FR2488323A1

FR2488323A1 - DRILLING ADJUSTMENT BY A FLUID JET AND DRILLING METHOD

Info

Publication number: FR2488323A1
Application number: FR8017674A
Authority: FR
Inventors: John B Cheung; Scott D Veenhuizen
Original assignee: Flow Industries Inc
Current assignee: Flow Industries Inc
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1980-08-11
Publication date: 1982-02-12
Also published as: GB2082650A; FR2488323B1; GB2082650B

Abstract

AJUTAGE DESTINE A ETRE RACCORDE A UNE SOURCE DE FLUIDE SOUS HAUTE PRESSION. LE CORPS DE L'AJUTAGE 30 EST ENTRAINE EN ROTATION AUTOUR DE SON AXE DE SYMETRIE LONGITUDINAL 70 ET RENFERME UNE CAVITE 72 QUI COMMUNIQUE AVEC LA SOURCE DE FLUIDE SOUS HAUTE PRESSION. UN ELEMENT 86 FIXE DANS LE CORPS DE L'AJUTAGE ET COMMUNIQUANT AVEC SA CAVITE PROJETTE UN JET DE FLUIDE A GRANDE VITESSE LE LONG D'UNE LIGNE 84 QUI INTERSECTE L'AXE DE ROTATION 70. APPLICATION AUX MACHINES DE FORAGE DELIVRANT UN FLUIDE SOUS HAUTE PRESSION ET EQUIPE D'UN MECANISME DESTINE A FAIRE TOURNER OU A FAIRE OSCILLER L'AJUTAGE AUTOUR DE SON AXE DE ROTATION.NOZZLE INTENDED TO BE CONNECTED TO A SOURCE OF FLUID UNDER HIGH PRESSURE. THE BODY OF THE NOZZLE 30 IS DRIVEN IN ROTATION AROUND ITS LONGITUDINAL SYMMETRY AXIS 70 AND CONTAINS A CAVITY 72 WHICH COMMUNICATES WITH THE SOURCE OF FLUID UNDER HIGH PRESSURE. AN ELEMENT 86 FIXED IN THE BODY OF THE NOZZLE AND COMMUNICATING WITH ITS CAVITY PROJECTS A HIGH-SPEED FLUID JET ALONG A LINE 84 WHICH INTERSECTS THE ROTATION AXIS 70. APPLICATION TO DRILLING MACHINES DELIVERING A HIGH-SPEED FLUID PRESSURE AND EQUIPPED WITH A MECHANISM INTENDED TO ROTATE OR OSCILLATE THE ADJUSTMENT AROUND ITS ROTATION AXIS.

Description

L'invention se rapporte aux ajutages destinés au forage par un jet deThe invention relates to nozzles intended for drilling by a jet of

fluide et à un procédé de forage par un fluid and to a drilling process by a

jet de fluide.jet of fluid.

Bien que les jets de fluide à grande vitesse aient trouvé un nombre considérable d'applications dans le découpage ou l'entaillage de différents matériaux, l'utilisation de jets de fluide pour le forage de roches ou d'autres substances a reçu relativement peu d'attention. L'un des problèmes inhérents au forage par jet de fluide est que celui-ci perd une grande partie de son aptitude au découpage lorsque l'ajutage qui le forme est à une trop grande distance de la surface entaillée. Donc, pour pouvoir utiliser une technique de forage par jet de fluide, il faut pouvoir forer un trou de diamètre suffisamment grand pour permettre à l'ajutage de forage d'y pénétrer afin que celui-ci puisse Although high velocity fluid jets have found a considerable number of applications in the cutting or scoring of different materials, the use of fluid jets for drilling rocks or other substances has received relatively few applications. 'Warning. One of the problems inherent in fluid jet drilling is that it loses much of its cutting ability when the nozzle that forms it is too far away from the notched surface. So, to be able to use a fluid jet drilling technique, it is necessary to drill a hole of diameter large enough to allow the drill nozzle to penetrate it so that it can

être avancé dans le trou au fur et à mesure du forage. be advanced into the hole as drilling progresses.

Toutefois, les jets de fluide ont un diamètre très petit, en principe de 0,25 mm et donc le jet ne peut effectuer la découpe à un instant donné que sur une surface très faible de la roche. Il faut donc pouvoir disposer d'une technique pouvant être mise en oeuvre pour permettre à un jet de fluide de petit diamètre de percer un trou ayant un diamètre However, the fluid jets have a very small diameter, in principle 0.25 mm and therefore the jet can perform the cutting at a given moment on a very small surface of the rock. It is therefore necessary to have a technique that can be implemented to allow a jet of small diameter fluid to drill a hole having a diameter.

beaucoup plus grand que le jet.much bigger than the jet.

L'invention a donc pour objet un ajutage de forage par jet de fluide et un procédé correspondant de forage permettant à un jet simple de fluide de forer un trou de diamètre suffisant pour permettre à l'ajutage de forage The subject of the invention is therefore a fluid jet drilling nozzle and a corresponding drilling method enabling a single fluid jet to drill a hole of sufficient diameter to allow the drilling nozzle to be pierced.

d'y pénétrer.to enter it.

L'ajutage est destiné à être raccordé à une source de fluide sous haute pression et de tourner autour d'un axe, et il comprend un corps conformé de manière à renfermer partiellement une cavité qui communique avec la source de fluide sous haute pression lorsque l'ajutage est raccordé à cette dernière. L'ajutage est par ailleurs réalisé de manière à permettre au fluide sous haute pression se trouvant dans la cavité de sortir de cet ajutage sous la forme d'un jet à grande vitesse qui intersecte l'axe de rotation de l'ajutage. L'élément permettant au fluide sous The nozzle is adapted to be connected to a source of fluid under high pressure and to rotate about an axis, and includes a body shaped to partially enclose a cavity that communicates with the high pressure fluid source when the nozzle is connected to the latter. The nozzle is also made to allow the fluid under high pressure in the cavity to exit the nozzle in the form of a jet at high speed which intersects the axis of rotation of the nozzle. The element allowing the fluid under

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haute pression de sortir de l'ajutage peut comprendre une high pressure out of the nozzle may include a

pièce formant un passage et démontable du corps. piece forming a passage and dismountable of the body.

Un ajutage de ce type peut être monté dans toute machine de forage capable de diriger un fluide sous haute pression vers la cavité et de faire tourner ou osciller l'ajutage autour de son axe de rotation. La machine doit aussi être capable de faire avancer l'ajutage au fur et à mesure du forage du trou. Bien que les ajutages selon l'invention puissent comprendre des organes de formation de jet complémentaire afin d'optimiser le forage dans certaines applications, l'ajutage qui va être décrit forme un jet unique et il est parfaitement capable de forer efficacement un trou suffisamment grand pour permettre à l'ajutage d'y pénétrer. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'une machine de forage par un jet de fluide comprenant un ajutage selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle en perspective à échelle agrandie des éléments de la machine de la figure 1 qui produisent le forage; la figure 3 est une coupe axiale d'un ajutage conforme à l'invention; la figure 4 représente l'extrémité de l'ajutage selon l'invention placé dans un trou de forage en cours de formation; et la figure 5 est une coupe axiale partielle à échelle agrandie représentant la partie de l'ajutage de la Such a nozzle can be mounted in any drilling machine capable of directing a fluid under high pressure to the cavity and rotating or oscillating the nozzle about its axis of rotation. The machine must also be able to advance the nozzle as the hole is drilled. Although the nozzles according to the invention may comprise additional jet-forming members to optimize drilling in certain applications, the nozzle that will be described forms a single jet and is perfectly capable of effectively drilling a sufficiently large hole. to allow the nozzle to enter. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 is a perspective view of a drilling machine by a jet of fluid comprising a nozzle according to FIG. invention; FIG. 2 is a partial perspective view on an enlarged scale of the elements of the machine of FIG. 1 which produce the drilling; Figure 3 is an axial section of a nozzle according to the invention; Figure 4 shows the end of the nozzle according to the invention placed in a borehole being formed; and FIG. 5 is an enlarged partial axial section showing the portion of the nozzle of the

figure 3 qui forme le jet.Figure 3 which forms the jet.

La figure 1 représente une machine 10 de forage par un jet de fluide destinée à percer des trous pour des boulons se fixant dans le banc du ciel des mines. La présente invention peut être, mise en oeuvre dans une machine de ce type ou dans toute autre machine capable de délivrer un fluide sous haute pression à un ajutage et de faire tourner FIG. 1 shows a fluid jet drilling machine 10 for drilling holes for bolts which are fixed in the mine bank of the mines. The present invention can be implemented in a machine of this type or in any other machine capable of delivering a fluid under high pressure to a nozzle and rotate

ce dernier autour d'un axe.the latter around an axis.

La machine de la figure 1 comprend un chariot 12 monté sur roulettes et supportant un moteur électrique 14, un démarreur 16 du moteur, un réservoir 18, une pompe hydraulique 20 et un amplificateur 22 de la pression du fluide. Ces éléments sont représentés schématiquement, car ils sont classiques et ne font pas par eux-mêmes partie de l'invention. Le moteur électrique 14 commande la pompe The machine of Figure 1 comprises a carriage 12 mounted on wheels and supporting an electric motor 14, a starter 16 of the engine, a reservoir 18, a hydraulic pump 20 and an amplifier 22 of the fluid pressure. These elements are schematically represented because they are conventional and do not themselves form part of the invention. The electric motor 14 controls the pump

hydraulique 20 qui délivre un fluide sous pression relative- hydraulic 20 which delivers a fluid under pressure relative-

ment basse (par exemple de 210.105 Pa) à l'amplificateur de pression 22. Celui-ci prélève le fluide tel que de l'eau sur le réservoir 18 et le refoule à haute pression, pouvant être comprise, par exemple, entre 1400. 105 et 4200.105 Pa. Ce fluide sous haute pression est envoyé par un tube représenté partiellement en 23 sur la figure 2 sur une tête d'injection 24 sous haute pression, puis il passe de cette tête par une tige tubulaire rotative 26 dans un ajutage 30. L'ajutage projette le fluide sous haute pression sous forme d'un jet 32 à haute vitesse (par exemple de 360 mètres à la seconde) de manière qui sera décrite plus en détail par la suite. Ces jets sont des flux compacts de fluide qui ont en principe des diamètres pouvant être compris dans une plage allant de 0,05 low pressure (for example 210.105 Pa) to the pressure amplifier 22. It removes the fluid such as water on the reservoir 18 and the high pressure discharge, which may be, for example, between 1400. 105 and 4200.105 Pa. This fluid under high pressure is sent through a tube partially shown at 23 in FIG. 2 on an injection head 24 under high pressure, and then it passes from this head via a rotary tubular rod 26 into a nozzle 30. The nozzle projects the fluid under high pressure in the form of a jet 32 at high speed (for example 360 meters per second), which will be described in more detail below. These jets are compact streams of fluid which in principle have diameters that can be in a range from 0.05

à 0,75 mm.at 0.75 mm.

La machine de forage 10 de la figure 1 comprend également un mécanisme portant la référence générale 34 et destiné au montage de la tige de forage 26 et de l'ajutage 30 de manière que ceux-ci puissent tourner et soient mobiles le long de l'axe de rotation. Ce mécanisme comprend un support rigide 36 monté horizontalement en porte-à-faux sur le chariot 12, des bras 38 et 40 disposés entre le support 36 et un logement 42, un levier coudé 44 monté à l'extrémité du support 36 et articulé à une extrémité sur le bras 38, et un cylindre hydraulique 46 monté entre le support 36 et l'autre extrémité du levier coudé 44. Les bras 38 et 40 sont montés ensemble à leur extrémité inférieure sur le support 36, au voisinage du chariot 12, de manière qu'ils puissent coulisser ensemble à l'extrémité inférieure horizontalement le long du support. L'extrémité supérieure du bras 38 est The drilling machine 10 of FIG. 1 also comprises a mechanism with the general reference 34 and intended for mounting the drill rod 26 and the nozzle 30 so that they can rotate and be movable along the rotation axis. This mechanism comprises a rigid support 36 mounted horizontally cantilevered on the carriage 12, arms 38 and 40 disposed between the support 36 and a housing 42, a bent lever 44 mounted at the end of the support 36 and hinged to one end on the arm 38, and a hydraulic cylinder 46 mounted between the support 36 and the other end of the elbow lever 44. The arms 38 and 40 are mounted together at their lower end on the support 36, in the vicinity of the carriage 12, so that they can slide together at the lower end horizontally along the support. The upper end of the arm 38 is

articulée sur le logement 42, tandis que l'extrémité supé- articulated on the housing 42, while the upper end

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rieure du bras 40 est articulée sur une bielle 48 fixée sur l'enveloppe. Le cylindre hydraulique 46 provoque les mouvements d'élévation et d'abaissement de l'enveloppe 42 et fait tourner le levier coudé 44. L'extrémité inférieure des bras 38 et 40 étant libre de coulisser horizontalement, la rotation du levier coudé 44 impose à l'extrémité supérieure de ces bras et à l'enveloppe 42 des mouvements ascendants ou descendants sans déplacement horizontal. Pendant ces mouvements ascendants et descendants, les bras 38 et 40 et la bielle 48 forment un parallélogramme qui maintient l'enveloppe 42 à une orientation fixe par rapport au support arm 40 is articulated on a rod 48 attached to the casing. The hydraulic cylinder 46 causes the lifting and lowering movements of the casing 42 and rotates the elbow lever 44. The lower end of the arms 38 and 40 being free to slide horizontally, the rotation of the elbow lever 44 imposes the upper end of these arms and the envelope 42 upward or downward movements without horizontal movement. During these ascending and descending movements, the arms 38 and 40 and the connecting rod 48 form a parallelogram which keeps the envelope 42 at a fixed orientation with respect to the support

36 et donc par rapport au reste de la machine de forage 10. 36 and therefore with respect to the rest of the drilling machine 10.

Comme décrit précédemment, le fluide sous haute pression entre dans la tête d'injection 24 (figure 2) par le tube 23, puis passe de là dans la tige tubulaire 26 de forage et finalement dans l'ajutage 30. La tête d'injection sous haute pression 24 est montée à l'intérieur de l'enveloppe 42 et comprend un élément rotatif 25 auquel la tige de forage 26 est fixée. Un moteur hydraulique 50 également monté dans le logement 42 fait tourner la tige de forage 26. Des conduits 52, 54 raccordent le moteur 50 à une pompe hydraulique auxiliaire (non représentée) montée sur le chariot 12 et commandée par le moteur électrique 14. Le moteur 50 fait tourner un pignon 56 qui, de son côté, fait tourner un pignon 58 monté concentriquement sur la tige de forage 26. Bien que la machine de forage 10 soit équipée pour faire tourner l'ajutage 30 en continu, il doit être bien entendu que la présente invention peut aussi être mise en oeuvre dans une machine de forage qui impose un mouvement de rotation As previously described, the high-pressure fluid enters the injection head 24 (FIG. 2) through the tube 23, then passes from there into the tubular drill stem 26 and finally into the nozzle 30. The injection head under high pressure 24 is mounted inside the casing 42 and comprises a rotary member 25 to which the drill rod 26 is fixed. A hydraulic motor 50 also mounted in the housing 42 rotates the drill rod 26. Conduits 52, 54 connect the motor 50 to an auxiliary hydraulic pump (not shown) mounted on the carriage 12 and controlled by the electric motor 14. The motor 50 rotates a pinion 56 which, in turn, rotates a pinion 58 mounted concentrically on the drill rod 26. Although the drilling machine 10 is equipped to rotate the nozzle 30 continuously, it must be well understood that the present invention can also be implemented in a drilling machine that imposes a rotational movement

alternatif ou oscillant à l'ajutage. alternating or oscillating at the nozzle.

Sur les figures 1 et 2, l'ajutage 30 et la tige de forage 26 sont représentés en position supérieure à l'extension à laquelle ils parviennent normalement à la fin du forage d'un trou particulier. Lorsque l'ajutage est à cette position, il se trouve dans le trou et le trou luimême empêche pratiquement l'ajutage et la tige de forage de subir une flexion ou une oscillation horizontale. Lorsque l'ajutage et la tige de forage sont en position basse, par exemple à la phase initiale de forage d'un trou, la même fonction est assumée par un guide 60 monté sur le support 36. Ce guide 60 s'achève en collier 62 entourant la tige de forage 26 et restreignant les mouvements horizontaux de flexion ou d'oscillation de cette tige, en particulier lorsqu'elle est In Figs. 1 and 2, the nozzle 30 and the drill pipe 26 are shown in a position greater than the extension at which they normally arrive at the end of the drilling of a particular hole. When the nozzle is at this position, it is in the hole and the hole itself virtually prevents the nozzle and the drill pipe from bending or oscillating horizontally. When the nozzle and the drill pipe are in the lower position, for example in the initial phase of drilling a hole, the same function is assumed by a guide 60 mounted on the support 36. This guide 60 is completed in a collar 62 surrounding the drill stem 26 and restricting the horizontal bending or swinging movements of this rod, particularly when it is

en position basse.in the low position.

La figure 3 est une coupe axiale de l'ajutage 30 Figure 3 is an axial section of the nozzle 30

et de l'extrémité correspondante de la tige de forage 26. and the corresponding end of the drill rod 26.

L'ajutage 30 a une forme extérieure cylindrique et son axe de symétrie longitudinal 70 est aussi celui de la tige tubulaire de forage 26. L'axe 70 est celui autour duquel l'ajutage 30 et la tige de forage 26 sont entraînés en rotation par la The nozzle 30 has a cylindrical outer shape and its axis of longitudinal symmetry 70 is also that of the tubular drill rod 26. The axis 70 is the one around which the nozzle 30 and the drill pipe 26 are rotated by the

machine de forage 10.drilling machine 10.

L'ajutage 30 renferme une cavité cylindrique 72 qui est ouverte à l'extrémité arrière de cet ajutage (à l'extrémité supérieure dans la représentation de la figure 3). La surface de l'extrémité arrière de la cavité 72 comporte un taraudage 74 correspondant à un filetage 76 de la surface extérieure de la tige de forage 26, et ainsi l'ajutage peut être fixé sur la tige de forage de la manière représentée. L'extrémité conique 78 de la tige de forage 26 s'emboîte dans une partie conique complémentaire 80 de la surface de la cavité, ces surfaces coniques formant un joint d'étanchéité qui empêche le fluide sous haute pression passant dans la tige de forage 26 et pénétrant dans la cavité The nozzle 30 encloses a cylindrical cavity 72 which is open at the rear end of this nozzle (at the upper end in the representation of Figure 3). The surface of the rear end of the cavity 72 has a thread 74 corresponding to a thread 76 of the outer surface of the drill stem 26, and thus the nozzle may be fixed to the drill stem as shown. The conical end 78 of the drill rod 26 engages a complementary conical portion 80 of the cavity surface, these conical surfaces forming a seal which prevents the high pressure fluid passing through the drill stem 26. and entering the cavity

72 de s'échapper le long des filets 74 et 76. 72 to escape along the nets 74 and 76.

L'extrémité antérieure de l'ajutage 30 (l'extrémité inférieure dans la représentation de la figure 3) comporte un trou cylindrique 82 dans lequel un élément cylindrique 86 de formation d'un jet est monté au moyen d'un taraudage 88 de la surface du trou 82 et d'un filetage 90 de la surface extérieure de cet élément 86. Le trou 82 est dans le prolongement de la cavité 72 et donc l'élément 86 de formation d'un jet est disposé entre la cavité 72 et l'extérieur de l'ajutage. Comme il sera décrit plus en détail par la suite, l'élément 86 de formation du jet reçoit le fluide sous haute pression de la cavité 72, convertit ce The front end of the nozzle 30 (the lower end in the representation of Figure 3) has a cylindrical hole 82 in which a cylindrical element 86 for forming a jet is mounted by means of a tapping 88 of the surface of the hole 82 and a thread 90 of the outer surface of this element 86. The hole 82 is in the extension of the cavity 72 and thus the element 86 for forming a jet is disposed between the cavity 72 and the outside the nozzle. As will be described in more detail later, the jet forming element 86 receives the high pressure fluid from the cavity 72, converts this

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fluide en un jet à grande vitesse et dirige ce jet le long fluid in a jet at high speed and directs this jet along

d'une ligne 84 qui coïncide avec l'axe de symétrie longitu- line 84 which coincides with the axis of longitudinal symmetry

dinal de l'élément de formation du jet. La ligne 84 est inclinée d'environ 300 sur l'axe de rotation 70 et, le facteur plus important encore, coupe l'axe de rotation à la surface extérieure de l'ajutage 30. La raison pour laquelle le jet de fluide est orienté de cette manière va être expliquée en regard de la figure 4 qui représente un trou 91 en cours de forage dans une matière 92 à l'aide de l'ajutage 30 monté sur la tige 26 et projetant un jet de fluide 32. Lors de la rotation de l'ajutage 30 autour de l'axe 70 et de son avance simultanée dans le trou 91, le jet 32 est projeté violemment sur la matière 92 et en enlève des cônes successifs. Toutefois, pour pouvoir faire avancer l'ajutage 30 à un instant donné dans la matière 92, il est nécessaire que toute la matière se trouvant immédiatement au devant de l'ajutage 30 ait été préalablement enlevée par le jet 32. Ce cas se présente lorsque le jet 32 intersecte l'axe de rotation de l'ajutage en un point situé sur ou à l'extérieur de la surface extérieure de cet ajutage. Un unique jet rotatif de fluide orienté de cette manière est capable de forer efficacement des trous d'une dimension suffisante pour permettre à l'ajutage de forage d'y pénétrer. Le point auquel le jet intersecte l'axe de rotation ainsi que l'angle sous lequel il est incliné sur cet axe peuvent être réglés de manière à convenir à différentes matières devant être perforées, le point d'intersection et l'angle représentés sur la figure 4 étant caractéristiques pour le forage d'une roche dinal of the jet formation element. The line 84 is inclined at about 300 on the axis of rotation 70 and, more importantly, intersects the axis of rotation at the outer surface of the nozzle 30. The reason the jet of fluid is oriented in this way will be explained with reference to FIG. 4 which represents a hole 91 being drilled in a material 92 by means of the nozzle 30 mounted on the rod 26 and projecting a jet of fluid 32. rotation of the nozzle 30 about the axis 70 and its simultaneous advance in the hole 91, the jet 32 is thrown violently on the material 92 and removes successive cones. However, to be able to advance the nozzle 30 at a given instant in the material 92, it is necessary that all the material immediately in front of the nozzle 30 has been previously removed by the jet 32. This case occurs when the jet 32 intersects the axis of rotation of the nozzle at a point on or outside the outer surface of this nozzle. A single rotating fluid jet oriented in this manner is capable of effectively drilling holes of sufficient size to allow the drilling nozzle to enter. The point at which the jet intersects the axis of rotation and the angle at which it is inclined on this axis may be adjusted to suit different materials to be punched, the intersection point and the angle shown on the chart. Figure 4 being characteristic for drilling a rock

de dureté moyenne.of medium hardness.

La figure 5 représente en détail l'élément 86 de formation du jet. La surface extérieure de cet élément comporte un filetage 90 tel que mentionné plus haut ainsi qu'une extrémité conique 94 s'appliquant contre une surface conique complémentaire 96 du trou 82 de manière à former un joint d'étanchéité entre ces surfaces. L'élément 86 comprend intérieurement un passage cylindrique 98 de différents diamètres qui le traverse de part en part, l'axe de symétrie de ce passage coïncidant avec la ligne 84. La partie Figure 5 shows in detail the element 86 for forming the jet. The outer surface of this element has a thread 90 as mentioned above and a conical end 94 pressing against a complementary conical surface 96 of the hole 82 so as to form a seal between these surfaces. The element 86 internally comprises a cylindrical passage 98 of different diameters which passes right through it, the axis of symmetry of this passage coinciding with the line 84.

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extérieure 99 du passage 98 a une forme hexagonale destinée à faciliter le montage de l'élément 86 dans le corps de l'ajutage 30 et son démontage. La surface intérieure de l'élément 86 (la surface supérieure dans la représentation de la figure 3) comporte un évidement cylindrique peu profond qui est concentrique au passage 98. Un rubis 102 comportant un orifice cylindrique central 106 est monté dans la cavité 100 par l'intermédiaire d'un anneau de caoutchouc 104 de manière que l'orifice 106 soit centré sur la ligne 84, son axe de symétrie coïncidant avec cette ligne. Le rubis 102 forme et dirige le jet 32 le long de la ligne 84, et l'orifice outer 99 of the passage 98 has a hexagonal shape for facilitating the mounting of the element 86 in the body of the nozzle 30 and its disassembly. The inner surface of the element 86 (the upper surface in the representation of FIG. 3) has a shallow cylindrical recess which is concentric with the passage 98. A ruby 102 having a central cylindrical orifice 106 is mounted in the cavity 100 by the intermediate of a rubber ring 104 so that the orifice 106 is centered on the line 84, its axis of symmetry coinciding with this line. The ruby 102 forms and directs the jet 32 along the line 84, and the orifice

106 a un diamètre correspondant au diamètre voulu du jet. 106 has a diameter corresponding to the desired diameter of the jet.

Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre d'exemple et que diverses modifications peuvent lui It goes without saying that the invention has only been described by way of example and that various modifications can

être apportées sans sortir de son domaine. to be brought without leaving his domain.

Claims

1. Drilling nozzle with a jet of fluid,

characterized by comprising a body (30) enclosing a body

(72) and connected by a connecting element (26) to a source

this fluid under high pressure so as to introduce this fluid into said cavity, a member (86) for forming a jet being mounted in said body of the nozzle and communicating with said cavity (72) so as to form a single jet (32) of fluid under high cutting pressure which thus constitutes the sole drilling means, and a drive device

rotation (50, 56, 58) being adapted to rotate said element

formation of a jet (86) about an axis (70), said

drilling jet (32) being oriented to intersect the

said axis of rotation (70) at a point on or outside the surface of the nozzle (30), the angle of inclination of the jet of drilling and the pressure of the fluid under high pressure being

adjusted to allow the cutting and removal of cones suc-

cessives of material in order to drill a hole whose diameter is

greater than the maximum diameter of the body of the nozzle (30), when

as the jet forming member (86) rotates and the nozzle body moves forward, so that the single jet of fluid drills a hole of sufficient diameter to allow the penetration of

the drilling nozzle.

2. Drilling nozzle with a jet of fluid according to claim 1, characterized in that said cavity (72) comprises in said body (30) a frustoconical portion (80) in which is sealed one end <78) d a drill pipe (26) for pocketing fluid leaks under high pressure between this drill pipe and the

body of the nozzle.

3. Drilling nozzle with a jet of fluid, characterized in that it comprises a body (30) enclosing a cavity (72) and connected by a connecting element (26) to a fluid source under high pressure so as to introducing this fluid into said cavity, a jet-forming member (86) being mounted in said nozzle body and

communicating with said cavity (72) so as to form a -

jet (32) of fluid under high pressure borehole, anda rotational drive (50, 56, 58) being adapted to rotate said yarn formation element (86) about an axis. (70), said jet (32) being oriented to intersect said axis of rotation (70) to form a notch and remove cones of material to drill a hole larger than said diameter body of the nozzle (30), a passage being formed in said body and comprising a frustoconical portion (96) whose small diameter end opens into said cavity (72), this passage comprising a cylindrical portion between the end of large diameter of the frusto-conical portion and a surface of the nozzle body, said jet-forming member (86) releasably attaching to said passare (82), said member (86) comprising a cylindrical outer surface corresponding to the cylindrical portion of said passage and a frustoconical end (94) corresponding to the frustoconical part (96) of this passage so

to form a seal.

A fluid jet boring nozzle according to claim 3, characterized in that said jet forming member (86) is traversed from one side by a cylindrical hole (98) communicating with said cavity (72). ), and a ruby (102) mounted in said cylindrical hole (98) has a hole (106) for forming said jet (32), said orifice orienting said jet along a line (84)

such that the jet intersects said axis of rotation (70).

A fluid jet drilling nozzle according to claim 4, characterized in that said cylindrical hole (98) comprises a plurality of cylindrical steps, said ruby (102) being mounted in one (100) of these steps and a joint seal-elastomer (104 being mounted between the ruby and the corresponding cylindrical hole to prevent leakage of fluid under high pressure between it

Ruby and this hole.

6. Drilling nozzle with a fluid jet according to

one of claims 4 and 5, characterized in that said

cylindrical hole (98) includes a portion (99) shaped to form a housing for a tool for rotating said jet member (86) in said passage (82) to selectively introduce this

element in this passage and remove it.

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7. Drilling nozzle with a jet of fluid, characterized in that it comprises a body (30) shaped (at 76) so as to be connectable to a drill pipe (26), this body enclosing a cavity (72) ) which comprises a cylindrical portion and a frustoconical portion (80) having a large diameter end opening on said cavity (72), the end portion of said drill stem (26) penetrating the cylindrical portion of said cavity (72) and the end (78) of said rod being applied in sealing contact against the frusto-conical portion (80) of said cavity to prevent leakage of fluid under high pressure around the drill pipe, a passage (82) formed in said body of the nozzle comprising a frustoconical portion (96) whose small diameter end opens into said cavity (72) and a cylindrical portion between the large diameter end of the frustoconical portion and a surface of the body of the nozzle, a a drill jet forming member (86) releasably attaching to said passage (82) and including a cylindrical outer portion which corresponds to said cylindrical portion of said passage and a frustoconical end (94) which corresponds to the frustoconical part (96) of this passage so as to form a seal, said jet forming element (86) being traversed right through by a cylindrical hole (98) which communicates with said cavity ( 72), the axis (84) of this cylindrical hole (98) intersecting the longitudinal axis of symmetry (70) of the nozzle body (30), a ruby (102) being mounted in said cylindrical hole (98) of said jet forming member (86), said ruby having a hole (106) for forming said jet of drilling (32), said orifice orienting said jet along a line parallel to the axis (84) of said jet cylindrical hole (98) so that the jet (32) intersects the longitudinal axis of symmetry (70) of the body (30) of the 1adjustment at a point outside this body, and a rotational drive (50, 56, 58) for rotating said jet of drilling (32) about the longitudinal axis of symmetry (70). ) of the nozzle body (30) so as to cut and remove cones of material to drill a hole in

larger diameter than the body of the nozzle.

8. Drilling nozzle with a fluid jet according to

any of claims 3, 4 and 7, characterized

in that said element (86) for forming a jet forms a

single jet of drilling (32).