JP6920008B2 - 地層を掘削するためのアースボーリング要素及びパーカッション要素を含むハイブリッドビット - Google Patents
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Description
「地球の地層を掘削するためのアースボーリング要素及びパーカッション要素を含むハイブリッドビット」(HYBRID BIT INCLUDING EARTH−BORING AND PERCUSSION ELEMENTS FOR DRILLING EARTH FORMATIONS)と題された米国仮特許出願第62/468,363号(第’363号仮出願)の出願日である2017年3月7日に対する優先権をこれにより主張する。第’363号仮出願の開示全体をこれによりここに援用する。
11 頂端
15 コネクタ
20、20’、20’’ アースボーリング要素
21 上側部分
23 喉部
24 陥凹
25 外部
26 ブレード
27 ゲージ面
28 多結晶質ダイヤモンドコンパクト(PDC)カッター
29 ゲージプロテクタ
30 ジャンクスロット
32 ノズル
34 クラウン
36 底面
40、40’ パーカッション要素
45 被固定部材
46 上側部分
50、50’、50’’ 往復運動部材
52’、52’’ 周辺面
54’、54’’ 陥凹
56、56’、56’’ 底端
58 ボタンインサート
62 ノズル
66’’ ブレード延長部
Claims (15)
- 地層の中へボーリング孔を掘るためのハイブリッドビットであって、当該ハイブリッドビットは、
当該ハイブリッドビットの残部をドリルストリング側の坑底アセンブリの底端へ固定するコネクタと、
前記コネクタに対して所定場所に固定されている上側部分を有する被固定部材と、掘削中に前記ボーリング孔の底又は終端と接面することのできる底端を有する往復運動部材と、を含んでいるパーカッション要素であって、前記往復運動部材は前記往復運動部材を揺動させるような方法で前記被固定部材に沿った前進後退長手方向運動が可能である、パーカッション要素と、
前記パーカッション要素の前記被固定部材の前記上側部分へ固定されていて、前記パーカッション要素の前記往復運動部材の少なくとも一部分を同軸配列に取り囲んでいるアースボーリング要素であって、前記パーカッション要素の前記往復運動部材の前記底端は当該アースボーリング要素の先端の部分にて露出しており、前記往復運動部材の前記底端は、前記アースボーリング要素の先端の部分を越えて突き出ることができることにより、揺動力を前記ボーリング孔の底又は終端に加えている間に且つ前記ボーリング孔の底又は終端と接触し続けている間に、前記ボーリング孔の底又は終端と常に接触している状態を維持することができる、アースボーリング要素と、
を備えているハイブリッドビット。 - 前記パーカッション要素の前記往復運動部材の前記底端によって担持された複数のボタンインサートであって、前記アースボーリング要素の前記底端を越えて突き出ている複数のボタンインサートをさらに備えている、請求項1に記載のハイブリッドビット。
- 前記パーカッション要素の前記往復運動部材の前記底端は、前記アースボーリング要素の先端の部分の中に引っ込められることができる、請求項1又は請求項2に記載のハイブリッドビット。
- 前記アースボーリング要素は、ドラグビットとして構成されている、請求項1から請求項3の何れか一項に記載のハイブリッドビット。
- 前記パーカッション要素は、液圧式パーカッション要素を備えている、請求項1から請求項4の何れか一項に記載のハイブリッドビット。
- 掘削流体の流れを前記液圧式パーカッション要素と前記アースボーリング要素の間で分割することができる、請求項5に記載のハイブリッドビット。
- 前記パーカッション要素は、空気圧式パーカッション要素を備えている、請求項1から請求項4の何れか一項に記載のハイブリッドビット。
- 前記パーカッション要素は、前記アースボーリング要素に前進後退長手方向運動を誘導することなく前記往復運動部材の前記前進後退長手方向運動を誘導することができる、請求項1から請求項7の何れか一項に記載のハイブリッドビット。
- 前記パーカッション要素の前記往復運動部材の前記底端は、前記パーカッション要素の前記往復運動部材の前記前進後退長手方向運動中は前記アースボーリング要素の前記底端を越えて繰り返し突き出ることができる、請求項1から請求項8の何れか一項に記載のハイブリッドビット。
- 請求項1から請求項9の何れか一項に記載のハイブリッドビットを用いて地層にボーリング孔を掘削するための方法であって、当該方法は、
ドリルストリングを前記地層の中へ導入する段階であって、前記ハイブリッドビットのパーカッション要素は当該ドリルストリングの底にてアースボーリング要素によって同軸に取り囲まれている、ドリルストリングを導入する段階と、
ビットへの受容可能な荷重が前記アースボーリング要素に所望の貫入速度で作動することを可能にしている間に前記アースボーリング要素を用いて前記地層の中へと掘削する段階と、
前記ドリルストリングを前記地層から取り除くことなく、前記地層の中へと掘削する段階を更に促進するべく、前記往復運動部材の底面の少なくとも一部分が前記アースボーリング要素の先端の部分を越えて突き出ている間に且つ前記ボーリング孔の終端へ振動を導入するために前記ビットへの荷重により前記往復運動部材の底面が前記ボーリング孔の終端に当たった状態を保っている間に、前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動する段階と、
を備えている、方法。 - 前記アースボーリング要素の先端の部分に対して前記パーカッション要素の前記往復運動部材を引っ込める段階をさらに備えている、請求項10に記載の方法。
- 前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動する段階は、前記アースボーリング要素が前記地層の中へと更に掘削することを可能にすることなく前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動する段階を含んでいる、請求項10又は請求項11に記載の方法。
- 前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動する段階は、前記アースボーリング要素が前記地層の中へと掘削し続けている間に前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動する段階を含んでいる、請求項10から12の何れか一項に記載の方法。
- 前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動する段階の後に、前記アースボーリング要素を用いて前記地層の中へと更に掘削する段階、を更に備えている請求項10から請求項13の何れか一項に記載の方法。
- 前記パーカッション要素の前記往復運動部材の底端を回転させる段階であって、前記パーカッション要素の前記往復運動部材を揺動している間に、前記アースボーリング要素の先端の部分に対して突き出ている前記往復運動部材の底端のボタンインサートにボーリング孔の終端と物理的に相互作用させるやり方で、前記パーカッション要素の前記往復運動部材の底端を回転させる段階をさらに備えている、請求項14に記載の方法。
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