KR20150054868A

KR20150054868A - 드릴 구멍들을 조사하는 방법, 드릴링 배열체, 및 보어홀 조사 조립체

Info

Publication number: KR20150054868A
Application number: KR1020157007988A
Authority: KR
Inventors: 미꼬 헤이노넨; 하리 시외홀름; 유시 라우띠아이넨; 미꼬 마띨라
Original assignee: 로비트 록툴스 엘티디
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-05-20
Also published as: US10370954B2; JP2015531440A; RU2640518C2; WO2014037619A2; MX2015002851A; AU2013311479C1; EP2917445A2; CN104781504A; EP2917445B1; WO2014037619A3; FI20125921A; FI123928B; CA2883072A1; JP6326565B2; BR112015005042A2; JP6326565B6; KR102112889B1; AU2013311479B2; RU2015109293A; IN2015KN00559A

Abstract

본 발명은 드릴 구멍들을 조사하는 방법, 드릴링 배열체 및 보어홀 조사 조립체에 관한 것이다. 상기 방법은 적어도 하나의 드릴 로드 (2) 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 포함하는 드릴 공구 (1) 를 제공하는 제 1 제공 단계, 및 보어홀 (6) 을 측정하기 위해 센서 수단 (5) 을 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하기 위한 제 2 제공 단계를 포함한다. 상기 방법에서, 플러싱 유체를 드릴 비트 조립체 (3) 로 안내하기 위해 중앙 플러싱 채널 (8) 을 포함하는 드릴 공구 (1) 가 사용되고, 플러싱 유체가 보어홀 조사 공구 (4) 을 지나 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동할 수 있도록, 보어홀 조사 공구 (4) 는 배열 단계에서 중앙 플러싱 채널 (8) 내에 배열된다.

Description

드릴 구멍들을 조사하는 방법, 드릴링 배열체, 및 보어홀 조사 조립체{METHOD FOR SURVEYING DRILL HOLES, DRILLING ARRANGEMENT, AND BOREHOLE SURVEY ASSEMBLY}

본 발명은 독립 청구항 1 의 전제부에서 규정된 바와 같은 드릴 구멍들을 조사하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 독립 청구항 20 의 전제부에서 규정된 바와 같은 충격식 드릴링을 위한 드릴링 배열체에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 독립 청구항 36 에서 규정된 바와 같은 충격식 드릴링을 위한 방법에서의, 그리고 충격식 드릴링을 위한 배열체에서의 사용을 위한 보어홀 조사 조립체에 관한 것이다.

드릴링에 있어서 보어홀들의 깊이 및 방향에 대한 정보를 가지는 것은 중요하다. 이를 위해, 다양한 보어홀 조사 공구들과 방법들이 종래 기술에서 공지되어 있고, 상기 종래 기술로 보어홀들의 깊이 및 방향에 대한 정보를 얻을 수 있다.

공보 US 8,011,447 는, 통상적으로 상부 해머 드릴 리그를 사용하여 구멍들을 시추하는 지하 탄광 상황에서의 사용을 위해 드릴 구멍들을 조사하는 방법을 표출하고, 드릴링 작업 후에 구멍으로부터 드릴 스트링이 인출됨에 따라 위치 지시 측정값 (position readings) 을 기록 (log) 하는데 사용되는 드릴 비트에 인접하게 위치된 조사 공구를 활용한다. 이러한 방식으로, 드릴링 작업이 진행됨에 따라 실시간으로 드릴 스트링에 의해 시추된 실제 구멍을 기록할 수 있고, 의도된 구멍 위치들로부터의 편차를 나타낼 수 있다. 조사 공구는, 내진동성 및 내충격성의 우수한 특성들을 위해, 관성 조사 패키지, 전원 및 데이터 이력 기록 장치 (data logger) 를 통상적으로 포함하고, 상기 관성 조사 패키지는 상업적으로 공지된 관성 조사 패키지를 포함하는 군으로부터 선택된다. 조사 공구는 드릴링이 착수되는 동안 절전 모드 (sleeping mode) 로 유지되고, 드릴 스트링이 실제 구멍 경로로부터 점진적으로 인출됨에 따라 위치 데이터를 제공하도록 활성화된다.

본 발명의 목적은 드릴 구멍들을 조사하는 방법, 드릴링 배열체, 및 보어홀 조사 공구 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 드릴 구멍들을 조사하기 위한 방법은 독립 청구항 1 의 규정에 의해 특징지어 진다.

상기 방법의 바람직한 실시형태들은 종속 청구항 2 ~ 19 에서 규정된다.

상기 방법은 적어도 하나의 드릴 로드 및 드릴 비트 조립체를 포함하는 드릴 공구를 제공하는 제 1 제공 단계를 포함한다. 상기 방법은 보어홀을 측정하기 위해 센서 수단을 포함하는 보어홀 조사 공구를 제공하는 제 2 제공 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 드릴 공구 내에 보어홀 조사 공구를 배열하는 배열 단계를 포함한다. 상기 방법은 적어도 충격식 드릴링을 포함하는 드릴링 프로세스에 의해 드릴 공구로 보어홀을 드릴링하는 드릴링 단계를 포함한다. 상기 방법은 보어홀의 데이터를 얻기 위하여 보어홀 조사 공구의 센서 수단에 의해 보어홀을 측정하는 측정 단계를 포함한다. 상기 방법은 보어홀 상태 정보를 얻기 위하여 데이터 처리 수단으로 보어홀의 데이터를 처리하는 처리 단계를 포함한다. 상기 방법에서, 플러싱 유체를 드릴 비트 조립체로 안내하기 위해 중앙 플러싱 채널을 포함하는 드릴 공구가 사용되고, 플러싱 유체가 보어홀 조사 공구를 지나 중앙 플러싱 채널에서 유동할 수 있도록, 보어홀 조사 공구는 배열 단계에서 중앙 플러싱 채널 내에 배열된다. 배열 단계는 드릴 공구의 중앙 플러싱 채널 내의 보어홀 조사 공구를 댐핑 수단 사이에 현수하는 것을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이러한 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단 및 공압식 댐핑 수단 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 이러한 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.0 ㎜, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5 ㎜, 더 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 ㎜, 예컨대 1.8 ㎜ 의 직경과 같은 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진, 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 충격식 드릴링을 위한 드릴링 배열체는 독립 청구항 20 의 규정에 의해 상응하게 특징지어 진다.

드릴링 배열체의 바람직한 실시형태들은 종속 청구항 21 ~ 35 에서 규정된다.

드릴링 배열체는 보어홀들을 드릴링하는 드릴 공구를 포함한다. 드릴 공구는 적어도 하나의 드릴 로드 및 드릴 비트 조립체를 포함한다. 드릴링 배열체는 드릴 공구에 의해 드릴링되는 보어홀의 데이터를 얻기 위하여 드릴 공구에 의해 드릴링되는 보어홀을 측정하는 센서 수단을 포함하는 보어홀 조사 공구를 구비하고, 보어홀 조사 공구는 드릴 공구 내에 배열된다. 드릴링 배열체는 보어홀 상태 정보를 얻기 위하여 보어홀의 데이터를 처리하는 데이터 처리 수단을 포함한다. 드릴 공구는 플러싱 유체를 드릴 비트 조립체로 안내하는 중앙 플러싱 채널을 포함하고, 보어홀 조사 공구는 플러싱 유체가 보어홀 조사 공구를 지나 중앙 플러싱 채널에서 유동할 수 있도록 중앙 플러싱 채널 내에 배열된다. 보어홀 조사 공구는 플러싱 채널에서 댐핑 수단 사이에 현수되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 상기 방법에서 사용된 댐핑 수단은, 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단, 및 공압식 댐핑 수단 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 상기 방법에서 사용된 이러한 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.2 ㎜, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5 ㎜, 더 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 ㎜, 예컨대 1.8 ㎜ 의 직경과 같은 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진, 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 청구항 36 에서 규정된 바와 같은 충격식 드릴링을 위한 방법에서의 그리고/또는 충격식 드릴링을 위한 배열체에서의 사용을 위한 보어홀 조사 조립체에 관한 것이다.

보어홀 조사 조립체의 바람직한 실시형태들은 종속 청구항 37 ~ 50 에서 규정된다.

보어홀 조사 조립체는 보어홀의 데이터를 수집하기 위한 센서 수단을 포함하는 보어홀 조사 공구를 포함한다. 보어홀 조사 조립체는 충격식 드릴링을 위한 드릴 공구의 중앙 플러싱 채널에서 댐핑 수단 사이에 보어홀 조사 공구를 현수하는 댐핑 수단을 추가로 포함한다. 이러한 댐핑 수단은, 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단 및 공압식 댐핑 수단 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 이러한 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.0 ㎜, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5 ㎜, 더 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 ㎜, 예컨대 1.8 ㎜ 의 직경과 같은 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진, 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단을 포함할 수 있다.

댐핑 수단의 목적은 충격식 드릴링 동안 보어홀 조사 조립체의 컴포넌트들을 보호하는 것이다. 예를 들어, 보어홀 조사 조립체의 컴포넌트들은 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 자이로 센서, 및 드릴링 배열체 또는 드릴링 배열체, 및 가능하게는 충격식 드릴링 동안 전기 에너지를 수득하는 압전 디바이스에 의해 드릴링되는 보어홀을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 가속도 센서를 의미할 수 있다.

보어홀 조사 조립체에 충격식 드릴링 동안 전기 에너지를 수득하기 위한 압전 디바이스가 제공된다면, 보어홀 조사 조립체의 댐핑 수단은, 압전 디바이스가 충격식 드릴링 동안 전기 에너지를 수득할 수 있도록, 충격식 드릴링 동안 압전 디바이스에 대해 정확한 진동 주파수를 만들어내기 위해 조정되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다..

이하에서, 본 발명은 도면들을 참조함으로써 더 상세하게 설명될 것이다.

도 1 은 드릴링 배열체를 도시한다.
도 2 는 보어홀 조사 조립체가 장착된 드릴 공구의 단부를 절단도로 도시한다.
도 3 은 일 실시형태에 따른 보어홀 조사 조립체를 절단도로 도시한다.
도 4 는 일부 실시형태들에서 드릴 비트 조립체를 드릴 공구의 드릴 로드에 체결하기 위해 사용되는 제 1 어뎁터 부재 및 제 2 어뎁터 부재를 도시하고, 도 4 는 상기 제 1 어뎁터 부재 및 상기 제 2 어뎁터 부재가 사용되는 때에 보어홀 조사 공구를 배열할 수 있는 방법을 또한 도시한다.
도 5 는 다른 실시형태에 따른 보어홀 조사 조립체를 도시한다.
도 6 은 충격식 드릴링 동안 전기 에너지를 수득하기 위해 보어홀 조사 조립체에서 사용될 수 있는 압전 디바이스의 일 실시형태의 상세한 도면이다.
도 7 은 도 6 에 도시된 압전 디바이스의 더 상세한 도면이다.

본 발명은 드릴 구멍들을 조사하는 방법, 드릴링 배열체, 및 상기 방법에서의 그리고/또는 상기 배열체에서의 사용을 위한 보어홀 조사 조립체에 관한 것이다.

우선, 드릴 구멍들을 조사하는 방법, 및 상기 방법의 일부 바람직한 실시형태들 및 변형예들이 더 상세하게 설명될 것이다.

상기 방법은 적어도 하나의 드릴 로드 (2) 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 포함하는 드릴 공구 (1) 를 제공하는 제 1 제공 단계를 포함한다.

상기 방법은 보어홀 (6) 을 측정하기 위해 센서 수단 (5) 을 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 제 2 제공 단계를 추가로 포함한다.

상기 방법은 드릴 공구 (1) 내에 보어홀 조사 공구 (4) 를 배열하는 배열 단계를 포함한다.

상기 방법은 적어도 충격식 드릴링을 포함하는 드릴링 프로세스에 의해 드릴 공구 (1) 로 보어홀 (6) 을 드릴링하는 드릴링 단계를 포함한다.

상기 방법은 보어홀 (6) 의 데이터를 얻기 위하여 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 에 의해 보어홀 (6) 을 측정하는 측정 단계를 포함한다.

상기 방법은 보어홀 조사 공구 (4) 로부터 데이터 처리 수단 (7) 으로 보어홀 (6) 의 데이터를 송신하는 송신 단계 및 데이터 처리 수단 (7) 에 의해 보어홀 (6) 의 데이터를 수신하는 수신 단계를 포함할 수도 있다. 유무선 연결부 (미도시) 는 송신 단계 및 수신 단계에서 사용될 수도 있다. 상기 방법의 바람직한 실시형태에서, 상기 방법은, 보어홀 조사 공구 (4) 가 드릴 공구와 함께 보어홀 (6) 에 적어도 부분적으로 위치되는 때에, 보어홀 조사 공구 (4) 의 메모리 수단 (26) 에 보어홀 (6) 의 데이터를 저장하는 저장 단계를 포함한다. 상기 바람직한 실시형태에서, 메모리 수단 (26) 으로부터 데이터 처리 수단 (7) 으로 보어홀 (6) 의 데이터를 전달함으로써 보어홀 조사 공구 (4) 가 보어홀 (6) 으로부터 제거된 후, 송신 단계 및 수신 단계가 실시된다.

상기 방법은 보어홀 상태 정보를 얻기 위하여 데이터 처리 수단 (7) 으로 보어홀 (6) 의 데이터를 처리하는 처리 단계를 포함한다.

상기 방법에서, 플러싱 액체 및/또는 플러싱 가스와 같은 플러싱 유체를 드릴 비트 조립체 (3) 로 안내하기 위해 중앙 플러싱 채널 (8) 을 포함하는 드릴 공구 (1) 가 사용되고, 플러싱 유체가 드릴 공구 (1) 의 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동할 수 있도록 보어홀 조사 공구 (4) 는 배열 단계에서 중앙 플러싱 채널 (8) 에 해제가능하거나 고정식으로 배열된다.

보어홀 조사 공구 (4) 가 배열 단계에서 중앙 플러싱 채널 (8) 에 배열되기 때문에, 보어홀 조사 공구 (4) 는 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 의해 냉각될 것이다.

상기 방법은 플러싱 채널 섹션 (30) 을 포함하는 드릴 비트 조립체 (3) 를 사용하는 것을 포함할 수도 있고, 배열 단계는 보어홀 조사 공구 (4) 를 드릴 비트 조립체 (3) 의 플러싱 채널 섹션 (30) 에 적어도 부분적으로 배열하는 것을 포함할 수도 있다.

상기 방법의 일부 실시형태들에서, 방법의 제 1 제공 단계는 중앙 플러싱 채널 섹션 (36) 을 포함하는 어뎁터 (9) 를 추가로 제공하는 것을 포함한다. 이러한 실시형태에서, 배열 단계는, 어뎁터 (9) 의 중앙 플러싱 채널 섹션 (36) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 형성하도록, 어뎁터 (9) 에 의해 드릴 비트 조립체 (3) 를 드릴 공구 (1) 의 드릴 로드 (2) 에 체결하는 것을 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 배열 단계는 보어홀 조사 공구 (4) 를 어뎁터 (9) 의 중앙 플러싱 채널 섹션 (36) 에 적어도 부분적으로 배열하는 것을 포함한다.

상기 방법의 일부 실시형태들에서, 제 1 어뎁터 부재 (10) 가 제 1 암 나사산 (12), 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 어뎁터 (9) 의 제 1 어뎁터 부재 (10) 에 체결하는 제 1 수 나사산 (13) 을 포함하도록, 그리고 제 2 어뎁터 부재 (11) 가 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 암 나사산 (12) 과 협동하는 제 2 수 나사산 (14) 및 어뎁터 (9) 의 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 드릴 공구 (1) 의 드릴 로드 (2) 에 체결하는 제 2 암 나사산 (15) 을 포함하도록, 그리고 제 1 어뎁터 부재 (10) 가 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 를 포함하고 제 2 어뎁터 부재 (11) 가 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 를 포함하도록, 상기 방법의 제 1 제공 단계는 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 포함하는 어뎁터 (9) 를 추가로 제공하는 것을 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 배열 단계는, 보어홀 조사 공구 (4) 를 적어도 부분적으로 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 에 그리고/또는 적어도 부분적으로 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 에 배열하는 것, 및 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 암 나사산 (12) 에 의해 그리고 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 제 2 수 나사산 (14) 에 의해 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 연결하는 것을 포함한다. 이러한 실시형태들은, 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 가 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 함께 형성하도록, 어뎁터 (9) 에 의해 드릴 비트 조립체 (3) 를 드릴 공구 (1) 의 드릴 로드 (2) 에 체결하는 체결 단계를 포함한다.

배열 단계는 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 를 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 것을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 댐핑 수단 (18) 의 일 목적은 드릴링 단계 동안 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 및 다른 디바이스들을 보호하는 것이다. 상기 방법에서 사용된 댐핑 수단은 다음 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다: 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단, 및 공압식 댐핑 수단. 예를 들어, 상기 방법에서 사용된 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.0 ㎜, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5 ㎜, 더 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 ㎜, 예컨대 1.8 ㎜ 의 직경과 같은 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진, 예를 들어 도 4 및 도 5 에서 도시된 바와 같은 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단을 포함할 수 있다. 원뿔형 스프링의 구성으로 인해, 플러싱 유체가 원통형 스프링보다 원뿔형 스프링을 지나 더 효율적으로 유동할 수 있기 때문에, 원뿔형 스프링들이 사용되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이에 대한 일 근거는, 플러싱 유체의 유동 방향이, 원통형 스프링의 중앙 축선 방향으로 원통형 스프링을 통해 유동하는 때보다 원뿔형 스프링의 중앙 방향으로 원뿔형 스프링을 통해 유동하는 때에 더 적게 바뀌기 때문이다. 스프링 수단이 댐핑 수단 (18) 으로서 사용된다면, 보어홀 조사 공구 (4) 가 스프링 수단 사이에 현수되게 각각의 댐핑 수단 (18) 이 보어홀 조사 공구 (4) 와 중앙 플러싱 채널 (8) 의 내부면 (참조 부호로 미표시) 사이에 배열되도록 두 개의 스프링 수단이 예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같이 사용되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

배열 단계는, 댐핑 수단 (18) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 외측에 위치되도록, 댐핑 수단 (18) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 노출되도록, 그리고 댐핑 수단 (18) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체와 직접 접촉하도록, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 를 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 것을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

상기 방법의 바람직한 실시형태에서, 배열 단계는, 보어홀 조사 공구 (4) 가 댐핑 수단 (18) 에 의해서만 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 지지되도록, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 를 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 것을 포함한다. 이러한 실시형태는, 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 이 예를 들어 초과 진동들에 대해 보호될 것이기 때문에, 충격식 드릴링에 있어서 특히 유리하다.

상기 방법의 제 2 제공 단계에서, 폴리 우레탄과 같은 폴리머에 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 매립되는 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 을 구비하는 보어홀 조사 공구 (4) 가 제공되어, 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 형성하고, 그리고 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 보호용 케이싱 (24) 을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 형성하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이러한 실시형태에서, 보어홀 조사 공구 (4) 는 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 노출될 것이다. 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 또한 적어도 부분적으로 형성하기 때문에, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체는 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

상기 방법의 제 2 제공 단계는 플러싱 유체가 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 를 통해 유동하게 하는 적어도 하나의 플러싱 유체 통로 (20) 를 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 것을 포함할 수도 있다.

상기 방법의 배열 단계는, 도 2 및 도 4 에서 도시된 바와 같이, 플러싱 유체가 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 유동하게 하는 중앙 플러싱 채널 (8) 의 측벽들 (참조 부호로 미표시) 과 보어홀 조사 공구 (4) 사이에서 유체를 플러싱하는 적어도 하나의 플러싱 유체 통로 (20) 를 형성하는 것을 포함할 수도 있다.

상기 방법의 제 2 제공 단계는 에너지를 수득하기 위해 압전 디바이스 (19) 를 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 것을 포함할 수도 있고, 이로 인해 상기 방법의 드릴링 단계는 압전 디바이스에 의해 드릴링 단계 동안 에너지를 수득하는 것을 포함한다.

상기 방법의 제 2 제공 단계는 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 자이로 센서 (31; gyro sensor) 및 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 를 포함하는 센서 수단 (5) 을 구비하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 것을 포함할 수도 있고, 이로 인해 측정 단계는 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 로 각속도를 측정하는 것 및 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 것을 포함하고, 그리고 이로 인해 측정 단계는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 로 가속도를 측정하는 것 및 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 것을 포함한다.

상기 방법은 처리 단계에서 발생된 보어홀 상태를 표출하는 표출 단계를 추가로 포함할 수도 있다.

상기 방법에서, 측정 단계는 드릴 공구 (1) 가 보어홀 (6) 으로부터 인출됨에 따라 실행될 수도 있다. 상기 방법에서, 측정 단계는 드릴링 단계 동안 실행될 수도 있다. 상기 방법의 바람직한 실시형태에서, 드릴링 단계는, 드릴 공구 (1) 가 보어홀 (6) 의 길이 방향에 대해 보어홀 (6) 에 고정 유지되는 대기 기간, 즉 드릴 공구 (1) 가 보어홀 (6) 의 깊이에 대해 보어홀 (6) 에 제 위치에 고정 유지되는 대기 기간을 포함한다. 상기 방법의 이러한 바람직한 실시형태에서, 측정 단계는 드릴링 단계의 대기 기간 동안 실행된다.

그 다음, 충격식 드릴링용의 드릴링 배열체, 및 상기 배열체의 일부 바람직한 실시형태들 및 변형예들이 더 상세하게 설명될 것이다.

드릴링 배열체는 보어홀들을 드릴링하는 드릴 공구 (1) 를 포함한다.

드릴 공구 (1) 는 적어도 하나의 드릴 로드 (2) 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 포함한다.

드릴링 배열체는 드릴 공구 (1) 에 의해 드릴링되는 보어홀 (6) 의 데이터를 얻기 위하여 드릴 공구 (1) 에 의해 드릴링되는 보어홀 (6) 을 측정하는 센서 수단 (5) 을 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 포함하고, 상기 보어홀 측량 공구 (4) 는 드릴 공구 (1) 내에 배열된다.

드릴링 배열체는 보어홀 조사 공구 (4) 로부터 보어홀 (6) 의 데이터를 송신하기 위한 전송 수단 (23) 및 상기 전송 수단 (23) 에 의해 송신된 보어홀 (6) 의 데이터를 수신하기 위한 제 2 수신 수단 (33) 을 포함할 수도 있다. 유무선 연결부 (미도시) 는 전송 수단 (23) 과 제 2 수신 수단 (33) 사이에 제공될 수도 있다. 대안으로 또는 추가로, 보어홀 조사 공구 (4) 가 드릴 공구 (1) 와 함께 보어홀 (6) 에 적어도 부분적으로 위치되는 때에, 보어홀 조사 공구 (4) 는 보어홀 조사 공구 (4) 의 메모리 수단 (26) 에 보어홀 (6) 의 데이터를 저장하기 위해 메모리 수단 (26) 을 포함할 수도 있어서, 보어홀 조사 공구 (4) 가 드릴 공구 (1) 와 함께 보어홀 (6) 으로부터 제거된 후, 보어홀 (6) 의 데이터는 예를 들어 메모리 수단 (26) 을 데이터 처리 수단 (7) 에 연결함으로써 데이터 처리 수단 (7) 에 전송될 수 있다.

드릴링 배열체는 보어홀 상태 정보를 얻기 위하여 보어홀의 데이터를 처리하는 데이터 처리 수단 (7) 을 포함한다.

드릴 공구 (1) 는 플러싱 액체 및/또는 플러싱 가스와 같은 플러싱 유체를 드릴 비트 조립체 (3) 로 안내하기 위하여 중앙 플러싱 채널 (8) 을 포함하고, 보어홀 조사 공구 (4) 는 유체가 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동할 수 있도록 중앙 플러싱 채널 (8) 에 해제가능하게 또는 고정식으로 배열된다.

보어홀 조사 공구 (4) 가 중앙 플러싱 채널 (8) 에 배열되기 때문에, 보어홀 조사 공구 (4) 는 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 유체를 플러싱함으로써 냉각될 것이다.

드릴 비트 조립체 (3) 는 플러싱 채널 섹션 (30) 을 포함할 수도 있고, 보어홀 조사 공구 (4) 는 드릴 비트 조립체 (3) 의 플러싱 채널 섹션 (30) 에서 적어도 부분적으로 배열될 수도 있다.

드릴링 배열체의 일부 실시형태들에서, 드릴 공구 (1) 는 중앙 플러싱 채널 섹션 (36) 을 포함하는 어뎁터 (9) 를 추가로 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 드릴 비트 조립체 (3) 는, 어뎁터 (9) 의 중앙 플러싱 채널 섹션 (36) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 형성하도록, 어뎁터 (9) 에 의해 드릴 공구 (1) 의 드릴 로드 (2) 에 체결된다. 이러한 실시형태들에서, 보어홀 조사 공구 (4) 는 어뎁터 (9) 의 중앙 플러싱 채널 섹션 (36) 에 적어도 부분적으로 배열된다.

도 2 에 부분적으로 도시된 드릴링 배열체와 같은 드릴링 배열체의 일부 실시형태들은 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 포함하는 어뎁터 (9) 를 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 제 1 어뎁터 부재 (10) 는 제 1 암 나사산 (12), 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 어뎁터 (9) 의 제 1 어뎁터 부재 (10) 에 체결하는 제 1 수 나사산 (13) 을 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 암 나사산 (12) 과 협력하는 제 2 수 나사산 (14) 및 어뎁터 (9) 의 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 드릴 공구 (1) 의 드릴 로드 (2) 에 체결하는 제 2 암 나사산 (15) 을 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 제 1 어뎁터 부재 (10) 는 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 를 포함하고, 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 를 포함한다. 이러한 실시형태들에서, 보어홀 조사 공구 (4) 는 적어도 부분적으로 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 에, 그리고/또는 적어도 부분적으로 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 에 배열된다. 이러한 실시형태에서, 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 암 나사산 (12) 에 의해, 그리고 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 제 2 수 나사산 (14) 에 의해 연결되고, 드릴 비트 조립체 (3) 는 어뎁터 (9) 에 의해, 즉 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 에 의해 드릴 로드 (3) 에 연결되어서, 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 가 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 함께 형성한다.

보어홀 조사 공구 (4) 는 도 2 에 도시된 바와 같이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 댐핑 수단 (18) 사이에 현수되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이러한 댐핑 수단 (18) 은 다음 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다: 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단, 및 공압식 댐핑 수단. 예를 들어, 이러한 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.0 ㎜, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5 ㎜, 더 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 ㎜, 예컨대 1.8 ㎜ 의 직경과 같은 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진, 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단을 포함할 수 있다. 댐핑 수단 (18) 의 일 목적은 충격식 드릴링 동안 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 을 보호하는 것이다. 이러한 댐핑 수단 (18) 은 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 원뿔형 스프링의 형태의 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 원뿔형 스프링의 구성으로 인해, 플러싱 유체가 원통형 스프링보다는 원뿔형 스프링을 지나 더 효율적으로 유동할 수 있기 때문에, 원뿔형 스프링들이 사용되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이에 대한 일 근거는, 플러싱 유체의 유동 방향이 원통형 스프링의 중앙 축선 방향으로 원통형 스프링을 통해 유동하는 때보다 원뿔형 스프링의 중앙 방향으로 원뿔형 스프링을 통해 유동하는 때에 더 적게 바뀌기 때문이다. 스프링 수단이 댐핑 수단 (18) 으로서 사용된다면, 보어홀 조사 공구 (4) 가 스프링 수단 사이에 현수되게 각각의 댐핑 수단 (18) 이 보어홀 조사 공구 (4) 와 중앙 플러싱 채널 (8) 의 내부면 (참조 부호로 미표시) 사이에 배열되도록 두 개의 스프링 수단이 예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같이 사용되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

댐핑 수단 (18) 은, 댐핑 수단 (18) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 노출되도록, 그리고 댐핑 수단 (18) 이 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체와 직접 접촉하도록, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구 (4) 의 외측에 위치되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

상기 배열체의 실시형태에서, 보어홀 조사 공구 (4) 는, 보어홀 조사 공구 (4) 가 댐핑 수단 (18) 에 의해서만 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에 지지되도록, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 댐핑 수단 (18) 사이에 현수된다. 이러한 실시형태는, 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 이 예를 들어 초과 진동들에 대해 보호될 것이기 때문에, 충격식 드릴링에 있어서 특히 유리하다.

보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 은 폴리우레탄과 같은 폴리머에 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 매립되어, 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 형성하고, 그리고 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 보호용 케이싱 (24) 을 또한 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 형성하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 또한 적어도 부분적으로 형성하기 때문에, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체는 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

보어홀 조사 공구 (4) 는 플러싱 유체가 보어홀 조사 공구 (4) 를 통해 유동하게 하는 적어도 하나의 플러싱 유체 통로를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

상기 배열체는 플러싱 유체가 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 유동하게 하는 플러싱 채널과 보어홀 조사 공구 (4) 사이에서 유체를 플러싱하기 위한 적어도 하나의 플러싱 유체 통로 (20) 를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 공구 (4) 는 충격식 드릴링 동안 에너지를 수득하는 압전 디바이스 (19) 를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 공구 (4) 는 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 및 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 나타내는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 를 구비하는 센서 수단 (5) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

상기 배열체는 데이터 처리 수단 (7) 에 의해 발생된 보어홀 상태 정보를 표출하는 표출 수단 (34) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

그 다음, 충격식 드릴링을 위한 방법에서의, 예컨대 본 명세서에서 개시된 바와 같은 방법에서의 그리고/또는 충격식 드릴링을 위한 드릴링 배열체에서의, 예컨대 본 명세서에서 개시된 바와 같은 배열체에서의 사용을 위한 보어홀 조사 조립체 (참조 부호로 미표시), 및 상기 보어홀 조사 조립체의 일부 바람직한 실시형태들 및 변형예들은 더 상세하기 설명될 것이다.

보어홀 조사 조립체는 보어홀 (6) 의 데이터를 수집하기 위한 센서 수단 (5) 을 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 구비한다.

보어홀 조사 조립체는 충격식 드릴링을 위한 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 보어홀 조사 공구를 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 댐핑 수단 (18) 을 추가로 포함한다. 이러한 댐핑 수단은 다음 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다: 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단, 및 공압식 댐핑 수단. 예를 들어, 이러한 댐핑 수단은 0.5 ~ 3.0 ㎜, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5 ㎜, 더 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 ㎜, 예컨대 1.8 ㎜ 의 직경과 같은 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진, 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단을 포함할 수 있다. 원뿔형 스프링들은 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 플러싱 유체의 유동에 더 적은 영향을 미치기 때문에 보어홀 조사 조립체에서 사용하는 것이 유리하다. 원뿔형 스프링의 구성으로 인해, 플러싱 유체가 원통형 스프링보다는 원뿔형 스프링을 지나 더 효율적으로 유동할 수 있기 때문에, 원뿔형 스프링이 사용되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이에 대한 일 근거는, 플러싱 유체의 유동 방향이 원통형 스프링의 중앙 축선 방향으로 원통형 스프링을 통해 유동하는 때보다 원뿔형 스프링의 중앙 방향으로 원뿔형 스프링을 통해 유동하는 때에 더 적게 바뀌기 때문이다. 스프링 수단이 댐핑 수단 (18) 으로서 사용된다면, 보어홀 조사 공구 (4) 가 스프링 수단 사이에 현수되게 각각의 댐핑 수단 (18) 이 보어홀 조사 공구 (4) 와 중앙 플러싱 채널 (8) 의 내부면 (참조 부호로 미표시) 사이에 배열되도록 두 개의 스프링 수단이 예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같이 사용되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

댐핑 수단 (18) 은 보어홀 조사 공구 (4) 외측에 위치되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 은 폴리우레탄과 같은 폴리머에 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 매립되어, 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 형성하고, 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 보호용 케이싱 (24) 을 적어도 부분적으로 형성하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 또한 적어도 부분적으로 형성하기 때문에, 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체는 보어홀 조사 공구 (4) 의 센서 수단 (5) 을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

보어홀 조사 공구 (4) 가 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에 현수되어야 하기 때문에, 보어홀 조사 공구 (4) 는 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 의해 냉각될 것이다.

도 2 내지 도 5 에 도시된 실시형태에서, 보어홀 조사 공구 (4) 는 두 개의 대향 단부들을 구비하는 세장형 구성을 가지고, 각각의 대향 단부에 하나의 댐핑 수단 (18) 을 가진다.

충격식 드릴링 동안, 즉 드릴 공구 (1) 및 드릴 공구의 컴포넌트들 (드릴 로드(들) (2) 및 드릴 비트 조립체 (3) 및 드릴 로드 (2) 와 드릴 비트 조립체 (3) 사이의 가능한 어뎁터 (9)) 이 충격식 들릴링 동안 진동하는 때에 에너지를 수득하기 위한 압전 디바이스 (19) 를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 또한, 보어홀 조사 조립체는 압전 디바이스 (19) 에 의해 생성되는 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장 수단 (21) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 특히, 드릴 공구 (1) 가 보어홀으로부터 인출됨에 따라 보어홀 (6) 의 조사이 실시된다면, 에너지 저장 수단 (21) 이 유리해지는데, 이는 충격식 드릴링 동안 보어홀 (6) 이 드릴링되는 때에 압전 디바이스 (19) 에 의해 에너지를 수득하는 것과, 후속으로 드릴 공구 (1) 가 보어홀 (6) 으로부터 인출된 후에 센서 수단을 위해 에너지 저장 수단에 저장된 에너지를 사용하는 것을 가능하게 하기 때문이다. 압전 디바이스 (19) 는 유니모르프-, 바이모르프-, 모노모르프-, 또는 멀티모르프-유형을 가질 수도 있는 하나 이상의 압전 장치들을 포함할 수도 있다. 이러한 압전 장치들은 예비 변형될 수 있고 예를 들어 금속, 폴리머 및/또는 세라믹 재료로 만들어질 수도 있다. 예를 들어, 이러한 압전 장치들은, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 일 단부가 또는 양 단부들이 보어홀 조사 공구 (4) 에 체결되는 가요성 압전 플레이트 (35) 를 포함할 수도 있다. 공명 주파수를 수동으로 조절하기 위한 매스 (36; mass) 는 가요성 압전 플레이트에 체결될 수도 있다. 매스 (26) 가 드릴 공구 (1) 의 회전의 결과로서 그리고 드릴 공구 (1) 의 진동의 결과로서 이동할 수 있도록, 매스 (36) 는 편심되는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 코일 (미도시) 또는 커패시터 (미도시) 가 공명 주파수를 전기적으로 조절하기 위해 제공될 수도 있다.

에너지를 저장하는 에너지 저장 수단 (21) 은 에너지를 저장하기 위한 어큐뮬레이터 (28) 및 어큐뮬레이터 (28) 를 충전하기 위한 유도 코일 (29) 또는 커패시터를 포함할 수도 있다.

보어홀 조사 조립체의 센서 수단 (5) 은 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 및 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 를 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 조립체는 보어홀 조사 조립체의 작동을 제어하기 위하여 제어 신호들을 수신하는 제 1 수신 수단 (22) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 조립체는 보어홀 (6) 의 데이터를 전송하기 위한 전송 수단 (23) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 조립체는 보호용 케이싱 (24), 예를 들어 폴리머 케이싱을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이러한 보호용 케이싱은 방진성 및 방수성이 있는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 공구는 보어홀 조사 조립체가 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에 탑재되는 때에 회전하는 것을 방지하는 홀딩 수단 (27) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 조립체는 센서 수단 (5) 을 제어하기 위한 제어 수단 (25) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

보어홀 조사 조립체는, 보어홀 조사 조립체가 드릴 공구 (1) 와 함께 보어홀 (6) 에 적어도 부분적으로 위치되는 때에, 센서 수단 (5) 에 의해 생성되는 보어홀 (6) 의 데이터를 저장하는 메모리 수단 (26) 을 포함하는 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다.

기술의 발전으로서, 본 발명의 기본 사상이 다양한 방법들로 이행될 수 있다는 것은 당업자에게 현저하다. 따라서, 본 발명 및 본 발명의 실시형태들은 상기 예들에 제한되지 않고, 또한 청구 범위들의 범위 내에서 변경될 수 있다.

1. 드릴 공구 2. 드릴 로드
3. 드릴 비트 조립체 4. 보어홀 조사 공구
5. 센서 수단 6. 보어홀
7. 데이터 처리 수단 8. 중앙 플러싱 채널
9. 어뎁터 10. 제 1 어뎁터 부재
11. 제 2 어뎁터 부재 12. 제 1 암 나사산
13. 제 1 수 나사산 14. 제 2 수 나사산
15. 제 2 암 나사산 16. 제 1 중앙 플러싱 채널 부재
17. 제 2 플러싱 채널 부재 18. 댐핑 수단
19. 압전 디바이스 20. 플러싱 유체 통로
21. 에너지 저장 수단 22. 제 1 수신 수단
23. 전송 수단 24. 보호용 케이싱
25. 제어 수단 26. 메모리 수단
27. 홀딩 수단 28. 어큐뮬레이터
29. 유도 코일 30. 플러싱 채널 섹션
31. 자이로 센서 32. 가속도 센서
33. 제 2 수신 수단 34. 디스플레이 수단
35. 가요성 압전 플레이트 36. 매스
37. 중앙 플러싱 채널 섹션

Claims

드릴 구멍들을 조사하는 방법으로서,
상기 방법은:
적어도 하나의 드릴 로드 (2) 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 포함하는 드릴 공구 (1) 를 제공하는 제 1 제공 단계,
보어홀 (6; borehole) 을 측정하기 위해 센서 수단 (5) 을 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 제 2 제공 단계,
상기 드릴 공구 (1) 내에 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 배열하는 배열 단계,
적어도 충격식 드릴링을 포함하는 드릴링 프로세스에 의해 상기 드릴 공구 (1) 로 상기 보어홀 (6) 을 드릴링하는 드릴링 단계,
상기 보어홀 (6) 의 데이터를 얻기 위하여 상기 보어홀 조사 공구 (4) 에 의해 상기 보어홀 (6) 을 측정하는 측정 단계, 및
보어홀 상태 정보를 얻기 위하여 데이터 처리 수단 (7) 으로 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 처리하는 처리 단계를 포함하고,
플러싱 유체를 상기 드릴 비트 조립체 (3) 로 안내하기 위해 중앙 플러싱 채널 (8) 을 포함하는 드릴 공구 (1) 가 사용되고, 그리고
플러싱 유체가 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동할 수 있도록, 상기 배열 단계에서 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내에 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 배열하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항에 있어서,
플러싱 채널 섹션 (30) 을 포함하는 드릴 비트 조립체 (3) 를 사용하는 것과,
상기 배열 단계는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 상기 드릴 비트 조립체 (3) 의 상기 플러싱 채널 섹션 (30) 에 적어도 부분적으로 배열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 제공 단계는 중앙 플러싱 채널 섹션 (31) 을 포함하는 어뎁터 (9) 를 제공하는 것을 포함하고,
상기 배열 단계는, 상기 어뎁터 (9) 의 상기 중앙 플러싱 채널 섹션 (31) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 형성하도록, 상기 어뎁터 (9) 에 의해 상기 드릴 비트 조립체 (3) 를 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 드릴 로드 (2) 에 체결하는 것을 포함하고,
상기 배열 단계는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 상기 어뎁터 (9) 의 상기 중앙 플러싱 섹션 (31) 에 적어도 부분적으로 배열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제공 단계는 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 포함하는 어뎁터 (9) 를 제공하는 것을 포함하고, 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 는 제 1 암 나사산 (12), 및 상기 드릴 비트 조립체 (3) 를 상기 어뎁터 (9) 의 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 에 체결하는 제 1 수 나사산 (13) 을 포함하고, 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 암 나사산과 협동하는 제 2 수 나사산 (14) 및 상기 어뎁터의 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 드릴 로드 (2) 에 체결하는 제 2 암 나사산 (15) 을 포함하고, 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 는 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 를 포함하고 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 를 포함하고,
상기 배열 단계는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 상기 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 에 적어도 부분적으로, 그리고 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 상기 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 에 적어도 부분적으로 배열하는 것, 및 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 상기 제 1 암 나사산 (12) 및 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 상기 제 2 수 나사산 (14) 에 의해 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 연결하는 것을 포함하고,
상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 상기 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 및 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 상기 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 함께 형성하도록, 상기 어뎁터 (9) 에 의해 상기 드릴 비트 조립체 (3) 를 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 드릴 로드 (2) 에 체결하는 체결 단계를 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배열 단계는 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 5 항에 있어서,
댐핑 수단 (18) 으로서, 0.5 ~ 3.0㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단 및 공압식 댐핑 수단 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 배열 단계는, 상기 댐핑 수단 (18) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 외측에 위치되도록, 상기 댐핑 수단 (18) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 노출되도록, 그리고 상기 댐핑 수단 (18) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체와 직접 접촉하도록, 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 상기 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배열 단계는, 상기 보어홀 조사 공구 (4) 가 상기 댐핑 수단 (18) 에 의해서만 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 지지되도록, 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 상기 댐핑 수단 (18) 사이에 현수하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 제공 단계에서, 폴리 우레탄과 같은 폴리머에 적어도 부분적으로 매립되는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 상기 센서 수단 (5) 을 구비하는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하여, 상기 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 상기 폴리머가 또한 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 적어도 부분적으로 형성하고, 그리고 상기 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 상기 폴리머가 또한 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 보호용 케이싱 (24) 을 적어도 부분적으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 제공 단계는, 플러싱 유체가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 통해 유동하게 하는 적어도 하나의 플러싱 유체 통로를 포함하는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배열 단계는 플러싱 유체가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 유동하게 하는 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 의 벽들과 상기 보어홀 조사 공구 (4) 사이에서 유체를 플러싱하기 위한 적어도 하나의 플러싱 유체 통로 (20) 를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 제공 단계는 에너지를 수득하기 위해 압전 디바이스 (19) 를 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 것을 포함하고,
상기 압전 디바이스 (19) 에 의해 상기 충격식 드릴링 단계 동안 에너지를 수득하는 에너지 수득 단계를 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 제공 단계는 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 및 상기 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 를 포함하는 상기 센서 수단 (5) 을 구비하는 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 제공하는 것을 포함하고,
상기 측정 단계는 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 로 각속도를 측정하는 것 및 상기 제 1 의 각속도 신호를 발생시키는 것을 포함하고,
상기 측정 단계는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 로 가속도를 측정하는 것 및 상기 보어홀 (6) 을 따라 상기 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 로부터 상기 데이터 처리 수단 (7) 으로 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 송신하는 송신 단계, 및
상기 데이터 처리 수단 (7) 에 의해 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 수신하는 수신 단계를 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 가 상기 드릴 공구 (1) 와 함께 상기 보어홀 (6) 에 적어도 부분적으로 위치되는 때에, 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 메모리 수단 (26) 에 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 저장하는 저장 단계, 및
상기 메모리 수단 (26) 으로부터 상기 데이터 처리 수단 (7) 으로 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 전달함으로써 상기 보어홀 조사 공구 (4) 가 상기 보어홀 (6) 으로부터 제거된 후, 송신 단계 및 수신 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 단계에서 생성된 보어홀 상태를 표출하는 표출 단계를 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드릴 공구 (1) 가 상기 보어홀 (6) 으로부터 인출됨에 따라 상기 측정 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드릴링 단계 동안 상기 측정 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드릴링 단계는 상기 드릴 공구 (1) 가 상기 보어홀 (6) 에서 상기 보어홀 (6) 의 길이 방향에 대해 고정 유지되는 대기 기간을 포함하고,
상기 드릴링 단계의 상기 대기 기간 동안 상기 측정 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는, 드릴 구멍들을 조사하는 방법.
충격식 드릴링을 위한 드릴링 배열체로서,
보어홀들을 드릴링하는, 적어도 하나의 드릴 로드 (2) 및 드릴 비트 조립체 (3) 를 포함하는 드릴 공구 (1),
상기 드릴 공구 (1) 에 의해 드릴링되는 보어홀 (6) 의 데이터를 얻기 위하여 상기 보어홀 (6) 을 측정하는, 상기 드릴 공구 (1) 내에 배열되는 보어홀 조사 공구 (4), 및
보어홀 상태 정보를 얻기 위하여 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 처리하는 데이터 처리 수단 (7) 을 포함하고,
상기 드릴 공구 (1) 는 플러싱 유체를 상기 드릴 비트 조립체 (3) 로 안내하는 중앙 플러싱 채널 (8) 을 포함하고,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 유체가 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동할 수 있도록 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에 배열되는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항에 있어서,
드릴 비트 조립체 (3) 는 플러싱 채널 섹션 (30) 을 포함하고,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 상기 드릴 비트 조립체 (3) 의 상기 플러싱 체널 섹션 (30) 에 적어도 부분적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
어뎁터 (9) 는 중앙 플러싱 채널 섹션 (31) 을 포함하고,
상기 드릴 비트 조립체 (3) 는, 상기 어뎁터 (9) 의 상기 중앙 플러싱 채널 섹션 (31) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 형성하도록, 상기 어뎁터 (9) 에 의해 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 드릴 로드 (2) 에 체결되고,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 상기 어뎁터 (9) 의 상기 중앙 플러싱 채널 섹션 (31) 에 적어도 부분적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항에 있어서,
어뎁터 (9) 는 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 포함하고,
상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 는 제 1 암 나사산 (12), 및 상기 드릴 비트 조립체 (3) 를 상기 어뎁터 (9) 의 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 에 체결하는 제 1 수 나사산 (13) 을 포함하고,
상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 암 나사산 (12) 과 협동하기 위한 제 2 수 나사산 (14), 및 상기 어뎁터 (9) 의 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 를 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 드릴 로드 (2) 에 체결하는 제 2 암 나사산 (15) 을 포함하고,
상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 는 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 를 포함하고, 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 를 포함하고,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 적어도 부분적으로 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 상기 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 에, 그리고 적어도 부분적으로 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 상기 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 에 배열되고, 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 및 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 는 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 상기 제 1 암 나사산 (12) 과 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 상기 제 2 수 나사산 (14) 에 의해 연결되며, 상기 드릴 비트 조립체 (3) 는 상기 어뎁터 (9) 에 의해 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 드릴 로드 (2) 에 체결되어서, 상기 제 1 어뎁터 부재 (10) 의 상기 제 1 중앙 플러싱 채널 부재 (16) 및 상기 제 2 어뎁터 부재 (11) 의 상기 제 2 중앙 플러싱 채널 부재 (17) 가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 의 일부를 함께 형성하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 댐핑 수단 (18) 사이에 현수되는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 24 항에 있어서,
상기 댐핑 수단 (18) 은 0.5 ~ 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단 및 공압식 댐핑 수단 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 댐핑 수단 (18) 은, 상기 댐핑 수단 (18) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체에 노출되도록, 그리고 상기 댐핑 수단 (18) 이 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 유동하는 플러싱 유체와 직접 접촉하도록, 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 내의 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는, 상기 보어홀 조사 공구 (4) 가 상기 댐핑 수단 (18) 에 의해서만 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 지지되도록, 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 상기 댐핑 수단 (18) 사이에 현수되는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 상기 센서 수단 (5) 은 폴리우레탄과 같은 폴리머에 적어도 부분적으로 매립되어, 상기 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 상기 폴리머가 또한 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 적어도 부분적으로 형성하고, 그리고 상기 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 상기 폴리머가 또한 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 보호용 케이싱 (24) 을 적어도 부분적으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 플러싱 유체가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 통해 유동하게 하는 적어도 하나의 플러싱 유체 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
플러싱 유체가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 지나 유동하게 하는 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 의 벽들과 상기 보어홀 조사 공구 (4) 사이에 유체를 플러싱하는 적어도 하나의 플러싱 유체 통로 (20) 를 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 로부터 상기 데이터 처리 수단 (7) 으로 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 송신하는 전송 수단 (23), 및
상기 데이터 처리 수단 (7) 으로 상기 전송 수단 (23) 에 의해 송신된 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 수신하는 제 2 수신 수단 (33) 을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 31 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 저장하는 메모리 수단 (26) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 충격식 드릴링 동안 에너지를 수득하는 압전 디바이스 (19) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 각속도를 측정하는 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 를 포함하고,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 상기 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
제 20 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 처리 수단 (7) 에 의해 생성된 보어홀 상태 정보를 표출하는 표출 수단 (34) 을 특징으로 하는, 드릴링 배열체.
충격식 드릴링을 위한 방법, 및/또는 충격식 드릴링을 위한 배열체에서의 사용을 위한 보어홀 조사 조립체로서,
보어홀 (6) 의 데이터를 수집하기 위한 센서 수단 (5) 을 포함하는 보어홀 조사 공구 (4) 를 포함하고,
충격식 드릴링을 위한 드릴 공구 (1) 의 중앙 플러싱 채널 (8) 에서 댐핑 수단 (18) 사이에 상기 보어홀 조사 공구 (4) 를 현수하는 상기 댐핑 수단 (18) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항에 있어서,
상기 댐핑 수단 (18) 은 0.5 ~ 3.0㎜ 의 두께를 갖는 와이어 등으로 만들어진 원뿔형 스프링들과 같은 스프링 수단, 유압식 댐핑 수단 및 공압식 댐핑 수단 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 또는 제 37 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 두 개의 대향 단부들을 갖는 세장형 형태를 구비하고,
각각의 대향 단부에의 하나의 댑핑 수단 (18) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 댐핑 수단 (18) 은 상기 보어홀 조사 공구 (4) 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 상기 센서 수단 (5) 은 폴리우레탄과 같은 폴리머에 적어도 부분적으로 매립되어, 상기 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 상기 폴리머가 또한 상기 보어홀 조사 공구 (4) 의 최외측 표면을 적어도 부분적으로 형성하고, 그리고 상기 센서 수단 (5) 을 적어도 부분적으로 매립하는 상기 폴리머가 또한 보어홀 조사 공구 (4) 의 보호용 케이싱 (24) 을 적어도 부분적으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
충격식 드릴링 동안 에너지를 수득하는 압전 디바이스 (19) 를 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 41 항에 있어서,
상기 압전 디바이스 (19) 에 의해 생성된 전기 에너지를 저장하는 에너지 저장 수단 (21) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 42 항에 있어서,
에너지를 저장하는 상기 에너지 저장 수단 (21) 은 에너지를 저장하기 위한 어큐뮬레이터 (28) 및 어큐뮬레이터 (28) 를 충전하기 위한 유도 코일 (29), 또는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 조립체의 상기 센서 수단 (5) 은 제 1 의 각속도 신호를 나타내기 위한 적어도 하나의 자이로 센서 (31) 를 포함하고,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 상기 보어홀 (6) 을 따라 제 2 의 가속도 신호를 발생시키는 적어도 하나의 가속도 센서 (32) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 조립체의 작동을 제어하기 위하여 제어 신호들을 수신하는 제 1 수신 수단 (22) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 (6) 으로부터 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 전송하는 전송 수단 (23) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 공구 (4) 는 보호용 케이싱 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보어홀 조사 조립체가 상기 드릴 공구 (1) 의 상기 중앙 플러싱 채널 (8) 에 탑재되는 때에 회전하는 것을 방지하는 홀딩 수단 (27) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 수단 (5) 을 제어하는 제어 수단 (25) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.
제 36 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 수단 (5) 에 의해 생성된 상기 보어홀 (6) 의 데이터를 저장하는 메모리 수단 (26) 을 특징으로 하는, 보어홀 조사 조립체.