(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ付き連結端部（２１）を備えた長尺ロッドを用いて井戸をボーリングするための装置において、
最上のロッドを取外し可能に固定することで長尺ロッドを支持し、垂直軸線を中心としかつこの軸線に沿って回転並進運動を前記ロッドに伝達する駆動頭部（３）を備え、
また長尺ロッドの上２つのロッド（２０ａ，２０ｂ）の架橋を可能にする液圧トルクレンチ（６）を備え、その際この液圧トルクレンチ（６）は、前記ねじ付き連結端部（２１）によって相互に係合或いは離脱を行うために各々の長尺ロッド（２０ａ，２０ｂ）を取外し可能に固着できる相互に回転可能な一組のクランプ（６ａ，６ｂ）を有し、
さらに前記軸線を中心として回転させるための補助のロータリ装置（１２）を備え、このロータリ装置（１２）は前記駆動頭部（３）から独立し、
ロータリ装置（１２）はロッドを取外し可能に固定するためのロック手段（７，８）を有し、その際前記ロック手段（７，８）は長尺ロッドを通すのに適したテーパ穴（８）と、くさび状ロック部材（７）とから成り、前記ロック部材（７）の引っ込み位置（７’）では、くさび状ロック部材（７）が長尺のロッドと干渉せず、前記ロック部材（７）のロック位置（７''）では、このロック部材（７）が長尺ロッド（２０）と前記テーパ穴（８）との間に挿入されることによって長尺ロッド（２０）がテーパ穴（８）に固定されることを特徴とする装置。
【請求項２】
長尺ロッドの最上のロッド（２０ａ）が１番目の連結トルクでねじ付きスリーブ（５）にねじ込まれることによって駆動頭部（３）に取付けられていて、その際前記スリーブ（５）が駆動頭部（３）にねじ込まれる２番目の連結トルクは前記１番目の結合トルクより大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記駆動頭部（３）が最上のロッド（２０ａ）を持上げるための下方のカラー（１６）に結合され、このカラー（１６）が取外し可能な複数のブラケット（１７）によって駆動頭部（３）に吊るされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ロッドをねじ込み及び弛めるための独立したスピニングレンチユニット（１５）を備えていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
駆動頭部（３）によって駆動される摩擦液圧スピニング装置（１８）が駆動頭部（３）に関連して設けられていて、この摩擦液圧スピニング装置（１８）が摩擦手段を最上のロッド（２０ａ）の上方の端部と係合させるための液圧作動部材（１３）を有していることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油井或いは井戸を掘るための装置に関する。より詳細には、端部にねじ付き連結部を備えた長尺ロッドを用いた改良された装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の長尺ボーリングロッドでは、より深い位置でボーリングを行うために新しいロッドが継ぎ足される場合の操作をする間、若しくはその逆の操作、即ちボーリング操作が完了した後に単一ロッドが分解される場合の抜取り操作をする間にかなりの無駄な時間が必要であった。
【０００３】
またこの分野で発生しうる別の欠点は、長尺ロッドが井戸内にある時、この井戸の壁が崩壊するリスクと関連していることであり、その場合、井戸内の装置はダメージを受け、復帰に時間がかかっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上述した従来技術の欠点を克服するようなさく井装置を提供するものである。詳細には、より安全なボーリング操作ができる装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、ねじ付き連結端部を備えた長尺ロッドを用いて井戸をボーリングするための装置にあって、最上のロッドを取外し可能に固定することで長尺ロッドを支持し、垂直軸線を中心としかつこの軸線に沿って回転並進運動を前記ロッドに伝達する駆動頭部を備え、また長尺ロッドの上２つのロッドの架橋を可能にする液圧トルクレンチを備え、その際この液圧トルクレンチは、前記ねじ付き連結端部によって相互に係合或いは離脱を行うために各々の長尺ロッドを取外し可能に固着できる相互に回転可能な一組のクランプを有し、さらに、前記軸線を中心として回転させるための補助のロータリ装置を備え、このロータリ装置は前記駆動頭部から独立し、かつロッドを取外し可能に固定するためのロック手段を有し、その際前記ロック手段は長尺ロッドを通すのに適したテーパ穴と、くさび状ロック部材とから成り、前記ロック部材の引っ込み位置では、くさび状ロック部材が長尺のロッドと干渉せず、前記ロック部材のロック位置では、このロック部材が長尺ロッドと前記テーパ穴との間に挿入されることによって長尺ロッドがテーパ穴に固定される装置によって解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に添付した図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
最初に図１において、井戸１の中で操作される長尺ボウリングロッドが示されている。最上のロッド２０は、でい水入口弁４を有するねじ付きスリーブ５を介して駆動頭部３に連結される。垂直軸線を中心としかつこの軸線に沿って回転並進を組合わせた動作を達成する場合に、駆動頭部３は井戸のボーリングを行うこと或いは井戸が完成した時の井戸の表面まで持上げてロッドを抜取ることを実施する。
【０００８】
ロッドに与える駆動頭部３の回転方向は、常にボーリング又はロッドの抜取りの操作の両方が矢印Ａによって示されている方向である。でい水は入口弁４を介して送られ、中空の長尺ロッドを通過しかつ堀削によってつくられた土片を井戸と前記ロッドとの間隙を介して表面まで運ぶ。ロッドの抜取り操作をする間循環するでい水は井戸の壁を崩壊から保護すると同時に井戸をきれいに保つ。
【０００９】
またこの装置は、２重のクランプ６ａ，６ｂを備えた液圧トルクレンチ６と、液圧或いは空気圧のくさび状ロック部材７と、テーパ穴８とを有し、このテーパ穴８は補助のロータリ装置１２と固定結合されかつテーパ穴８にロッドが通される。ロッドを回収する際これらの部材は操作されない。
【００１０】
井戸１の近くには補助井戸２が設けられており、既に操作している長尺ロッドに取りつけられる前に、この補助井戸２の中に各ロッドが仮に置かれている。この補助井戸２もまた、長尺ロッドから−解された各ロッドを置くために抜取り操作の間使用される。周知のクレーン（図示せず）は、ロッドを補助井戸２から適合するコンテナ（図示せず）まで移動するために使用されていて、その逆も同じである。
【００１１】
図２において、ロッドの抜取り操作段階が示されており、この段階でロッドが回収される。次いで、ロッドの抜取り操作のみ述べるが、ボーリングの段階で操作が逆になることは示唆できる。
【００１２】
駆動頭部３の回転と入口弁を介してでい水を送ることとの双方は中断される。くさび状ロック部材７が、操作する長尺ロッドと干渉しない引っ込み位置７’からロック部材７はテーパ穴８の中に押し込まれ、縮められそして長尺ロッドの最上のロッド２０にしっかりと固定される。図２の位置７''には、ロッドとテーパ穴８に挿入されているくさび状ロック部材７が示されている。液圧トルクレンチ６は、連結スリーブ（ねじ付き連結端部）２１と係合するために２つの最上のロッドの間を架橋する位置に動かされ、そして各々のクランプ６ａ，６ｂと各スリーブとを係合することによって一方のロッドを他方のロッドから離す。その時補助のロータリー装置１２は、井戸の中に挿入された長尺のロッドを矢印Ａの方向に回転させている。それによって、駆動頭部に連結されている最上のロッドは、長尺ロッドの残りからねじ弛められて離される。補助ロータリ装置１２の回転もまた、ロッドが井戸と関連する動作の一定の自由度を維持することを確保する。
【００１３】
これに反して、長尺ロッドを回転させることが望めない場合、ねじ弛めることは、矢印Ａによって示された回転方向と逆の方向に駆動頭部３を回転することによっても達成できる。
【００１４】
図３には、どのようにしてロッドが、長尺ロッドの残りから引き離された後に枢着された平行四辺形のリンク部材を用いて補助井戸２に移動されるかが示されている。補助井戸２の液圧クランプ１１がロッドを固定し、そして反対方向（反時計方向）に駆動頭部３を回転することによってねじ弛められる。
【００１５】
ねじ付きスリーブ５が駆動頭部３にねじ込まれるトルクは、この操作の間ロッドをねじ付きスリーブ５にねじ込むことに使用されたトルクより大きくなるように適切に選ばれる。結果として操作している間、ねじ付きスリーブ５が付帯的にねじ弛むことを防止する。
【００１６】
図４には、井戸と一直線になる位置への駆動頭部３の復帰を示しており、そこに駆動頭部３が長尺ロッドの次の最上のロッドにねじ込まれている。結果として長尺ロッドの回転は、駆動頭部がねじ込みを実施するために止められている。
【００１７】
上述した操作が完了すると同時に、入口弁４を通してでい水の送りは再開され、そして操作周期は再び開始できる。同時にクレーン（図示せず）のジブクレーンラインに吊るされた単一の継手エレベーター９が最後に分解されたロッドをロッドコンテナに回収する。
【００１８】
図５から８において、ロッドの挿入と回収との操作のみ示している。即ち、でい水はこれらの操作には用いられていない。
【００１９】
図５には、井戸の内部にある長尺ロッドがフック１４を介して下方の持上げカラー１６と取外し可能に連結する垂直のブラケット１７によって駆動頭部３に吊るされている段階が示されている。
【００２０】
明らかに、全てのこれら操作の間、次の操作の間及び一般に駆動頭部３がロッドに連結されていない時には、入口弁４を介してでい水の供給が止められている。クレーンはジブクレーンライン１０及び単一継手エレベーター９を用いて補助井戸２に単一ロッドを運んだり或いは単一ロッドを取り除いたりする。図６には、ロッドが回収される操作の順序が示されている。次いで、ロッドの回収のみ述べるが、ボーリング段階では操作はその逆であることが示唆できる。
【００２１】
液圧トルクレンチ６は、図２に関連して上述したものと同様に最上から２番目のロッドがくさび状ロック部材７で固定され、水平面内で回転させられかつ連結スリーブ２１に運ばれる。最上のロッドの上端に用いられるのは、独立したスピニングレンチユニット１５である。このユニット１５は回転され、それによって、最上のロッドが反時計方向に回転しかつ長尺ロッドの残りからそれがねじ弛められる。その時にクランプは開放されかつ必要な場合補助のロータリ装置１２を用いて長尺ロッドは回転させられる。これは、井戸内のロッドの動作は、例えば井戸の壁の内部の崩壊によっても邪魔されない。
【００２２】
図７には、どのようにして一度長尺ロッドから離れたロッドが駆動頭部を取外すために前記枢着された平行四辺形のリンク部材を用いて補助井戸に運ばれるかが示されている。引き続き、補助井戸２の液圧クランプ１１は固定されかつ持上げカラー１６から取外される。
【００２３】
図８に示した段階は、井戸の中央線に対して駆動頭部３の復帰を示しており、そこで持上げカラー１６が長尺ロッドの上部にあるロッドと連結されている。明らかに持上げカラー１６の連結を許容するために補助のロータリ装置１２によるどんな回転をも止めることは必要である。
【００２４】
図９から図１２において、ロッドの挿入若しくは回収のための操作段階が図示されている。即ち、でい水はこれらの操作のためには使用されていない。頭部３によって駆動される摩擦液圧スピニング装置１８が使用される。
【００２５】
図９には、井戸の内部にある長尺ロッドがフック１４を通って下方の持上げカラー１６に取外し可能に連結する垂直のブラケット１７によって駆動頭部３に吊るされている段階が示されている。この場合、クレーンはジブクレーンライン１０及び単一継手エレベーター９を用いて補助井戸２に単一ロッドを運んだり或いは補助井戸から取り除いたりする。図１０には、ロッドが引き抜かれる操作の段階を示している。次いで、ボーリング操作のみ述べるが、ロッドの抜取り段階では操作がその逆であることが示唆できる。
【００２６】
上述したスピニングレンチユニット１５を備えた液圧トルクレンチ６は、図２又は６に関連して上述したものと同様に最上から２番目のロッド２０ｂをくさび状ロック部材７で固定し、水平面内で回転させられかつ継手スリーブ２１に運ばれる。
【００２７】
液圧トルクレンチ６の下方部分は２番目のロッド２０ｂと固定されている。摩擦液圧スピニング装置１８作動部材１３は、ロッドの連結部分の上方のエッジと協動させられる接触部まで操作される。駆動頭部３の反時計方向の回転は、長尺ロッドからロッドを取外す。ロッドの回転は持上げカラー１６によって可能になる。
【００２８】
この位置で液圧トルクレンチ６が取外されかつ上述したように補助のロータリ装置は、井戸内で固定したままになることを防止するのに操作される。
【００２９】
図１１には、どのようにして一度長尺ロッドから離れたロッドが駆動頭部を開放するために前記枢着された平行四辺形のリンク部材を用いて補助井戸に運ばれるかが示されている。引き続き、補助井戸の液圧クランプ１１が固定され、そしてロッドが持ち上げカラー１６から開放される。
【００３０】
図１２に示した段階は、上述した図８のように井戸の中心線に対しての復帰を示している。ジブクレーンライン１０に吊るされている単一継手エレベーターが適合するコンテナ（図示せず）に最後に分解されたロッドを渡す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の第一の実施形態を用いて操作の第一の段階を示す図である。
【図２】  本発明による装置の第一の実施形態を用いて操作の第二の段階を示す図である。
【図３】  本発明による装置の第一の実施形態を用いて操作の第三の段階を示す図である。
【図４】  本発明による装置の第一の実施形態を用いて操作の第四の段階を示す図である。
【図５】  本発明による装置の第二の実施形態を用いて操作の第一の段階を示す図である。
【図６】  本発明による装置の第二の実施形態を用いて操作の第二の段階を示す図である。
【図７】  本発明による装置の第二の実施形態を用いて操作の第三の段階を示す図である。
【図８】  本発明による装置の第二の実施形態を用いて操作の第四の段階を示す図である。
【図９】  本発明による装置の第三の実施形態を用いて操作の第一の段階を示す図である。
【図１０】  本発明による装置の第三の実施形態を用いて操作の第二の段階を示す図である。
【図１１】  本発明による装置の第三の実施形態を用いて操作の第三の段階を示す図である。
【図１２】  本発明による装置の第三の実施形態を用いて操作の第四の段階を示す図である。
【符号の説明】
１              井戸
２              補助井戸
３              駆動頭部
４              入口弁
５              ねじ付きスリーブ
６              液圧トルクレンチ
６ａ，６ｂ      クランプ
７              くさび状ロック部材
８              先細りの穴
１０            ジブクレーンライン
１１            液圧クランプ
１２            ロータリ装置
１４            フック
１５            スピニングレンチユニット
１６            持上げカラー
１８            摩擦スピニング装置
２０            長尺のロッド
２１            ねじ付き連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003701072.tif 000009
【図９】
0003701072.tif 000010
【図１０】
0003701072.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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