KR102160327B1 - 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비 - Google Patents

플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비 Download PDF

Info

Publication number
KR102160327B1
KR102160327B1 KR1020167036866A KR20167036866A KR102160327B1 KR 102160327 B1 KR102160327 B1 KR 102160327B1 KR 1020167036866 A KR1020167036866 A KR 1020167036866A KR 20167036866 A KR20167036866 A KR 20167036866A KR 102160327 B1 KR102160327 B1 KR 102160327B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drilling
plastic pipe
hole
plastic
unit
Prior art date
Application number
KR1020167036866A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170033815A (ko
Inventor
카이 길링
Original Assignee
테라록 핀랜드 오와이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테라록 핀랜드 오와이 filed Critical 테라록 핀랜드 오와이
Publication of KR20170033815A publication Critical patent/KR20170033815A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102160327B1 publication Critical patent/KR102160327B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042—Threaded
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/64—Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/14—Casing shoes for the protection of the bottom of the casing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/18—Connecting or disconnecting drill bit and drilling pipe
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes

Abstract

본 발명은 무엇보다도 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하기 위한 방법에 대한 것이다. 다운더홀 드릴링 장비는 플라스틱 파이프(2)를 구비한 드릴링 유닛(3)을 이용하여 드릴링을 수행하기 위한 드릴링 장치를 구비하며, 상기 드릴링 유닛은 중심 구멍을 굴착하기 위한 제1 드릴링 수단(4)과 플라스틱 파이프(2)를 위한 중심 구멍을 확공하기 위한 제2 드릴링 수단(5)과 같은 드릴링 기구를 드릴링 헤드에 포함한다. 상기 플라스틱 파이프(2)는 제2 드릴링 수단(5) 또는 드릴링 장치의 적어도 종방향(s)으로 힘을 전달하는 방식으로 제2 드릴링 수단과 결합된 케이싱 슈(8)와 같은 드릴링 유닛(3)으로부터 구멍으로 향하는 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 당겨지도록 배치된다. 상기 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)는 드릴링 유닛(3)에 대해, 제2 드릴링 수단(5) 또는 케이싱 슈(8)와 같은, 드릴링 기구의 맞은편 말단부(II)에 있는 스커트부(z)에 의해 서로 결합되며, 상기 스커트부는 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)를 구비하며, 상기 스커트부(z)를 반경방향(r)으로 함께 누름으로써, 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외부면을 따라 종방향(s)으로 접촉면(K)이 형성되며, 이는 접촉면으로부터 전달된 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 플라스틱 파이프(2)를 당기기 위함이다. 본 발명은 다른 한편으로 또한 방법에 따라 제작되기 위한 다운더홀 드릴링 장비에 관한 것이다.

Description

플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비{Method for putting together a down-the-hole drilling apparatus for plastic pipe drilling and a down-the-hole drilling apparatus}
본 발명은 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링(down-the-hole drilling) 기구를 제작하는 방법과 독립 청구항의 서두에 따른 다운더홀 드릴링 장비에 관한 것이다.
종래의 비대칭 윙(wing) 드릴링 기법에서 벗어난 방식의 일반적인 금속 배관 드릴링의 다운더홀 드릴링을 수행하는 방법은 예컨대 핀란드 특허 95618에 공지되어 있다. 플라스틱 파이프 또는 이른바 어스 파이프 내지 케이싱 파이프(earth pipe or casing pipe)의 내부에 존재하는, 본 특허에 명시된 드릴링 기구의 드릴링 유닛(unit)의 드릴링 헤드(head)는 제1 프레임부 및 환형 제2 프레임부로 형성되며, 드릴링면은, 제1 및 제2 드릴링 수단, 또는 즉, 중심 드릴 또는 파일롯(pilot) 및 리밍 드릴(reaming drill) 또는 리머(reamer)의, 드릴 비트(bit) 등과 같은, 드릴링 기관(drilling organ)으로 형성된다. 이 해법에서, 제1 드릴링 수단을 포함하는 제1 프레임부는 리머를 포함하는 제2 프레임부에서 분리되며, 이는 굴착 작업 이후 굴착된 구멍으로부터 그것만을 빼내기 위한 것이다.
문제의 해법에서, 발생되는 굴착 폐기물의 제거를 위한 플러싱 수단(flushing means)의 제2 기관은, 서로에 대해 회전하지 않게 그리고 종으로 양방향으로 굴착 작업을 위해 함께 상기 드릴링 수단을 고정시키며, 즉, 바람직한 실시예로서, 제1 프레임부의 측면에 종방향으로 배치되는, 바요넷 연결(bayonet coupling)의 홈을 느슨하게 하여 수행되는, 조립체를 통해 굴착 폐기물을 인도하도록 배치된다.
전술한 타입의 드릴링 장치와 관련하여, 통상적으로 케이싱 슈(casing shoe)는 플라스틱 파이프의 말단에서 사용되며, 이를 통해 플라스틱 파이프는 파일롯 또는 리머에서 케이싱 슈로 향하는 힘의 영향(F)에 의해 드릴링 된 구멍으로 당겨진다. 도 1에서, 도시된 종래 기술은, 케이싱 슈와 리머, 즉, 문제의 부분에서 종방향으로 교대로 두 개의 견인 숄더 조립체(pulling shoulder assemblies)들 사이의 연결 기관(L)을 이용하여 케이싱 슈를 통해 전달된 힘 영향(F)으로 굴착된 구멍으로 케이싱 부분이 당겨지고 있는 구조를 예시로서 나타낸다.
도 1에 따른 드릴링 헤드를 제작하는 것은 통상적으로, 기본적으로 기다란, 어떤 면에선 슬리브(sleeve) 같은, 케이싱 슈는 공장에서의 장착 단계에서 한 지점에서 종방향으로 잘려지고 펼쳐지며, 이후 리머 위에서 함께 눌려지도록 수행된다. 이후, 잘린 지점은 다시 용접되어 균일한 링(ring)으로 다시 형성된다. 이러한 종류의 함께 용접되는 구조의 가장 주목할만한 단점은, 케이싱 슈의 용점 심(seam)으로 인한 약한 지점이며, 이는 어려운 환경에서 매우 쉽게 파손된다. 따라서, 이러한 해법의 다른 단점은 케이싱 슈가 무엇보다도 종방향으로 잘리고, 리머에 눌려지며 마지막으로 다시 함께 용접되어야 하기 때문에, 이에 관련된 "추가" 작업 단계이다.
더욱이, 예컨대 특허 EP 1144797에는, 케이싱 슈와 회전 대칭 드릴 사이의 연결 기관의 형성에서, 이른바 수축 방법을 이용하는 것으로 공지되어 있으며, 이 경우에 케이싱 슈는 거기의 고정 돌출부가 드릴의 상응하는 고정 홈과 연결되는 방식으로 방사상으로 압축된다.
더욱이 특히 이른바 플라스틱 파이프 드릴링, 통상적으로 예컨대 시추(well drilling) 또는 쏠장질(forepoling)의 사용을 위한 적용은 문제의 대상이 된다. 굴착에서의 플라스틱 파이프의 사용의 장점은 먼저 플라스틱 파이프가 강철 배관에 비해 매우 가볍다는 사실이며, 또한 더욱 유리한 운반 비용을 가지며, 건설 현장에서 더욱 다루기 쉽다. 또한, 플라스틱 파이프는 상응하는 강철 배관보다 훨씬 저렴하다. 플라스틱 파이프는 지면에 장착될 때 부식되지 않으며, 흙이 예컨대 나중에 작업 또는 굴착시 크러셔 또는 드릴의 비트를 파손시키지 않는다. 또한, 동굴이나 채석장에서, 금속은 깨진 암석과 섞이지 않을 수 있으며, 이것이 굴착에서 플라스틱 파이프를 사용하는 것이 이 맥락에서 뿐만아니라 매우 주목할만한 의미를 갖는 이유이다.
그러나, 오늘날 중요한 문제는 플라스틱 파이프 드릴링에 관한 것이며, 필요성이 있거나 또는 실제로 가능성이 있는 규모에 플라스틱 파이프 드릴링을 이용할 수 없다는 것이다. 이는 현재의 기구가 굴착 초기에 무엇보다 강철 배관의 사용을 필요로 한다는 사실 때문이며, 예컨대 나사 결합에 의해 강철 배관과 결합된 플라스틱 파이프를 굴착에 사용하기 시작할 수 있고, 그 후 또한 플라스틱 파이프는 번갈아가며 서로 연결된다. 다른 한편, 해법은 미리 만들어진 나사산을 가진 플라스틱 파이프와 케이싱 슈 사이의 나사 연결을 기반으로 한다.
앞서 설명한 것들의 이전 해법은 시작 단계에 강철 배관의 사용이 필요하다는 사실로 인해 무엇보다 만족스럽지 않으며, 시작 단계 이후만이 미리 만들어진 나사산을 가진 플라스틱 파이프를 이용할 수 있다. 다른 한편으로, 그러나, 미리 만들어진 나사산을 가진 플라스틱 파이프의 사용은 또한 실제로 매우 어려운 것으로 알려져 있으며, 강철로 만들어진 케이싱 슈와 결합되는 플라스틱 파이프의 나사산이 형성된 부분은 문제되는 부분의 상호간 나사산의 형태가 다르기 때문에 쉽게 잘려진다. 플라스틱 파이프의 미리 만들어진 나사산의 사용에 대한 문제들은 대부분 강철과 플라스틱의 차이점, 예컨대 강도 및 열팽창 특성 및 등등의 이유로 인한 것이다.
예컨대, 무엇보다 나사 연결로 플라스틱 파이프와 연결된 연결부와 다른 한편으로 댐핑 오링(dampening O-rings)과 같은 필요한 탄성 수단을 가진 케이싱 슈의 매우 긴 커플링 스템(coupling stem)을 이용하여 미리 만들어진 나사산을 가진 플라스틱 파이프의 결합 장치에 대한 추가적인 개발 노력이 있어왔으며, 그럼에도 불구하고, 합리적인 비용으로 수행되는 케이싱 슈와 플라스틱 파이프 사이의 결합이 지금까지 신뢰성있게 달성되지 못했다.
전술한 모든 타입의 기구들은 케이싱 슈와 플라스틱 파이프 사이의 연결을 수행하는 데 불필요하게 방대한 기구들을 필요로 하며, 이는 불균형있게 제작 비용을 증가시키고 문제의 해법의 사용을 실제 제작 작업에서 훨씬 더 어렵게 만드는 이유가 된다.
특히 회전 대칭인 파일롯 및 리머를 구비한 드릴링 기구의 부분에 대해, 종래의 케이싱 슈의 사용에 대한 문제점으로 인한 특히 플라스틱 파이프 드릴링에 대한 구조의 개발이 더 필요하다는 것이 밝혀졌으며, 이는 드릴링 유닛과 플라스틱 파이프의 상호 연결에 대한 전술한 타입의 해법이 만족스럽지 못했기 때문이다.
본 발명에 따른 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비의 목적은 특히 전술한 타입의 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 것과 다운더홀 드릴링 장비에 대한 결정적인 개선을 달성하여 종래 기술의 수준을 본질적으로 상승시키는 것이다. 이러한 목적을 수행하기 위해, 본 발명에 따른 다운더홀 드릴링 장비 및 방법은 주로 이와 관련된 독립청구항의 특징부에 명시되어 있는 것에 의해 특징지어진다.
본 발명에 따른 다운더홀 드릴링 장비 및 방법의 가장 중요한 이점은 구조의 간소화와 이를 통해 가능해진 작동 원리로 언급될 수 있으며, 무엇보다도, 실제로 유리할 수 있는 회전 대칭 드릴링 장치의 기능이 본 발명으로 인해 추가로 개선될 수 있다는 사실 때문이며, 이는 현재 기술에서의 문제점 없이 또한 동시에 충분하게 재료 소모를 줄임으로써 특히 드릴링 유닛과 실제 플라스틱 파이프 드릴링의 제작에 대한 장착 단계를 더욱 효율적으로 만들 수 있다. 무엇보다도 본 발명은 리머를 구비한 케이싱 슈와 플라스틱 파이프의 말단부의 결합이 케이싱 슈를 반경방향으로 일제히 수축시킴으로써 수행될 수 있는 방식으로 케이싱 슈의 제작를 단순화할 수 있으며, 이는 회전을 하게 하고 종방향으로 리머와 결합 고정하게 하며 다른 한편으로 플라스틱 파이프의 말단부에 대해 충분히 긴 면적으로 종방향으로 눌려질 수 있다. 이로 인해, 드릴링에 사용된 플라스틱 파이프는 케이싱 슈가 플라스틱 파이프 외부면에 직접 결합되기 때문에, 어떤 사전 준비도 필요치 않다.
다른 한편 본 발명으로 인해, 플라스틱 파이프의 외부면으로 충분히 담겨지면서(파고들어가면서) 플라스틱 파이프의 말단부에 충분한 길이로 리머의 말단부의 스커트부의 돌출 조립체를 누름으로써 드릴링 유닛이 준비 단계 동안 공장에서 이미 플라스틱 파이프의 말단부에 결합될 수 있기 때문에, 반드시 종래의 케이싱 슈를 사용할 필요는 없다.
또한 본 발명의 하나의 결정적 이점은 플라스틱 파이프 드릴링에 대한 생산물을 더욱 효율적으로 만들수 있게 된다는 사실이다. 본 발명에 따른 리머 또는 케이싱 슈와 플라스틱 파이프 사이의 결합은 현재의 수축 기술보다 충분히 더 간단하게 수행될 수 있으며, 필요한 경우, 특히 스커트부의 단순 구조로 인한 수축 기술에 통상적으로 사용되는 것보다 더 큰 지름을 가지고, 이런 경우 벽 두께는 종래의 케이싱 슈 구조에 비해 최소화될 수 있다. 본 발명으로 인해, 따라서 예컨대 케이싱 슈의 종방향 절단으로 야기된 제작 단계를 회피하는 경우, 드릴링 유닛과 케이싱 부 사이의 결합에서, 큰 힘의 사용이 필요하지 않으며, 한편 본 발명이 재료를 아낄 수 있게 하며 다른 한편으로 더욱 효율적인 구조를 만들 수 있게 한다.
본 발명에 따른 다운더홀 드릴링 장비와 방법의 다른 바람직한 실시예는 이에 대한 독립 청구항에 명시되어 있다.
다음의 설명에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 자세하게 도시되어 있다.
도 1은, 종단면도로서, 금속 배관 드릴링에 관련된 종래 기술에 따른 결과를 나타내며, 케이싱 슈와 리머의 상호 연결 기관이 문제의 부분에서 종방향으로 두 개의 연이은 견인 숄더(pulling shoulders)에 의해 배치된다.
도 2a - 2c는 종단면도로서 본 발명에 따른 방법의 작업 단계를 나타내며, 굴착 중 케이싱 슈와 관련하여 배치되는 스커트부분을 이용할 때를 나타낸다.
도 3a-3b는 종단면도로서, 리머와 함께 내장 배치된 스커트부분을 가진 본 발명에 따른 방법의 실시예를 나타낸다.
도 4a-4c는 종단면도로서 본 발명에 따른 방법에서 이용되기 위한 스커트부분의 돌출 조립체의 실시예를 나타낸다.
본 발명은 먼저 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법에 대한 것이다. 다운더홀 드릴링 장비는 플라스틱 파이프(2)를 가진 드릴링 유닛(3)을 이용하여 굴착을 수행하기 위한 드릴링 장치를 구비하며, 상기 드릴링 유닛은 유닛의 드릴링 헤드에, 중심 구멍을 뚫기 위한 제1 드릴링 수단(4)과 플라스틱 파이프(2)에 대해 중심 구멍을 확공(reaming)하기 위한 제2 드릴링 수단(5)과 같은 드릴링 기구를 포함하되, 상기 드릴링 수단(4, 5)은 한편으로 적어도 굴착 작업 중 회전 운동, 공급 운동 및/또는 헤머링 운동(hammering motion)을 위한 협력을 수행하기 위해 힘 전달 방식으로 상호 연결되며, 다른 한편으로 적어도 굴착될 구멍으로부터의 제1 드릴링 수단(4)의 제거를 가능하게 하기 위해 플라스틱 파이프(2)와 연관되어 제거 가능하게 연결된다. 플라스틱 파이프(2)는 드릴링 장치의 적어도 종방향으로 힘을 전달하는 방식으로 제2 드릴링 수단과 연결되는, 제2 드릴링 수단(5) 또는 케이싱 슈(8)와 같은 드릴링 유닛(3)으로부터의 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 당겨지도록 배치된다. 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)는 스커트부(z)에 의해 서로 연결되어 있으며, 이는 드릴링 유닛(3)의 드릴링면(P)에 대하여 제2 드릴링 수단(5) 또는 케이싱 슈(8)와 같은 드릴링 기구의 맞은편 말단부 (II)에 형성되며, 상기 스커트부는 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)를 구비하고, 반경방향(r)으로 함께 스커트부(z)를 누름으로써, 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외측면을 따라 종방향(s)으로 접촉면(k)이 형성되며, 이는 접촉면에서 전달되는 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 플라스틱 파이프(2)를 당기기 위함이다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예로서, 스커트부(z)의 말단부에 형성된, 내부 나사산(threading), 내부 형성물, 내부 녹혹(tuberculation) 등과 같은, 내부 돌출 조립체(x)는, 예컨대 도 2a 및 3a에 따라, 기본적으로 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)의 외부 지름(d)보다 큰 내부 지름(D)으로 만들어지며, 돌출 조립체(x)와 플라스틱 파이프(2) 말단부(I)의 상호 접촉면(K)은, 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 위에 반경방향(r)으로 돌출 조립체(x)가 형성된 스커트부(z)를 배치하고, 그 후, 예컨대 도 2b, 2c 및 3c에 따라, 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외측면과 접촉하며 반경방향(r)으로 돌출 조립체(x)를 눌러 적어도 스커트부(z)를 수축시킴으로써 형성되며, 상기 돌출 조립체는 플라스틱 파이프의 외부면을 적어도 부분적으로 관통한다.
첨부된 도면에 도시된 실시예에 대한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예로서, 드릴링 장치의 드릴링 유닛(3)의 드릴링 헤드는 제1 프레임부(4a)와 제2 프레임부(5a)로 이루어지며, 상기 프레임부의 말단면으로 형성된 드릴링면(P; P1, P2)은 통합된 드릴링부, 독립 드릴링 피스(piece), 비트 등과 같은, 제1 및 제2 드릴링 수단(4, 5)의 드릴링 기관이 구비된다. 돌출 조립체(x)는 바람직하게, 예컨대 도 4a-4c에 도시된 실시예를 참고하면, 하나 이상의 종방향(s)으로 형성된 직선 또는 원뿔 기계 나사산(thread), 평평한 나사산, 사다리꼴 나사산 및/또는 등등과 같은 나사산을 스커트부(z)의 내부면에 구비함으로써 형성된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예로서, 플라스틱 파이프(2)으로서, 기본적으로 사전작업되지 않은 미가공의 배관 예비 성형품(preform)이 사용되며, 이는 바람직하게 PEH 플라스틱, PVC 플라스틱 등으로, 및/또는 섬유 강화 플라스틱 등과 같은 강화 플라스틱으로 특히 식품류 이용을 위해 제작된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예로서, 돌출 조립체(x)가 형성된 스커트부(z)는 도 3a, 3b의 리머 또는 도 2a-2c의 케이싱 슈(8)와 같은, 제2 드릴링 수단(5)의 내부 말단부(II)에서 내장된 방식으로 배치된다. 도 2a-2c에 따른 실시예에서, 케이싱 슈는 전체 길이로 함께 눌려지며, 도 3c, 3b에 따른 실시예에서, 오직 스커트부(z)만이 함께 눌려진다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예로서, 스커프 부(z)가 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)로 수축될 때, 플라스틱 파이프는 플라스틱 파이프 내부에 배치되어 있는 지지 부재를 통해 반경방향(r)으로 지지된다.
본 발명은 다른 한편 다운더홀 드릴링 장비에 대한 것이며, 이는 플라스틱 파이프(2)를 가진 드릴링 유닛(3)을 이용하여 굴착을 수행하기 위한 드릴링 장치를 가지며, 상기 드릴링 유닛(3)은 드릴링 헤드에, 중심 구멍을 드릴링하기 위한 제1 드릴링 수단(4)과 플라스틱 파이프(2)를 위한 중심 구멍을 확공하기 위한 제2 드릴링 수단(5)과 같은, 드릴링 장치를 구비하며, 상기 드릴링 수단(4, 5)은 한편으로 적어도 굴착 작업 중 회전 운동, 공급 운동 및/또는 헤머링 운동을 위해 협력하기 위해 힘 전달 방식으로 상호 연결되며, 다른 한편으로 굴착될 구멍으로부터 적어도 제1 드릴링 수단(4)을 제거할 수 있도록 플라스틱 파이프(2)와 관련하여 제거 가능하게 연결된다. 플라스틱 파이프(2)는 제2 드릴링 수단(5) 또는 드릴링 장치의 적어도 종방향으로 힘을 전달하는 방식으로 제2 드릴링 수단에 연결된 케이싱 슈(8)와 같은 드릴링 유닛(3)으로부터 지향된 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 당겨지도록 배치된다. 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)는 드릴링 유닛(3)의 드릴링면(P)에 대해, 제2 드릴링 수단(5) 또는 케이싱 슈(8)와 같은 드릴링 장치의 맞은편 말단부(II)에 형성되며, 스커트부는 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)를 구비하며, 반경방향(r)으로 함께 스커트부(z)를 누름으로써, 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외부면을 따라 종방향으로 접촉면(K)이 형성되며, 이는 상기 접촉면에서 전달된 힘의 영향으로 굴착될 구멍으로 플라스틱 파이프(2)를 넣기 위함이다.
본 발명에 따른 다운더홀 드릴링 장비의 바람직한 실시예로서, 드릴링 장치의 드릴링 유닛(3)의 드릴링 헤드는 제1 프레임부(4a)와 제2 프레임부(5a)로 이루어지며, 상기 프레임부의 말단 표면으로 형성된 드릴링면(P; P1, P2)은 통합된 드릴링부, 독립 드릴링 피스, 비트 등과 같은 제1 및 제2 드릴링 수단(4, 5)이 구비된다. 스커트부(z)의 말단부에 형성된 내부 나사산(threading), 내부 형성물, 내부 녹혹(tuberculation) 등과 같은, 내부 돌출 조립체(x)는, 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)가 서로 연결되기 전이며, 기본적으로 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)의 외부 지름(d)보다 내부 돌출 조립체(x)의 내부 지름(D)이 더 큰, 사전 제작 단계로서 도 2a, 3a와 같이 배치된다.
본 발명에 따른 다운더홀 드릴링 장비의 바람직한 실시예와 같이, 스커트부(z)의 내부면에 하나 이상의 종방향(s)으로 직선(도 4b, 4c) 또는 원뿔(도 4a) 기계 나사산(thread), 평평한 나사산, 사다리꼴 나사산 등과 같은 돌출 조립체(x)가 형성된 스커트부(z)는 예컨대 도 3a, 3b의 리머(reamer)와 같은 제2 드릴링 수단(5), 또는 예컨대 도 2a-2c의 케이싱 슈(8)의 내부 말단부(II)에서 내장 방식으로 배치된다.
본 발명에 따른 다운더홀 드릴링 장비의 다른 바람직한 실시예로서, 드릴링에 사용된 플라스틱 파이프(2)는 기본적으로 사전작업되지 않은 미가공의 배관 예비 성형품(preform)이 사용되며, 이는 바람직하게 PEH 플라스틱, PVC 플라스틱 등으로, 및/또는 섬유 강화 플라스틱 등과 같은 강화 플라스틱으로 특히 식품류 이용을 위해 제작된다.
특히 도 3a, 3b에 따른 실시예를 이용할 때, 플라스틱 파이프는 전체적으로 리머에 고정되게 연결되며, 이런 경우 이는 케이싱 슈(8)가 리머(5)와 회전하게 연결되는 도 2a-2c에 따라서 이용할 때와 달리, 자연스럽게 굴착시 리머와 회전한다.
본 발명이 상기 도시되거나 설명된 실시예에 한정되지 않지만, 대신 필요성과 굴착 장소, 어떤 주어진 시간과 같은 환경에 따른 본 발명의 기본 아이디어의 범위 내에서 수정될 수 있다는 것은 자명하다. 따라서, 첨부된 도면에 도시된 드릴링 장치의 구조는 상이한 지름으로 수행될 때 매우 간단하게 변경될 수 있음이 명백하다. 예컨대 첨부된 도면에 도시된 실시예의 타입 외에, 드릴링 장치로서 또한 같은 목적으로 적용될 수 있는 다른 드릴링 장치를 사용하는 것이 당연히 가능하다. 본 발명에 따른 방법 및 기구, 또한 제1 및 제2 드릴링 수단이 작동을 위해 연결되는 방법이 충분하지 않기 때문에, 특히 나사 결합 고정에서 시작하는 체결 장치에 대하여 플러싱 유동의 "추가" 기능으로 인해, 대부분의 이질적 해법들이 힘의 전달 조립체 사이의 힘의 전달 조립체로서 활용될 수 있다. 본 발명은 당연히 단일 부분 드릴링 장치의 이용을 위해 적용될 수 있으며, 이런 경우 독립 리머 및 파일롯(pilot)을 구비하지 않는다.

Claims (10)

  1. 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법으로서, 상기 다운더홀 드릴링 장비(down-the-hole drilling apparatus)는 플라스틱 파이프(2)를 구비한 드릴링 유닛(3, drilling unit)을 이용하여 굴착을 수행하기 위한 드릴링 장치를 구비하되, 상기 드릴링 유닛은 드릴링 헤드(head)에, 중심 구멍을 굴착하기 위한 제1 드릴링 수단(4)과 플라스틱 파이프(2)를 위해 중심 구멍을 확공(reaming)하기 위한 제2 드릴링 수단(5)을 포함하는 드릴링 기구를 구비하며, 상기 드릴링 수단(4, 5)은, 한편으로 적어도 굴착 작업 중에, 회전 운동, 공급 운동 및/또는 헤머링(hammering) 운동을 위한 협력을 수행하기 위해 상호간 힘을 전달하도록 결합되며, 다른 한편으로 굴착된 구멍으로부터 제1 드릴링 수단(4)을 적어도 제거할 수 있도록 플라스틱 파이프(2)에 대하여 제거 가능하게 연결되고, 상기 플라스틱 파이프(2)는 제2 드릴링 수단(5) 또는 드릴링 장치의 적어도 종방향으로 힘을 전달하도록 제2 드릴링 수단에 연결된 케이싱 슈(8, casing shoe)와 같은 드릴링 유닛(3)으로부터 구멍으로 향하는 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 당겨지도록 배치되고, 상기 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)는 드릴링 유닛(3)의 드릴링면(P)에 대해, 제2 드릴링 수단(5) 또는 케이싱 슈(8)와 같은, 드릴링 기구의 맞은편 말단부(II)에 있는 스커트부(z)(skirt part)에 의해 서로 결합되는, 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법에 있어서,
    상기 스커트부는 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)를 구비하고, 반경방향(r)으로 상기 스커트부(z)를 누름으로써, 상기 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외부면을 따라 종방향(s)으로 접촉면(K)이 형성되어, 상기 접촉면으로부터 전달된 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 상기 플라스틱 파이프(2)를 당기게 되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스커트부(z)의 말단부에 형성된 내부 나사산, 내부 형성물, 내부 녹혹(tuberculation) 등과 같은, 상기 내부 돌출 조립체(x)는 기본적으로 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)의 외부 지름(d)보다 내부 돌출 조립체(x)의 내부 지름(D)이 더 크게 형성되며, 상기 내부 돌출 조립체(x)와 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)의 상호 접촉면(K)은 플라스틱 파이프의 말단부(I) 위에 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)가 형성된 스커트부(z)를 배치하고, 상기 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외부면과 접촉하여 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)를 눌러 적어도 스커트부(z)를 수축시킴으로써 형성되고, 상기 내부 돌출 조립체는 상기 외부면으로 적어도 부분적으로 관통되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다운더홀 드릴링 장비의 사용시, 상기 드릴링 장치의 드릴링 유닛(3)의 드릴링 헤드가 제1 프레임부(4a)와 제2 프레임부(5a)로 이루어지고, 상기 프레임부의 말단면으로 형성된 드릴링면(P; P1, P2)은 통합된 드릴링부, 독립된 드릴링 피스(piece), 비트(bit) 등과 같은 제1 및 제2 드릴링 수단(4, 5)의 드릴링 기관을 구비하되,
    상기 내부 돌출 조립체(x)는 스커트부(z)의 내부면에 하나 이상의 종방향(s)으로 직선 또는 원뿔의 기계 나사산(threads), 평평한 나사산, 사다리꼴 나사산 등과 같은 나사산을 가공함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플라스틱 파이프(2)으로서 사전작업 되지 않은 미가공의 배관 예비 성형품(preform)이 사용되며, 상기 배관 예비 성형품은 PEH 플라스틱, PVC 플라스틱 등으로, 및/또는 섬유 강화 플라스틱 등과 같은 강화 플라스틱으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 돌출 조립체(x)가 형성된 스커트부(z)는 리머(reamer) 또는 케이싱 슈(8)와 같은 제2 드릴링 수단(5)의 내부 말단부(II)에 내장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)에 상기 스커트부(z)를 수축시킬 때, 상기 플라스틱 파이프는 플라스틱 파이프 내부에 배치된 지지 부재에 의해 반경방향(r)으로 지지되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법.
  7. 플라스틱 파이프(2)를 가진 드릴링 유닛(3)을 이용하여 굴착을 수행하기 위한 드릴링 장치를 구비하며, 상기 드릴링 유닛은 드릴링 헤드에, 중심 구멍을 굴착하기 위한 제1 드릴링 수단(4)과 상기 플라스틱 파이프(2)를 위해 중심 구멍을 확공하기 위한 제2 드릴링 수단(5)을 포함하는 드릴링 기구를 구비하고, 상기 드릴링 수단(4, 5)은 한편으로 적어도 굴착 작업 중에, 회전 운동, 공급 운동 및/또는 헤머링(hammering) 운동을 위한 협력을 수행하기 위해 상호간 힘을 전달하도록 결합되며, 다른 한편으로 굴착된 구멍으로부터 제1 드릴링 수단(4)을 적어도 제거할 수 있기 위해, 플라스틱 파이프(2)에 대해 제거 가능하게 연결되고, 상기 플라스틱 파이프(2)는 제2 드릴링 수단(5) 또는 드릴링 장치의 적어도 종방향으로 힘을 전달하도록 상기 제2 드릴링 수단에 결합된 케이싱 슈(8)와 같은 드릴링 유닛(3)으로부터 구멍으로 향하는 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 당겨지도록 배치되고, 상기 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)는 드릴링 유닛(3)의 드릴링면(P)에 대해, 제2 드릴링 수단(5) 또는 케이싱 슈(8)와 같은, 드릴링 기구의 맞은편 말단부(II)에 있는 스커트부(z)에 의해 서로 결합되는, 다운더홀 드릴링 장비에 있어서,
    상기 스커트부는 반경방향(r)으로 내부 돌출 조립체(x)를 구비하고, 상기 스커트부(z)를 반경방향(r)으로 누름으로써, 플라스틱 파이프의 말단부(I)의 외부면을 따라 종방향(s)으로 접촉면(K)이 형성되어, 상기 접촉면으로부터 전달된 힘의 영향에 의해 굴착될 구멍으로 플라스틱 파이프(2)를 당기게 되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비.
  8. 제7항에 있어서, 상기 드릴링 장치의 드릴링 유닛(3)의 드릴링 헤드는 제1 프레임부(4a)와 제2 프레임부(5a)로 이루어지며, 상기 프레임부의 말단면으로 형성된 드릴링면(P; P1, P2)은 통합된 드릴링부, 독립된 드릴링 피스(piece), 비트 등과 같은 제1 및 제2 드릴링 수단(4, 5)의 드릴링 기관을 구비하되,
    상기 스커트부(z)의 말단부에 형성된 내부 나사산, 내부 형성물, 내부 녹혹(tuberculation) 등과 같은, 상기 내부 돌출 조립체(x)는 드릴링 유닛(3)과 플라스틱 파이프(2)를 서로 결합하기 전, 사전제작 단계에서 배치되고, 기본적으로 플라스틱 파이프(2)의 말단부(I)의 외부 지름(d)보다 내부 돌출 조립체의 내부 지름(D)이 더 큰 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스커트부(z)의 내부면에 하나 이상의 종방향(s)으로 직선 또는 원뿔의 기계 나사산(threads), 평평한 나사산, 사다리꼴 나사산 등과 같은 내부 돌출 조립체(x)가 형성된 스커트부(z)는 리머(reamer), 또는 케이싱 슈(8)와 같은 제2 드릴링 수단(5)의 내부 말단부(II)에 내장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 굴착에서 사용되는 상기 플라스틱 파이프(2)는 사전작업 되지 않은 미가공의 배관 예비 성형품(preform)이며, 상기 배관 예비 성형품은 PEH 플라스틱, PVC 플라스틱 등으로, 및/또는 섬유 강화 플라스틱 등과 같은 강화 플라스틱으로 제작되는 것을 특징으로 하는, 다운더홀 드릴링 장비.
KR1020167036866A 2014-07-28 2015-06-04 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비 KR102160327B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145695 2014-07-28
FI20145695 2014-07-28
PCT/FI2015/050386 WO2016016509A1 (en) 2014-07-28 2015-06-04 Method for putting together a down- the-hole drilling apparatus for plastic pipe drilling and a down-the-hole drilling apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170033815A KR20170033815A (ko) 2017-03-27
KR102160327B1 true KR102160327B1 (ko) 2020-09-28

Family

ID=53682726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167036866A KR102160327B1 (ko) 2014-07-28 2015-06-04 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10428603B2 (ko)
EP (1) EP3175077B1 (ko)
KR (1) KR102160327B1 (ko)
CA (1) CA2956424C (ko)
FI (1) FI10986U1 (ko)
WO (1) WO2016016509A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109763827B (zh) * 2019-03-29 2019-12-10 中山大学 一种竖井盾构施工方法及竖井盾构机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060027399A1 (en) 2004-08-05 2006-02-09 Holte Ardis L Drill bit assembly
US20110011646A1 (en) 2000-04-13 2011-01-20 Giroux Richard L Apparatus and methods for drilling a wellbore using casing
WO2013076360A1 (en) 2011-11-25 2013-05-30 Oy Atlas Copco Rotex Ab Method and apparatus for plastic pipe drilling

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0062378A1 (en) * 1981-03-31 1982-10-13 Wavin B.V. A plastics pipe comprising longitudinally extending channels in its wall and slits, a method of extruding such a plastics pipe and a plastics well pipe comprising a plurality of interconnected plastics pipes
US4512423A (en) * 1983-09-09 1985-04-23 Christensen, Inc. Coring device with an improved weighted core sleeve and anti-gripping collar
SE9401349D0 (sv) * 1994-04-21 1994-04-21 Atlas Copco Rocktech Ab Foderrör med slagsko
FR2743402B1 (fr) * 1996-01-10 1998-01-30 Gremco Sa Manchon de gaine tressee destine a etre enfile sur au moins un element allonge a proteger, et procede de fabrication d'un tel manchon
US6607220B2 (en) * 2001-10-09 2003-08-19 Hydril Company Radially expandable tubular connection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110011646A1 (en) 2000-04-13 2011-01-20 Giroux Richard L Apparatus and methods for drilling a wellbore using casing
US20060027399A1 (en) 2004-08-05 2006-02-09 Holte Ardis L Drill bit assembly
WO2013076360A1 (en) 2011-11-25 2013-05-30 Oy Atlas Copco Rotex Ab Method and apparatus for plastic pipe drilling

Also Published As

Publication number Publication date
CA2956424A1 (en) 2016-02-04
WO2016016509A1 (en) 2016-02-04
US10428603B2 (en) 2019-10-01
EP3175077B1 (en) 2018-08-15
EP3175077A1 (en) 2017-06-07
US20170198535A1 (en) 2017-07-13
CA2956424C (en) 2021-01-19
KR20170033815A (ko) 2017-03-27
FI10986U1 (fi) 2015-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8051927B2 (en) Percussive drill bit for rock drilling and method for the manufacture of such a drill bit
CA2550801C (en) Drilling equipment
KR102160327B1 (ko) 플라스틱 파이프 드릴링을 위한 다운더홀 드릴링 장비를 제작하는 방법과 다운더홀 드릴링 장비
US20090321142A1 (en) Well Drilling Method for Prevention of Lost Circulation of Drilling Muds
CN205778663U (zh) 一种水井用冲击器钻杆打捞装置
CA2314834A1 (en) Shank adapter
KR101991877B1 (ko) 플라스틱 파이프 시추를 위한 방법 및 장치
EP3011127B1 (en) Method in putting together of a down-the-hole drilling apparatus and a down-the-hole drilling apparatus
US20160201409A1 (en) Method for putting together of a drilling device and drilling device
WO2014001601A1 (en) Method and apparatus for use of a drilling device meant for down-the-hole drilling
CN104563875A (zh) 连通断落错位套管通道引导器
CN213360033U (zh) 一种便于安装使用的钻头
CN203334960U (zh) 新型钻塞扩眼工具
CN210315526U (zh) 提高灌注桩施工速度的钢套管
WO2019073123A1 (en) ARRANGEMENT AND METHOD FOR INSTALLATION OF TUBING
CN204476269U (zh) 连通断落错位套管通道引导器
EP2265792A1 (en) Joint arrangement for coupling of a drill shoe
CN102305020A (zh) 用于浅层钻探的钻探系统
CN103291224A (zh) 带有连接套筒的钻头结构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant