(57)【要約】【課題】ドリルパイプが疲労損傷を受けないようなガイドホーンを提供すること。【解決手段】上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部１０ｂが空間部５５とされた側壁部５６を有し、前記空間部５５内に地中を掘削するドリルパイプ５２を配置してこれを前記地中に導くガイドホーン１０において、前記側壁部５６の一部または全部に補剛材１１が設けられ、前記補剛材１１が、前記側壁部５６から外方へ突出して、横断面が全体としてＴ字状をなすように、前記側壁部５６の上下方向に延在するように設けられていることを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部が空間部とされた側壁部を有するガイドホーン本体を備え、前記空間部内に地中を掘削するドリルパイプを配置してこれを前記地中に導くガイドホーンにおいて、
前記側壁部の一部または全部にこれらを補強する補強手段が備えられていることを特徴とするガイドホーン。
【請求項２】
請求項１記載のガイドホーンにおいて、
前記側壁部の一部または全部に補剛材が設けられていることを特徴とするガイドホーン。
【請求項３】
請求項２記載のガイドホーンにおいて、
前記補剛材が、前記側壁部から外方へ突出した板状の壁部であって、前記側壁部の上下方向に延在するように設けられていることを特徴とするガイドホーン。
【請求項４】
請求項３記載のガイドホーンにおいて、
前記壁部に直交して該壁部の上下方向に延在するように設けられ、横断面が全体としてＴ字状をなすような板状の外縁部が設けられることを特徴とするガイドホーン。
【請求項５】
請求項３または４記載のガイドホーンにおいて、
前記補剛材の半径方向への突出寸法または上下方向の高さ寸法が、前記ガイドホーン本体の上下方向の位置によって異なるように設けられていることを特徴とするガイドホーン。
【請求項６】
請求項３または４記載のガイドホーンにおいて、
前記補剛材の前記側壁部の周方向へ配置される数が、前記ガイドホーン本体の上下方向の位置によって異なるように設けられていることを特徴とするガイドホーン。
【請求項７】
請求項１記載のガイドホーンにおいて、
前記側壁部の板厚が、該側壁部を区画した少なくとも２つの領域における一方が、他方より強度が高くなるように厚くされていることを特徴とするガイドホーン。
【請求項８】
請求項１記載のガイドホーンにおいて、
前記側壁部の材料が、該側壁部を区画した少なくとも２つの領域における一方が、他方より強度が高い材料によって構成されていることを特徴とするガイドホーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、石油掘削装置、あるいは地球深部探査船の掘削装置等に具備されて地中を掘削するために使用されるドリルパイプを、地上あるいは水面上から地中に導くガイドホーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、石油掘削装置、あるいは地球深部探査船の掘削装置等には、地中を掘削するために使用されるドリルパイプを地上あるいは水面上から地中に導くために、ガイドホーンが具備されている。
この種のガイド　ホーンに関する従来の技術について、地球深部探査船に搭載されたガイドホーンを例として以下に説明する。
【０００３】
図５および図６は、上記のようなガイドホーンが搭載された地球深部探査船およびそのガイドホーンを示す。
地球深部探査船５０には、そのデッキ５１上にドリルパイプ５２を組立てるための櫓５３が設置されるとともに、その下部５３ａには、ガイドホーン５４が固定手段５４ａによって固定されて設置されている。
ガイドホーン５４は、上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部５４ｂが空間部５５とされた側壁部５６を有しており、頭部５４ｃおよび底部５４ｄにはそれぞれ上開口部５７、下開口部５８が形成されている。
空間部５５には、地中を掘削するドリルパイプ５２が配置されており、このドリルパイプ５２は、上開口部５７、空間部５５、下開口部５８を貫通して地中に導かれる。
側壁部５６は、一定の板厚とされているとともに、その内部５４ｂにドリルパイプ５２が接した場合、ドリルパイプ５２が局部的に曲げられるのを防ぐため、曲率一定の曲面とされている。
【０００４】
上記のガイドホーン５４を備えた地球深部探査船５０によって地中の掘削を行う方法を以下に説明する。
まず、この地球深部探査船５０が掘削を行うべき領域まで航行して、その領域で停止させる。その後、櫓５３でドリルパイプ５２をつなぎ合わせて一体に組立てながら、ガイドホーン５４を貫通させて地中へ送り込む。さらに櫓５３で新たにドリルパイプ５２をつなぎ合わせ、ガイドホーン５４を貫通させて地中へ送り込むことを繰り返す。
ドリルパイプ５２を地中へ送り込む際、地球深部探査船５０が動揺すると、ドリルパイプ５２がガイドホーン５４と接触して曲げられる。しかしながら、ガイドホーン５４の側壁部５６が曲率一定の曲面をなしているため、ガイドホーン５４と接触して曲げられたドリルパイプ５２は元の状態に戻されることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示すように、上記従来のガイドホーン５４においては、ドリルパイプ５２が繰り返し接触することによって変形することがあるが、この場合、その変形したガイドホーン５４とドリルパイプ５２が局部的に繰り返し接触することとなるため、その曲率が不均一となってドリルパイプ５２が変形し、大きな曲げモーメントが局部的に繰り返し生じて、ドリルパイプ５２が疲労損傷を受けるという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ドリルパイプが疲労損傷を受けないようなガイドホーンを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に係る発明は、上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部が空間部とされた側壁部を有するガイドホーン本体を備え、前記空間部内に地中を掘削するドリルパイプを配置してこれを前記地中に導くガイドホーンにおいて、前記側壁部の一部または全部にこれらを補強する補強手段が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ガイドホーンの側壁部の一部または全部に補強手段が備えられていることにより、ドリルパイプが繰り返し接触してもガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のガイドホーンにおいて、前記側壁部の一部または全部に補剛材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ガイドホーンの側壁部の一部または全部に補剛材が設けられていることにより、ドリルパイプが繰り返し接触しても、補剛材によってガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のガイドホーンにおいて、前記補剛材が、前記側壁部から外方へ突出した板状の壁部であって、前記側壁部の上下方向に延在するように設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、側壁部から外方へ突出して上下方向に延在するように設けられた壁部によって側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のガイドホーンにおいて、前記壁部に直交して該壁部の上下方向に延在するように設けられ、横断面が全体としてＴ字状をなすような板状の外縁部が設けられることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、壁部に直交して横断面が全体としてＴ字状をなすような板状の外縁部が設けられることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項３または４記載のガイドホーンにおいて、前記補剛材の半径方向への突出寸法または上下方向の高さ寸法が、前記ガイドホーン本体の上下方向の位置によって異なるように設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、強度が低い部分について補剛材の寸法を高さ方向または上下方向に大きくすることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項３または４記載のガイドホーンにおいて、前記補剛材の前記側壁部の周方向へ配置される数が、前記ガイドホーン本体の上下方向の位置によって異なるように設けられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、強度が低い部分について補剛材の配置間隔を狭くすることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項１記載のガイドホーンにおいて、前記側壁部の板厚が、該側壁部を区画した少なくとも２つの領域における一方が、他方より強度が高くなるように厚くされていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、強度が低い部分について側壁部の板厚を強度が高くなるように厚くすることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項１記載のガイドホーンにおいて、前記側壁部の材料が、該側壁部を区画した少なくとも２つの領域における一方が、他方より強度が高い材料によって構成されていることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、強度が低い部分について側壁部の材料を強度が高い材料に変えることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、この発明における第１の実施の形態を示す図であって、この発明を適用したガイドホーンを示す図である。
図１において符号１０は、この発明を適用したガイドホーンである。
なお、図１において、図６に示す構成と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。以下、図６と異なる部分についてのみ説明する。
【００２４】
ガイドホーン１０は、上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部１０ｂが空間部５５とされて側壁部５６を有したガイドホーン本体１４が具備れ、その側壁部５６に補剛材１１が設けられているとともに、その側壁部５６の下方に位置する固定手段１０ａによって固定されている。
補剛材１１は、側壁部５６から外方へ突出して板状に形成され、側壁部５６の上下方向に延在するように設けられた壁部１２と、壁部１２に直交して板状に形成され、壁部１２の上下方向に延在するように設けられた外縁部１３とからなり、壁部１２および外縁部１３の横断面が全体としてＴ字状をなすように形成されている。
補剛材１１は、壁部１２が下側の壁部１２ａと上側の壁部１２ｂに分割され、外縁部１３が下側の外縁部１３ａと上側の外縁部１３ｂに分割されるとともに、下側の壁部１２ａの半径方向への突出寸法が上側の壁部１２ｂの半径方向への突出寸法より大きくなるように形成され、下側の外縁部１３ａの幅方向への寸法が上側の外縁部１３ｂの寸法より大きくなるように形成されている。また、下側の壁部１２ａと上側の壁部１２ｂおよび下側の外縁部１３ａと上側の外縁部１３ｂが連続的に接合されるように、中間の壁部１２ｃおよび中間の外縁部１３ｃが設けられている。
【００２５】
次に、上記の構成からなるガイドホーンの作用について説明する。
地中の掘削を行うために、ドリルパイプ５２は、図５に示す櫓５３で組立てられながら、ガイドホーン１０を貫通して地中に送り込まれる。
このような構成とされたガイドホーン１０においては、ドリルパイプ５２が貫通する場合、図５に示す地球深部探査船５０の動揺によって、ドリルパイプ５２が内部１０ｂと接触することとなる。
従来の技術においては、図７に示すように、ドリルパイプ５２がガイドホーン５４に繰り返し接触することによって、ガイドホーン５４が局部的に変形することとなる。これに対し、この発明においては、ガイドホーン１０に補剛材１１が適当な寸法で設置されていることにより、ドリルパイプ５２がガイドホーン１０に繰り返し接触しても、補剛材１１を備えたガイドホーン１０の剛性が高くなることにより、ガイドホーン１０は局部的に変形しない。したがって、ドリルパイプ５２は、従来の技術において局部的な変形を生じるのに対して、この発明において局部的な変形を生じない。
【００２６】
上記の構成によれば、ドリルパイプ５２は、ガイドホーン１０に繰り返し接触しても、局部的な変形を生じないので、疲労損傷を防止することができる。
【００２７】
図２は、この発明における第２の実施の形態を示す図であって、この発明を適用したガイドホーンを示す図である。
図２においては、上記第１の実施の形態における図１と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図２において、ガイドホーン２０は、固定手段２０ａによって固定されているとともに、側壁部５６に設けられた補剛材２１がＴ字状をなすように形成されており、この構成は上記第１の実施の形態と同様である。
補剛材２１は、下側の補剛材２１ａと上側の補剛材２１ｂに分割され、下側の補剛材２１ａの周方向への設置間隔が上側の補剛材２１ｂの設置間隔より小さくなるように配置されている。
下側の補剛材２１ａと上側の補剛材２１ｂは、半径方向への突出寸法および幅方向への寸法が同寸法であり、側壁部５６と同じ曲率を以って設置されている。
【００２８】
この発明においては、ガイドホーン２０に補剛材１１が適当な間隔で配置されていることにより、ドリルパイプ５２がガイドホーン１０に繰り返し接触しても、補剛材２１を備えたガイドホーン２０の剛性が高くなることにより、ガイドホーン２０は局部的に変形しない。したがって、ドリルパイプ５２は、従来の技術において局部的な変形を生じるのに対して、この発明において局部的な変形を生じない。
【００２９】
このように、この第２の実施の形態において、ドリルパイプ５２は、ガイドホーン２０に繰り返し接触しても、局部的な変形を生じないので、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
図３は、この発明における第３の実施の形態を示す図であって、この発明を適用したガイドホーンを示す図である。
図３においては、上記第１の実施の形態における図１と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図３において、ガイドホーン３０は、上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部３０ｂが空間部５５とされて側壁部３６を有したガイドホーン本体３４が具備され、その側壁部３６の下方に位置する固定手段３０ａによって固定されている。
側壁部３６は、下側の側壁部３６ａと上側の側壁部３６ｂに分割され、同じ曲率を以って、下側の側壁部３６ａの板厚が上側の側壁部３６ｂの板厚より強度が高くなるように厚く形成されている。
【００３１】
この発明においては、ガイドホーン３０の側壁部３６の板厚が適当な厚さとされていることにより、ドリルパイプ５２がガイドホーン３０に繰り返し接触しても、補剛材２１を備えたガイドホーン３０の剛性が高くなることにより、ガイドホーン３０は局部的に変形しない。したがって、ドリルパイプ５２は、従来の技術において局部的な変形を生じるのに対して、この発明において局部的な変形を生じない。
【００３２】
このように、この第３の実施の形態において、ドリルパイプ５２は、ガイドホーン３０に繰り返し接触しても、局部的な変形を生じないので、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
図４は、この発明における第４の実施の形態を示す図であって、この発明を適用したガイドホーンを示す図である。
図４においては、上記第１の実施の形態における図１と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図４において、ガイドホーン４０は、上方へ向かうにしたがって先細り状に形成され、その内部４０ｂが空間部５５とされて側壁部４６を有したガイドホーン本体４４が具備され、その側壁部４６の下方に位置する固定手段４０ａによって固定されている。
側壁部４６は、下側の側壁部４６ａと上側の側壁部４６ｂに分割され、同じ曲率を以って、下側の側壁部４６ａの材料が上側の側壁部４６ｂの材料より強度が高くなるように形成されている。
【００３４】
この発明においては、ガイドホーン４０の側壁部４６の材料が適当な材料とされていることにより、ドリルパイプ５２がガイドホーン４０に繰り返し接触しても、補剛材２１を備えたガイドホーン４０の剛性が高くなることにより、ガイドホーン４０は局部的に変形しない。したがって、ドリルパイプ５２は、従来の技術において局部的な変形を生じるのに対して、この発明において局部的な変形を生じない。
【００３５】
このように、この第４の実施の形態において、ドリルパイプ５２は、ガイドホーン４０に繰り返し接触しても、局部的な変形を生じないので、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
なお、上記第１または第２の実施の形態において、側壁部に設けられた補剛材は、剛性を高くするために設けられるものであれば、必ずしも全体として横断面がＴ字状とされなくてもよく、任意の寸法および形状としてよい。
【００３７】
また、上記の各実施の形態において、補剛材または側壁部の分割は、剛性を部分的に高くするために設けられるものであれば、必ずしも２分割とされなくてもよく、任意の位置において、任意の数としてよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したこの発明のガイドホーンにおいては、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、ガイドホーンの側壁部の一部または全部が補強されていることにより、ドリルパイプが繰り返し接触してもガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００３９】
請求項２に係る発明によれば、ガイドホーンの側壁部の一部または全部に補剛材が設けられていることにより、ドリルパイプが繰り返し接触しても、補剛材によってガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００４０】
請求項３に係る発明によれば、側壁部から外方へ突出して上下方向に延在するように設けられた壁部によって側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００４１】
請求項４に係る発明によれば、壁部に直交して横断面が全体としてＴ字状をなすような板状の外縁部が設けられることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００４２】
請求項５に係る発明によれば、強度が低い部分について補剛材の寸法を高さ方向または上下方向に大きくすることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００４３】
請求項６に係る発明によれば、強度が低い部分について補剛材の配置間隔を狭くすることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００４４】
請求項７に係る発明によれば、強度が低い部分について側壁部の板厚を強度が高くなるように厚くすることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【００４５】
請求項８に係る発明によれば、強度が低い部分について側壁部の材料を強度が高い材料に変えることによって、側壁部の剛性が高くなり、ガイドホーンの変形が抑制されるため、ドリルパイプの曲率が均一の状態に保たれることとなるので、ドリルパイプの疲労損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における第１の実施の形態に係るガイドホーンを示す図であって、（ａ）はその断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図２】この発明における第２の実施の形態に係るガイドホーンを示す図であって、（ａ）はその断面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図、（ｃ）はそのＤ−Ｄ断面図である。
【図３】この発明における第３の実施の形態に係るガイドホーンを示す図であって、（ａ）はその断面図、（ｂ）はそのＥ−Ｅ断面図、（ｃ）はそのＦ−Ｆ断面図である。
【図４】この発明における第４の実施の形態に係るガイドホーンを示す図であって、（ａ）はその断面図、（ｂ）はそのＧ−Ｇ断面図、（ｃ）はそのＨ−Ｈ断面図である。
【図５】従来の技術におけるガイドホーンを備えた地球深部探査船を示す左側面図である。
【図６】従来の技術におけるガイドホーンを示す断面図である。
【図７】従来の技術におけるガイドホーンが変形した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０、５４　ガイドホーン
１１、２１　補剛材
３６、４６、５６　側壁部
５０　地球深部探査船
５２　ドリルパイプ
【図１】
2004084199.tif 000003
【図２】
2004084199.tif 000004
【図３】
2004084199.tif 000005
【図４】
2004084199.tif 000006
【図５】
2004084199.tif 000007
【図６】
2004084199.tif 000008
【図７】
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