KR101275420B1 - 다운-홀 드릴 스트링의 동반 반출 유체 채널링 디바이스 - Google Patents

다운-홀 드릴 스트링의 동반 반출 유체 채널링 디바이스 Download PDF

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아틀라스 코프코 세코록 에이비
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Abstract

유체 채널링 디바이스(10)는 중심축(1c)을 갖고 상기 축(1c)을 따라 하향(D)하여 홀 안으로 전진할 수 있는 다운-홀 드릴 조립체(1)에 사용된다. 상기 조립체(1)는 외부면(2c)과 중앙 보어(2b)와 경계를 이루는 내부면(2a)을 가진 드릴부재(2)를 구비한다. 상기 채널링 시스템은 일반적으로 드릴부재의 내부면(2a)과 외부면(2c) 사이로 신장하도록 드릴부재(2) 내에 제공된 적어도 1개의 통로(12)를 구비한다. 환형의 채널링부재(14)는 드릴부재(2)의 일 부분 둘레에 배치되며, 적어도 1개의 유입구(20), 적어도 1개의 방출구(16) 및, 상기 유입구(20)와 상기 방출구(16) 사이로 신장된 통로(12)를 구비한다. 유입구(20)는 드릴부재의 통로(12)와 유체 소통하게 연결되어 방출구(16)와 중앙 보어(2b)가 유체 소통하게 연결될 수 있다. 상기 방출구(16)는 축(1c)을 따라서 상향(U)하여 그리고 드릴 조립체(1)의 외부방향으로 유체가 향하게 형성된다.
유입구, 방출구, 환형 채널링부재, 드릴부재, 작업 홀, 다운-홀 드릴.

Description

다운-홀 드릴 스트링의 동반 반출 유체 채널링 디바이스{ENTRAINMENT FLUID CHANNELING DEVICE FOR A DOWN-HOLE DRILL STRING}
본 발명은 다운-홀 드릴 스트링(down-hole drill strings)에 관한 것으로서, 특히, 다운-홀 드릴 스트링 내에서 작업유체를 채널이송하는 채널링(channeling) 디바이스에 관한 것이다.
많은 딥-홀(deep-hole) 드릴작업에서는 충분한 홀 세척 속도와 "컷팅물 리프트 제거(cuttings lift)"를 하는데 다량의 공기를 필요로 한다. 적절한 드릴 성능을 위해서는 "깨끗한" 홀을 유지하고 유체 순환을 막거나 손실을 막기 위해 드릴에 의해 생성되는 컷팅물을 작업 홀에서 제거할 필요가 있다. 압축공기와 같은 작업 유체는 일반적으로 홀의 바닥에서 배출되지만, 보충 유체의 유량/속도가 유용한 장소에 작업 홀의 여러 깊이에서도 유체를 배출 또는 방출하는 것이 바람직하다. 그러나, 다운-홀 드릴(DHD: down-hole drill)의 내부 기하형상 또는 구조로 인하여 다운-홀 드릴에 의해 순환될 수 있는 유체의 양 또는 체적은 제한을 받는다. 또한, 드릴 성능은 일반적으로 보충 흐름을 발생하는 우회 흐름으로 초래되는 과도한 내부 배압에 의한 부정적인 영향도 받는다. 더욱이, 대부분의 다운-홀 드릴은 흐름 조절을 위해 분해해야 하는데, 이것은 자격을 갖춘 서비스 기술자에 의해 실시되어야 하는 것으로 일반적으로 시간이 걸리는 과정이다.
또한, 일반적으로 "제트 서브(Jet Subs)"라고 불리는 상용 디바이스가 그런 원하는 공기 흐름을 제공하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 디바이스는 상당히 복잡하고, 드릴 스트링에 별개의 디바이스를 합체하여야 하며, 손상되기도 쉽기 때문에, 일반적으로 신뢰성이 떨어진다. 예를 들어, 상기 디바이스는 일반적으로 스프링 체크 밸브로 역류를 방지하는(깨끗한 고압 공기 공급부로 이물질이 진입하는 것을 방지하는) 트로틀 오리피스(throttle orifices)를 포함한다. 상기 체크 밸브는 흔히 파괴되어 드릴 스트링 안으로 이물질의 진입을 허용하게 된다.
본 발명의 제1면은 다운-홀 드릴 조립체의 유체 채널링 디바이스에 관한 것으로, 상기 드릴 조립체는 중심축을 갖고, 상기 축을 따라 하향하여 홀 안으로 전진가능하며, 적어도 1개의 드릴부재를 포함하는 것이다. 드릴부재는 외부 원주면과 중앙 보어(bore)와 경계를 이루는 내부 원주면을 갖는다. 유체 채널링 디바이스는 대체로 드릴부재와 외부 면과의 사이로 신장하기 위해 드릴부재 내에 배치된 1개 이상의 통로를 포함한다. 드릴부재의 일부분의 둘레에는 대략 환형의 채널링부재가 배치되며, 적어도 1개의 유입구와, 적어도 1개의 방출구, 및 유입구와 방출구와의 사이로 신장되는 통로를 갖는다. 상기 유입구는 드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결되어, 중앙 보어와 방출구가 유체 소통하게 연결된다. 또한, 상기 방출구는 유체가 드릴 조립체의 외부로 향하면서 축을 따라 상향하여 흐르게 형성된다.
본 발명의 다른 면은 다운-홀 드릴 조립체의 유체 채널링 디바이스의 다른 면에 관한 것이다. 즉, 유체 채널링 디바이스는 중앙 보어와 경계를 이루는 내부면, 외부면, 및 드릴부재의 내부면과 외부면 사이로 신장되는 적어도 1개의 통로를 가진 제1드릴부재를 포함한다. 제1드릴부재의 일부분 둘레에 배치될 수 있는 채널링부재는 적어도 1개의 유입구와, 적어도 1개의 방출구 및, 유입구와 방출구 사이로 신장되는 통로를 갖는다. 상기 유입구는 드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결되어, 방출구와 중앙 보어가 유체 소통하게 연결된다. 방출구는 드릴 조립체의 외부방향으로 유체가 향하게 형성된다. 또한, 제1드릴부재에 배치된 채널링부재를 유지하도록, 제2드릴부재는 제1드릴부재와 연결 가능하며, 채널링부재와 접촉 가능하다.
본 발명의 또 다른 면은, 중심축과, 중앙 보어와 경계를 이루는 내부 원주면과, 외부 원주면 및, 내부와 외부면 사이로 신장된 통로를 가진 가늘고 긴 드릴부재를 포함하는 다운-홀 드릴 조립체에 관한 것이다. 상기 드릴부재는 축을 따라 하향하여 홀 안으로 전진 가능하다. 드릴부재의 일부분 둘레에 배치될 수 있는 일반적인 환형의 채널닝부재는 유입구, 방출구, 및 유입구와 방출구 사이로 신장된 통로를 갖는다. 상기 유입구는 드릴부재의 통로와 유체가 소통하게 연결되어 방출구와 드릴부재의 중앙 보어가 유체 소통하게 연결된다. 또한, 방출구는 유체가 중앙축을 따라 상향하며, 드릴 조립체의 외부방향으로 흐르게 형성된다.
본 발명의 또 다른 면은 다운-홀 드릴의 유체 채널닝 디바이스에 관한 것으로, 상기 드릴은 제1 및 제2부재를 포함한다. 제1드릴부재는 레디알(radial) 단부면과, 중앙 보어와 경계를 이루는 내부면, 및 외부면을 갖고, 제2드릴부재는 레디알 단부면을 갖는다. 유체 채널닝 디바이스는 제1드릴부재 내에 제공되며 제1부재 내부 및 외부면과 채널링부재와의 사이로 신장된 통로를 포함한다. 제1드릴부재의 일부분 둘레에 배치 가능한 채널닝부재는 유입구와, 방출구, 및 유입구와 방출구 사이로 신장되는 통로를 갖는다. 상기 유입구는 제1드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결되어, 방출구와 중앙 보어가 유체 소통하게 연결되며, 상기 방출구는 유체를 드릴 조립체의 외부방향으로 유출하게 형성된다. 또한, 제1 및 제2드릴부재의 단부면은 제1부재의 일부분 둘레에 배치되는 채널닝부재를 보유하도록 채널링부재와 접촉한다.
도1은 작업 홀에 배치되어 나타낸, 본 발명에 따른 유체 채널링 디바이스를 구비한 드릴 스트링의 부분 절단된 입면도이다.
도2는 도1의 드릴 스트링을 확대 절취한 단면도이다.
도3은 유체 채널링 디바이스를 구비한 드릴부재의 사시도이다.
도4는 도3의 드릴부재와 채널링 디바이스의 확대 절취된 사시도이다.
도5는 도4에 도시한 드릴부재와 유체 채널링 디바이스의 분해도이다.
도6은 채널링 디바이스의 채널링부재를 확대한 축방향 횡단면도이다.
도7은 2개의 드릴부재 사이에 배치된 유체 채널링 디바이스의 축방향 횡단면도이다.
도8은 도7의 드릴부재와 유체 채널링 디바이스를 확대 절취한 단면도이다.
도9는 유체 채널링 디바이스의 차단 부재의 사시도이다.
도10은 차단 부재의 축방향 횡단면도이다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 기술되는 구성 및 부품의 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명은 본원에 기재되는 것 외에 다른 실시예 또는 다른 방식으로 실시될 수 있는 것이다. 또한, 본원에 기술된 기술용어와 표현들은 설명을 목적으로 사용된 것으로, 사용된 용어와 표현으로 본원이 한정되지 않는다. 본원에 사용된 '구비하는', '포함하는', 또는 '가진' 등의 표현은 등가의 가치로 그 유사 표현을 포함하는 의미로 사용된 것이다. 특정하거나 다르게 한정하여 사용하지 않는 한, '장착된', '연결된', '지지된', '결합된' 등의 표현은 넓은 의미로 사용된 것으로, 직간접적인 장착, 연결, 지지, 결합의 의미를 포함하여, 1개 이상의 다른 부재가 그 사이에 개재되는 부재 사이의 간접적인 연결과 중간에 개재되는 다른 부재를 가지지 않은 2개 부재 사이의 직접적인 연결을 모두 포함하고 사용한 것이다. 또한, '연결된'과 '결합된'은 물리적 또는 기계적 연결 또는 결합으로 한정하지 않는다. 추가로, 사용된 '하부', '상부', '상향', '하향'의 표현은 도면을 참고로 하여 지시된 방향이다. 사용된 '내부', '내부방향', 및 '외부', '외부방향'의 표현은 각각 기재된 요소의 중력중심 또는 지시된 축으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향에 기준한 것이다.
본원의 도면에서는 유사 도면번호가 유사 구성요소를 지칭하는데 사용되었으며, 도1 내지 도10의 도면은 작업 홀(H) 내에 배치될 수 있는, 바람직하게는 드릴 '스트링'(1)으로 있는 다운-홀 드릴 조립체(1)이며, 상단부와 하단부(1a, 1b) 및 상기 단부(1a, 1b) 사이로 신장되는 중심축(1c)을 가진 다운-홀 드릴 조립체(1)에 대한 유체 채널링 디바이스(10)의 바람직한 실시예를 나타낸다. 드릴 스트링(1)은 축(1c)을 따라서 하향(D)하여 홀(H) 안으로 전진가능하며, 적어도 제1드릴부재(2)와, 제1드릴부재(2)에 연결된 제2드릴부재(3) 및 유체-활성 충격 드릴(4)을 구비한다. 상기 충격 드릴(4)은 2개의 부재(2, 3) 중의 하나를 제공하거나 또는 후술되는 바와 같이 2개의 부재(2, 3)에 단순하게 연결될 수 있는 것이다. 또한, 제1드릴부재(2)는 도7과 도8에 양호하게 나타낸 바와 같이, 중앙 보어(2b)와 경계를 이루는 내부 원주면(2a)과 외부 원주면(2c)을 갖고, 상기 보어(2b)는 작업 유체의 소스(도시 않음)와 유체 소통하게 연결되어 있다. 본 발명의 채널링 디바이스(10)는 기본적으로 제1드릴부재(2) 내에 설치된 적어도 1개, 양호하게는 다수개의 통로(12)와, 제1드릴부재(2)의 "기부"(11) 근방에 배치되는 대략 환형의 채널링부재(14)를 포함한다. 채널링부재(14)는 적어도 1개, 양호하게는 복수개의 방출구(16)를 갖고, 각각의 방출구(16)는 유체(fE)가 드릴 스트링(1)의 외부로(예를 들어, 드릴 스트링 부품의 외부이면서 홀(H)의 내부) 향하고, 축(1c)을 따라 상향(U)하게 형성된다.
특히, 각각의 드릴부재의 통로(12)는 일반적으로 제1부재의 내부면과 외부면(2a, 2c)과의 사이로 신장되며, 후술하는 바와 같이 1개 이상의 방출구(16)와 드릴부재의 보어(2b)가 유체 소통하게 연결된다. 드릴부재의 통로(들)(12)는 각각의 부재의 내부면(2a)에 위치한 유입구(12a)와 부재의 외부면(2b)에 위치한 배출구(12b)를 포함한다. 채널링부재(14)는 적어도 1개, 양호하게는 복수개의 유입구(20)와 적어도 1개, 양호하게는 복수개의 통로(22)를 구비한다. 각각의 채널링부재의 통로(22)는 유입구(20)의 분리된 1개의 유입구와 방출구(16)의 분리된 1개의 방출구와의 사이로 신장된다. 1개 이상의 채널링부재의 유입구(20)가 드릴부재의 통로(들)(12)와 유체 소통하게 연결되어 방출구(들)와 드릴부재의 중앙 보어(2b)가 유체 소통하게 연결되고, 따라서 보어(2b)와 작업 홀(H)과의 사이에 유로가 확립된다.
상술된 구조에서, 드릴 스트링(1)이 제1부재의 중앙 보어(2b) 내에 작업 유체(F)(예를 들면 압축공기)를 포함하면, 유체의 일부(fp)가 채널링부재의 통로(들)(22)를 통해 방출구(들)(16) 밖으로 드릴부재의 통로(들)(12)를 통해 흐른다. 또한, 상술한 바와 같이, 각각의 방출구(16)는 양호하게 드릴 상단부(1a)를 향하는 방향으로 그리고 드릴 중심축(1c)을 따르는 방향으로 특정 방출구(16) 밖으로 유체(fE)를 흘러보내는 구성이다. 상술한 바와 같이, 드릴 스트링(1)이 작업 홀(H)(즉, 드릴 스트링(1)에 의해 형성된 홀) 내부에 배치되면, 방출구(들)(16) 밖으로 흐르는 유체(fE)는 드릴 스트링의 상단부(1a) 쪽으로 상향(U)하여 배치되게 홀(H) 내에 위치한 이물질(C)(즉, 천공파쇄석, 암석 절단편, 흙 덩어리, 이물질, 등)을 동반 반출(entrain)하여, 홀(H)에서 제거한다. 특히, 도2에 도시한 바와 같이, 드릴 홀(H)은 내부 원주면(SH)을 갖고 그리고 드릴 스트링(1)은 홀 내부면(SH)으로부터 방사 내부방향으로 떨어져 있는 외부 원주면(SD)(드릴부재의 외부면을 포함)을 가져서 환형의 제거 통로(PR)를 형성하고, 유체 유동(fE)에 의해 동반 반출된 이물질(C)은 일반적으로 제거 통로(PR)를 통해 홀의 상단부(HT) 밖으로 이동된다. 따라서, 유체 채널링 디바이스(10)는 기본적으로 작업 홀(H) 내의 물질을 제거하기 위해 1개 이상의 동반 반출 유체 유동부(fE)를 생성하는 역할을 하고, 또한, 후술되는 바와 같이, 충격 드릴(4) 내의 역압력을 감소시킨다.
양호하게, 채널링부재(14)(도시한 바와 같은) 또는 제1드릴부재(2)(도시하지 않은 구조)는, 채널링부재(14)가 드릴부재의 기부(11)상에 배치되었을 때, 오목부(21)가 후술하는 바와 같이 밀봉부재(24)용 간극 공간과 환형의 유체 챔버(23)를 제공하도록 위치한 원주 둘레-연장 내부 오목부(21)를 갖는다. 상기 채널링부재의 통로(22)는 각각의 오목부(21)에 유체 소통하게 연결되어, 환형의 유체 챔버(23)가 드릴부재의 통로(12)가 채널링부재의 통로(22)에 유체 소통하게 연결된다. 즉 다시 말해서, 유체는 드릴 통로(들)(22)에 유입하기에 앞서 환형의 유체 챔버(23) 내로 드릴 통로(들)(12)를 통해 유출된다. 유체 챔버(23)는 유체 채널링 디바이스(10)를 통한 유체 흐름을 향상하여, 후술하는 바와 같이 드릴 스트링(1) 내의 배압력의 감소를 돕는다. 그러나, 다르게는, 채널링 디바이스(10)가 유체 챔버(23) 없이(즉, 채널링부재의 오목부(21) 없이), 채널링부재의 통로(22)와 직접적으로 유체 소통하게 연결된 드릴부재의 통로(12)를 갖고 구성되어, 드릴 배출구(12b)가 채널링부재의 입력 유입구(20)에 인접하여 배치된다.
또한, 유체 채널링 디바이스(10)는 양호하게 드릴부재의 기부(11)와 채널링부재(14)와의 사이에, 양호하게는 실내 오목부(21) 내에 적어도 부분적으로 배치된 밀봉부재(24)를 부가로 포함하며, 그리고 1개 이상의 드릴부재 통로(12) 안으로 유체가 흐르는 것을 방지하는 구조로 이루어진다. 즉, 밀봉부재(24)는, 드릴부재의 보어(2b)로부터 제1방향으로 채널링부재(14) 쪽으로 통로(들)(12)를 통해 유체가 흐르는 것을 허용하면서, 채널링부재(14)로부터 제2방향으로 중앙 보어(2b) 쪽으로 흐르는 유체흐름과 고체 물체(천공파쇄석(C), 이물질 등) 양쪽을 포함하는 흐름을 막는 구성이다. 따라서, 밀봉부재(24)는 유체 채널링 디바이스(10)를 통해 드릴 스트링(1)이 유입됨으로 인해서 발생하는 오염을 방지하는 구조이다. 바람직하게, 밀봉부재(24)는 드릴부재의 기부(11)에 대해 배치된 가요성 링(26)을 구비하여, 드릴부재 통로의 배출구(들)(12b) 위로 신장하여 형성된다. 상기 링(26)은 드릴부재 통로(들)(12) 내에 유체 압력에 의해 방사 외부방향으로 편향성이 있어서, 유체가 1개 이상의 배출구(12b) 밖으로 흘러나가게 한다. 가장 양호하게는, 밀봉부재(24)가 폴리머제 "0-링"으로 제공되면서, 선택적으로 드릴부재 통로(들)(12)를 밀봉하는 역할을 하는 적절한 디바이스 또는 부품으로 제공되는 것이다.
도8을 참고로 하여 설명한다. 제1 및 제2드릴부재(2, 3)는 각각 양호하게 후술되는 바와 같이 2개의 부재(2, 3)가 결합되면 타 단부면(SE2, SE1)과 각각 대면하는 레디알 단부면(SE1, SE2)을 갖는다. 채널링부재(14)는 드릴부재(2, 3)가 서로 연결되면 2개의 드릴부재 단부면(SE2, SE3) 중의 각각의 1개에 의해 접촉되고 그 사이에 배치되어, 제1부재의 기부(11)상에 배치된 채널링부재(14)를 유지한다. 따라서, 유체 채널링 디바이스(10)는 종래 드릴 스트링(1)의 현존 연결부(J)에 통합되지만, 단일 드릴부재(2)의 "중간" 또는 보다 중심에 가깝게 위치한 부분에 합체된다.
상기 배치로, 채널링부재(14)는 2개의 드릴부재(2, 3)를 분리하여, 기부(11)로부터 또는 기부상에 채널링부재(14)를 제거 또는 설치하고, 2개의 드릴부재(2, 3)를 재연결하여, 제1드릴부재(2)(또한 드릴 스트링(1))에 제거가능하게 배치되며, 선택적으로 드릴부재로부터 제거된다. 따라서, 채널링부재(14)는 파스너, 나사 체결구, 또는 기타 다른 수단의 필요없이 드릴부재(2)에 유지된다. 또한, 제1드릴부재(2)는 부가로 기부(11)를 제공하는 샤프트 섹션(2d)을 구비하여, 채널링부재(14)가 샤프트 섹션(2d)의 적어도 일부분 위에 배치되고, 제1부재의 단부면(SE1)은 샤프트(2d)를 중심으로 원주방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 제2드릴부재(3)는 제2부재의 단부면(SE2)을 제공하는 개방 단부(3a)를 갖고, 제1부재의 샤프트 섹션(2d)은 2개의 드릴부재(2, 3)를 연결하도록 제2드릴부재의 개방 단부(3a) 내에 배치되어, 단부면(SE1, SE2) 사이에 드릴부재의 기부(11)에 배치된 채널링부재(14)도 유지한다. 가장 바람직하게는, 제1부재 샤프트 섹션(2d)이 외부 나사부(2e)를 갖고 그리고 제2드릴부재(3)가 이하에서 상세하게 기술하는 바와 같이 제1 및 제2드릴부재(2, 3)를 해제가능하게 연결하도록 샤프트 섹션(2d)을 수용하는 구조로 이루어진 나사 구멍(3b)을 갖는 것이다.
도3 내지 도8을 참고로 설명한다. 채널링부재(14)는 양호하게 축(31)을 중심으로 원주방향으로 연장된 내부 및 외부면(32, 34)과 중심축(31)을 가진 환형 몸체(30)를 구비한다. 채널링부재의 유입구(들)(20)는 몸체의 내부면(32)에 위치하며, 방출구(들)(16)는 몸체의 외부면(34)에 위치한다. 원주 내부면(32)은 드릴부재의 기부(11)를 수용하는 크기의 중앙 보어(36)를 형성한다. 부가로, 환형 몸체(30)는 양호하게 상술한 바와 같이 내부 오목부(21)를 구비하고, 내부 오목부는 몸체의 내부면(32)으로부터 반경 외부방향으로 갈라져 나오고 그리고 몸체 축(31)에 대하여 원주방향으로 신장된다.
또한, 양호하게 몸체의 외부면(34)은, 채널링부재(14)가 제1드릴부재(2)상에 배치되면 제1드릴의 단부(1a)를 향하는 방향으로 대면하는 반경방향 신장 또는 경사진 배출구의 단면(35)을 갖는다. 1개 이상의 방출구(16)는 각각 양호하게 상기 축(31)을 중심으로 원주방향으로 떨어지도록 배출구의 단면(35)에 위치하게 된다. 더욱이, 채널링부재 통로(들)(22)는 적어도 각각의 통로(22)의 적어도 일부분이 몸체의 축(31)을 따라 신장되도록 형성되는데, 가장 바람직하게는, 몸체 축(31)에 대해 반경방향으로 그리고 평행한 방향으로 몸체(30)를 통해 연장되도록 반경-외부방향으로 각을 이루고 형성되는 것이다. 그럼으로서, 각각의 통로(22)를 통해서 상관 방출구(16) 밖으로 흐르는 유체가, 상술한 바와 같이 그리고 후술되는 바와 같이 드릴 스트링의 상단부(1a)를 향하는 방향으로 향하게 된다. 또한, 양호한 환형 몸체(30)는 마주하는 제1 및 제2레디알 단부면(40, 41)을 갖고, 상기 단부면은 상술되었으며 상세히 후술되는 바와 같이 채널링부재(14)의 유지를 위해 몸체의 단부면(SE2, SE3) 중의 분리된 하나에 의해 각각 접촉 가능하다.
기술된 유체 채널링 디바이스(10)의 기본 부품을 가진 본 발명의 상술된 요소와 그외 다른 요소에 대해서 이하에 부가로 설명한다.
도1, 도2 및 도7을 참고로 설명한다. 본 발명의 유체 채널링 디바이스(10)에는 양호하게 기본적으로 유체작동 충격 드릴(4)과 1개 이상의 드릴 파이프(5) 또는 칼라(도시되지 않음)를 구비하는 종래의 다운-홀 드릴 스트링(1)에 사용된다. 드릴 스트링(1)은 후술되는 바와 같이 드릴 스트링(1)상에 다양한 구역에 설치된 단일의 유체 채널링 디바이스(10)(도1에 도시) 또는 복수개의 유체 채널링 디바이스(10)를 사용할 수 있다. 양호하게, 드릴(4)은 작업 유체(F)로서 압축공기에 의해 동작하지만, 선택적으로 다른 압축가스 또는 액체(예, 물)로 동작할 수도 있다. 드릴(4)은 케이싱(6)과, 케이싱(6)의 상단부(6a)에 부착된 유체 배분 후방 헤드(7)와, 피스톤(도시되지 않음) 및 상기 케이싱(6) 내에 각각 배치된 척(8)을 구비한다. 상기 척(8)은 1개 이상의 비트(9)를 보유하고 그리고 비트가 바위, 흙 등과 같은 작업 물질 안에서 구동하여 절단하도록 피스톤에 의한 충격을 가할 수 있다. 드릴부재 통로(12)와 기부(11)를 제공하는 제1드릴부재(2)는 후방 헤드(7), 케이싱(6), 1개의 드릴 파이프(5) 또는 드릴 스트링(1)의 드릴 칼라(도시되지 않음)의 어느 하나이고 그리고 제2드릴부재(3)는 후방 헤드(7), 케이싱(6), 드릴 파이프(5) 또는 칼라의 어느 하나이다. 부가로, 하나의 유체 채널링 디바이스(10)는 후방 헤드(7)와 기부근처 드릴 파이프(5) 사이에 제공될 수 있으면, 다른 채널링 디바이스(10)를 2개의 드릴 파이프(5) 사이에 제공될 수 있다.
유체 채널링 디바이스(10)가 후방 헤드(7)와 드릴 파이프(5) 사이와 같은(도1 참고), 제1부재의 기부(11)에 보유되도록 2개의 드릴부재(2, 3) 사이에 배치되는 것이 바람직하더라도, 상기 유체 채널링 디바이스(10)는 제1드릴부재(2)의 중간 부분에 배치되고, 적절한 수단(예, 클립, 키, 파스너 등)에 의해 그 위에 유지되게 할 수 있다. 또한, 제1드릴부재(2)는 외부 나사진 섹션(2e)을 갖는 것이 바람직하지만, 보다 바람직하게는 샤프트 섹션(2d) 위에 외부 나사진 섹션(2e)을 갖는 것이다. 제2드릴부재(3)는 제2부재의 개방단부에 근접하여 배치된 내부 나사진 섹션(도시되지 않음)을 갖고, 상기 2개의 나사진 섹션은 제1드릴과 제2부재(2, 3)와 제거가능하게 짝을 이루고 결합 될 수 있다. 선택적으로, 2개의 드릴부재(2, 3)가 1개 이상의 러그 및 오목부 연결구(lug and recess connections), 키이, 나사 파스너와 같은 다른 적절한 수단에 의해 결합 될 수 있다.
도3 내지 도5, 도7 및 도8을 참고로 설명한다. 제1드릴부재(2)는 양호하게 드릴축(1c)과 공선상에 있는 중심축(2f)을 갖고, 기부(11)는 양호하게 드릴부재(2)의 원형의 관형 섹션으로 주어진다. 도시한 바와 같이, 드릴부재의 기부(11)는 대부분 양호하게 부재의 샤프트 섹션(2d)에 제공되며, 나사진 섹션(2e)으로부터 내부방향으로 떨어져 있지만, 드릴부재(2)의 다른 적절한 부위에 위치시킬 수 있다. 각각의 드릴부재의 통로(12)는 일반적으로 축(2f)에 대해서 방사방향으로 신장하지만, 선택적으로 부분적으로 축방향으로(즉, 부재의 축(2f)에 대해 평행하게) 신장하도록 경사지게 하고 축(2f) 둘레로 원주방향으로 떨어져 있게 할 수 있다.
양호하게, 1개 이상의 드릴부재의 통로(12)는 각각 제1드릴부재(2)의 기부(11)를 통해 신장되어, 채널링부재(14)가 그 위에 배치될 때, 채널링부재(14)는 드릴 통로(12)의 전체 주위로 원주방향으로 신장된다. 선택적으로, 드릴부재의 통로(12)가 기부(11)에 인접한 드릴부재(2)의 일부분을 통해 신장하면, 드릴부재의 통로(12)는 채널링부재의 통로(22)와 유체 소통하게 연결되도록 적어도 부분적으로 축방향으로 신장하여야 한다(구조는 도시하지 않음). 또한, 드릴부재의 기부(11)는 외부면(2c)으로부터 반경 내부방향으로 그리고 축(2f) 둘레에 원주방향으로 신장하는 리테이너 오목부(46)를 갖는다. 밀봉부재(24)의 방사방향 최내측 부분은 리테이너 오목부(46) 내에 배치되어 드릴부재 배출구(12b)에 위치한 부재(24)를 유지한다.
도3 내지 도8을 참고로 설명한다. 채널링부재(14)의 환형 몸체(30)는 양호하게 드릴부재의 기부(11) 둘레에 설치되도록 일반적으로 원형으로 형성되지만 예를 들어 타원형, 육각형, 사각형 등과 같은 다른 적절한 형상으로 형성될 수도 있다. 바람직하게, 몸체의 외부면(34)은 다음과 같은 3개의 섹션(35, 37, 39)을 갖는다. 즉, 상술한 바와 같이 경사 면의 섹션(35), 상부 레디알(radial) 단부면(41)에 근접하여 위치한 상부 원주면 섹션(37) 및, 상부 원주면 섹션(37)에 대해 반경 외부방향으로 떨어져 있고 하부 레디알 단부면(40)에 인접하여 배치된 하부 원주 단부면(39)(도6에 도시)을 갖는다. 경사진 배출면 섹션(35)은 각도진 면의 섹션(37)에 배치된 방출구(16)가 상술한 바와 같이 유체가 반경 외부방향으로 그리고 드릴 상단부(1a)쪽으로 상향하여 그를 통해 향하게 2개의 원주면 섹션(37, 39)사이로 축방향으로 신장된다. 선택적으로, 배출면 섹션(35)은 반대편으로 경사져서 대체로 방사방향으로 신장되거나 또는 대체로 축방향으로 신장될 수 있다.
또한, 방출구(16)는 경사진 배출면 섹션(35)에 대해(또한 축(31)에 대해) 원주방향으로 떨어져 있고, 채널링부재의 통로(22)와 유입구(20) 양쪽은 중심축(31)에 대하여 원주방향으로 떨어져 있다. 또한, 채널링부재의 통로(22)는 상관 유입구(20)로부터 그리고 상관 방출구(16)를 향하는 방향으로 대략 반경 외부방향(그리고 축방향)으로 신장하도록 각각 양호하게 경사진다. 방출구(16)의 이런 배치로, 유체 채널링 디바이스(10)는 드릴 상단부(1a)를 향하는 방향으로 축(1c)을 따라 상향(U)하여 작업 유체(F)의 동반 반출되는 흐름(들)(fE)을 제공한다. 그런 결과로, 상향하여 동반하는 반출 흐름(fE)은, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 홀 바닥 단부(HB)에 있는 천공파쇄석(C)과 기타 다른 이물질이 흐름부로 흡인되거나 동반 반출되고 그 후에 홀 정상 단부(HT)로 위치 이동되게 하는, 드릴(4)에 대한 작업 홀(H)의 하부 환형부분(HL)에서의 부분적인 진공을 발생한다.
또한, 방출구(16)와 채널링부재의 통로(22)는 각각 크기를 조절할 수 있어서 필요한 용적 비율로 채널링부재(14)를 통한 흐름을 조절한다. 즉, 통로(22)와 방출구와 유입구(16, 20)의 크기 증가에 의해, 방출구(16)에서 유출되는 유량이 증가하며, 그 역으로도 성립한다. 방출구와 유입구(16, 20) 그리고 통로(22)의 크기는 부싱 또는 다른 삽입체를 제거하여, 드릴 작업, 리밍 작업 또는 다른 적절한 기계 작업으로 증가시킬 수 있고, 선택적으로 작은 직경을 갖도록 방출구와 유입구(16, 20) 및 통로(22)를 부싱/삽입체 설치 또는 용접과 재-드릴 작업으로 감소시킬 수 있다. 부가하여, 유체 채널링 디바이스(10)가 각각이 다른 크기의 방출구와 유입구(16, 20) 및 통로(22)를 가진 2개 이상의 채널링부재(14)를 구비하여(도시되지 않음), 부재(14)의 특별한 1개가 적절하게 사용되어 원하는 유속을 제공한다.
특정하게 도9와 도10을 참고로 하여 설명한다. 유체 채널링 디바이스(10)는 양호하게 채널링부재(14)가 제1드릴부재(2)와 분리되면 드릴부재의 기부(11)에 대해 배치될 수 있는 차단 부재(50)를 부가로 포함한다. 차단 부재(50)는 양호하게 흐름 통로 또는 포트 없이 형성되고 드릴부재의 기부(11)에 적합하게 설치되는 크기로 이루어진 고체의 환형 부재 또는 링이다. 차단 부재(50)는 기부(11)에 대해 배치되었을 때 유체가 드릴부재의 통로(12)를 통해 흐르는 것을 막게 형성된다. 따라서, 차단 부재(50)가 채널링부재(14)의 위치에 사용되면, 유체 채널링 디바이스(10)는 드릴 피스톤(도시되지 않음)에 대한 최대 유체 흐름이 필요할 때 유익한 임의적인 동반 반출되는 유체 흐름(들)(fE)을 발생하지 않는다.
양호하게, 채널링부재(14)는 샤프트 섹션(2d)의 자유 단부에 채널링부재(14)를 먼저 위치 설정하여 드릴부재의 기부(11)에 제거가능하게 설치된다. 다음, 채널링부재(14)는 부재의 중심축(2f)을 따라 배치되어, 샤프트 섹션(2d)이, 채널링부재 몸체(30)가 기부(11)에 대해 배치될 때까지 몸체의 중앙 보어(36) 내에 유입되어 배치된다. 몸체의 내부면(32)이 부재의 외부면(2c)에 대해 나란하게 배치되는 지점에서, 몸체의 내부 오목부(21)는 드릴부재의 리테이너 오목부(46)에 반경방향으로 정렬되고 그리고 양호한 밀봉부재(24)가 양쪽 오목부(21, 46) 내에 부분적으로 배치된다. 다음, 채널링부재의 유입구(20)가 유체 챔버(23)를 경유하여 드릴부재 통로의 배출구(12b)에 유체 소통하게 연결되어, 방출구(16)와 드릴부재의 보어(2b)가 유체 소통하게 연결된다. 차단부재(50)는 드릴부재의 통로(12)를 밀봉하는 것과 유사한 형식으로 설치된다.
드릴 스트링(1)과 드릴(4)을 사용하는 동안에, 작업 유체의 주 흐름(F)은 구동부를 향하는 방향으로의 경로로 보어(2c)를 통해 지나가서, 피스톤(도시되지 않음)이 왕복운동하도록 드릴 케이싱(6) 내부에 챔버(도시되지 않음)로 복귀하게 한다. 메인 유체의 흐름(F)의 일 부분(fp)은 상관 드릴부재의 통로(12)를 통해 통로 배출구(12b)를 유출하여 각각의 드릴부재 유입구(12a) 안으로 흘러가서, 밀봉부재(24)가 반경 외부방향으로 편향을 일으키어 상기 유체 부분(fp)이 유체 챔버(23) 안으로 흘러가게 한다. 그 후, 챔버(23) 내에 유체(Fc)는 상관 채널의 통로(22)를 통해 방출구(16)를 유출하여 1개 이상의 채널링부재 유입구(20) 안으로 흘러가서 상향하는 동반 반출 흐름부(fE)를 제공한다. 그런데, 드릴부재(2) 내에서 흐르는 작업유체가 없으면, 밀봉부재(24)는 드릴부재의 통로(22)를 통해 드릴부재의 보어(2c)로 오염물이 유입하는 것을 막는다.
본 발명의 유체 채널링 디바이스(10)는 동반 반출물 흐름(fE)을 발생하는 종래 공지된 디바이스 또는 방법을 능가하는 많은 이점을 제공한다. 채널링 디바이스(10)는 기부(11)를 형성하도록 임의적인 편리한 장소에 드릴부재의 통로(12)를 제공하고(예, 컷팅 또는 드릴링), 그 위에 채널링부재(14)를 설치하여 현존 드릴 스트링(1)에 상당히 용이하게 합체된다. 유체 채널링 디바이스(10)는 단일 채널링부재(14)의 채널링부재의 통로(22)의 크기를 확대 또는 감소하거나 또는 다른 크기의 통로(22)에 1개 이상의 추가 채널링부재(14)를 제공하여 간단하게 조정한다. 채널링 디바이스(10)는 디바이스(10)가 기부 근방에 위치하는 연결부(J)를 단지 조립해제하여 조정하거나 수리(예를 들면, 청소)하기에 용이하게 접근할 수 있다. 또한, 유체 채널링 디바이스(10)는 상술한 바와 같이 배압을 감소하여 드릴 성능을 향상한다.
당 분야의 기술인은 상술된 실시예를 통해 본원 발명의 범위를 이탈하지 않는 범위내에서 변경 및 개조할 수 있을 것이다. 본원은 첨부 청구범위에 의해 한정되며, 발명의 정신을 이탈하지 않는 범위내에서 이루어지는 변경 및 개조를 모두 포함하는 것임을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (32)

  1. 중심축을 갖고, 상기 중심축을 따라 하향하여 홀 안으로 전진 가능한 다운-홀 드릴 조립체이며, 중앙 보어와 경계를 이루는 내부 원주 면과 외부 원주 면을 가진 적어도 1개의 드릴부재를 구비하는 다운-홀 드릴 조립체의 유체 채널링 디바이스에서, 상기 유체 채널링 디바이스는:
    드릴부재의 내부면과 외부면과의 사이로 신장하기 위해 상기 드릴부재 내에 제공된 적어도 1개의 드릴부재의 통로와;
    드릴부재의 일부분의 둘레에 배치 가능하며, 적어도 1개의 유입구와 적어도 1개의 방출구 및 유입구와 방출구 사이에서 신장된 채널링부재의 통로를 가진 환형의 채널링부재를 포함하며;
    상기 유입구는 방출구와 중앙 보어가 유체 소통하게 결합하기 위해 드릴부재의 통로에 유체 소통하게 연결 가능하며, 상기 방출구는 유체가 드릴 조립체의 외부로 그리고 상기 축을 따라 상향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 드릴부재의 중앙 보어는 상기 보어 내의 작업유체의 일부가 드릴부재의 통로와 채널링부재의 통로를 통해 방출구에서 유출되게 작업유체의 소스에 유체 소통하게 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 드릴 조립체는 상단부와 하단부를 갖고, 상기 중심축은 상단부와 하단부 사이에 신장되며, 채널링부재 방출구는 유체가 드릴 조립체의 상단부를 향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 드릴 조립체가 작업 홀 내에 적어도 부분적으로 배치될 때, 채널링부재의 방출구에서 유출하는 유체는 이물질이 드릴 상단부를 향하는 방향으로 이동하도록 상기 홀 내에 위치한 이물질과 동반하여 이동하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 작업 홀은 내부 원주면을 구비하고, 상기 드릴 조립체는 환형 통로를 형성하도록 홀 내부면에서 내부 방사방향으로 떨어져 있는 외부 원주면을 구비하고, 방출구에서 유출하는 유체와 동반하여 반출되는 이물질은 환형 통로를 따라 위치 이동하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 드릴부재와 채널링부재와의 사이에 배치 가능하며, 상기 드릴부재의 통로 안으로의 유체 흐름을 막게 형성된 환형 밀봉부재를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 드릴부재의 통로는 배출구를 갖고, 상기 밀봉부재는 드릴부재의 통로의 배출구 위로 연장하기 위해 드릴부재 부분의 둘레에 배치되는 가요성 링을 구비하고, 상기 링은 배출구에서 유체 압력에 의해 반경 외부방향으로 편향하여 유체가 유출될 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 채널링부재는 드릴부재 부분의 둘레에 제거 가능하게 배치되며;
    상기 유체 채널링 디바이스는 채널링부재가 드릴부재에서 분리되면 드릴부재 부분의 둘레에 배치될 수 있는 환형의 차단 부재로서 상기 드릴부재의 통로를 통과하는 유체 흐름을 막게 형성된 차단 부재를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 드릴부재와 상기 채널링부재의 하나는 원주 둘레 오목부를 갖고, 상기 오목부는 채널링부재가 드릴부재 부분에 배치될 때 상기 오목부가 드릴부재 부분과 채널링부재와의 사이에 위치한 환형의 유체 챔버를 제공하게 배치되며, 상기 환형 챔버는 드릴부재의 통로를 채널링부재 통로에 유체 소통하게 연결하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 채널링부재 통로는 채널링부재를 통과하는 흐름을 조절하기 위해 크기를 설정 가능한 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 드릴부재는 드릴부재 부분을 제공하는 샤프트 섹션을 구비하고, 상기 채널링부재는 샤프트 섹션에 배치 가능한 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 드릴부재는 제1드릴부재이며, 드릴 조립체는 부가로 개방 단부를 가진 제2드릴부재를 구비하고, 제1부재의 샤프트 섹션은 상기 2개의 드릴부재를 연결하기 위해 제1드릴부재에 배치된 채널링부재를 유지하도록 적어도 부분적으로 제2부재의 개방 단부 내에 배치 가능한 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 드릴부재는 제1드릴부재이며, 부가로 단부면을 갖고;
    상기 드릴 조립체는 부가로 제1드릴부재에 연결가능하며 단부면을 가진 제2드릴부재를 구비하고;
    상기 채널링부재는 제1부재 부분에 배치된 채널링부재를 유지하기 위해 2개의 드릴부재가 연결될 때 제1 및 제2드릴부재의 단부면 사이에 배치되어 각각에 의해 접촉되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 제1 및 제2드릴부재의 각각은 후방 헤드, 케이싱, 드릴 파이프, 및 드릴 칼라 중의 하나인 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  15. 제1항에 있어서, 상기 채널링부재는 중심축과, 제1 및 제2레디알 단부면, 및 상기 축에 대해 원주방향으로 신장된 내부 및 외부면을 가진 환형 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 내부면은 드릴부재 부분을 수용하는 크기의 중앙 보어를 한정하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 채널링부재의 적어도 일부분이 몸체의 축을 따라 연장하도록, 상기 채널링부재의 외부면은 방사방향 연장 섹션을 갖고, 상기 방출구는 방사방향 연장 면 섹션에 위치되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  17. 제15항에 있어서, 상기 환형 몸체는, 몸체 축의 둘레에 원주방향으로 연장하며, 상기 몸체의 내부면에서 반경-외부방향 및 상기 제1 및 제2단부면의 한쪽에서의 축방향 중의 적어도 1개의 방향으로 신장되는 오목부를 포함하고; 상기 몸체의 오목부는 채널링부재가 드릴부재의 기부에 배치될 때 드릴부재와 채널링부재와의 사이에 환형의 유체 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며, 상기 환형 챔버는 드릴부재의 통로를 상기 채널링부재의 통로에 유체 소통하게 연결하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  18. 제1항에 있어서, 상기 드릴부재는 드릴부재의 내부면과 외부면과의 사이로 각각 신장하는 복수개의 통로를 구비하고;
    상기 채널링부재는 복수개의 유입구와, 복수개의 방출구 및, 유입구의 분리된 하나와 방출구의 분리된 하나와의 사이로 각각이 신장된 복수개의 채널링부재의 통로를 구비하고;
    각각의 채널링부재의 유입구는 적어도 1개의 드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  19. 제18항에 있어서, 복수개의 드릴부재의 통로는 드릴 조립체의 축에 대해 원주방향으로 떨어져 배치되고, 복수개의 채널링부재의 통로는 축에 대해 원주 방향으로 떨어져 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  20. 다운-홀 드릴 조립체의 유체 채널링 디바이스에 있어서, 상기 유체 채널링 디바이스는:
    중앙 보어와 경계를 이루는 내부면과, 외부면, 및 드릴부재의 내부면과 외부면 사이로 신장된 적어도 1개의 드릴부재의 통로를 가진 제1드릴부재와;
    제1드릴부재의 일부분의 둘레에 배치 가능하며, 적어도 1개의 유입구와 적어도 1개의 방출구 및 상기 유입구와 방출구 사이로 신장된 채널링부재의 통로를 갖는 채널링부재 및;
    제1드릴부재에 배치되는 채널링부재를 유지하기 위해 제1드릴부재에 연결가능하며 채널링부재와 접촉 가능한 제2드릴부재를 포함하며;
    상기 유입구는 방출구에 중앙 보어가 유체 소통하게 결합하기 위해 드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결 가능하며, 상기 방출구는 드릴 조립체의 외부방향으로 유체가 향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  21. 제20항에 있어서, 제1 및 제2드릴부재의 각각은 후방 헤드, 케이싱, 드릴 파이프, 및 드릴 칼라 중의 하나인 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제1드릴부재는 외부 나사부를 가진 샤프트 섹션과, 상기 샤프트 섹션의 둘레에서 원주방향으로 신장된 레디알 단부면을 구비하고; 상기 채널링부재는 샤프트 섹션 둘레에 배치 가능하며, 상기 제2드릴부재는 나사구멍과 상기 나사구멍의 둘레에서 원주 방향으로 신장된 레디알 단부면을 구비하고, 상기 나사 구멍은 채널링부재가 제1부재의 단부면과 제2부재의 단부면 사이에 배치되도록 제1부재의 샤프트 부분을 수용하고 제1 및 제2드릴부재를 제거가능하게 연결하게 형성된 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  23. 제20항에 있어서, 상기 채널링부재는 중심축과, 제1 및 제2레디알 단부면, 및 상기 축에 대해 원주방향으로 연장된 내부 및 외부면을 가진 환형 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 내부면은 제1드릴부재 부분을 수용하는 크기의 중앙 보어를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  24. 제23항에 있어서, 상기 환형 몸체는 부가로 대면하는 레디알 단부면을 갖고, 제1 및 제2드릴부재의 각각은 제1드릴부재 부분에 배치된 몸체를 유지하기 위해 몸체의 단부면의 분리된 하나와 접촉할 수 있는 단부면을 갖는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  25. 제20항에 있어서, 상기 드릴 조립체는 제1 및 제2드릴부재를 길이방향과 중심방향으로 신장시키는 중심축을 갖고, 상기 축을 따라서 하향하여 홀 안으로 전진가능하며; 채널링부재 방출구는 유체를 드릴 조립체의 외부방향으로 그리고 축을 따라 상향하여 흐르게 형성된 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  26. 제20항에 있어서, 드릴부재 부분과 채널링부재와의 사이에 배치 가능하고 드릴부재의 통로 안으로의 유체 흐름을 막게 형성된 환형의 밀봉부재를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  27. 제26항에 있어서, 상기 드릴부재 통로는 배출구를 갖고, 상기 밀봉부재는 드릴부재 통로의 배출구 위로 신장시키기 위해 드릴부재 부분의 둘레에 배치 가능한 가요성 링을 구비하고, 상기 링은 유체 압력에 의해 반경 외부방향으로 편향하여 배출구에서 유체가 유출되게 형성된 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  28. 제20항에 있어서, 상기 채널링부재는 제1드릴부재 부분에 대해 제거 가능하게 배치되며;
    상기 유체 채널링 디바이스는 부가로 채널링부재가 드릴부재에서 분리되면 드릴부재 부분의 둘레에 배치될 수 있는 환형의 차단부재를 포함하며, 상기 차단부재는 드릴부재의 통로를 통과하는 흐름을 막게 형성된 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  29. 제20항에 있어서, 상기 드릴부재와 상기 채널링부재의 하나는 원주둘레 오목부를 갖고; 상기 오목부는, 채널링부재가 드릴부재 부분에 배치될 때 오목부가 드릴부재 부분과 채널링부재와의 사이에 위치한 환형의 유체 챔버를 제공하게 배치되며; 상기 환형 챔버는 드릴부재의 통로를 채널링부재 통로에 유체 소통하게 연결되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  30. 제20항에 있어서, 상기 드릴 조립체는 제1 및 제2드릴부재를 통하여 길이방향으로 신장되는 중심축을 갖고;
    상기 제1드릴부재는 중심축에 대해 원주방향으로 떨어져 있는 복수개의 통로를 갖고, 각각의 통로는 드릴부재의 내부면과 외부면과의 사이로 신장되며;
    상기 채널링부재는 복수개의 유입구와, 복수개의 방출구 및, 유입구의 분리된 하나와 방출구의 분리된 하나와의 사이로 신장되는 복수개의 통로를 갖고, 각각의 채널링부재의 유입구는 드릴부재의 통로의 적어도 1개와 유체 소통하게 연결 가능하며, 상기 방출구는 중심축에 대해 원주방향으로 떨어져 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
  31. 다운-홀 드릴 조립체는:
    중심축과, 중앙 보어와 경계를 이루는 내부 원주면과, 외부 원주면, 및 내부면과 외부면 사이로 신장된 통로를 갖고, 상기 축을 따라 하향하여 홀 안으로 전진할 수 있는 신장형 드릴부재와;
    드릴부재의 일부분의 둘레에 배치 가능하며, 유입구와 방출구 및 상기 유입구와 방출구 사이로 신장된 통로를 갖는 환형의 채널링부재를 포함하며;
    상기 유입구는 드릴부재의 중앙 보어의 방출구에 유체 소통하게 연결하기 위해 드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결 가능하며, 상기 방출구는 유체가 드릴 조립체의 외부방향으로 그리고 중심축을 따라 상향하여 향하게 형성된 것을 특징으로 하는 다운-홀 드릴 조립체.
  32. 레디알 단부면과 중앙 보어와 경계를 이루는 내부면 및 외부면을 가진 제1드릴부재와; 레디알 단부면을 가진 제2드릴부재를 구비하는 다운-홀 드릴의 유체 채널링 디바이스에 있어서, 유체 채널링 디바이스는:
    제1드릴부재 내에 설치되고 제1부재의 내부면과 외부면 사이로 신장된 통로와;
    제1드릴부재의 일부분의 둘레에 배치되고, 유입구와 방출구 및 유입구와 방출구 사이로 신장된 통로를 가진 채널링부재를 포함하며;
    상기 유입구는 방출구와 중앙 보어가 유체 소통하게 연결하도록 제1드릴부재의 통로와 유체 소통하게 연결가능하며, 상기 방출구는 유체를 드릴 조립체의 외부로 배출하게 형성되어, 제1 및 제2드릴부재의 각각의 단부면은 제1부재의 둘레에 배치된 채널링부재를 유지하도록 채널링부재와 접촉하는 것을 특징으로 하는 유체 채널링 디바이스.
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