当業者にとっては種々の変形例及び設計変更が
明らかになるであろうが、かかる変形例及び設計変更は
頭書の特許請求の範囲内に含まれる限り本発明の技術的
範囲に含まれるものと意図されている。
【００２８】
【図１】本発明のドリルビット及びゾンデハウジングの
展開斜視図。
展開斜視図。
【図２】本発明のドリルビット及びゾンデハウジングの
頂面図。
頂面図。
【図３】ドリルビットの前方部分の拡大展開斜視図。
【図４】ドリルビットとゾンデハウジングの前方部分の
一部破断側面図。
一部破断側面図。
【図５】図４の線５−５に沿う断面図。
【図６】ドリルビットに用いるエンドスタッドの斜視図
である。
である。
１００ ドリルヘッド １０２ ドリルビット １０４ ドリルストリング １０６ ドリル本体 １１０ ゾンデハウジング １１２ エンドスタッド １１４ 前面 １１６ 本体スタッド １２０ イボ状保護スタッド １２４ 舵取面 １２６ 締結手段またはファスナー
Claims (7)
- 【請求項１】 岩層を水平に方向を定めて穿孔するため
の非対称ドリルビットであって、 ビット本体がゾンデハウジングの端部に固着され、 ビット本体がゾンデハウジングに関して斜めに配設さ
れ、 ビット本体にその前面から延びる実質的に前方に向いた
複数個のエンドスタッドが装着されていることを特徴と
するドリルビット。 - 【請求項２】 実質的に半径方向に向いた複数個の本体
スタッドが側面から延びることを特徴とする請求項１の
ドリルビット。 - 【請求項３】 前方に向いたエンドスタッドが３個ある
ことを特徴とする請求項１のドリルビット。 - 【請求項４】 ３個の前方に向いたエンドスタッドが互
いに僅かに角度をなすことを特徴とする請求項２のドリ
ルビット。 - 【請求項５】 複数個のイボ状保護スタッドが前面と舵
取面の交差部分から延びていることを特徴とする請求項
３のドリルビット。 - 【請求項６】 舵取面が凹所を形成することを特徴とす
る請求項５のドリルビット。 - 【請求項７】 岩層を水平に方向を定めて穿孔するため
の非対称ドリルビットであって、 ビット本体がゾンデハウジングの端部に固着され、 ビット本体がゾンデハウジングに関して斜めに配設さ
れ、 ビット本体にその前面から延びる実質的に前方に向いた
３個のエンドスタッドが装着され、 ビット本体の側面から実質的に半径方向に向いた複数個
の本体スタッドが延びており、 ３個の前方に向いたエンドスタッドが互いに僅かに角度
をなし、 複数個のイボ状保護スタッドが前面と窪んだ舵取面の交
差部分から延びているることを特徴とするドリルビッ
ト。
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| US08/968254 | 1997-11-12 | ||
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| US6470979B1 (en) | 1999-07-16 | 2002-10-29 | Earth Tool Company, L.L.C. | Sonde housing structure |
| US6161636A (en) * | 1998-12-15 | 2000-12-19 | Osborne; Joseph D. | Boring head and bit protective collar |
| GB9903256D0 (en) | 1999-02-12 | 1999-04-07 | Halco Drilling International L | Directional drilling apparatus |
| US6371223B2 (en) | 1999-03-03 | 2002-04-16 | Earth Tool Company, L.L.C. | Drill head for directional boring |
| WO2000055467A1 (en) | 1999-03-03 | 2000-09-21 | Earth Tool Company, L.L.C. | Method and apparatus for directional boring |
| GB2360306A (en) * | 1999-07-16 | 2001-09-19 | Earth Tool Co Llc | Improved sonde housing structure |
| EP1083292A1 (en) | 1999-09-10 | 2001-03-14 | Earth Tool Company L.L.C. | Interchangeable bit system for directional boring |
| US6302410B1 (en) | 1999-10-22 | 2001-10-16 | Earth Tool Company, L.L.C. | Rod gripping jaw |
| US6422782B1 (en) | 1999-12-16 | 2002-07-23 | Earth Tool Company, L.L.C. | Apparatus for mounting an electronic device for use in directional drilling |
| WO2001066900A2 (en) | 2000-03-03 | 2001-09-13 | Vermeer Manufacturing Company | Method and apparatus for directional boring under mixed conditions |
| US6450269B1 (en) * | 2000-09-07 | 2002-09-17 | Earth Tool Company, L.L.C. | Method and bit for directional horizontal boring |
| US6789635B2 (en) | 2001-06-18 | 2004-09-14 | Earth Tool Company, L.L.C. | Drill bit for directional drilling in cobble formations |
| AUPR886401A0 (en) * | 2001-11-14 | 2001-12-06 | Cmte Development Limited | Fluid drilling head |
| US7036609B2 (en) * | 2002-01-14 | 2006-05-02 | Vermeer Manufacturing Company | Sonde housing and method of manufacture |
| US6827159B2 (en) | 2002-02-08 | 2004-12-07 | Hard Rock Drilling & Fabrication, L.L.C. | Steerable horizontal subterranean drill bit having an offset drilling fluid seal |
| US6810972B2 (en) | 2002-02-08 | 2004-11-02 | Hard Rock Drilling & Fabrication, L.L.C. | Steerable horizontal subterranean drill bit having a one bolt attachment system |
| US6810971B1 (en) | 2002-02-08 | 2004-11-02 | Hard Rock Drilling & Fabrication, L.L.C. | Steerable horizontal subterranean drill bit |
| US6810973B2 (en) | 2002-02-08 | 2004-11-02 | Hard Rock Drilling & Fabrication, L.L.C. | Steerable horizontal subterranean drill bit having offset cutting tooth paths |
| US6814168B2 (en) | 2002-02-08 | 2004-11-09 | Hard Rock Drilling & Fabrication, L.L.C. | Steerable horizontal subterranean drill bit having elevated wear protector receptacles |
| AU2002952176A0 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-31 | Cmte Development Limited | Drill head steering |
| CA2773331C (en) * | 2009-02-27 | 2018-05-01 | Newtech Drilling Products, Llc | Drill bit for earth boring |
| US8196677B2 (en) * | 2009-08-04 | 2012-06-12 | Pioneer One, Inc. | Horizontal drilling system |
| US8939237B2 (en) | 2010-11-12 | 2015-01-27 | Vermeer Manufacturing Company | Underground drilling apparatus |
| US8955586B1 (en) * | 2011-01-24 | 2015-02-17 | Earth Tool Company, Llc | Beacon assembly |
| US9732560B2 (en) | 2013-08-29 | 2017-08-15 | Vermeer Manufacturing Company | Drilling tool and apparatus |
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| ZA201906123B (en) | 2019-09-17 | 2021-06-30 | Nicolas Jacobus Bischoff | Drill assembly and method of using same |
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| US2350986A (en) * | 1943-05-03 | 1944-06-13 | Eastman Oil Well Survey Co | Deflecting drill bit |
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| DE3819833C2 (de) * | 1988-06-10 | 1998-05-07 | Drebo Werkzeugfab Gmbh | Dübelbohrer |
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1997
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