KR20160022566A - Drill Bit Storage System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드릴 비트 보관 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 드릴 비트 교체 시간을 감소시키기 위한 드릴 비트 보관 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a drill bit storage system, and more particularly to a drill bit storage system for reducing drill bit replacement time.
일반적으로, 시추는 지층의 구조나 성상을 알기 위하여, 지각(地殼) 속에 직경이 작은 구멍을 뚫는 것을 말한다. 또한 시추는 지각 내부의 여러 지식을 얻기 위하여 수행될 뿐만 아니라, 석유, 천연가스, 온천, 지하수 등과 같은 지하자원을 채취하기 위한 목적으로도 수행된다. In general, drilling refers to drilling a hole with a small diameter in the earth crust, in order to know the structure and properties of the strata. In addition, drilling is performed not only to acquire knowledge of the interior of the crust, but also to collect underground resources such as oil, natural gas, hot spring, and groundwater.
시추를 위한 작업에 사용되는 드릴 비트는 드릴 스트링의 끝단에 설치되는데, 굴착 방법에 따라, 충격에 의해 암석을 파쇄하여 지각을 천공하는 충격식과, 철관의 끝단에 다이아몬드 초경합금을 끼워 넣은 비트가 지각을 가압하면서 회전함에 따라 지각을 천공하는 회전식 등이 있다.The drill bit used for drilling is installed at the end of the drill string. Depending on the excavation method, the impact type in which the rock is crushed by the impact to perforate the crust and the bit where the diamond cemented carbide is inserted at the end of the iron pipe And a rotary type that perforates the crust as it rotates while being pressurized.
시추 작업시 시추 유체가 이동할 수 있는 통로를 제공하기 위하여 라이저를 사용하는 것이 일반적이나, 시추 깊이가 깊어지게 되면 시추 유체의 압력이 너무 높아져서 시추 유체의 압력을 컨트롤하기 힘들어지고 케이징을 많이 해야한다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 선체부터 해저까지 이어지는 라이저 내부의 시추 유체 기둥이 가하는 압력을 줄일 수 있도록 라이저를 사용하지 않는 시추 기술이 개발되어 사용되고 있다.Although it is common to use a riser to provide a passage through which the drilling fluid can move during drilling, if the depth of drilling becomes too deep, the pressure of the drilling fluid becomes too high to control the pressure of the drilling fluid, There are disadvantages. To solve this problem, a riser-free drilling technique has been developed and used to reduce the pressure exerted by the drilling fluid column inside the riser from the hull to the seabed.
시추 작업은 해상에서 시추 작업용 선박이나 해양 구조물, 예컨대 드릴쉽(drillship), 드릴링 리그(drilling rig) 등에 의해 수행되는데, 종래의 시추용 드릴 비트에 대한 기술로는, 한국공개특허 제10-2010-0008587호의 "시추용 드릴 비트"가 있다. 이는 드릴 파이프의 단부에 설치되는 시추용 드릴 비트에 있어서, 상기 드릴 비트의 원통형 몸체의 단부측에 원주 방향을 따라 하나 이상 설치되며, 상기 몸체로부터 펼쳐지거나 오므려질 수 있도록 각각 회동 가능한 분할날과, 상기 분할날을 지지함과 같이 상기 드릴 파이프를 통해 전달되는 머드 압력에 따라 상기 분할날이 펼쳐지거나 오므려지는 작동으로 직경이 가변되도록 하는 지지부재를 포함한다.The drilling operation is performed at sea by a drilling ship or an offshore structure such as a drillship, a drilling rig and the like. As a technique for a conventional drilling bit, Korean Patent Laid- "Drill bit for drilling" The drill bit is installed at an end of a drill pipe. The drill bit is installed at one or more end portions of a cylindrical body of the drill bit along a circumferential direction. Each of the split blades is rotatable from the body so as to be unfolded or pinched, And a support member for supporting the split blade so as to vary the diameter of the split blade in an operation in which the split blade is unfolded or pinched in accordance with the mud pressure transmitted through the drill pipe.
그러나, 해저에서 사용되는 시추용 드릴 비트는 사용함에 따라 마모나 손상 등에 의해 교체를 필요로 하는데, 이 경우 선체까지 드릴 스트링을 끌어올려야만 드릴 비트의 교체 작업이 가능해짐으로써, 드릴 비트의 교체 작업에 많은 시간과 노력이 소요될 뿐만 아니라, 드릴 비트의 교체 작업으로 인한 시추 장비의 가동률을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.However, the drill bit used in the seabed needs to be replaced by wear or damage due to its use. In this case, the drill bit must be pulled up to the hull so that the drill bit can be replaced, And it has a problem that the operation rate of the drilling equipment is lowered due to the replacement operation of the drill bit.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 해저에 설치되어 드릴 스트링을 선체까지 끌어올리지 않고서도 해저에서 드릴 비트의 교체를 가능하도록 하는 드릴 비트 보관 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a drill bit storage system installed in a seabed and capable of replacing a drill bit on a seabed without pulling the drill string up to the hull.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해저에서 드릴 비트를 보관할 수 있도록 구성되는 드릴 비트 보관 시스템에 있어서, 상기 드릴 비트를 보관하도록 해저에 설치되는 보관대; 및 상기 보관대가 라이저 내부를 출입할 수 있도록 상기 보관대를 이송시키는 보관대이송부;를 포함하는, 드릴 비트 보관 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a drill bit storage system configured to store a drill bit in a seabed, the drill bit storage system comprising: And a storage unit transferring unit for transferring the storage unit so that the storage unit can be taken in and out of the inside of the riser.
상기 보관대는 상방으로 개방되도록 형성되는 다수개의 수용공간을 포함할 수 있고, 다수개의 상기 수용공간은 해저와 수평이 되도록 일렬로 형성될 수 있으며, 상기 수용공간은 상기 보관대이송부에 의해 이송되어 상기 라이저 내부공간과 정렬될 수 있다.The storage unit may include a plurality of receiving spaces formed to be opened upward and a plurality of the receiving spaces may be formed in a line so as to be horizontal with the sea floor. The receiving space is conveyed by the receiving unit, And can be aligned with the inner space.
상기 드릴 비트 보관 시스템은, 상면에 상기 보관대이송부가 설치되도록 해저에 설치되는 테이블을 더 포함할 수 있고, 상기 테이블은 BOP와 같은 높이를 갖을 수 있다.The drill bit storage system may further include a table installed on the seabed so that the storage table transfer part is installed on the upper surface, and the table may have the same height as the BOP.
상기 보관대는, 새로운 상기 드릴 비트를 보관하는 제 1 보관대; 및 마모된 상기 드릴 비트를 포함하는 제 2 보관대;를 포함할 수 있고, 상기 제 1 보관대와 상기 제 2 보관대는 라이저 내부를 교대로 출입하도록 상기 라이저를 사이에 두고 양측에 각각 설치될 수 있다.The holding stand comprises: a first holding table for holding new drill bits; And a second holding table including the worn drill bit. The first holding table and the second holding table may be installed on both sides of the riser, respectively, so as to alternately enter and exit the inside of the riser.
상기 보관대이송부는 레일, 벨트 또는 기어 중 어느 하나일 수 있다.The storage unit transmission unit may be any one of a rail, a belt, and a gear.
상기 드릴 비트 보관 시스템은, 상기 보관대이송부에 구동력을 제공하기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.The drill bit storage system may further include a drive unit for providing driving force to the storage unit transmission unit.
상기 구동부는 모터 또는 유압실린더일 수 있다.The driving unit may be a motor or a hydraulic cylinder.
상기 보관대이송부는, 상기 제 1 보관대를 이송하는 제 1 보관대이송부; 및 상기 제 2 보관대를 이송하는 제 2 보관대이송부;를 포함할 수 있고, 상기 제 1 보관대이송부와 상기 제 2 보관대이송부는 별도로 작동될 수 있다.The storage unit transferring unit comprises: a first storage unit transferring unit for transferring the first storage unit; And a second storage unit transferring unit for transferring the second storage unit, and the first storage unit transfer unit and the second storage unit transfer unit may be separately operated.
상기 드릴 비트 보관 시스템은, 상기 보관대이송부를 원격으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The drill bit storage system may further comprise a control unit for remotely controlling the storage unit transmission.
상기 드릴 비트 보관 시스템은, 상기 보관대의 위치를 감지하는 제 1 센서; 및 상기 보관대 내에 상기 드릴 비트가 보관되어 있는 여부를 감지하는 제 2 센서;를 더 포함할 수 있고, 상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서는 상기 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다.The drill bit storage system may further include: a first sensor for sensing a position of the drum; And a second sensor for detecting whether the drill bit is stored in the storage unit, wherein the first sensor and the second sensor can transmit a detection signal to the control unit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 해저에서 드릴 비트를 보관할 수 있도록 구성되는 보관대에 있어서, 상방이 개방되어 상측 개방부를 통해 마모된 드릴 비트를 수용하거나 새로운 드릴 비트를 공급하는, 드릴 비트 보관대가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a storage bin configured to store a drill bit in a seabed, the storage bin having an open upper portion to receive a worn drill bit or supply a new drill bit through the upper open portion, A drill bit holder is provided.
본 발명에 따르면, 드릴 스트링을 선체까지 끌어올리지 않고서도 해저에서 드릴 비트의 교체를 가능하도록 하여, 드릴 비트의 교체 작업에 소요되는 시간과 노력을 줄이도록 하고, 시추 장비의 가동률을 높일 수 있다.According to the present invention, it is possible to replace the drill bit on the underside without pulling the drill string up to the hull, thereby reducing the time and effort required for replacing the drill bit and increasing the operating rate of the drilling rig.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 드릴 비트 보관 시스템의 제 1 보관대를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 드릴 비트 보관 시스템의 제 2 보관대를 개략적으로 나타낸 측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a side view schematically showing a first stand of a drill bit storage system of a preferred embodiment of the present invention.
2 is a side view schematically illustrating a second retainer of the drill bit storage system of the preferred embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.
본 발명에 따른 해저 드릴 비트 보관 시스템은 시추를 위한 선박, 예컨대 드릴쉽(drillship) 뿐만 아니라, 드릴링 리그(drilling rig)를 비롯하여, 라이저를 이용하여 시추 작업을 수행하는 모든 해양 구조물에 적용될 수 있다.The submarine drill bit storage system according to the present invention can be applied to all marine structures that perform drilling operations using a riser, as well as drilling rigs, as well as drillships for drilling.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 드릴 비트 보관 시스템의 제 1 보관대를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 드릴 비트 보관 시스템의 제 2 보관대를 개략적으로 나타낸 측면도이다.FIG. 1 is a side view schematically showing a first holding table of a drill bit storing system of a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view schematically showing a second holding table of the drill bit storing system of the preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 드릴 비트 보관 시스템은, 드릴 비트(40a, 40b)를 보관하는 보관대(50a, 50b); 및 보관대(50a, 50b)를 이송시키는 보관대이송부(60a, 60b);를 포함한다.Referring to Figs. 1 and 2, the drill bit storage system of the present embodiment comprises:
라이저(10)의 하단부는 BOP(20)와 연결되며, 드릴 파이프(30)가 라이저(10) 내부를 지나도록 설치된다.The lower end of the
본 실시예의 보관대(50a, 50b)는, 라이저(10) 측면을 출입할 수 있도록 해저에 수평되게 설치되고, 드릴 비트(40a, 40b)가 수용되는 수용 공간(51a, 51b)이 상방으로 개방되도록 형성된다. 보관대(50a, 50b)는, 수용 공간(51a, 51b)이 다수로 수평되게 배열되도록 마련될 수 있고, 이상 고압이 라이저(10) 등을 통해 올라오는 것을 해저의 지표면에서 차단하도록 해저에 설치된 BOP(Blow Out Preventer, 20) 상에서 드릴 비트(40a, 40b)의 연결 및 분리 작업을 위한 높이에 위치하도록, 해저에 설치되는 테이블(70) 상에 설치될 수 있다.The
보관대(50a, 50b)는, 드릴 파이프(30)에 연결되고자 하는 새로운 드릴 비트(40a)가 수용되는 제 1 보관대(50a)와 드릴 파이프(30)로부터 분리된 마모된 드릴 비트(40b)가 수용되는 제 2 보관대(50b) 각각으로 분리 사용되기 위하여, 보관대이송부(60a, 60b)에 의해 라이저(10) 측면에 교대로 출입하도록 라이저(10)를 사이에 두고 양측에 각각 마련될 수 있다.The
제 1 보관대(50a)는 제 1 보관대(50a)의 각 수용 공간(51a)에 새로운 드릴 비트(40a)가 보관된 상태로 해저에 설치되고, 제 2 보관대(50b)는 비어있는 상태로 해저에 설치되게 된다.The first holding table 50a is installed on the seabed with the
드릴 비트(40a, 40b)가 교환된 후에는 제 1 보관대(50a)의 다수개의 수용 공간(51a) 중 어느 하나는 새로운 드릴 비트(40a)를 공급하였으므로 비워지게 되고, 제 2 보관대(50b)의 수용 공간(51b) 중 어느 하나는 마모된 드릴 비트(40b)로 채워지게 된다.After the
이러한 드릴 비트(40a, 40b)의 교체를 반복하면 점점 제 1 보관대(50a)는 비워지고, 제 2 보관대(50b)는 마모된 드릴 비트(40b)로 채워지게 된다. 제 2 보관대(50b)가 마모된 드릴 비트(40b)로 가득 채워지면 제 2 보관대(50b)는 지상으로 끌어 올려지고 마모된 드릴 비트(40b)는 폐기된다. 또한, 제 1 보관대(50a)가 모두 비워지면 새로운 드릴 비트(40a)로 가득 찬 제 1 보관대(50a)로 교환되도록 운용될 수 있다.By repeating the replacement of these
본 실시예의 보관대이송부(60a, 60b)는 보관대(50a, 50b)를 수평방향으로 왕복 이송시킴으로써 수용 공간(51a, 51b)이 라이저(10)의 내부공간과 정렬될 수 있도록 한다. 보관대이송부(60a, 60b)는 레일이나 벨트 또는 기어일 수 있고, 보관대이송부(60a, 60b)에 구동력을 제공하기 위하여 모터나 유압실린더가 설치될 수 있으며, 보관대(50a, 50b)는 보관대이송부(60a, 60b)를 따라 정해진 경로를 따라 이동할 수 있다.The holding
보관대이송부(60a, 60b)는 제 1 보관대(50a)를 이송하는 제 1 보관대이송부(60a) 및 제 2 보관대(50b)를 이송하는 제 2 보관대이송부(60b)를 포함할 수 있는데, 제 1 보관대이송부(60a)와 제 2 보관대이송부(60b)는 별도로 작동될 수 있다.The storage
즉, 드릴 파이프(30)로부터 분리된 마모된 드릴 비트(40b)를 제 2 보관대(50b)에 수용할 수 있도록 제 2 보관대(50b)의 비어있는 수용 공간(51b)을 라이저(10) 내부공간과 정렬시키기 위하여 제 2 보관대이송부(60b)가 라이저(10) 방향으로 움직이면, 제 2 보관대(50b)에게 자리를 마련해주기 위하여 제 1 보관대이송부(60a)는 제 1 보관대(50a)를 라이저(10) 반대 방향으로 이송한다.That is to say, the empty
반대로, 드릴 파이프(30)에 새로운 드릴 비트(40a)를 제공할 수 있도록 제 1 보관대이송부(60a)가 제 1 보관대(50a)의 수용 공간(51a)을 라이저(10) 내부공간과 정렬시키기 위하여 제 1 보관대이송부(60a)가 라이저(10) 방향으로 움직이면, 제 1 보관대(50a)에게 자리를 마련해주기 위하여 제 2 보관대이송부(60b)는 제 2 보관대(50b)를 라이저(10) 반대 방향으로 이송한다.Conversely, in order to provide a
보관대이송부((60a, 60b)의 작동은 미도시된 제어부가 보관대이송부(60a, 60b)의 구동량을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 제어부는, 보관대(50a, 50b)의 위치를 감지하는 센서나 수용 공간(51a, 51b) 내에 드릴 비트(40a, 40b)가 보관되어 있는지 여부를 감지하는 센서의 감지신호를 수신받아 보관대이송부(60a, 60b)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 원격 조정되도록 구성될 수도 있다.The operation of the storage
본 발명의 드릴 비트 보관 시스템은, 특히, 해저에서 드릴 비트를 교체할 수 있는 수단을 제공한다는 것에 의의가 있다.The drill bit storage system of the present invention is particularly advantageous in that it provides a means for replacing the drill bit in the seabed.
본 발명은 상기 실시례들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It is self-evident.
10 : 라이저 20 : BOP
30 : 드릴 파이프 40a, 40b : 드릴 비트
50a : 제 1 보관대 50b : 제 2 보관대
51a, 51b : 수용 공간 60a : 제 1 보관대이송부
60b : 제 2 보관대이송부 70 : 테이블10: riser 20: BOP
30:
50a: first holding table 50b: second holding table
51a, 51b: receiving
60b: the second shelf restraint 70: the table
Claims (11)
상기 드릴 비트를 보관하도록 해저에 설치되는 보관대; 및
상기 보관대가 라이저 내부를 출입할 수 있도록 상기 보관대를 이송시키는 보관대이송부;
를 포함하는, 드릴 비트 보관 시스템.A drill bit storage system configured to store a drill bit at the seabed,
A reservoir installed on the underside to store the drill bit; And
A storage unit for storing the storage unit so that the storage unit can be taken in and out of the inside of the riser;
The drill bit storage system.
상기 보관대는 상방으로 개방되도록 형성되는 다수개의 수용공간을 포함하고,
다수개의 상기 수용공간은 해저와 수평이 되도록 일렬로 형성되며,
상기 수용공간은 상기 보관대이송부에 의해 이송되어 상기 라이저 내부공간과 정렬되는, 드릴 비트 보관 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the shelf includes a plurality of accommodation spaces formed to open upward,
A plurality of the accommodation spaces are formed in a line so as to be horizontal with the sea floor,
Wherein the receiving space is conveyed by the conveyor to align with the inner space of the riser.
상기 드릴 비트 보관 시스템은,
상면에 상기 보관대이송부가 설치되도록 해저에 설치되는 테이블을 더 포함하고,
상기 테이블은 BOP와 같은 높이를 갖는, 드릴 비트 보관 시스템.Claim 1
The drill bit storage system comprises:
Further comprising a table installed on the seabed so that the storage tank transfer section is provided on the upper surface,
Wherein the table has the same height as the BOP.
상기 보관대는,
새로운 상기 드릴 비트를 보관하는 제 1 보관대; 및
마모된 상기 드릴 비트를 포함하는 제 2 보관대;를 포함하고,
상기 제 1 보관대와 상기 제 2 보관대는 라이저 내부를 교대로 출입하도록 상기 라이저를 사이에 두고 양측에 각각 설치되는, 드릴 비트 보관 시스템.The method according to claim 1,
[0029]
A first holding table for holding new drill bits; And
And a second holding table including the worn drill bit,
Wherein the first holding table and the second holding table are installed on both sides of the riser, respectively, so as to alternately enter and exit the inside of the riser.
상기 보관대이송부는 레일, 벨트 또는 기어 중 어느 하나인, 드릴 비트 보관 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the storage bin transfer is any one of a rail, a belt or a gear.
상기 보관대이송부에 구동력을 제공하기 위한 구동부를 더 포함하는, 드릴 비트 보관 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a drive for providing a driving force to said stowage conveyor.
상기 구동부는 모터 또는 유압실린더인, 드릴 비트 보관 시스템.The method of claim 6,
Wherein the drive is a motor or a hydraulic cylinder.
상기 보관대이송부는,
상기 제 1 보관대를 이송하는 제 1 보관대이송부; 및
상기 제 2 보관대를 이송하는 제 2 보관대이송부;를 포함하고,
상기 제 1 보관대이송부와 상기 제 2 보관대이송부는 별도로 작동되는, 드릴 비트 보관 시스템.The method of claim 4,
[0027]
A first storage unit transferring unit for transferring the first storage unit; And
And a second storage unit transferring unit for transferring the second storage unit,
Wherein the first stowage conveyor and the second stowage conveyor are operated separately.
상기 보관대이송부를 원격으로 제어하는 제어부를 더 포함하는, 드릴 비트 보관 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a control for remotely controlling the transfer of the package.
상기 보관대의 위치를 감지하는 제 1 센서; 및
상기 보관대 내에 상기 드릴 비트가 보관되어 있는 여부를 감지하는 제 2 센서;를 더 포함하고,
상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서는 상기 제어부로 감지신호를 전송하는, 드릴 비트 보관 시스템.The method of claim 9,
A first sensor for sensing a position of the holding table; And
And a second sensor for detecting whether the drill bit is stored in the storage bin,
Wherein the first sensor and the second sensor transmit a sense signal to the control unit.
상방이 개방되어 상측 개방부를 통해 마모된 드릴 비트를 수용하거나 새로운 드릴 비트를 공급하는, 드릴 비트 보관대.A storage bin configured to store a drill bit at the seabed,
Wherein the upper portion is open to accommodate the worn drill bit or supply a new drill bit through the upper open portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140108285A KR20160022566A (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | Drill Bit Storage System |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020140108285A KR20160022566A (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | Drill Bit Storage System |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20160022566A true KR20160022566A (en) | 2016-03-02 |
Family
ID=55582396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR (1) | KR20160022566A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110036176A (en) * | 2016-11-29 | 2019-07-19 | 安百拓凿岩有限公司 | For installing the method, apparatus and retainer of drill bit |
-
2014
- 2014-08-20 KR KR1020140108285A patent/KR20160022566A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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