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JPS5925071B2 - Expanded borehole boring method - Google Patents
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JPS5925071B2 - Expanded borehole boring method - Google Patents

Expanded borehole boring method

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Publication number
JPS5925071B2
JPS5925071B2 JP55004066A JP406680A JPS5925071B2 JP S5925071 B2 JPS5925071 B2 JP S5925071B2 JP 55004066 A JP55004066 A JP 55004066A JP 406680 A JP406680 A JP 406680A JP S5925071 B2 JPS5925071 B2 JP S5925071B2
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JP
Japan
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fluid
poling
hole
force
pipe
Prior art date
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Expired
Application number
JP55004066A
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Japanese (ja)
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JPS55108593A (en
Inventor
ガリ−・ア−ル・ジヨンソン
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TORI SUTEITO OIRUTSUURU IND Inc
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TORI SUTEITO OIRUTSUURU IND Inc
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Publication date
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Publication of JPS5925071B2 publication Critical patent/JPS5925071B2/en
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/12Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
    • E21B10/34Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools of roller-cutter type
    • E21B10/345Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools of roller-cutter type cutter shifted by fluid pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring

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Description

【発明の詳細な説明】 地中にボア ホール、さらに詳述すれば拡張ボア ホー
ル、たとえば、ベンチ採鉱または採石で使用される爆破
孔の形成においては、パイロントホールを所定深さまで
せん孔し、ついでパイロット ホールを拡張して爆薬を
受入るための大きなチャンバを形成することが慣行にな
っている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the formation of bore holes in the ground, more particularly expanded bore holes, such as blast holes used in bench mining or quarrying, a pilot hole is drilled to a predetermined depth and then a pilot hole is drilled to a predetermined depth. It has become common practice to enlarge the holes to form larger chambers for receiving explosives.

このようなボア ホールはまた化学採鉱および石炭ガス
化技術における現場破砕に関連して有用である。
Such boreholes are also useful in connection with in-situ fracturing in chemical mining and coal gasification technology.

オイル ウェル寸たはガス ウェルのような他のボア
ホールを地中へポーリングする場合には、ウェル、ボア
全所定距離の間拡張することが必要でありまたは望筐し
いことがある。
Oil well dimensions or other bores like gas wells
When poling a hole into the ground, it may be necessary or desirable to extend the well or bore a certain distance.

したがって、伸縮自在なドリル ピントに含むホール
オープナが発展した。
Therefore, the hole included in the telescopic drill focus
The opener developed.

伸縮自在ドリルピントの一部ハバイロット ホールおよ
び拡張チャンバを掘削するために伸縮自在カンタと組合
せてパイロット ピントを含むものであった。
Some of the telescoping drill pints included a pilot pint in combination with a telescoping canter to drill the Habaylot hole and expansion chamber.

カンタを冷却し刀・っボア ホール力・ら切削屑を流浄
するためのポーリング流体として液体または泥を使用す
るポーリングの場合には、ドリル パイプまたに導管を
通してポーリング流体全下方に循環させることが通例で
あり、流体はホール力・ら切削屑を洗浄するためにパイ
プとボア ホール間の環状空間を通って戻る。
In the case of poling, where a liquid or mud is used as the poling fluid to cool the drill and flush away cuttings from the bore hole, the poling fluid can be circulated all the way down through the drill pipe or conduit. Typically, the fluid returns through the annular space between the pipe and the borehole to clean out cuttings from the hole force.

あるボア ホール ポーリング作業の場合には、爆破孔
および他のボア ホールの形成において、カンタを冷却
し刀・っボア ホール力・ら切削屑を除去するためにポ
ーリング流体として空気またはガスが使用される。
In some borehole poling operations, air or gas is used as the poling fluid to cool the tip and remove cuttings from the borehole in the formation of blast holes and other boreholes. .

し力・しながら、空気による切削屑の効果的な除去は液
体ポーリング流体と比較して比較的高いくみ出し速度を
必要とする。
However, effective removal of cutting debris by air requires relatively high pumping speeds compared to liquid poling fluids.

最も権威ある資料によれば毎分5000フイート(15
24m)の程度の空気くみ出し速度が要求される。
According to the most authoritative sources, 5,000 feet per minute (15
An air pumping speed of the order of 24 m) is required.

したがって、ポーリング流体として空気12用して、大
きなボア ホールがせん孔されつつあるときには、ドリ
ル パイプが外側の環状空間中のこのような空気くみ出
し速度は達成が困難でありまたポーリング リグにおい
て利用できる寸たは経済的に実施できるのを超えたコン
プレッサ容量を必要とすることになる。
Therefore, when a large bore hole is being drilled using air 12 as the polling fluid, such air pumping speeds in the outer annulus of the drill pipe are difficult to achieve and limited by the size available in the polling rig. would require more compressor capacity than is economically practicable.

さらに、追加したコンプレッサがボア ホール環状空間
を介する切削屑の効果的なくみ出しを引越こすのに十分
な空気を供給しうるとしても、拡張チャンバまたはボア
ホール上方の縮小された環状空間へ戻る空気の速度は出
口において不央なまでに騒々し℃・ものになり、力・つ
切削屑やダストの摩耗性のためにドリルパイプおよび拡
張ボア ホールの完全性が損害されることになる。
Additionally, even though the added compressor may provide sufficient air to displace the cuttings through the borehole annulus, the velocity of the air returning to the expansion chamber or the reduced annulus above the borehole. At the exit, the drill pipe becomes extremely noisy and the integrity of the drill pipe and expansion borehole is compromised due to the abrasive nature of the force, cuttings, and dust.

特に、爆破孔の場合には、拡張チャンバの始端における
肩部の浸食は爆破効果が低減されるため望ましくない。
Particularly in the case of blast holes, shoulder erosion at the beginning of the expansion chamber is undesirable because it reduces the blast effectiveness.

ポーリング流体4適切なくみ出し速度で供給するために
ポーリング流体のし・わゆる逆循環が試みられた。
In order to supply the polling fluid 4 at an appropriate pumping rate, so-called reverse circulation of the polling fluid was attempted.

この逆循環は空気をボア ホール環状空間に通して下方
に循環させ、ついでピントおよびドリル パイプ全通し
て上方に循環させることを含み、パイプの比較的小さい
ボア内の速度は流路の横断面積が小さいため非常に高く
なる。
This reverse circulation involves circulating air downward through the borehole annulus and then upwardly through the pinto and drill pipe, where the velocity within the relatively small bore of the pipe is determined by the cross-sectional area of the flow path. It's small so it's very expensive.

さらに、いわゆる二重同心パイプ ストリング中のポー
リング流体の循環があるポーリング作業において試みら
れた。
Furthermore, it has been attempted in poling operations where there is a circulation of the poling fluid in so-called double concentric pipe strings.

この二重同心パイプ ストリングにおいては同心の内側
パイプと外側パイプが設けられ、両パイプはそれらの間
の環状空間との連通全設定し力・つ中央パイプ ボア全
通る流路を与える接続部を有する。
In this double concentric pipe string, a concentric inner pipe and an outer pipe are provided, both pipes having connections that provide a flow path through the entire bore of the central pipe, providing full communication with the annular space between them. .

し力・しながら、パイプ接続部に良好なシールを与え力
・っ接続部を組立・分解するためのレンチ区域箇たは工
具スロットに与えるとともに、適切な流れ面積を維持す
ることは、二重同心ドリル パイプにおける問題点であ
る。
Maintaining proper flow area while applying force to the wrench area or tool slot for assembling and disassembling connections is a dual task. This is a problem with concentric drill pipe.

ドリル ビット上の伸縮自在な、ピボント結合カンタ支
持アームが拡張ボア ホールを開始するために空気圧に
よって外方へ膨張させられるとき、空冷カッタ ピント
におけるカッタへの空気の流れに非常に大きい力・ら、
適度に短い時間のポーリングでカンタの膨張を達成する
のには不適切な圧力が存在し、その結果として長いテー
パ付側壁が形成され、この上をピボット結合カッタ ア
ームの後表面すなわち外表面が引きずられて摩耗する。
When the telescoping, pivot-coupling canter support arm on the drill bit is expanded outward by air pressure to initiate an expanded borehole, the air-cooled cutter pins create a very large force on the air flow into the cutter.
Inadequate pressure exists to achieve canter expansion for a reasonably short time of poling, resulting in the formation of a long tapered sidewall over which the rear or outer surface of the pivoting cutter arm is dragged. and wear out.

力・〈シて、カッタを担持するアーム上に膨張力を維持
するとともに、ボア ホーム拡張の初期段階中カンタカ
・ら十分な冷却空気を奪わないようにすることが望なし
い。
It is desirable to maintain an expanding force on the arm carrying the cutter and not to deprive the cutter of sufficient cooling air during the initial stages of bore home expansion.

現在利用できる冷却式伸縮自在カッタは、カッタ支持ア
ーム中の空気の流れを可能にする構造が複雑であるとと
もに、カンタ エレメントに作用する空気の清浄・冷却
効果の点で不十分である。
Currently available refrigerated telescoping cutters have complex structures that allow air flow through the cutter support arm and are inadequate in cleaning and cooling the air acting on the canter element.

採鉱または採石作業における爆破孔の形成においてに、
はじめに第一のドリル ピントおよびドリル ストリン
グでパイロット ホールをせん孔し、ついで、第二のパ
スにおいて、第二のドリル ストリングに沿って移動す
る伸縮自在ビットでパイロット ホールを拡張するとこ
ろのツーパス(two−Pass )法に、ボア ホー
ル拡張がパイロット ホールの底部提で実質的に続行さ
れる場合、すぐれた爆破孔形状を生ずることが見出され
た。
In the formation of blast holes in mining or quarrying operations,
Two-pass (two-pass) where a pilot hole is first drilled with a first drill pin and drill string, and then, in a second pass, the pilot hole is expanded with a telescoping bit that moves along the second drill string. ) method has been found to produce superior blasthole geometry if borehole expansion is continued substantially at the bottom of the pilot hole.

ドリル ストリングの外側の環状ボア ホール空間は、
パイロット ホールを掘削するときには横断流れ面積が
大きくない力・ら、ポーリング流体または空気は通常ド
リル ストリング中を下方に循環させ、ついで環状空間
中?上方に循環させることができ、環状空間中の流体ま
たは空気のくみ出し速度は適切である。
The annular borehole space outside the drill string is
When drilling a pilot hole, where the cross-sectional flow area is not large, the poling fluid or air is typically circulated downward through the drill string and then into the annulus. It can be circulated upwards and the pumping rate of the fluid or air in the annular space is suitable.

し力・しながら、その後、第二のホール拡張パスが行な
われつつあるときには、ボア ホームの拡張は環状流れ
面積全非常に増大する刀・ら現存のコンプレッサでは必
要な空気くみ出し速度が得られなくなる。
However, later on, when the second hole expansion pass is being performed, the bore hole expansion increases the total annular flow area so much that existing compressors are no longer able to provide the required air pumping rates. .

逆循環によって膨張させられる伸縮自在ビートが、二重
同心パイプ ストリングを介して使用されてもその場合
には、環状空間を通して空気を供給するためにリグにお
ける異なった装具の組立が必要である。
Even if telescoping beats expanded by countercirculation are used via double concentric pipe strings, different fittings assembly in the rig is required to supply air through the annulus.

一方、パイロット ピントは、二重パイプ環状空間を通
して空気を供給する二重パイプ リグ装具と共に二重パ
イプ十に使用することができな力・った。
On the other hand, the Pilot Pinto was powered by a double pipe rig that could not be used in conjunction with a double pipe rig fitting to supply air through the double pipe annulus.

η・くして、現存の設備の場合にはパイロット ポーリ
ング パスと拡張ポーリング パス用の2つの別個のパ
イプ ストリングが要求されることになる。
η. Therefore, in the case of the existing installation, two separate pipe strings would be required for the pilot polling path and the extended polling path.

多少半相な底部?有する拡張チャンバを設けるためにツ
ーパス法で爆破孔を形成するときには、1976年9月
27日に出願された米国特許出願第726947号に詳
細に開示されているように、ポーリングの終結時に孔の
底部に切削屑や蓄積ダストが比較的に少ないことが望ま
しく)蓄積砕片は爆発効果を低減し力・っベンチの除去
または効果的破砕を妨害しうる。
The bottom part is somewhat half-finished? When forming a blast hole in a two-pass manner to provide an expansion chamber with (It is desirable that there be relatively little cutting debris or accumulated dust.) Accumulated debris can reduce the blast effect and interfere with force bench removal or effective fragmentation.

し力・シながら、孔の中に残留する切削屑やダストが依
然として問題になっている。
However, cutting chips and dust remaining in the holes are still a problem.

本発明は、上記問題を解消する改良逆循環式パイロット
ホールおよび拡張ホール ポーリングに関するもので
ある。
The present invention is directed to improved reverse circulation pilot hole and expanded hole polling that overcomes the above problems.

さらに詳述すれば、本発明は、ボア ホール拡張ポーリ
ング中二重同心パイダ ストリング全弁してツーパス法
および逆循環を利用し刀・っ二重同心パイプ ストリン
グ2パイロツト ホールのポーリング中にも利用すると
ころの拡張ボア ホールまたは爆破孔の形成に関するも
のである。
More specifically, the present invention utilizes the two-pass method and reverse circulation with a double concentric pipe string during bore hole expansion polling, and also utilizes a double concentric pipe string during polling of two pilot holes. However, it concerns the formation of expanded bore holes or blast holes.

本発明に従って、二重同心パイプ ストリングはねじ付
ピンおよびボックス端部を有する複数本のパイプ力・ら
構成され、これらの端部ハハイプ間に密封接続部または
ジョインt−’を与える。
In accordance with the present invention, a double concentric pipe string is constructed from a plurality of pipes having threaded pins and box ends to provide a sealed connection or joint t-' between the ends.

パイロット ホールのポーリング中パイプ ストリング
に利用される1本のパイプはクロスオーバ構造体を有し
、このクロスオーバ構造体はパイロットビット上方の中
央パイプを閉鎖し、空気が中央パイプと外側ノ\イブ間
からパイロット ビットの空気通路へ流れるようにし、
それにより空気の帰還流はパイプストリングとボア ホ
ール壁間の環状空間内全上昇する。
During polling of the pilot hole, one pipe utilized in the pipe string has a crossover structure that closes off the central pipe above the pilot bit and allows air to flow between the central pipe and the outer knob. to the pilot bit air passage.
The return flow of air thereby rises entirely within the annular space between the pipe string and the borehole wall.

シールされたスイベル構造体がポーリング空気源力・ら
中央パイプと外側パイプ間に空気全供給しかつシールさ
れた二重パイプ ジヨイントの1つによってパイプ ス
トリングに結合された回転マンドレル全含ム。
A sealed swivel structure provides a polling air source between the center pipe and the outer pipes and includes a rotating mandrel connected to the pipe string by one of the sealed double pipe joints.

また、本発明に従って、ボア ホールを拡張するための
伸縮自在ビットはピストン・シリンダ構造体を有し、こ
れに中央パイプと外側パイプ間の空間力・ら空気が供給
され、内側ボディおよび外側アーム支持体用回転駆動マ
ンドレルに対するアーム支持体の縦移動に応動してカン
タ アームの外方膨張を達成する。
Also, according to the invention, the telescoping bit for expanding a bore hole has a piston-cylinder structure, which is supplied with air from the spatial force between the central pipe and the outer pipe, and which supports the inner body and the outer arm. Outward expansion of the canter arm is achieved in response to longitudinal movement of the arm support relative to the body rotary drive mandrel.

アーム支持体の初期移動およびカンタ アームの膨張中
、全空気圧の比較的小部分がピストン・シリンダ構造体
力・ら放出され、アーム支持体中の通路を通ってカンタ
へ流れてこれ全冷却し、空気圧の大部分はピストン・シ
リンダ構造体中に維持され、それによりカンタの膨張全
達成する。
During initial movement of the arm support and expansion of the canter arm, a relatively small portion of the total air pressure is released from the piston-cylinder structure and flows through passages in the arm support to the canter, cooling it and increasing the air pressure. The majority of the canter is maintained in the piston-cylinder structure, thereby achieving full expansion of the canter.

カンタが完全に膨張した状態にあるときには、カンタは
膨張状態に機械的にロックされ力・つ追加の通路機構が
開放されて大量の空気がピストン・シリンダ構造体力・
らカンタを通って流れる。
When the canter is in its fully inflated state, the canter is mechanically locked in the inflated state and an additional passageway mechanism is opened allowing a large amount of air to pass through the piston-cylinder structure.
It flows through the ra kantha.

さらにカッタ支持体中の別の通路機構がまた開放され、
ピストン・シリンダ構造体力・らの空気が外側カッタ支
持ボディを通ってカンタの方向に指向されたノズルへ流
れ、それによりカッタカ・ら切削屑ヲ吹き飛ばし力・つ
カンタの冷却を助長し、その間カンタは完全に膨張して
おり刀・っ膨張状態に機械的にロックされている。
Furthermore, another passageway mechanism in the cutter support is also opened;
Air from the piston-cylinder structure flows through the outer cutter support body to a nozzle directed in the direction of the cutter, thereby blowing away cuttings from the cutter and aiding in cooling the cutter, while the cutter is It is fully inflated and mechanically locked in the inflated state.

ピストン・シリンダ構造体力・らカンタ支持ボディおよ
びアームを通して空気を伝導するために簡単な構造体が
設けられている。
A simple structure is provided to conduct air through the piston-cylinder structure, force and counter support body and arms.

、アームにその回動を可能にする可撓性接続導管によっ
て支持ボディ中の追加通路と接続された流体通路を有す
る。
, having a fluid passageway connected to an additional passageway in the support body by a flexible connecting conduit that allows the arm to pivot.

アームの通路は支持体上で回転可能なローラ カンタ用
のベアリング支持体へ通じ、空気はベアリングおよびベ
アリング レースを通って流れる。
The arm passage leads to a bearing support for a roller canter rotatable on the support, and air flows through the bearing and bearing race.

ボア ホールQ拡張中中央パイプを通る適切な帰還空気
流?確保するために、このような帰還空気流を誘導する
ための機構が設けられている。
Adequate return airflow through the central pipe during borehole Q expansion? To ensure this, a mechanism is provided for inducing such a return air flow.

さらに詳述すれば、ドリル パイプを回転させる頂部駆
動ユニット刀・らの放出管路または導管と関連するベン
チュリ機構が設けられている。
More particularly, there is a venturi mechanism associated with the discharge conduit or conduit of the top drive unit for rotating the drill pipe.

このベンチュリ機構は空気人口を有し、これにパイプ
ストリングに供給される突気とは別個に空気が供給され
る。
This venturi mechanism has an air population, which is connected to the pipe
Air is supplied separately from the blast of air supplied to the string.

力・〈シて、切削屑の効果的なくみ出しすなわち除去が
確保される。
Effective extrusion or removal of cutting debris is ensured by force.

さらに、ベンチュリ機構は好適には中央パイプを通して
連続した空気流を誘導することができ、それにより拡張
ポーリングが完了したときホール内に沈降した残留切削
屑やダスト?除去する。
Additionally, the venturi mechanism can advantageously induce a continuous air flow through the central pipe, thereby removing residual cuttings and dust that settles within the hole when the extended poling is completed. Remove.

このような残留物a(/′iドリル パイプにスラスト
ヲ加えない膨張カンタの連続した回転によって力・〈は
んすることができる。
Such residue a(/'i) can be force-removed by continuous rotation of the expansion roller without applying any thrust to the drill pipe.

さらに詳述すれば、この発明は、内側パイプと外側パイ
プ間に画定された外側流体通路を有する二重パイプ ス
トリング上でパイロット ピントを回転させることによ
って地層中へパイロットホールをせん孔し、その間ピン
トに通してポーリング流体を循環させ力・っパイプ ス
トリングと壁間の空間を通してポーリング流体と切削屑
ヲハイロット ホール力・ら流出させ、ついでポーリン
グ流体の循環を停止してパイプ ストリングとパイロッ
ト ピントをボア ホールから取出し、パイロット ビ
ットをパイロット ピントのゲージを超超えるゲージま
で膨張可能なカンタを有するボアホール拡張ピントで置
換し、拡張ピントをドリルパイプに沿ってパイロット
ホール内の選択位置普で移動させ、前記ドリル パイプ
の前記外側流体通路を通して前記拡張ピントへポーリン
グ流体全供給することによって前記拡張ビットカッタを
拡張させ、前記ドリル パイプおよび拡張ピントを回転
させて拡張ボア ホール全せん孔し、その間ポーリング
流体の二部分と地層の切削屑を前記内側パイプにより画
定された内側流体通路を通して取出し、ついでポーリン
グ流体の供給全停止し、拡張ピント カッタを収縮させ
、前記ドリルパイプと拡張ピント全拡張ボア ホール力
・ら取出すこと力・らなる、地層中に拡張ボア ホール
をせん孔する方法を含むものである。
More particularly, the present invention provides for drilling a pilot hole into a formation by rotating a pilot pinto over a double pipe string having an outer fluid passageway defined between an inner pipe and an outer pipe; The polling fluid is circulated through the force hole to allow the polling fluid and cuttings to flow out of the force hole through the space between the pipe string and the wall, and then the circulation of the polling fluid is stopped and the pipe string and pilot pin are removed from the bore hole. , replace the pilot bit with a borehole expansion pint with a canter that can expand to a gauge exceeding that of the pilot pint, and pilot the expansion pint along the drill pipe.
expanding the expansion bit cutter by moving it to a selected position within the hole and fully supplying poling fluid to the expansion pin through the outer fluid passage of the drill pipe; and rotating the drill pipe and expansion pin to expand the expansion bore. The entire hole is drilled, while two portions of poling fluid and formation cuttings are removed through the inner fluid passage defined by the inner pipe, and then the supply of poling fluid is completely stopped, the extended focus cutter is retracted, and the drilling fluid and formation cuttings are removed through the inner fluid passage defined by the inner pipe. Expansion pinto includes a method of drilling an expansion borehole into a geological formation, consisting of a total expansion borehole force and an extraction force.

本発明に、これを実施する形態および方法の考察力・ら
さらに明ら刀・にされるところの多くの他の利点および
目的を有する。
The present invention has many other advantages and objects that will become apparent from consideration of the modes and methods in which it may be carried out.

該形態および方法は本明細書の二部を構成する添付図面
に関連して本明細書に図示記載される。
The forms and methods are illustrated and described herein with reference to the accompanying drawings, which form a part of this specification.

このような形態および方法は発明の=般原理を例示する
目的で以下に詳細に説明されるが、このような詳細な説
明は制限的意味にとられるべきでないことが理解される
べきである。
Although such forms and methods are described in detail below for the purpose of illustrating the general principles of the invention, it is to be understood that such detailed description is not to be taken in a limiting sense.

第1a、lb図および第2a、2b図を参照すると、通
常のドリル ビットBで地層F’に通してせん孔するこ
とによってパイロット ボア ホールPH(第1a、l
b図)を最初にせん孔する装置が略図で示されている。
Referring to figures 1a, lb and 2a, 2b, the pilot bore hole PH (1a, l
The device for initially drilling a hole in Figure b) is shown schematically.

ドリル ピントBは回転ドリル パイプのストリングP
の下端に固着され、ドリル パイプ ストリングPは適
当な回転、駆動ユニン)Dによって回転させられ、それ
によりドリル パイプPが回転させられるにしたがって
、ビットB上のカッタCがボア箇たはパイロットホール
PH’を漸次にせん孔し、空気ポーリングの場合には空
気圧縮機のような適当なポーリング流体源力・ら供給導
管10とフイベルSt介してポーリング流体が供給され
る。
Drill pinto B is a rotating drill Pipe string P
The drill pipe string P is fixed to the lower end of the bit B, and the drill pipe string P is rotated by a suitable rotating drive unit (D), so that as the drill pipe P is rotated, the cutter C on the bit B is inserted into the bore or pilot hole PH. ' is progressively drilled, and in the case of air poling, poling fluid is supplied via supply conduit 10 and fiber St from a suitable poling fluid source such as an air compressor.

図示のように、ドリルパイプ ストリングPfl−1内
側パイプIPと外側パイプOPを有する二重同心ドリル
パイプであり、ジヨイントJにおいて結合され力・つ
両パイプ間にそれぞれのジョイン)k通して連通ずる環
状空間Ak画定するところの適切な長さまたはセクショ
ンで構成され、それによりポーリング流体または空気が
パイプ107:l−らスイベルSおよび環状空間Ak通
してクロスオーバ ユニットCOに供給され、ここで環
状空間Aは横通路11全介してクロスオーバ ユニット
の下端にある中空ボア12と連通ずる。
As shown in the figure, the drill pipe string Pfl-1 is a double concentric drill pipe having an inner pipe IP and an outer pipe OP, which are connected at a joint J and are connected to each other through an annular joint between the two pipes. It is constructed of suitable lengths or sections defining a space Ak, so that the polling fluid or air is supplied through the pipe 107:l to the swivel S and the annular space Ak to the crossover unit CO, where the annular space A communicates through a transverse passage 11 with a hollow bore 12 at the lower end of the crossover unit.

ビットBU通常のねじ付結合部13によってクロスオー
バ ユニットの下端に結合され力・つ中央貫通路142
有し、この通路をポーリング流体または空気がクロスオ
ーバ ユニット通路12力・ら通り、ピントB’を通っ
てボア ホールPH内へ流出し、ボア ホール壁とドリ
ル パイプ スト9772間に画定された環状空間15
を通って地表面またはボア ホールの出発端へ戻る。
The bit BU is connected to the lower end of the crossover unit by a conventional threaded connection 13 and has a central through-hole 142.
through which the polling fluid or air passes through the crossover unit passage 12 and exits through the bore hole PH through the bore hole PH, forming an annular space defined between the bore hole wall and the drill pipe shaft 9772. 15
through and return to the surface or the starting end of the borehole.

ポーリング流体普たは空気の流れはビットBのカンタC
k冷却し力・っポーリングが進行するにしたがってボア
ホールから切削屑を洗浄するまたはくみ出す。
The flow of polling fluid or air is at the angle C of bit B.
Clean or pump the cuttings from the borehole as cooling and force-poling progresses.

一般に知られているように、ドリル ノくイブとボア
ホール壁間の環状空間15を通って上昇する空気の速度
は、ボア ホール力・ら切削清音くみ出すために毎分5
000フイート(152477?)の程度でなければな
らない。
Drill knobs and bores, as they are commonly known.
The velocity of the air rising through the annular space 15 between the hole walls is 5 per minute to pump the cutting sound from the bore hole force.
It must be on the order of 000 feet (152477?).

第1b図に示すように、ビットBのゲージがドリル パ
イプ ストリングPの直径よりごく偉力・に大きいとき
には、環状空′間15の環状横断面積は十分な速度の空
気の流れを可能にする。
When the gauge of the bit B is much larger than the diameter of the drill pipe string P, as shown in FIG. 1b, the annular cross-sectional area of the annular space 15 allows a sufficient velocity of air flow.

たとえば、空気が圧縮機力・らドリル パイプ ストリ
ングの環状空間A’を通して1300SCFMで供給さ
れる場合には、ドリル パイプの直径*53/4インチ
(46wn)であり、ピントのゲージは7′7//8
インチ(2,−Q 、Orrvn )であり、ボア ホ
ールは大きな突洞−や拡張部金持だな℃・規則正しいも
の舊ア炉」環状空間15を通って戻る空シズ噂屈し速度
は毎分8000フィート−1ニー<2438mm )k
超える程度すなわち切削屑を取出すのに必要な最低速度
全力・なり超える程度になる。
For example, if air is supplied at 1300 SCFM through the compressor power drill pipe string annulus A', the drill pipe diameter *53/4 inch (46wn) and the pinto gauge is 7'7/ /8
inches (2,-Q, Orrvn), and the borehole is a large protrusion or extension, which is a regular one.The air returns through the annular space 15 and is rumored to have a yielding speed of 8,000 feet per minute. -1 knee<2438mm)k
In other words, the minimum speed necessary to take out the cutting chips must be exceeded at full power.

このために、普通形または二重同心形のドリルパイプ
ストリング全通して供給されるポーリング流体として、
一般的には他のガスを含む空気を使用するボア ホール
のポーリングが、爆破または他の採鉱作業用のボア ホ
ールを含むボア ホールを各種の地層中にポーリングす
るためにおよびウェル ボアのポーリングにおいて広く
使用されてきた。
For this purpose, drill pipes of ordinary or double concentric type are used.
As a polling fluid supplied throughout the string,
Bore hole polling, typically using air containing other gases, is widely used for polling bore holes into various geological formations, including bore holes for blasting or other mining operations, and for well bore poling. has been used.

第2atZb図に見られないように、クロスオーバ構造
体CCI持たないドリル パイプ ストリングPが伸縮
カッタ形のホール オープナまたはボア ホール拡張ビ
ットEBに結合され、ピン)EBは下部自由端にカンタ
Ck備えたピボント結合カッタ支持アーム16を有し、
伸縮カッタが外方へ回動してポーリングが進行するにし
たがって、カッタは拡張ボア ホールまたはチャンバE
Hを形成する。
As not seen in Figure 2 at Zb, a drill pipe string P without a crossover structure CCI is coupled to a telescoping cutter-type hole opener or bore hole expansion bit EB, and the pin) EB is provided with a canter Ck at the lower free end. having a pivot-coupled cutter support arm 16;
As the telescoping cutter pivots outward and polling progresses, the cutter moves into the expanded bore hole or chamber E.
Form H.

第1a、lb図に関して説明したように、拡張ボア ホ
ール箇たはチャンバEH力・ら切削屑を清浄する普たけ
くみ出すために、空気がスイベルSk通してドリル パ
イプ ストリングPに供給されるべき場合には、くみ出
し速度は所要最低値以下になφであろう。
If air is to be supplied to the drill pipe string P through the swivel Sk in order to pump out the cutting debris from the enlarged bore hole or chamber EH, as explained in connection with Figures 1a and lb. , the pumping speed will be below the required minimum value φ.

たとえば、拡張ボア ホールEHは直径が13インチ(
330mm)であり、ポーリング空気は1300SCF
Mで供給される場合には、拡張ボアホール内の空気速i
H毎分1700フィート(518777)よりやや大き
い程度である。
For example, expansion bore hole EH has a diameter of 13 inches (
330mm) and polling air is 1300SCF
The air velocity i in the expanded borehole if supplied with M
H is slightly greater than 1,700 feet per minute (518,777).

し力・しながら、本発明に従って、矢印で示すように、
空気はスイベルSt通して内側パイプIPと外側741
02間の環状空間Aに供給され、ボア ホール内へ流下
し、ついで内側パイプIPに入り、その中を流上してそ
の頂部力・ら流出する。
According to the present invention, as shown by the arrow,
Air passes through the swivel St to the inner pipe IP and the outer pipe 741
It is fed into the annular space A between 02 and flows down into the borehole and then into the inner pipe IP, through which it flows up and out of its top force.

内側パイプのボアは直径が2インチ(50,8mm)で
あり、1300SCF’Mで環状空間Ak通して供給さ
れた空気の全部が2インチボア全通して表面へ戻される
と仮定すれば、くみ出し速度は毎分60,000フイー
ト(18,288m )の程度になる。
Assuming that the bore of the inner pipe is 2 inches (50,8 mm) in diameter and that all of the air supplied through the annulus Ak at 1300 SCF'M is returned to the surface through the 2 inch bore, the pumping rate is This would be on the order of 60,000 feet (18,288 m ) per minute.

したがって、ボア ホールに入った空気の10%だけ
が内側パイプ全通って戻る場合には、くみ出し速度はな
お毎分6000フイート(1828,8m)の程度にな
り、これは切削屑をくみ出すのに必要な最低速度を超え
ている。
Therefore, if only 10% of the air entering the borehole returns through the inner pipe, the pumping speed will still be on the order of 6000 feet per minute (1828,8 m), which is more than enough to pump the cuttings. The required minimum speed is exceeded.

既知のように、ドリル パイプ ストリングの中央を上
昇する適切な空気の流れ全確保するために、ドリル パ
イプ ストリングPとボア ホールPHの壁との間にパ
ンフルを使用することもできる。
As is known, a panfur can also be used between the drill pipe string P and the wall of the borehole PH to ensure adequate air flow up the middle of the drill pipe string.

し力・しながら、本発明に従って、第2a図に見られる
ように、中央パイプ中全上昇する空気の流れに内側パイ
プIn通して空気全引出すための機構Vを設けることに
よって高められる。
However, according to the present invention, the upward flow of air in the central pipe is enhanced by providing a mechanism V for drawing all the air through the inner pipe In, as seen in FIG. 2a.

ドライブ ユニントDU図示のように液圧モータMのよ
うな適当なモータで駆動される伝動装置によって駆動さ
れる内側ドライブ パイプ11を有する。
The drive unit DU has an inner drive pipe 11 driven by a transmission driven by a suitable motor, such as a hydraulic motor M, as shown.

流体と切削屑はドライブ パイプ17中を上昇してドラ
イブ ユニット ハウジング内の放出チャンバ17aに
流入し、パイプ17はそれと係合するバンキング17b
k有し、ドライブ ユニット ハウジング内へダストが
入るの全防止する。
Fluid and cuttings ascend into a drive pipe 17 into a discharge chamber 17a in the drive unit housing, with the pipe 17 engaging a banking 17b.
This prevents dust from entering the drive unit housing.

出口結合部19にファスナ19aでノ・ウジングに結合
され力・つハウジング チャンバ17a力・ら放出ホー
ス19b’′!iで流路を設定している。
The outlet coupling 19 is connected to the housing with a fastener 19a and is connected to the force housing chamber 17a and the force discharge hose 19b''! The flow path is set with i.

ベンチュリ機構Vは放出ホース19bと関連してホース
を通る流れを誘導し、したがってドリルパイプ ストリ
ングの中央秩坤って上昇する流れを誘導する。
Venturi mechanism V is associated with discharge hose 19b to direct flow through the hose and thus direct upward flow in the center of the drillpipe string.

ベンチュリは放出1、ホース19bに取付けられ刀・つ
貫通流路1g a−:@する・・ウジフグ19ck含む
The venturi is attached to the discharge 1, hose 19b, and includes the sword through passage 1g a-: @... Ujifugu 19ck.

ハウジング19cfのフランジ19eは環状空間寸たは
通路19f’に有し、これに人口導管19gk介して空
気が供給される。
The flange 19e of the housing 19cf has an annular space or passageway 19f', which is supplied with air via an artificial conduit 19gk.

環状ギャップ19hは環状通路19fから流路19d内
へ下流方向に開口してギャップの下流側の流路19d内
の圧力を低減し、それにより、空気がスイベル構造体し
て供給され、内側パイプと外側パイプ間の環状空間Ak
原流下、ピントラ通ってボア ホールに流入するにした
がって、ボア ホール力・ら内側ドリル パイプを通っ
て流上して放出ホースを通る流体の流れが誘導される。
The annular gap 19h opens downstream from the annular passage 19f into the flow path 19d to reduce the pressure in the flow path 19d downstream of the gap, thereby allowing air to be supplied in a swivel structure and connecting to the inner pipe. Annular space Ak between outer pipes
As the flow flows down through the pinhole and into the borehole, the borehole force induces fluid flow upstream through the inner drill pipe and through the discharge hose.

ベンチュリすなわち真空発生機構vV′i、ボアホール
の拡張が完了し、ポーリング空気の供給が停止されたと
きに別の利点を与える。
The venturi or vacuum generating mechanism vV'i provides another advantage when the borehole expansion is completed and the polling air supply is stopped.

ポーリング作業が終了したとき、ボア ホールはある量
の切削屑やダスl(f含み、これはドリル パイプの外
側のボア ホール内の環状空間中を上昇しており、つい
でホールの底部に沈降するものである。
When the poling operation is completed, the borehole contains a certain amount of cuttings and dust, which rises in the annular space inside the borehole outside the drill pipe and then settles to the bottom of the hole. It is.

ベンチュリに連続した空気の適用は放出導管中に流れを
誘導し、それにより引続いて空気が中央パイプ中を引上
げられ、ボア ホールの底部力・ら切削屑を上昇させる
Continuous application of air to the venturi induces flow into the discharge conduit, which subsequently draws the air up into the central pipe and lifts the cuttings from the bottom of the borehole.

真空操作中、ドリル パイプPを回転させればビット上
のカッタがホールの底部にある切削清音かくはんするこ
とができる。
During vacuum operation, by rotating the drill pipe P, the cutter on the bit can stir the cutting sound at the bottom of the hole.

第3a、3b、3c、4図を参照すると、スイベル構造
体Sが詳細に示されている。
3a, 3b, 3c and 4, the swivel structure S is shown in detail.

内部に、スイベル構造体は貫通中央流路21を有する細
長いボディ昔たはマンドレル20を含む。
Internally, the swivel structure includes an elongated body or mandrel 20 having a central passage 21 therethrough.

その上端にボディ20は外ねじ付ピン22全有し、この
ピンはロータリ ドライブ部材17の内ねじ付ボックス
23に嵌入し、部材17は前述したようにドライブ ユ
ニソ)Dによって回転させられる。
At its upper end, the body 20 has an externally threaded pin 22 which fits into an internally threaded box 23 of the rotary drive member 17, which is rotated by the drive unit D as described above.

ロータリ ドライブ部材は貫通中央通路25を有し、こ
の通路はスイベル通路21ならびに放出導管およびベン
チュリ機構Vと連通する。
The rotary drive member has a central passageway 25 therethrough that communicates with the swivel passageway 21 and the discharge conduit and venturi mechanism V.

その下端に、スイベル ボディまたはマンドレル20は
内ねじ付ボックス部分26を有し、このボンクス部分は
外ねじ付ピン2γと結合してジヨイントJを形成してい
る。
At its lower end, the swivel body or mandrel 20 has an internally threaded box part 26 which is connected to an externally threaded pin 2γ to form a joint J.

管状の外側ボディ セクション28はボディ箇たにマン
ドレル20のまわりに配置され力・っ適切な位置でこれ
に溶接されて内側および外側ボディセクションを強固に
結合している。
A tubular outer body section 28 is placed around the mandrel 20 at the body portion and force welded thereto at appropriate locations to firmly connect the inner and outer body sections.

図示のように、外側ボディ セクション28はこれを内
側ボディセクションの上部分に固着する上部溶接部29
を有し、外側ボディ セクションに設けられた孔内に形
成された、適当数の縦方向および円周方向に離間した溶
接部30も1だ両ボディ セクションを結合するために
設けられている。
As shown, the outer body section 28 has a top weld 29 securing it to the upper portion of the inner body section.
A suitable number of longitudinally and circumferentially spaced welds 30 formed in holes in the outer body section are also provided for joining the body sections.

内側ボディセクション上に外側ボディ セクション28
を組付ける前に、内側ボディ セクションにある数の円
周方向に離間し、縦方向に延在するミIJング加エスロ
ント31が設けられ、スロット31はさらに下方に延在
し力・つ円周方向に離間したスロット32(第3c図)
と連通し、これらのメロン14一通って空気がマンドレ
ル ボディ セクション間を下方に流れるようになって
いる。
Outer body section 28 over inner body section
Prior to assembly, the inner body section is provided with a number of circumferentially spaced, longitudinally extending milling inserts 31, the slots 31 extending further downwardly to slots 32 spaced apart in the direction (Fig. 3c)
These melons 14 communicate with each other to allow air to flow downwardly between the mandrel body sections.

第3c図に見られるように、スロット32はスロット3
1 、33より狭いが、深くなっており、それによりほ
ぼ同一の有効空気流面積を有する。
As seen in Figure 3c, slot 32 is slot 3
1, 33, but deeper, thereby having approximately the same effective airflow area.

スロット320幅が狭いことにより、スイベル ボディ
のある数の円周方向に離間した位置に外方に開口したレ
ンチスロット34が形成され、スロット34にボディの
縦方向に延在し力・つ下向きの肩部35を与え、それに
より、周知のように、垂直支持工具および保持工具をポ
ーリング リグによってボディに適用することができる
The narrow width of the slots 320 defines outwardly opening wrench slots 34 at a number of circumferentially spaced locations in the swivel body that extend longitudinally of the body and allow for force and downward direction. A shoulder 35 is provided by which vertical support and holding tools can be applied to the body by means of a polling rig, as is known.

レンチ スロット34は内側ボディ部分20の外部に形
成された外側スロント36で部分的に形成され、好適に
は溶接ビード37がレンチ フロント34内のボディ部
分の界面のまわりに形成されている。
The wrench slot 34 is partially formed with an outer front 36 formed on the exterior of the inner body portion 20 and preferably a weld bead 37 is formed around the interface of the body portion within the wrench front 34.

回転可能なスイベル ボディ構造体のまわりには外側ス
イベル ノ1ウジング構造体38が配置され、このハウ
ジング構造体は、ポーリング作業中スイベル アセンブ
リの下方移動を可能にする適切な支持装置内に動力・な
いように保持されるのに適応している。
An outer swivel housing structure 38 is disposed around the rotatable swivel body structure, and the housing structure is not powered within a suitable support arrangement to enable downward movement of the swivel assembly during polling operations. It is adapted to be held as such.

支持装置が図示されていないのは、それは本発明にとっ
て重要ではなく、このタイプの装置の使用で周知である
ように、各種の支持装置が使用されうる力・らである。
Support devices are not shown, as this is not critical to the invention, and various support devices may be used, as is well known in the use of this type of device.

さらに詳述すると、外側の固定スイベル構造体38は中
央環状部材39を含み、この部材は回転可能な内側ボデ
ィ構造体の箇わりに配置され刀・つ軸方向に離間した適
当な内側サイド リング シール40,41を担持する
More particularly, the outer fixed swivel structure 38 includes a central annular member 39 which is coupled to suitable axially spaced inner side ring seals 40 disposed about the rotatable inner body structure. , 41.

シール40,41は好適にはエラストマ シールであり
力・つ空気入口導管107)−らのをスイベル アセン
ブリ力・ら漏れないように密封するのに適応している。
Seals 40, 41 are preferably elastomeric seals adapted to leak-tightly seal the force and air inlet conduits 107) to the swivel assembly.

第3a図に見られろように、導管10は環状空間42内
へ開口し、この環状空間42はスイベル部材およびスイ
ベル マンドレルの外側ボディ セクション28の円筒
壁に対向関係に形成された環状溝43゜44で画定され
ている。
As can be seen in FIG. 3a, the conduit 10 opens into an annular space 42 which has an annular groove 43 formed in opposed relation in the cylindrical wall of the outer body section 28 of the swivel member and swivel mandrel. 44.

環状空間42とマンドレルの縦方向に延在する流路筒た
はスロット31との間にはある数の円周方向に離間した
半径方向ボート45が形成されている。
A number of circumferentially spaced radial boats 45 are formed between the annular space 42 and the longitudinally extending channel tubes or slots 31 of the mandrel.

上部ベアリング機構46と下部ベアリング機構47は内
側マンドレル構造体全外側スイベル構造体内に回転可能
に支持している。
An upper bearing mechanism 46 and a lower bearing mechanism 47 are rotatably supported within the inner mandrel structure and the entire outer swivel structure.

上部ベアリング機構46は肩部49上に着座する内側ベ
アリング レース48を含み、肩部49は外側マンドレ
ル ボディ セクション28上に設けられ力・つベアリ
ング エレメントtたはローラ51と係合する内方力・
つ上方に傾斜したレースまたは表面50を有する。
The upper bearing mechanism 46 includes an inner bearing race 48 that seats on a shoulder 49 that is provided on the outer mandrel body section 28 and that engages an inward force bearing element or roller 51.
It has two upwardly sloped races or surfaces 50.

外側レース部材51′はベアリング ローラ51によっ
て係合され刀・つベアリング リテーナ兼シール スリ
ーブ53内に設けられたシート52内に係合している。
Outer race member 51' is engaged by bearing rollers 51 and engages within a seat 52 provided within a double bearing retainer and seal sleeve 53.

このスリーブ53は、中央スイベル ハウジング部材3
9上に設けられた、上方に延在する環状フランジ55上
に54にお(・てねじ係合し力・つ上部の円周方向に延
在し力・つ内方に突出するフランジ55′金有し、この
フランジはマンドレル ボディ セクション20の外側
円筒面と摺動可能にシール係合する内側シール リング
構造体56を有し、それによりベアリング機構46を浸
食性ごみ類力・ら保護している。
This sleeve 53 is connected to the central swivel housing member 3.
9 is provided on an annular flange 55 extending upwardly. The flange has an inner seal ring structure 56 in slidable sealing engagement with the outer cylindrical surface of the mandrel body section 20, thereby protecting the bearing mechanism 46 from the forces of erosive debris. There is.

一方、下部ベアリング機構47は内側レース5γを有し
、この内側レースはマンドレル ボディ構造体上に設け
られたシート58内に着座し刀・つベアリング エレメ
ントまたはローラ60によって係合される下方力・つ内
方に傾斜した表面普たにレース ウェイ59全有し、ベ
アリング ローラ60はまたシート63内に配置された
外側ベアリング レース62の対向する上方力・っ外方
に傾斜したレース ウェイ61と係合し、シート63は
、下部ベアリング リテーナ スリーブ64で設けられ
ている。
The lower bearing mechanism 47, on the other hand, has an inner race 5γ which is seated in a seat 58 provided on the mandrel body structure and which is engaged by a downward force bearing element or roller 60. Bearing rollers 60 also engage outwardly sloping raceways 61 under the opposing upward force of outer bearing races 62 disposed within seats 63. However, the seat 63 is provided with a lower bearing retainer sleeve 64.

このスリーブ64はマンドレル ハウジング中央部材3
9に設けられた、下方に延在する環状フランジ66に6
5においてねし結合され力・つ円周方向に延在し力・つ
内方に突出する下部フランジ67を有し、この7ランジ
67はマンドレル構造体の外側円筒表面と摺動可能にシ
ール係合する内部シール アセンブリ68を担持し、そ
れにより下部ベアリング アセンブリ内への異物質の侵
入を防止する。
This sleeve 64 is the mandrel housing central member 3.
6 to a downwardly extending annular flange 66 provided at 9.
It has a circumferentially extending and inwardly projecting lower flange 67 which is threadedly coupled at 5 and which flange 67 is in slidable sealing engagement with the outer cylindrical surface of the mandrel structure. It carries a mating internal seal assembly 68, thereby preventing the ingress of foreign material into the lower bearing assembly.

以上刃・られ力・るように、外側スイベル ハウジング
構造体38(riスイベル マンドレル構造体の寸わり
に容易に組付けることができまたそれぞれのベアリング
リテーナ スリーブ53.64と中央〕為つジング部
材39のねじ結合を分離することによって修理のために
容易に分解することができる。
As described above, the outer swivel housing structure 38 (respective of the dimensions of the swivel mandrel structure can be easily assembled and the respective bearing retainer sleeves 53, 64 and the center) of the mounting member 39. Can be easily disassembled for repair by separating the screw connections.

さらに、ベアリング リテーナ スリーブ53゜64が
除去されるとき、中央ノ・ウジング部材39金スイベル
マンドレルの潮力・ら軸方向上方へ移動させてシール
リング40,4’l−修理・交換することもできる。
Additionally, when the bearing retainer sleeve 53, 64 is removed, the seal ring 40, 4'l can be repaired or replaced by moving the central housing member axially upward from the 39-karat gold swivel mandrel. .

第5a、5b図ならびに第6,7図を参照すると、典型
的なジヨイントJが示されている。
Referring to Figures 5a and 5b as well as Figures 6 and 7, a typical joint J is shown.

各ジヨイントJはボンクス端γ0とピン端11全含む。Each joint J includes a box end γ0 and a pin end 11.

ボンクス端TOは内側管状部材7271)−ら構成され
、この管状部材T2は適当数の円周方向に離間し力・つ
縦方向に延在するミリング加工流路73および貫通中央
流路74を有する。
The box end TO is comprised of an inner tubular member 7271) having a suitable number of circumferentially spaced, longitudinally extending milling channels 73 and a through central channel 74. .

その下端に、部材72は下方力・つ外方にテーパした内
ねじ15を有し、このねじはピン部分の外ねじ76を受
けるのに適応している。
At its lower end, the member 72 has a downwardly outwardly tapered internal thread 15 adapted to receive an external thread 76 of the pin section.

その上端に、ボンクス部材72は環状シート11を有し
、このシー) ufMu 74を取囲み力・つ細長いパ
イプ セクション79の下方に延在する円筒形端部分1
8を受入れ、パイプセクションγ9は円周方向に連続す
る溶接部80でボックス部材72に溶接されている。
At its upper end, the bonk member 72 has an annular seat 11 which surrounds the ufMu 74 and extends below the elongated pipe section 79.
8, the pipe section γ9 is welded to the box member 72 at a circumferentially continuous weld 80.

パイプ19の1わりにはこれと共に環状空間At画定す
る細長い外側パイプ81が配置され、このパイプは半径
方向開口83内の適当数の円周方向に離間した溶接部8
2によってボックス部材72の上端に溶接されている。
Arranged in place of one of the pipes 19 is an elongated outer pipe 81 defining with it an annular space At, which pipe has a suitable number of circumferentially spaced welds 8 in a radial opening 83.
2 is welded to the upper end of the box member 72.

ボックス部材72にはなた下方に延在するコネクタ ス
リーブ84が溶接され、このスリーブはボックス部材T
2のまわりを下方に延在し刀・っ下向き端部筒たに肩部
85を与え、この肩部はねじ付ボックス セクションの
下端86より下に突出している。
A connector sleeve 84 extending below the hatchet is welded to the box member 72, and this sleeve is connected to the box member T.
2 and provides a shoulder 85 for the downwardly directed tube section that projects below the lower end 86 of the threaded box section.

スリーブ84Viその半径方向開口88内に与えられた
、適当数の円周方向に離間した溶接部81によってボッ
クス部材12に溶接すれている。
Sleeve 84Vi is welded to box member 12 by a suitable number of circumferentially spaced welds 81 provided within a radial opening 88 thereof.

さらに、上部パイプ セクション81および下方に延在
するスリーブ840対向端間には円周方向に連続した溶
接部89が設けられている。
Additionally, a circumferentially continuous weld 89 is provided between opposing ends of the upper pipe section 81 and the downwardly extending sleeve 840.

外側コネクタ スリーブ84と内側ボックス部材にまた
溶接部90によりそれらの下端付近で結合され、この溶
接部は内側ボックス部材T2の下端と下端肩部85上方
のコネクタ スリーブ84の内周辺との接合部において
円周方向に延述する。
The outer connector sleeve 84 and the inner box member are also joined near their lower ends by a weld 90 at the junction of the lower end of the inner box member T2 and the inner periphery of the connector sleeve 84 above the lower end shoulder 85. Extending in the circumferential direction.

第5b図に見られるように、それぞれジヨイントJのピ
ン端71 k有する各パイプの上端は、ピンホテイ セ
クション92上に設けられた、上方力・っ内方にテーパ
したピン セクション91上に外ねじ16を有し、ピン
ボディ セクション92は縦方向に延在する貫通ボア
または流体通路93を有し、この通路はカンプリングの
ボンクス端γ0中の通路74と整合するのに適応してい
る。
As seen in FIG. 5b, the upper end of each pipe, each having a pin end 71k of a joint J, is connected to an upwardly force-inwardly tapered pin section 91 with an external thread 16 provided on the pin section 92. The pin body section 92 has a longitudinally extending through bore or fluid passageway 93 adapted to align with the passageway 74 in the camp ring's bonk end γ0.

その下端に、ピン ボディ セクション92は内部環状
シート94を有し、このシートは中央パイプ79の上方
に延在する円筒形端セクション95を受入れ、パイプ1
9は円周方向に連続した溶接部96によりピン ボディ
セクション92に溶接されている。
At its lower end, pin body section 92 has an internal annular seat 94 that receives a cylindrical end section 95 that extends above central pipe 79 and that receives pipe 1
9 is welded to the pin body section 92 by a circumferentially continuous weld 96.

ピン ボディ セクション92の外周辺には、その上端
に隣接して、ある数の円周方向に離間した、縦方向に延
在するスロット97が形成され、スロット91は比較的
により狭いが、より深い縦方向に延在するスロット98
と連通し、スロット98はそれらの下端においてさらに
縦方向に延在するスロット99と連通している。
The outer periphery of pin body section 92 is formed with a number of circumferentially spaced, longitudinally extending slots 97 adjacent its upper end, with slots 91 being relatively narrower but deeper. longitudinally extending slot 98
, and the slots 98 communicate with a further longitudinally extending slot 99 at their lower ends.

スロット97は、ボックス端86の最下端と外側ピン゛
コネクタ スリーブ102の上端の上向き表面または肩
部101との間の環状空間100と連通している。
Slot 97 communicates with an annular space 100 between the lowermost end of box end 86 and an upwardly facing surface or shoulder 101 of the upper end of outer pin connector sleeve 102 .

下部スロット99は下部パイプ81と下にあるユニット
の内側パイプ79との間の環状空間Aと連通している。
The lower slot 99 communicates with the annular space A between the lower pipe 81 and the inner pipe 79 of the underlying unit.

前述したスロン)32.33の場合と同様に、スロット
9T、99の横断面積は、それらの円周方向長さがより
狭いスロット98より比較的太きいため、スロット98
と実質的に同一の横断空気流面積を有する。
As in the case of Slon) 32.33 described above, the cross-sectional area of slots 9T and 99 is relatively thicker than slot 98, which has a narrower circumferential length;
has substantially the same cross-sectional airflow area.

外側ピンスリーブ102は、スリーブ1020半径方向
開口104内に形成された、適当数の円周方向に離間し
た溶接部103により、力・っ、スリーブ102の上端
およびピン゛ ボディ92の上部外縁に形成された溶接
部105により、内側ピン ボディセクション92に溶
接されている。
The outer pin sleeve 102 is force-fitted to the upper end of the sleeve 102 and the upper outer edge of the pin body 92 by a suitable number of circumferentially spaced welds 103 formed within the radial opening 104 of the sleeve 1020. The inner pin body section 92 is welded to the inner pin body section 92 by a weld 105 .

第7図に見られるように、比較的狭い、円周方向に離間
したスロット98(ri、円周方向に離間したIたは半
径方向に対向するレンチ スロット106が形成されう
るところのボディ92の実質的なセグメントヲ与え、こ
れらのスロット106は縦方向刀・っ円周方向に延在し
、ポーリング リグの通常の保持および支持部材と係合
可能な、縦方向に延在する対向肩部107および下向き
水平面108を与える。
As seen in FIG. 7, relatively narrow circumferentially spaced slots 98 (ri, circumferentially spaced I or radially opposed wrench slots 106 may be formed in the body 92). These slots 106 extend circumferentially and provide a substantially segmented longitudinally extending opposing shoulder 107 that is engageable with conventional retention and support members of the polling rig. and provides a downward horizontal surface 108.

リグ上に設けられ刀・っレンチスロット内に係合する突
起によってピン端を保持することにより、上にあるパイ
プ牙リグで回転させてピンとボックス間にねし結合を構
成することができる。
By holding the pin end by a projection on the rig that engages in a wrench slot, it can be rotated by an overlying pipe fan rig to form a threaded connection between the pin and the box.

第5a図を参照するとわ力・るように、ピン91の上端
91aKrri、ボックス ボディ セクション72と
係合するためq性シール機構が設けられている。
Referring to FIG. 5a, at the upper end 91a of pin 91, a q-type sealing mechanism is provided for engagement with box body section 72. As shown in FIG.

さらに詳述すると、ピン セクション91の上端91a
は円周方向に延在する環状溝91bi有し、この中に環
状エジストマ昔たは他のシール リング91cが配置さ
れ、このシールリングは常時表面91aの外方すなわち
上方に突出している。
More specifically, the upper end 91a of the pin section 91
has a circumferentially extending annular groove 91bi in which is disposed an annular elastomer or other sealing ring 91c, which always projects outwardly or upwardly from surface 91a.

シール リング91cU、ジヨイントを構成するとき、
ボックス ボディ セクション12内に設けられた下向
き肩部9’ldに対して弾性的にシール係合する。
Seal ring 91cU, when configuring the joint,
It resiliently seals into engagement with a downwardly directed shoulder 9'ld provided within the box body section 12.

このシール構成によりピン セクションとボックス セ
クションに肩部101と85において当接し、内側パイ
プと外側パイプ間に流体密シール全形成し、弾性シール
リング91cが環状空間Aカ・ら内側パイプを介する中
央通路内への空気流を防止する。
This seal arrangement abuts the pin section and the box section at shoulders 101 and 85, forming a complete fluid-tight seal between the inner and outer pipes, with the resilient sealing ring 91c extending from the annular space A to the central passageway through the inner pipe. Prevent inward airflow.

第8a、8b図を参照すると、クロスオーバアセンブリ
COが詳細に示されている。
Referring to Figures 8a and 8b, crossover assembly CO is shown in detail.

このアセンブリニ貫通流路110および上部の内側
ボディ セクション111を含む細長い中央セクション
を含み、内側ボディ セクション111(ri上方のパ
イプ セクションの下端にあるボックスねじ75と係合
したねじ付ピン端112金有する。
This assembly includes an elongated central section including a through channel 110 and an upper inner body section 111, having a threaded pin end 112 engaged with a box screw 75 at the lower end of the pipe section above the inner body section 111 (ri). .

その下端に、内側ボディ セクション111は環状シー
ト113を有し、このシートは下部の細長いクロスオー
バ ボディ セクション115の端突起114を受入れ
、ボディ セクション115は円周方向に連続した溶接
部116によりボディセクション111に溶接されてい
る。
At its lower end, the inner body section 111 has an annular seat 113 that receives an end protrusion 114 of a lower elongated crossover body section 115, the body section 115 being connected to the body section by a circumferentially continuous weld 116. It is welded to 111.

上部ボディセクション111はミリング加工した細長い
スロット11γ?有し、スロット117はそれらの下端
において内側ボディ セクション115と外側管状ボデ
ィ セクション118間の環状空間A内へ開口し、外側
管状ボディ セクション118(fi119において上
部の外側ボディ セクション120に溶接され、外側ボ
ディ セクション120は、ねじ結合されたとき、上部
パイプ セクションの下向き肩部85と係合可能な上向
き肩部121?与える。
The upper body section 111 has a milled elongated slot 11γ? The slots 117 open at their lower ends into the annular space A between the inner body section 115 and the outer tubular body section 118 and are welded to the upper outer body section 120 at the outer tubular body section 118 (fi 119) and are Section 120 provides an upwardly facing shoulder 121 that, when threaded, is engageable with downwardly facing shoulder 85 of the upper pipe section.

寸だ、前述したように、ピン112はその上端表面に環
状の弾性的に変形可能なまたはエラストマ質のシール
リング122を担持し、このシール リングは環状空間
Aからアセンブリを通る中央通路内への空気流を防止す
る。
As mentioned above, the pin 112 has an annular elastically deformable or elastomeric seal on its upper end surface.
It carries a ring 122 which prevents air flow from the annular space A into the central passageway through the assembly.

上部の外側ボディ セクション120はその孔124内
に形成された適当数の溶接部123により内側ボディ
セクション111に溶接され、下部の外側ボディ セク
ション118もまた溶接部119の下方でボディ セク
ション118の孔126内に形成された適当数の溶接部
125により内側ボディ セクション111に溶接され
ている。
The upper outer body section 120 is connected to the inner body by a suitable number of welds 123 formed within holes 124 thereof.
Welded to section 111 , a lower outer body section 118 is also welded to inner body section 111 by a suitable number of welds 125 formed in holes 126 in body section 118 below weld 119 .

クロスオーバ アセンブリCOの下端において、内側管
状ボディ部材115と外側管状ボディ部材118にクロ
スオーバ・コネクタ部材127に接合され、部材127
ViピッI−Bの外ねじ付ビン129に結合された内ね
じ付ボンクス128に有スル。
At the lower end of the crossover assembly CO, a crossover connector member 127 is joined to the inner tubular body member 115 and the outer tubular body member 118, and the member 127
There is a hole in the internally threaded box 128 connected to the externally threaded bottle 129 of Vi Pit I-B.

クロスオーバ・コネクタ部材127は環状シー)131
に与える円筒形ボディ130を有し、シート130は内
側ボディ セクション115の下方に延在する円筒形端
部分132を受入れ、2つの部分は円周方向に連続した
溶接部133で溶接されている。
The crossover connector member 127 is an annular seat) 131
The seat 130 receives a downwardly extending cylindrical end portion 132 of the inner body section 115, and the two portions are welded in a circumferentially continuous weld 133.

図示のように、コネクタ ボディ130は上部ボディ
セクションの中央にある流体通路110の下端?閉鎖し
ている。
As shown, connector body 130 is an upper body
The lower end of fluid passage 110 in the center of the section? It's closed.

外側管状ボディ セクションi i aa、円筒形クロ
スオーバボディ130を包囲するボディ セクション1
18の部分の孔135内に形成された。
Outer tubular body section i i aa, body section 1 surrounding cylindrical crossover body 130
It was formed in the hole 135 in the section 18.

ある数の円周方向に離間した溶接部134によりクロス
オーバ・コネクタ部材121に強固に結合されている。
It is rigidly coupled to crossover connector member 121 by a number of circumferentially spaced welds 134 .

ボディ セクション118の下端とクロスオーバ・コネ
クタ部材127との間には別の円周方向に連続した溶接
部136が設けられている。
Another circumferentially continuous weld 136 is provided between the lower end of body section 118 and crossover connector member 127.

クロスオーバ ボディ130の側部にある、ある数の円
周方向に離間した、細長いミリング加ニスロット137
は、環状空間Aと連通しまたクロスオーバ ボディ13
0に形成され力・つスロット131とボディ130の中
央ボア140との間に形成された、ある数の半径方向ボ
ート139と連通している。
A number of circumferentially spaced elongated milled slots 137 on the sides of the crossover body 130
is in communication with the annular space A and is also a crossover body 13
0 and communicates with a number of radial boats 139 formed between the force slot 131 and the central bore 140 of the body 130 .

ボア140はピントB’に通る中央流路141内へ下方
に開口し、それにより環状空間Ak通って下方へ流れる
空気がビットBに入り、第1a図に関したように、ボア
ホール内へ放出される。
The bore 140 opens downwardly into a central passage 141 passing through the pinto B', so that air flowing downward through the annular space Ak enters the bit B and is discharged into the borehole as with respect to FIG. 1a. Ru.

第10a 、10 b t 10 c k参照すると、
本発明の伸縮自在カンタ ホール オープナ筺たはホー
ル拡張ビットが示されている。
Referring to 10a, 10b t 10ck,
A retractable canter hole opener housing or hole expansion bit of the present invention is shown.

ビットEBは細長い管状ボディ150を含み、この管状
ボディはドリル パイプPの下端にあるねじ75とねじ
係合し力・っドリル パイプ セクションの下端と15
2において肩部接触する上部ピン端151を有し、ピン
゛151//′iその上端にボックス70内で係合可能
なエラストマi−Eたは弾性シール リング15.1担
持し、外側流路とホール オープナビットのボディを貫
通する内側流路154との間にシールを与えている。
The bit EB includes an elongated tubular body 150 that threadably engages a thread 75 at the lower end of the drill pipe section 150.
The pin has an upper pin end 151 in shoulder contact at 2 and carries an elastomeric or elastic sealing ring 15.1 engageable in the box 70 at its upper end, and the outer channel and an inner passageway 154 passing through the body of the hole opener bit.

ピント ボディ150に沿い円周方向に離間した位置に
ある数の細長いミリング加ニスロット155が設けられ
、スロット155はボディの上端の接続部を通してドリ
ル パイプ ストリングの環状空間と連通し、ビット
ボディの外側ボディ スリーブまたは部材156は、ス
ロット155に対する角錐間関係においてボディ部材1
56にある孔148内に形成された溶接部147により
、ある数の円周方向に離間した位置において溶接されて
いる。
A number of elongated milling slots 155 are provided at circumferentially spaced positions along the pinto body 150, the slots 155 communicating with the annulus of the drill pipe string through a connection at the upper end of the body, and communicating with the annulus of the drill pipe string through a connection at the upper end of the body.
The outer body sleeve or member 156 of the body extends over the body member 1 in a pyramid-to-pyramidal relationship to the slot 155.
Welds 147 formed in holes 148 at 56 are welded at a number of circumferentially spaced locations.

下端において、流体通路155は外側ボディ部材156
にある横開口157(第11図)を通してピストン・シ
リンダ機構159で設けられたピストン チャンバ15
8と連通している。
At the lower end, fluid passageway 155 connects outer body member 156
The piston chamber 15 is provided with a piston-cylinder mechanism 159 through a lateral opening 157 (FIG. 11) located in the piston chamber 15.
It communicates with 8.

このピストン・シリンダ機構159は、カンタ アーム
16が収縮させられるところの第10b、10c図に示
す位置とカンタ アーム16が膨張させられるところの
第15a、15b図に示す位置との間で、外側のカンタ
アーム支持構造体160を内側ドライブまたはマンド
レル セクション161に対して縦上方へ変位させるの
に適応している。
This piston and cylinder mechanism 159 is arranged between the position shown in Figures 10b and 10c, where the canter arm 16 is retracted, and the position shown in Figures 15a and 15b, where the canter arm 16 is expanded. The canter arm support structure 160 is adapted to be displaced longitudinally upward relative to the inner drive or mandrel section 161.

外側の、カンタ アーム支持構造体160は、円周方向
に離間した位置に、61Jング加工されついで細長いシ
ート165内に溶接された細長い閉鎖ストリップ164
で密閉された細長い流体通路またはスロット163に有
する管状部材162カ・らなる。
The outer, canter arm support structure 160 includes elongated closure strips 164 at circumferentially spaced locations that are machined 61 J and welded into the elongated sheet 165.
A tubular member 162 having an elongated fluid passageway or slot 163 sealed therein.

部材162の箇わりの交互の角度的に離間した位置に追
加通路筒たはスロット166があり、通路166は通路
163より幾分短力・ぐ刀・つ部材162にあるシート
167’内に溶接された細長い閉鎖ストリップ167で
密閉されている。
There are additional passage tubes or slots 166 at alternate angularly spaced locations at member 162, the passages 166 being welded into seats 167' in member 162 that are somewhat shorter than passages 163. It is sealed with an elongated closure strip 167.

後述するように、通路163はカンタ アーム16上の
カンタCに空気を供給するのに適応しており、通路16
6は外側ボディ部材162の下端セクション169にあ
る通路168と連通し、これらの通路168はノズル1
70に通じ、これらのノズル110はボディの下端内に
担持され刀・つビットのカンタの方向に指向され、それ
によりノズル力・ら放出された空気がカッタ上に吹きつ
けられ、カンタカ・ら切削屑を除去し力・つピント?冷
動作状態に維持する。
As will be described below, the passage 163 is adapted to supply air to the canter C on the canter arm 16, and the passage 163 is adapted to supply air to the canter C on the canter arm 16.
6 communicate with passageways 168 in the lower end section 169 of the outer body member 162 and these passageways 168 communicate with the nozzles 1
70, these nozzles 110 are carried within the lower end of the body and are oriented in the direction of the cutting edge of the bit, so that the air emitted from the nozzles is blown onto the cutter, thereby cutting the cutting edge. Remove debris and focus? Maintain cold operating conditions.

複数の円周方向に離間したスロット171においてボデ
ィ部材162の下端セクション169によりそれぞれの
カンタ支持アーム16が担持されている。
A respective canter support arm 16 is carried by a lower end section 169 of body member 162 in a plurality of circumferentially spaced slots 171 .

ビボント ピン172がカンタ支持アーム16の上端部
173を通ってスロットの両側にある整合ボア174内
へ延在する。
Bibond pins 172 extend through the upper end 173 of canter support arm 16 into alignment bores 174 on either side of the slot.

第14図に見られるように、ピンは一端においてストフ
プ115と係合し力・つボディにねじ込提れた適当なね
じ部材176によって定位置に保持されている。
As seen in FIG. 14, the pin is held in place by a suitable threaded member 176 which engages the stopper 115 at one end and is threaded into the forceps body.

前述したように、ボディ部材162の通路163力・ら
の空気はカンタCに指向されるのに適応している。
As previously mentioned, air in the passageway 163 of the body member 162 is adapted to be directed toward the canter C.

力・ぐして、通路163(/′i下端においてボア1γ
7内へ開口し、可撓性の、好適には金属製の流体コネク
タ178は、ボア177内に接続されたフィンティング
179およびカンタ支持アーム16に形成された細長い
通路181と連通ずる別のフィンティング180を有す
る。
By force, the bore 1γ at the lower end of the passage 163 (/'i
A flexible, preferably metallic, fluid connector 178 opens into the bore 177 and communicates with a finning 179 connected within the bore 177 and another fin communicating with an elongated passageway 181 formed in the canter support arm 16. 180.

図示の実施態様においては、アーム16は三部分構造体
であり、ビボント端16aとカンタ支持端16bk含み
、これらの部分は溶接部16cにより流体通路181Ω
連続性を与える管状インサート16dと接合されている
In the illustrated embodiment, the arm 16 is a three-part construction, including a bibond end 16a and a canter support end 16bk, which portions are provided with a fluid passageway of 181 Ω by a weld 16c.
It is joined with a tubular insert 16d which provides continuity.

通路181に供給される空気は後述するようにカンタ(
J−冷却するのに適応している。
The air supplied to the passage 181 is fed to a canter (as described later).
J- adapted for cooling.

内側ボディまたは駆動部材161(/i外側部材162
内で往復動可能に延在し力・つその下端に管状部材18
2を有し、部材182は、ボディ部材161の下端にあ
るシート内に配置され刀・つ割り形リテーナ リング1
85のような適当な装置により定位置に保持された頭部
183を有し、リテーナ リング185はまたボール1
86によって定位置に保持され、ボール1811111
’Jテーナ リング185の外周のまわり力・っシート
184の内周壁のまわりに設けられた対向同弧状表面内
に係合している。
Inner body or drive member 161 (/i outer member 162
A tubular member 18 at its lower end extends reciprocally within the shaft.
2, the member 182 is disposed within the seat at the lower end of the body member 161 and has a split retainer ring 1.
The retainer ring 185 also has a head 183 held in place by a suitable device such as a ball 1.
86 and ball 1811111
The outer periphery of the J retainer ring 185 engages in opposing arcuate surfaces provided around the inner peripheral wall of the seat 184.

管状部材182は外イ則ボディ セクション162の中
央部内を下方に延在してブッシング18γを通り、ブッ
シング187V′iスナツプ リング188により外側
ボディ部材169の下端にあるウェブ190内に設けら
れたボア189内に保持されている。
Tubular member 182 extends downwardly within the center of outer body section 162 through bushing 18γ and bore 189 provided in web 190 at the lower end of outer body member 169 by bushing 187V'i snap ring 188. held within.

管状部材182を通って流体通路191が延在し、この
通路191は内側ビット ボディ部材161を通る中央
通路154と連通している。
A fluid passageway 191 extends through tubular member 182 and communicates with central passageway 154 through inner bit body member 161.

管状部材182中を流れる空気は切削屑や研摩ダストに
担持している力・ら、部材182はその下端に耐摩耗性
リング インサート192に設けることが好ましい。
Because the air flowing through tubular member 182 exerts a force on cutting chips and abrasive dust, member 182 is preferably provided with a wear-resistant ring insert 192 at its lower end.

カッタ支持アーム全第10c図の位置力・ら第15b図
の位置寸で外方に膨張させる構造体の動作において、管
状部材182の一側部に外方突起193が設けられ、そ
れぞれの支持アーム16の内側に設けられた、下方力・
つ内方−円弧状に延在するカム面194と係合するよう
になっている。
In operation of the structure to expand the cutter support arms outwardly from the position force of FIG. 10c to the position dimension of FIG. The downward force provided inside the 16
It is adapted to engage with a cam surface 194 extending inwardly in an arcuate manner.

カム面194の下端にはロック面195があり、このロ
ック面195は、第15b図に見られるようにアーム1
6が完全に回動膨張したとき、突起193と係合してビ
ット ボディ部材の逆運動が起こるまでアームを膨張位
置に機械的にリングする。
At the lower end of the cam surface 194 is a locking surface 195, which locks the arm 1 as seen in FIG. 15b.
6 is fully pivoted and inflated, it engages projection 193 to mechanically ring the arm in the inflated position until reverse movement of the bit body member occurs.

ピント ボディ部材のこのような逆運動に際して、管状
部材182上に設けられた外方に突出し力・つ上向きの
肩部196が、それぞれの支持アーム16の上端173
にある下向きラグまたは突起191と係合し、それによ
り支持アーム16を第15b図の膨張位置力・ら第10
cの収縮位置筒で回動させ、それによりピント構造体を
ホール力・らドリル パイプ上に取出すことができる。
Upon such reverse movement of the focus body members, the outwardly projecting force-upward shoulders 196 provided on the tubular members 182 cause the upper ends 173 of the respective support arms 16 to
15b, thereby moving the support arm 16 from the expanded position force of FIG.
The focus structure can be taken out onto the hole force drill pipe by rotating the cylinder at the retracted position c.

前述したように、内側ビット ボディ部材161は、ド
リル パイプ ストリングの回転に応動して外側ピント
ボディ部材162を回転駆動するのに適応した回転駆
動部材であり、それによりピント カンタがピントの軸
を中心として回転すなわち自転させられる。
As previously mentioned, the inner bit body member 161 is a rotary drive member adapted to rotationally drive the outer focus body member 162 in response to the rotation of the drill pipe string, thereby causing the focus canter to center around the axis of the focus. It is rotated, that is, rotated on its own axis.

ピント ボディ部材間の回転駆動は第13図に示すよう
にして与えられる。
Rotational drive between the focus body members is provided as shown in FIG.

すなわち、図示のように、内側ボディ部材161の両側
には対向関係に配置された弦状乎坦部198があり、平
坦部198に、外側ボディ部材162内に担持され力・
っ溶接などにより定位置に固定された、セグメント状の
トルク伝達部材199と摺動係合可能である。
That is, as shown, on each side of the inner body member 161 there are chord-like flat portions 198 disposed in opposing relation, such that the flat portions 198 carry forces and forces carried within the outer body member 162.
It can be slidably engaged with a segment-shaped torque transmission member 199 that is fixed in place by welding or the like.

前述したように、ピストン チャンバ158を形成する
ピストン・シリンダ機構159に、カンタ アーム16
が膨張させられるべきとき、外側ボディ構造体160を
内側ボディ構造体161に対して上方へ移動させるよう
に作用する。
As previously mentioned, the piston-cylinder mechanism 159 forming the piston chamber 158 includes the canter arm 16.
acts to move outer body structure 160 upwardly relative to inner body structure 161 when it is to be inflated.

第10b図金参照するとわ力・るように、ピストン・シ
リンダ°機構159は上部管状頭部200を含み、この
頭部に、外側ボディ部材162で担持されカ・っ頭部2
00の外周のまわりに形成された開口または溝202内
へ延在する保持ねじ201のような手段により、外側ボ
ディ部材162の上端内に固着されている。
Referring to FIG. 10b, the piston-cylinder mechanism 159 includes an upper tubular head 200 carried by an outer body member 162.
00 is secured within the upper end of the outer body member 162 by means such as a retaining screw 201 extending into an aperture or groove 202 formed around the outer periphery of the outer body member 162.

ボディ部材162と頭部200の外周との間には外部シ
ール リング203が配置され、内部サイド シール
リングまたにピストンリング203’U頭部で担持され
力・っ上部外側ボディ部材156の外側円筒表面と摺動
可能にシール係合して(・る。
An outer seal ring 203 is disposed between the body member 162 and the outer periphery of the head 200, and an inner side seal
The ring is also carried by the head of piston ring 203'U in slidable sealing engagement with the outer cylindrical surface of upper outer body member 156.

別のワイパまたは弾性シール204は頭部200の上端
で担持され刀・っボディ部材156の円筒形外表面と摺
動可能に係合している。
Another wiper or resilient seal 204 is carried at the upper end of the head 200 and slidably engages the cylindrical outer surface of the sword body member 156.

さらに、頭部200とボディ部材156間の摺動接続部
を潤滑するために、適当なグリース フィンティング2
06を通してピストン リング シール203′上方の
環状空間205およびワイパリング シール204に潤
滑剤が供給される。
Additionally, a suitable grease can be applied to the sliding connection between the head 200 and the body member 156.
06, lubricant is supplied to the annular space 205 above the piston ring seal 203' and to the wiper ring seal 204.

頭部200の下方には内側ボディ部材161によって別
の頭部材またハリラグ207が担持され、このリング2
0γはボディ部材161の外周の箇わりに配置され刀・
っストップ リング208上に着座し力・つボディ部材
161にねじ込まれたある数の円周方向に離間した保持
ねじ209によって定位置に保持されている。
Below the head 200, another head member or hari lug 207 is carried by the inner body member 161, and this ring 2
0γ is arranged around the outer periphery of the body member 161, and the sword
A stop ring 208 is seated on and held in place by a number of circumferentially spaced retaining screws 209 threaded into the force body member 161.

静シール リング210はボディ部材161とリング2
07の内周との間に配置され、摺動弾性リング シール
211はリング207によりその下端に隣接して担持さ
れかつ外側ボディ部材162の内側円筒表面内に摺動可
能にシール係合している。
Static seal ring 210 connects body member 161 and ring 2
07, a sliding resilient ring seal 211 is carried by ring 207 adjacent its lower end and is in sliding sealing engagement within the inner cylindrical surface of outer body member 162. .

刀・ぐして、スイベルを通して内側パイプ セクション
と外側パイプセクション間の環状空間Aに供給された空
気に、それぞれの234214通って下方へ流れてピン
ト マンドレルに設けられた空気通路155に達するこ
とができる。
The air supplied through the swivel to the annular space A between the inner and outer pipe sections can flow downwardly through the respective 234214 to reach the air passages 155 provided in the focusing mandrel.

通路155の下端にあるボート151は通路155とピ
ストン チャンバ158間の連通を与え、その結果とし
てピストン チャンバ内の空気の圧力が、ピント マン
ドレル156の外周と外側ボディ部材162の内周との
間の頭部200の環状横断面構を横切って上方に作用し
、外側ボディ部材したがってピント支持アーム16を内
側ボディ部材およびマントルル管182上のカム部材1
93に対して上昇させるための上向き力を与える。
A boat 151 at the lower end of passageway 155 provides communication between passageway 155 and piston chamber 158 such that air pressure within the piston chamber is maintained between the outer circumference of pinto mandrel 156 and the inner circumference of outer body member 162. Acting upwardly across the annular cross-sectional structure of the head 200, the outer body member and hence the focus support arm 16 is moved toward the inner body member and the cam member 1 on the mantle tube 182.
Apply upward force to 93 to raise it.

このような上方移動はピント アーム16の外方膨張全
漸次に引起こす。
Such upward movement causes the focusing arm 16 to gradually expand outward.

すなわち、ドリル パイプの回転によりカンタCが拡張
ボアホールEH内で下向きの上部肩部を形成する。
That is, the rotation of the drill pipe causes the canter C to form a downwardly directed upper shoulder within the expanded borehole EH.

適当数の円周方向に離間した小ボート213は頭部20
0直下のピストン チャンバ158と外側ボディ部材1
62の空気通路163との間を連通させ、それによりピ
ストン チャンバに供給された空気の一部分が通路16
3を通りついで可撓性コネクタ17i通ってビット ア
ーム16の空気通路181に至る。
A suitable number of small boats 213 spaced apart in the circumferential direction are connected to the head 20.
Piston chamber 158 and outer body member 1 directly below
62 and an air passage 163, whereby a portion of the air supplied to the piston chamber passes through the passage 16.
3 and then through the flexible connector 17i to the air passage 181 of the bit arm 16.

第11図全参照するとわ力・るように、カンタアーム通
路181はカッタCに空気を供給してこ1t(iJ却す
るのに適応している。
As shown in FIG. 11, the canter arm passage 181 is adapted to supply air to the cutter C.

通路181U通路181ak介してボア181bと連通
し、ボア181b刀・ら空気は別の通路181cを通っ
て流れ、この通路181cは回転円錐形カッタ エレメ
ント221用のジャーナルまたはマウント220上通っ
て延在し、カンタ エレメントは周知のように適切なカ
ッティング パターンに配置された適当な硬質切削イン
サー1’ 222 k和持する。
Passage 181U communicates with bore 181b via passage 181ak, from which air flows through another passage 181c which extends over a journal or mount 220 for rotating conical cutter element 221. , the canter element is supported by a suitable hard cutting insert 1' 222k arranged in a suitable cutting pattern as is well known.

カンタのジャーナル序たはマウント220と円錐形カン
タ エレメント221との間には、マウント上の円錐形
部材2250対向乎行ベアリング面224と係合する適
当なローラ ベアリング223がある。
Between the canter journal or mount 220 and the conical canter element 221 is a suitable roller bearing 223 that engages an opposing bearing surface 224 of a conical member 2250 on the mount.

さらに、マウント220上および円錐形カッタ エレメ
ント221内の対向する円弧状シート227と228間
にはボール ベアリングエレメント226が配置され、
これらのボールに最初にボア1aibi通して供給され
、マウント上にカンタ エレメント221一回転可能に
保持する働き針する。
Furthermore, a ball bearing element 226 is disposed on the mount 220 and between the opposing arcuate seats 227 and 228 in the conical cutter element 221;
These balls are first fed through the bore 1aibi and are rotatably held by the canter element 221 on the mount.

パブリング−。ボール226が装着された後、これらニ
リテーナ229で定位置に保持され、このリテーナ22
9はボア181b内に配置され力・つマウント内の表面
227に対応する内側円弧状表面230を与えろもので
あり、リテーナ229についで溶接者B231によって
定位置に固着される。
Pub ring. After the balls 226 are installed, they are held in place by these two retainers 229, and the retainers 229
9 is placed within bore 181b and provides an inner arcuate surface 230 that corresponds to surface 227 in the force mount and is secured in place by welder B 231 next to retainer 229.

さらに、端ベアリングまたはスリーブ232がマウント
220の縮小端と円錐形部材221内の端ボアとの間に
配置されている。
Additionally, an end bearing or sleeve 232 is disposed between the reduced end of mount 220 and the end bore in conical member 221.

空気通路181cUマウント220の内端に通って開口
し、通路181全通して供給された全空気がカッタ円錐
体とマウント間に流出してベアリング232,226,
223の1わり全通るようになっている。
The air passage 181cU opens through the inner end of the mount 220, and all the air supplied through the passage 181 flows out between the cutter cone and the mount and flows through the bearings 232, 226,
223, all of which can be passed through.

前述したように、ピストン チャンバ158力・ら流体
通路163へ、ここ力・らカッタ〉通ずる比較的小さい
ボート213は、最初の開孔作業中にはカッタを効果的
に冷却するのに十分な流量を与えるが、カンタが第15
b図の位置へ外方に膨張してこの位置に機械的にロック
された後には、大量の空気とカンタに供給してそれらを
冷却することが望箇しい。
As previously mentioned, the relatively small boat 213 leading from the piston chamber 158 to the fluid passageway 163, which connects the cutter, provides sufficient flow to effectively cool the cutter during the initial drilling operation. , but Kanta is the 15th
After expanding outward to the position shown in Figure b and being mechanically locked in this position, it is desirable to supply a large amount of air to the canters to cool them.

したがって、第10b図計再び参照するとわ刀・るよう
に、追加の流体ボート213aがボディ部材162に設
けられ、空気通路169と連通して(・ろ。
Accordingly, referring again to Figure 10b, an additional fluid boat 213a is provided in the body member 162 and in communication with the air passageway 169.

これらのボート213aU、スリーブ20γとボディ部
材162の内周との間の下部サイドリング シール21
1および上部サイド リンクシール212によって最初
には閉じられている。
These boats 213aU, the lower side ring seal 21 between the sleeve 20γ and the inner circumference of the body member 162
1 and the upper side link seal 212 initially closed.

し刀・しながら、ボディ部材162が第15a図の位置
なで上方に移動すると、比較的大きいボート213 a
i;を上部サイド リンク シール212上方へ移動し
た後ピストン チャンバ158と連通し、それにより追
加の空気がカッタ支持アーム中の通路およびカンタに供
給される。
When the body member 162 is moved upwardly to the position shown in FIG. 15a, the relatively large boat 213a
i; is moved upwardly into the upper side link seal 212 and then communicates with the piston chamber 158, thereby providing additional air to the passageway and canter in the cutter support arm.

さらに、第10b図全参照するとわ力・るように、ボデ
ィ部材162は通路166と連通する追加の円周方向に
離間したボー1−213b’に有し、通路1661側ビ
ツト ボディ セクション169の下端にあるノズル1
70に通じている。
Further, as shown in FIG. 10b, body member 162 has additional circumferentially spaced bows 1-213b' in communication with passageway 166, and the lower end of body section 169 on side passageway 1661. Nozzle 1 in
It is familiar to 70.

これらの追加ボー)213bもまた最初にはボディ部材
162とスリーブ201間の下部シール211と上部シ
ール212との間に位置し、それによりこれらのボート
213bと流体通路155間の連通は最初には阻止され
ている。
These additional boats 213b are also initially located between lower seal 211 and upper seal 212 between body member 162 and sleeve 201 such that communication between these boats 213b and fluid passageway 155 is initially blocked.

し力・しながら、この場合にも、ビットの外側ボディが
上方に移動し力・っビット アーム16が完全に膨張す
ると、これらの追加ボー)213bもまたピストン チ
ャンバ158と連通し、その結果としてピストン チャ
ンバに供給された空気の一部分がノズルへ流れるように
なり、ノズル170に、第16図に見られるように、カ
ッタの方向に指向され、それによりカッタに対して空気
ブラストを発生してカッタカ・ら切削屑を吹き飛ばし力
・つカンタの冷却全維持する。
Again, when the outer body of the bit moves upwards and the force bit arm 16 is fully expanded, these additional bows 213b also communicate with the piston chamber 158, so that A portion of the air supplied to the piston chamber is allowed to flow to the nozzle 170 and is directed towards the cutter, as seen in FIG.・Blows away cutting debris and maintains full cooling power.

けじめに第1図に示すようなパイロツト ホールPHk
形成し、ついで拡張ボア ホールEHk形成するために
上述した装置の使用においては、装置の各コンポーネン
トは好適には、ポーリング作業に空気を供給するコンプ
レッサ、各コンポーネントがポーリング作業中ストリン
グに構成されうるようにするそれらの適当な支持体、お
よび各コンポーネントが共に回転されうるようにするそ
れらの係合・支持工具を有するポーリング リグによっ
て担持される。
Be sure to install a pilot hole PHk as shown in Figure 1.
In using the apparatus described above for forming and then forming expanded bore holes EHk, each component of the apparatus preferably includes a compressor for supplying air to the polling operation, so that each component can be configured into a string during the polling operation. The components are carried by a polling rig having suitable supports for holding them together and their engagement and support tools that allow each component to be rotated together.

最初に、クロスオーバCOが通常のポーリング ピント
BおよびスイベルSと共に力・つ適切な長さの中間二重
同心パイプと共に組立てられろ。
First, the crossover CO is assembled with the usual poling pinto B and swivel S, along with the intermediate double concentric pipes of force and appropriate length.

ポーリング空気が導管10に供給されるときにパイプ
ストリングに回転が加えられる。
When polling air is supplied to conduit 10, the pipe
Rotation is applied to the string.

空気はパイプ ストリングの環状空間A中ka 下し、
クロスオーバ中?横断して中央ビント通路に達し、つい
でドリル パイプの外側の環状空間15 k通って地表
へ戻る。
Air flows down into the annular space A of the pipe string,
Are you doing a crossover? It traverses to reach the central bint passage and then returns to the surface through an annular space 15 k outside the drill pipe.

これは、二重同心パイプおよびクロスオーバの便用を除
いては、大体標準のボア ホール ポーリング作業であ
って、二重同心パイプの代りに普通のドリル パイプを
使用して行なうこともできる。
This is a more or less standard borehole polling operation, except for the convenience of double concentric pipe and a crossover, and can also be done using regular drill pipe instead of double concentric pipe.

パイロットホールPHが所望深さまでせん孔された後、
ポーリング ストl)ングはボア ホール力・ら取出さ
れ、ピント・クロスオーバ アセンブリが除去される。
After the pilot hole PH is drilled to the desired depth,
The polling string is removed from the borehole and the focus crossover assembly is removed.

ついで伸縮自在ピントEBがパイプ ストリングに施さ
れ拡張チャンバまたはホールEHの形成を開始すべき位
置序でボア ホールの中に降下される。
A telescoping pin EB is then applied to the pipe string and lowered into the bore hole in the order in which it is to begin forming the expansion chamber or hole EH.

空気はポーリング流体導管とベンチュリvに同時に供給
され、ドリル パイプ ストリングを回転させてパイロ
ット ホール壁に対するカッタCの切削作用を開始する
Air is simultaneously supplied to the polling fluid conduit and the venturi v to rotate the drill pipe string and initiate the cutting action of cutter C against the pilot hole wall.

切削屑は、伸縮自在アームに通ってカンタCへ循環した
空気の部分と共に、ベンチュリ装置Vにより生じた誘導
流で助長されて、中央パイプを通って上方へ逆流する。
The cuttings, together with the portion of the air that circulated through the telescoping arm to the canter C, flow back upwards through the central pipe, assisted by the induced flow created by the venturi device V.

カッタCへのポーリング空気の流量は最初にはカンタ膨
張用ピストン チャンバ158とカンタ間を連通ずる比
較的小さいボート213によって制限されている力・ら
、高い空気圧が得られ、それによりカッタを外方へ強く
移動させて地層に急速に切込み、カッタ アーム16の
外表面が切込まれた肩部において地層上を引きずれるの
を防止する。
The flow of polling air to the cutter C is initially limited by the relatively small boat 213 communicating between the canter expansion piston chamber 158 and the canter, resulting in a high air pressure that forces the cutter outward. The cutter arm 16 is moved forcefully to rapidly cut into the formation to prevent the outer surface of the cutter arm 16 from being dragged across the formation at the cut shoulder.

カッタが完全に膨張し力・つ支持アーム上のマンドレル
のカム作用によって定位置にロンジされ刀・っカンタを
冷却・清掃するためにより多量の空気がカッタ4通して
循環させられるようになったとき、空気の残部はノズル
110全通してビットの方向に噴射されてさらにピッ1
4−清掃・冷却する。
When the cutter is fully expanded and thrust into position by the camming action of the mandrel on the force-support arm, more air can be circulated through the cutter to cool and clean the knife. , the remainder of the air is injected in the direction of the bit through the nozzle 110 and further
4-Clean and cool.

ついでポーリング作業は、たとえば、前記特許出願のノ
ーパス爆破孔形成法の場合のように、拡張孔が原パイロ
ット ホールの深さと同−深さ序で掘削されるまで続行
されろ。
The poling operation is then continued until the expansion hole is drilled to the same depth as the original pilot hole, such as in the no-pass blast hole formation method of the aforementioned patent application.

つ(・でドリル パイプ中の空気の循環およびボーリン
ズ スラストの印加は終止することができ、その間ベン
チュリへの空気の供給は続行されろ。
At one point, the circulation of air in the drill pipe and the application of the Bolins thrust can be terminated, while the supply of air to the venturi continues.

環状空間を通って地表に戻る空気によって上方へ運ばれ
た切削屑やダストu、ボア ホールの底部へ沈降するで
あろう。
Cuttings and dust carried upward by the air returning to the surface through the annulus will settle to the bottom of the borehole.

ドリル パイプの連続した回転によってカッタに沈降ダ
ス]・や切削屑rカ・ぐはんさせろことができ、環状空
間を通って流下し、ついでドリル パイプの中央ケ通っ
て流上する空気の流れが、ベンチュリの影響の下に作用
して孔を比較的清浄にする。
The continuous rotation of the drill pipe allows the cutter to collect settled dust and swarf, and the air flow flowing down through the annular space and then up through the center of the drill pipe is acts under the influence of to keep the pores relatively clean.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1a、lb図は、共に、本発明の二重ドリルパイプ
ストリングを利用する、地層内へのパイロット ボア
ホールのポーリングを示す略図を構成し、第1b図は第
1a図の下方延長である。 第2ay2b図は、共に、本発明の伸縮自在ビットおよ
び二重パイプ ストリング中の逆循環を利用する第1a
、lb図のパイロット ボア ホールの拡張を示す略図
を構成し、第2b図は第2a図の下方延長である。 第3a、3b図は、共に、スイベル構造体を通る拡大縦
断面を構成し、第3b図は第3a図の下方延長である。 第3c図は第3b図の3cm3c線断面図である。 第4図は第3a図の4−4線断面図である。 第5a 、sb図に、共に、典型的な二重パイプ ジョ
インIf示す第1図の5−5線断面拡大図を構成し、第
5b図は第5a図の下方延長である。 第6図は第5a図の6−6線断面図である。 第7図は第5b図の7−1線断面図である。 第8a、8b図に、共に、パイロット ボア ホール?
せん孔するために使用する二重パイプ ストリング内の
クロスオーバユニン)(f示す、第1図の8−8線断面
拡大図を構成し、第8b図は第8a図の下方延長である
。 第9図は第8b図の9−9線断面図である。 第10a 、10b 、10c図は、共に、収縮状態の
カッタでボア ホール金拡張するために使用する伸縮自
在ピッl示す、第2図の1o−io線断面図全構成し、
第10b、10cは第10a図の下方延長である。 第11図は第10b図の11−11線断面図である。 第12図は第10b図の12−12線断面図である。 第13図は第10c図の13−13線断面図である。 第14図は第10c図の14−14線断面図である。 第15a。15b図は、共に、第2図におけるように膨
張したカッタを示す、第10b、10c図に対応する断
面図を構成する。 第16図は第15b図におけろように膨張したカッタを
示す伸縮自在ビットの底面図である。 第17図は空冷カンタの1つの詳細を示す第16図の1
7−17線断面拡大図である。 F・・・・・・地層、B・・・・・・ドリル ビット、
P・・・・・・ドリル パイプ、D・・・・・・回転駆
動ユニット、C・・・・・・カンタ、PH・・・・・・
パイロット ホール、S・・・・・・スイベル、10・
・・・・・空気供給導管、IP・・・・・・内側パイプ
、OP・・・・・・外側パイプ、J・・・・・・ジヨイ
ント5、A・・・・・・環状空間、CO・・・・・・ク
ロスオーバ ユニット、V・・・・・・ベンチュリ、E
B・・・・・・ビット、16・・・・・・カッタ アー
ム、20・・・・・・マンドレル、158・・・・・・
ピストン チャンバ、EH・・・・・・拡張孔、170
・・・・・・ノズル。
Figures 1a and lb both show the double drill pipe of the present invention.
Pilot bore into the formation using a string
A diagram illustrating the poling of holes is constructed, with Figure 1b being a downward extension of Figure 1a. Figures 2a and 2b both illustrate the retractable bit of the present invention and Figure 1a, which utilizes reverse circulation in the double pipe string.
, lb constitutes a schematic diagram showing the expansion of the pilot bore hole, and Figure 2b is a downward extension of Figure 2a. Figures 3a and 3b together constitute an enlarged longitudinal section through the swivel structure, with figure 3b being a downward extension of figure 3a. FIG. 3c is a sectional view taken along the line 3cm3c of FIG. 3b. FIG. 4 is a sectional view taken along the line 4-4 of FIG. 3a. Figures 5a and sb together constitute an enlarged cross-sectional view taken along line 5--5 of Figure 1 showing a typical double pipe joint If, and Figure 5b is a downward extension of Figure 5a. FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5a. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-1 in FIG. 5b. In Figures 8a and 8b, both pilot bore holes?
A cross-over unit in a double pipe string used for drilling (f) constitutes an enlarged cross-sectional view taken along line 8-8 in Fig. 1, and Fig. 8b is a downward extension of Fig. 8a. Figure 9 is a sectional view taken along line 9--9 of Figure 8b. Figures 10a, 10b and 10c all show the retractable pit used to expand the bore hole with the cutter in the retracted state; Figure 2; A 1o-io line cross-sectional view of the entire configuration,
10b and 10c are downward extensions of FIG. 10a. FIG. 11 is a sectional view taken along line 11-11 in FIG. 10b. FIG. 12 is a sectional view taken along line 12-12 of FIG. 10b. FIG. 13 is a sectional view taken along line 13-13 in FIG. 10c. FIG. 14 is a sectional view taken along line 14-14 in FIG. 10c. Chapter 15a. Figure 15b constitutes a cross-sectional view corresponding to Figures 10b and 10c, together showing the cutter expanded as in Figure 2. FIG. 16 is a bottom view of the retractable bit showing the fully expanded cutter of FIG. 15b. Figure 17 is part 1 of Figure 16 showing one detail of the air-cooled canter.
7-17 is an enlarged cross-sectional view. F...Geological formation, B...Drill bit,
P...Drill pipe, D...Rotary drive unit, C...Kanta, PH...
Pilot hole, S...Swivel, 10.
... Air supply conduit, IP ... Inner pipe, OP ... Outer pipe, J ... Joint 5, A ... Annular space, CO ...Crossover unit, V...Venturi, E
B...Bit, 16...Cutter arm, 20...Mandrel, 158...
Piston chamber, EH...expansion hole, 170
······nozzle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 内側パイプと外側パイプ間に画定された外側流体通
路?有する二重パイプ ストリング上でノ々イロント
ピッi−回転させることによって地層中へパイロット
ホールをせん孔し、その間ピントを通してポーリング流
体全循環させ、ポーリング流体と切削屑ヲハイロット
ホール力・らパイプストリングとボア ホール壁間の空
間全通して流出させること; ポーリング流体の循環を停止してボア ホール力・らパ
イプ ストリングとパイロット ビット金取出すこと: パイロット ビットのゲージ金超えるゲージ箇で膨張可
能なカッタを有するボア ホール拡張ピントでパイロッ
ト ビットを置換すること:パイロット ホールの底部
力・ら離間したパイロット ホール内の選択位置芽でド
リル パイプにに沿って拡張ピッl移動させること: 前記ドリル パイプの前記外側流体通路を通して前記拡
張ビントマでポーリング流体を供給することによって前
記拡張ビット カンタを膨張させること: 前記ドリル パイプおよび拡張ピントラ回転させて前記
パイロット ホールの底部の方へ拡張ボア ホール?せ
ん孔し、その間ポーリング流体の一部分と地層の切削屑
を前記内側パイプにより画定された内外流体通路を通し
て取出すこと;ポーリング流体の供給を停止すること; 拡張ビット カンタを収縮させること: 前記ドリル パイプと拡張ビンl拡張ボアホール力・ら
取出すこと: 以上の各工程力・らなることに%徴とする、地層中に拡
張ボア ホールをポーリングする方法。 2 前記ボア ホール全前記ノくイロント ホールと実
質的に同−延長距離普で拡張することを含む特許請求の
範囲第1項記載の方法。 3 ボア ホール力・ら前記内側流体通路を通してポー
リング流体の流れを誘導することを含む特許請求の範囲
第1項記載の方法。 4 前記内側流体通路内の圧力を低減することによりボ
ア ニール力・ら前記内側流体通路を通してポーリング
流体の流れ全誘導することを含む特許請求の範囲第1項
記載の方法。 5 前記内側流体通路内の圧力をベンチュリで低減する
ことによりボア ホール力・ら前記内側流体通路を通し
てポーリング流体の流れを誘導することを含む特許請求
の範囲第1項記載の方法。 6 ボア ホール力・ら前記内側流体通路を通してポー
リング流体の流れを誘導する、およびポーリング流体の
供給の停止後力・つ前記拡張ビットの前記カンタの収縮
前に前記内側流体通路力・ら流体および切削屑の流れを
誘導し続けてボア ホール全真空清浄することを含む特
許請求の範囲第1項記載の方法。 1 前記カンタを膨張させる間前記外側流体通路力・ら
前記カッタを通るポーリング流体の流れを制限すること
、および前言已カッタの膨張後前記外側流体通路力・ら
の前記ポーリング流体の一部分を前記カッタの方向に前
記ボア ホール内へ指向さ存ることを含む特許請求の範
囲第1項記載の方法。 8 前記カソタゲ膨張させる間前記外側流体通路力・ら
前記カンタを通るポーリング流体の流れを制限すること
、および前記パイロット ホールと実質的に同一延長距
離まで前記ボア ホールを拡張することを含む、前記力
フタの膨張後前記外側流体通路力・らの前記ポーリング
流体の一部分を前記カッタの方向にボア ホール内へ指
向させることを含む特許請求の範囲第1項記載の方法。
[Claims] 1. An outer fluid passage defined between an inner pipe and an outer pipe? Nonoiront on double pipe string with
Pi-Pilot into the formation by rotating
The hole is drilled and the poling fluid is circulated through the hole while the hole is being drilled, and the poling fluid and cutting waste are removed.
To drain the hole force through the entire space between the pipe string and the bore hole wall; stop the circulation of the poling fluid and remove the bore hole force from the pipe string and the pilot bit: Replacing the pilot bit with a borehole expansion pint with an inflatable cutter at: the bottom of the pilot hole and moving the expansion pit along the drill pipe at a selected location within the pilot hole spaced from the force above. Expanding the expansion bit canter by supplying polling fluid with the expansion bore hole through the outer fluid passageway of the drill pipe: rotating the drill pipe and expansion pin hole toward the bottom of the pilot hole; drilling a hole, while removing a portion of the poling fluid and formation cuttings through the inner and outer fluid passages defined by the inner pipe; ceasing the supply of poling fluid; retracting the expansion bit canter: the drill pipe and the expansion; Extracting the expansion borehole force: A method of poling an expansion borehole in the formation, taking into account each of the above process forces. 2. The method of claim 1, including expanding all of said boreholes by substantially the same extension distance as said boreholes. 3. The method of claim 1, including directing the flow of poling fluid through the inner fluid passageway from a borehole force. 4. The method of claim 1, comprising directing the flow of poling fluid through the inner fluid passageway from a bore annealing force by reducing the pressure within the inner fluid passageway. 5. The method of claim 1, including directing the flow of poling fluid through the inner fluid passageway from borehole forces by venturi-reducing the pressure within the inner fluid passageway. 6 Bore hole force directing the flow of poling fluid through the inner fluid passage, and after stopping the supply of poling fluid and before retraction of the canter of the expansion bit, the inner fluid passage force causes fluid and cutting. 2. The method of claim 1, further comprising full vacuum cleaning the borehole while continuing to direct the flow of debris. 1 restricting the flow of polling fluid through the cutter from the outer fluid passage force while inflating the canter, and subsequently directing a portion of the polling fluid from the outer fluid passage force to the cutter after inflation of the cutter; 2. A method as claimed in claim 1, including directing the method into the borehole in the direction of . 8. restricting the flow of poling fluid through the canter from the outer fluid passage force while inflating the bore hole; and expanding the bore hole to a distance substantially the same as the pilot hole. 2. The method of claim 1, including directing a portion of the poling fluid from the outer fluid passageway force into the borehole toward the cutter after inflation of the lid.
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