【手続補正書】
【提出日】平成24年8月20日(2012.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削リグ、掘削用プラットホーム、掘削用やぐら、すかし爆破用プラットホーム、又は硬い岩内のボーリング孔を前進させるためのコイル巻き管掘削リグ、と組み合わせて使用するための高出力レーザー掘削設備であって、
ａ．少なくとも２０ｋＷの出力を有するレーザービームを供給できる高出力レーザーエネルギの供給源と、
ｂ．坑底アセンブリであって、
i．光学アセンブリを備えており、
ii．該光学アセンブリがボーリング孔の面に所定のレーザーエネルギ付与分布を形成するようにされており、
iii．前記光学アセンブリが所定のレーザーショットパターンを形成するようにされている、坑底アセンブリと、
ｃ．前記坑底アセンブリをボーリング孔の中を下方へ向かって前進させるための手段と、
ｄ．長さが少なくとも約０．３０５ｋｍ（１０００フィート）の孔下方高出力レーザー伝送ケーブルと、を備えており、
ｅ．前記ケーブルは、前記レーザー供給源と光学的に接続されており、
ｆ．前記ケーブルは、前記坑底アセンブリと光学的に接続されている、高出力レーザー掘削設備。
【請求項２】
前記ケーブル及び前記坑底アセンブリが、少なくとも約１８ｋＷの出力を有しているレーザービームによってボーリング孔内の面を照射することが出来る、ことを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項３】
掘削リグ、掘削用プラットホーム、掘削用やぐら、すかし爆破用プラットホーム、又はボーリング孔を前進させるためのコイル巻き管掘削リグ、と組み合わせて使用するための高出力レーザー掘削設備であって、
ａ．高出力レーザーエネルギ供給源と、
ｂ．坑底アセンブリであり、
i．該坑底アセンブリは光学アセンブリを備えており、
ii．該光学アセンブリは、ボーリング孔の面にエネルギ付与分布を付与する構造とされており、
iii．前記光学アセンブリは、レーザーショットパターンを提供する構造とされており、
iv．流体を誘導するための手段を備えている、
前記坑底アセンブリと、
ｃ．前記坑底アセンブリをボーリング孔内へ且つ該ボーリング孔内を下方へ前進させるための手段と、
ｄ．ボーリング孔を前進させる際に使用するための流体の供給源と、
ｅ．孔下方高出力レーザー伝送ケーブルと、を備えており、
ｆ．前記孔下方ケーブルは前記レーザー供給源と光学的に接続されており、
ｇ．前記孔下方ケーブルは前記坑底アセンブリと光学的に接続されており、
ｈ．流体を誘導するための手段は前記流体の供給源と流体連通されており、
ｉ．当該設備は、ボーリング孔の面をレーザーエネルギによって照射することによって、岩の切削、粉砕、又は剥離をすることができ、且つ前記流体を誘導する手段によって、前記切削、粉砕、又は剥離によって形成された廃棄物質を、ボーリング孔及びレーザー照射領域から除去することができる、ようになされてなる設備。
【請求項４】
前記誘導手段が流体増幅器を備えている、ことを特徴とする請求項３に記載の設備。
【請求項５】
前記誘導手段が気体誘導手段と流体誘導手段とを備えている、ことを特徴とする請求項３に記載の設備。
【請求項６】
前記誘導手段が２つの出口ポートを備えており、これら２つの出口ポートは、約１〜少なくとも約１００の相対比率で流体の相対的な流れを提供する構造とされている、ことを特徴とする請求項３に記載の設備。
【請求項７】
高出力レーザーエネルギを深いボーリング孔の底へ供給するための設備であって、
ａ．高出力レーザービームを供給することができる高出力レーザーエネルギの供給源と、
ｂ．高出力レーザーからの前記レーザービームを前記深いボーリング孔へ伝送する手段と、を備えており、
ｃ．前記伝送する手段がＳＢＳを抑制する手段を備えており、
ｄ．前記高出力レーザーエネルギのほぼ全てが前記ボーリング孔の底へ給送されるようになされている、設備。
【請求項８】
前記供給源から少なくとも１０ｋＷである、ことを特徴とする請求項７に記載の設備。
【請求項９】
高出力レーザーエネルギを深いボーリング孔の底ヘ供給するための設備であって、
ａ．高出力レーザービームを供給することができる高出力レーザー供給源と、
ｂ．前記レーザービームを前記高出力レーザー供給源から深いボーリング孔の底ヘ伝送する手段と、を備えており、
ｃ．前記レーザービームを伝送する手段が非線形散乱現象を抑制するための手段を備えており、
ｄ．ボーリング孔を前進させるのに十分な出力を有する高出力レーザーエネルギがボーリング孔の底へ給送されるようになされている、設備。
【請求項１０】
前記レーザー供給源が複数のレーザーからなる、ことを特徴とする請求項９に記載の設備。
【請求項１１】
レーザーを使用してボーリング孔を前進させる方法であって、
ａ．高出力レーザービーム伝送ファイバをボーリング孔内へ前進させるステップであって、
ｉ．前記ボーリング孔が底面と頂部穴とを有しており、前記底面と前記頂部穴との間の長さが少なくとも約０．３０５ｋｍ（１０００フィート）であり、
ii．前記伝送ファイバは、遠位端、近位端、および前記遠位端と近位端との間に亘る長さを有し、前記遠位端がボーリング孔の下方へ前進するようになされており、
iii．前記伝送ファイバは、非線形散乱現象を抑制するための手段を備えている、ステップと、
ｂ．高出力レーザービームを前記伝送ファイバの近位端に供給するステップと、
ｃ．前記レーザービームの出力を前記伝送ファイバの長さ方向に沿って下方へ伝送して、該レーザービームが前記遠位端から出射するようにするステップと、
ｄ．前記レーザービームを前記ボーリング孔の底面へと誘導して、前記ボーリング孔の長さが前記レーザービームと前記ボーリング孔の底面との相互作用に部分的に基づいて増大するようにするステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
ボーリング孔を前進させる際に使用する高出力レーザー伝送ケーブル同士を回転可能に接続するためのスプールアセンブリであり、
ａ．基部と、
ｂ．荷重坦持軸受を介して前記基部によって支持されているスプールと、
ｃ．レーザーエネルギを提供するための手段と、
ｄ．第一の端部と第二の端部とを有しているコイル巻き管と、を備えており、
ｅ．前記コイル巻き管は、高出力レーザービームを伝送するための手段を備えており、
ｆ．前記スプールは、前記コイル巻き管が巻き上げられ且つ前記荷重坦持軸受によって支持されている軸を備えており、更に、
ｇ．レーザービームを前記軸にレーザーエネルギを供給するための前記手段に光学的に接続するための第一の非回転光コネクタと、
ｈ．該第一の光コネクタと光学的に関連付けられ、レーザービームを前記第一の光コネクタから前記回転可能な光コネクタへと伝送することが出来るようになされた回転可能な光コネクタと、
ｉ．前記回転可能な光コネクタに光学的に関連付けられ、前記伝送手段に光学的に関連付けられ且つ前記軸と関連付けられている、回転可能な光コネクタと、を備えており、
ｊ．かかる構成により、前記スプールは、前記スプール上への前記管の巻き上げ或いは該スプールからの繰り出し中に、ボーリング孔を前進させるために十分な出力を維持しつつ、レーザービームを前記第一の光コネクタから前記回転可能な光コネクタを介して前記伝送手段内へと伝送することが出来るようになされている、スプールアセンブリ。
【請求項１３】
坑底レーザーアセンブリであって、
ａ．回転する第一のハウジングと、
ｂ．固定された第二のハウジングと、を備えており、
ｃ．前記第一のハウジングは、前記第二のハウジングに対して回転可能に組み合わせられており、更に、
ｄ．レーザー供給源からレーザービームを受け取るようになされた近位端と、光学アセンブリに光学的に結合されている遠位端とを有する、レーザービームを伝達するための光ファイバケーブルと、
ｅ．前記第一のハウジングに固定されていて前記第一のハウジングと一緒に回転するようになされている前記光学アセンブリの少なくとも一部分と、
ｆ．前記第一のハウジングに固定されていて前記第一のハウジングと一緒に回転し且つ回転したときにボーリング孔の面に機械的な力をかけることが出来るようになされた機械的アセンブリと、
ｇ．前記第一及び第二のハウジングと関連付けられ、遠位開口部と近位開口部とを備えた流体通路であって、前記遠位開口部は流体をボーリング孔の面に向けて放出するようになされており、廃棄物質の除去のための流体が該流体通路によって搬送され、前記遠位開口部からボーリング孔の面に向けて放出されることで廃棄物質がボーリング孔から除去されるようになされている流体経路と、
を備えている坑底レーザーアセンブリ。
【請求項１４】
前記光学系アセンブリがビーム整形光学系を備えている、ことを特徴とする請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記光学系アセンブリがスキャナーを備えている、ことを特徴とする請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記機械的アセンブリが掘削ビットを備えている、ことを特徴とする請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記機械的アセンブリがスリーコーンドリルビットを備えている、ことを特徴とする請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記機械的アセンブリが円錐形のＰＤＣ切削工具を備えている、ことを特徴とする請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
地中にボーリング孔を形成するための設備であって、
ａ．高出力レーザー供給源と、
ｂ．坑底アセンブリと、
ｃ．前記レーザー供給源からのレーザービームが前記坑底アセンブリへと伝送されるように前記レーザー供給源を前記坑底アセンブリと光学的に接続するファイバと、を備えており、
ｄ．前記坑底アセンブリは、
ｉ．前記レーザービームをボーリング孔の底面に供給するための手段を備えており、
ii．該手段はビーム出力付与光学系を備えており、
iii．前記ボーリング孔の底面へ前記レーザービームを供給するための前記手段が所定のエネルギ付与分布を供給する構造とされており、
ｅ．前記坑底アセンブリから給送された前記レーザービームが、前記ボーリング孔の底面を所定のエネルギ付与分布で照射するようになされている、設備。
【請求項２０】
前記所定のエネルギ付与分布が前記ボーリング孔の面の外側領域に向かって付勢されている、ことを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２１】
前記所定のエネルギ付与分布が前記ボーリング孔の面の内側領域に向かって付勢されている、ことを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２２】
前記所定のエネルギ付与分布が異なるエネルギ付与分布を有している少なくとも２つの同心領域を含んでいる、ことを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２３】
前記所定のエネルギ付与分布が一連のレーザーショットパターンによってもたらされる、ことを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２４】
前記所定のエネルギ付与分布が散乱したレーザーショットパターンによってもたらされる、ことを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２５】
機械的除去手段をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２６】
前記所定のエネルギ付与分布が前記機械的除去手段によって適用される機械的応力に基づいている、ことを特徴とする請求項２５に記載の設備。
【請求項２７】
ボーリング孔のレーザーによる掘削中にボーリング孔からデブリスを取り出す方法であり、
ａ．少なくとも約１０ｋｗの出力を有しているレーザービームをボーリング孔の面に向けて誘導するステップと、
ｂ．ボーリング孔の面のある領域を照射するステップと、
ｃ．前記照射領域から物質を押しのけるステップと、
ｄ．流体を供給するステップと、
ｅ．流体をボーリング孔内の第一の領域に向けて誘導するステップと、
ｆ．流体を第二の領域に向けて誘導するステップと、
ｇ．前記誘導された流体は、押しのけられた物質を、該押しのけられた物質を、レーザーの照射と干渉するのを防止するのに十分な速度で前記照射領域から取り除き、
ｈ．前記流体は、押しのけられた物質をボーリング孔から取り除くようになされている、方法。
【請求項２８】
前記第一の領域が照射領域である、ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第二の領域が坑底アセンブリの側壁上に位置している、ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。