(57)【要約】調査ツールをボアホールに挿入するためのドリルストリングに取り付けられる調査ツールであって、ドリルストリングに取り付けるように適合された近位端を有するハウジングと、ドリルストリングから流体を受け入れるように適合されたハウジングを横断するボアと、ボア内に受け入れられるように適合されたピストンとを備え、ピストンが、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で選択的に変位されるように適合され、第１の状態において流体がハウジングの第１の位置に存在し、第２の状態において流体がハウジングの第２の位置に存在する、調査ツール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調査ツールをボアホールに挿入するためのドリルストリングに取り付けられる調査ツールであって、前記ドリルストリングに取り付けるように適合された近位端を有するハウジングと、前記ドリルストリングから流体を受け入れるように適合された前記ハウジングを横断するボアと、前記ボア内に受け入れられるように適合されたピストンとを備え、前記ピストンが、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で選択的に変位されるように適合され、前記第１の状態において前記流体が前記ハウジングの第１の位置に存在し、前記第２の状態において前記流体が前記ハウジングの第２の位置に存在する、調査ツール。
【請求項２】
前記ピストンが、前記第１の状態と、前記第２の状態と、さらに第３の状態との間で選択的に変位されるように適合される、請求項１に記載の調査ツール。
【請求項３】
前記第３の状態において、前記流体が、前記流体が前記ハウジングを出て前記ボアホールをフラッシングすることを可能にする前記ハウジングの第３の位置に存在する、請求項２に記載の調査ツール。
【請求項４】
前記第１の位置が、前記ボアホールの側壁又は前記ボアホールに収容される器具に圧力噴射するために前記流体が前記ハウジングを出ることを可能にする前記ハウジングの側部を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項５】
前記第２の位置が前記ハウジングの遠位端の位置を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項６】
前記ハウジングの遠位端がカメラを受け入れるように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項７】
前記第２の位置が、前記カメラのクリーニング及び／又は冷却のために前記カメラに前記流体を送達するべく前記遠位端に隣接する、請求項５又は請求項６に記載の調査ツール。
【請求項８】
前記ハウジングが、前記流体が前記ハウジングを出ることを可能にするために開口部の複数の組を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項９】
前記ハウジングが高圧噴射通路の第１の組を備え、前記通路が、前記ボアホールの側壁又は前記ボアホールに収容される器具の圧力噴射を可能にするために前記ハウジングの側部を横断する、請求項８に記載の調査ツール。
【請求項１０】
前記ハウジングが前方噴射通路の第２の組を備え、前記通路が、前記カメラのクリーニング及び／又は冷却を可能にするために前記ハウジングの遠位端を横断する、請求項８又は請求項９に記載の調査ツール。
【請求項１１】
前記ハウジングが大量通路の第３の組を備え、前記通路が、前記ボアホールのフラッシングを可能にするために前記ハウジングを横断する、請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１２】
前記ピストンが、前記第１の位置にあるときに、前記流体が前記高圧噴射通路を通って前記ハウジングを出ることを可能にし、かつ、前記流体が前記前方噴射通路を通って及び前記大量通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１に記載の調査ツール。
【請求項１３】
前記ピストンが、前記第２の位置にあるときに、前記流体が前記前方噴射通路を通って前記ハウジングを出ることを可能にし、かつ、前記流体が前記大量通路を通って及び前記高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１又は請求項１２に記載の調査ツール。
【請求項１４】
前記ピストンが、前記第３の位置にあるときに、前記流体が前記大量通路を通って前記ハウジングを出ることを可能にし、かつ、前記流体が前記前方噴射通路を通って及び前記高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１５】
前記ハウジング及び前記ピストンが、前記ドリルストリングの流体を閉じ込めるために前記ハウジングの前記ボア内に圧力チャンバを画定するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１６】
前記圧力チャンバが上方圧力チャンバを備え、前記上方圧力チャンバが、前記ピストンが前記第１の位置にあるときに画定される、請求項１５に記載の調査ツール。
【請求項１７】
前記圧力チャンバが下方圧力チャンバをさらに備え、前記下方圧力チャンバが、前記ピストンが前記第２の位置及び前記第３の位置に存在するときに画定される、請求項１６に記載の調査ツール。
【請求項１８】
前記ピストンが、前記ピストンを前記ハウジングの縦軸に沿って移動させるために少なくとも１つのアクチュエータに作動的に接続される、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１９】
前記アクチュエータが、前記ピストンを前記ハウジングの縦軸に沿って移動させるために前記ピストンに作動的に接続されるスピンドルドライブウォームシャフトを備える電気モータを備える、請求項１８に記載の調査ツール。
【請求項２０】
前記アクチュエータが、前記ピストンを移動させるように適合される上方チャンバ及び下方チャンバを備え、前記上方チャンバ及び前記下方チャンバが、前記ピストンの移動のために作動液を選択的に受け入れるように適合され、前記上方チャンバが、前記ピストンを前記ハウジングの遠位端に移動させるために前記作動液を受け入れ、前記下方チャンバが、前記ピストンを前記ハウジングの近位端に移動させるために前記作動液を受け入れる、請求項１９に記載の調査ツール。
【請求項２１】
前記作動液が、前記上方チャンバ及び前記下方チャンバに流体接続される水圧ポンプによって駆動され、前記ポンプが電気モータによって駆動される、請求項２０に記載の調査ツール。
【請求項２２】
前記電気モータ及び前記水圧ポンプが前記ピストンの内部に存在する、請求項２１に記載の調査ツール。
【請求項２３】
前記電気モータ及び前記水圧ポンプが前記ドリルストリング上に存在する、請求項２１に記載の調査ツール。
【請求項２４】
前記アクチュエータが、前記ピストンを前記ハウジングの縦軸に沿って前記第１の位置と、前記第２の位置と、前記第３の位置との間で選択的に移動させるために前記ピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える、請求項１９に記載の調査ツール。
【請求項２５】
前記アクチュエータが、前記ピストンを前記ハウジングの縦軸に沿って前記第１の位置と、前記第２の位置と、前記第３の位置との間で選択的に回転させるために前記ピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える、請求項１９に記載の調査ツール。
【請求項２６】
前記ピストンが、前記流体を受け入れるためのボアを備える、請求項２４に記載の調査ツール。
【請求項２７】
前記ピストンが、前記ピストンが前記第１の状態、前記第２の状態、及び第４の状態のいずれかにあるときに前記流体が前記ハウジングを出ることを可能にするために複数の開口部を備える、請求項２６に記載の調査ツール。
【請求項２８】
前記開口部の第１の組、第２の組、及び第３の組が存在する、請求項２７に記載の調査ツール。
【請求項２９】
前記開口部の第１の組が、前記ピストンが前記第１の位置にあるときに前記開口部の第１の組が前記ハウジングの高圧噴射通路と流体連通するように前記ピストン上の第１の位置に位置する、請求項２７に記載の調査ツール。
【請求項３０】
前記開口部の第２の組が、前記ピストンが前記第２の位置にあるときに前記開口部の第２の組が前記ハウジングの前方噴射通路と流体連通するように前記ピストン上の第２の位置に位置する、請求項２８又は請求項２９に記載の調査ツール。
【請求項３１】
前記開口部の第３の組が、前記ピストンが前記第３の位置にあるときに前記開口部の第３の組が前記ハウジングの大量通路と流体連通するように前記ピストン上の第３の位置に位置する、請求項２８又は請求項２９に記載の調査ツール。
【請求項３２】
前記流体が外スリーブの出口を通過することを可能にするために前記ハウジングの前記通路の複数の組と流体連通される前記出口を備える前記外スリーブをさらに備える、請求項８〜請求項３１のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項３３】
前記高圧噴射通路の第１の組が、前記流体をフィルタするための高圧フィルタノズルを備える、請求項１１〜請求項３２のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項３４】
電気モータ及びカメラに電気的に接続されるように適合された電気エネルギー源をさらに備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項３５】
前記エネルギー源が、ハウジングによって受け入れられるように適合されたバッテリを備える、請求項３４に記載の調査ツール。
【請求項３６】
前記ハウジングの前記近位端が一方向フリップフラップ弁を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項３７】
前記ハウジングの前記近位端が一方向フラップパップを備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項３８】
前記ハウジングの前記遠位端が、屑を収集するように適合されたバスケットを備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項３９】
先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるドリルストリング。
【請求項４０】
先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるダウンホールカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボアホールの調査ツールに関する。
【０００２】
本発明は、特に、必ずしもこれに限らないが、坑井を調査するためのツール、特に、クリーニングツール及びカメラを含むダウンホール調査ツールに関連して考案されている。
【背景技術】
【０００３】
背景技術の以下の説明は、本発明の理解を容易にすることだけを意図される。この説明は、言及される題材のいずれも本出願の優先日の時点で技術常識の一部である又はあったと承認又は自認するものではない。
【０００４】
坑井の噴出（キックとも呼ばれる）は大惨事につながる場合がある。こうした事故の例は、２０１０年４月２０日に起こったＢｒｉｔｉｓｈ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ社の環境汚染事故である。
【０００５】
坑井噴出は、坑井からの炭化水素の制御されていない放出である。通常、噴出は、坑井に収容された圧力制御システムの故障の後に起こる。
【０００６】
現在、坑井は噴出を回避するために噴出防止装置（ＢＯＰ）を含む。ＢＯＰは、坑井内の圧力及び炭化水素の流れを制御するとともに、ツール及び掘削部品が坑井の外に放り出されることを回避する。
【０００７】
坑井の内部の、特にＢＯＰの定期試験が行われることが不可欠である。例えば、ＢＯＰは、泥、セメント、又は金属質残渣などの屑がこびりつく場合がある、シャー及びパッキングシールを含む。これはＢＯＰを動作不能にする場合がある。これらのシールの定期検査及びクリーニングが、ＢＯＰの適正な機能を保証するのに不可欠である。
【０００８】
定期試験は、坑井に入れられた器具の、特にＢＯＰの目視検査を含む。目視検査が行われる理由の１つは、屑の位置及び構成を視覚化できるようにするためである。屑の位置及びその構成の視覚化は、屑が存在する特定の位置でクリーニングプロセスを適用することを可能にする。これは、クリーニングプロセスをより効率的なものにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の調査ツールの特有の欠点は、これらの従来のツールを用いる検査及びクリーニングプロセスが面倒で時間がかかることである。これは、プロセスが坑井に別々に配置される必要がある数多くのドリルストリングツールを使用する必要があるので特にそうである。例として、通常は、まず初めにジェットクリーニングツールがライザに配置される。このツールは、坑井の内部、特にＢＯＰをクリーニングする。この特定のクリーニングプロセスの完了後に、ジェットクリーニングツールが坑井から取り出され、坑井の内部及びその器具の検査のために従来のダウンホールカメラが坑井の中に挿入される。
【００１０】
残念なことに、多くの場合に、クリーニングツールによって実施されるクリーニングプロセスは、すべての屑を適正に除去しない場合があり、これらの状況下では、坑井の内部はジェットクリーニングツールを用いてさらにクリーニングされる必要がある。このために、坑井のさらなるクリーニングのためにクリーニングツールを坑井に配置するべく調査ツールを坑井から撤退する必要がある。これは掘削工事に追加費用を発生させる。
【００１１】
現在、クリーニング流体を坑井の中に放出するための出口を組み込んでいる調査ツールが存在する。これは、坑井の内部の及び坑井内に位置する器具の検査の前に、屑のいくらかが除去されることを可能にする。
【００１２】
しかしながら、この流体の放出は、坑井の内部及びそこに位置する器具を適正にクリーニングするのに十分ではない。現在、適正なクリーニングは、ジェットクリーニングツールを用いることでのみ実施可能である。
【００１３】
この背景に対して本発明が開発されている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、調査ツールをボアホールに挿入するためのドリルストリングに取り付けられる調査ツールであって、ドリルストリングに取り付けるように適合された近位端を有するハウジングと、ドリルストリングから流体を受け入れるように適合されたハウジングを横断するボアと、ボア内に受け入れられるように適合されたピストンとを備え、ピストンが、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で選択的に変位されるように適合され、第１の状態において流体がハウジングの第１の位置に存在し、第２の状態において流体がハウジングの第２の位置に存在する、調査ツールが提供される。
【００１５】
好ましくは、ピストンは、第１の状態と、第２の状態と、さらに第３の状態との間で選択的に変位されるように適合される。
【００１６】
好ましくは、第３の状態において、流体は、流体がハウジングを出てボアホールをフラッシングすることを可能にするハウジングの第３の位置に存在する。
【００１７】
好ましくは、第１の位置は、ボアホールの側壁又はボアホールに収容される器具に圧力噴射するために流体がハウジングを出ることを可能にするハウジングの側部を含む。
【００１８】
好ましくは、第２の位置はハウジングの遠位端の位置を含む。
【００１９】
好ましくは、ハウジングの遠位端はカメラを受け入れるように適合される。
【００２０】
好ましくは、第２の位置は、カメラのクリーニング及び／又は冷却のためにカメラに流体を送達するべく遠位端に隣接する。
【００２１】
好ましくは、ハウジングは、流体がハウジングを出ることを可能にするために開口部の複数の組を備える。
【００２２】
好ましくは、ハウジングは高圧噴射通路の第１の組を備え、通路は、ボアホールの側壁又はボアホールに収容される器具の圧力噴射を可能にするためにハウジングの側部を横断する。
【００２３】
好ましくは、ハウジングは前方噴射通路の第２の組を備え、通路は、カメラのクリーニング及び／又は冷却を可能にするためにハウジングの遠位端を横断する。
【００２４】
好ましくは、ハウジングは大量通路の第３の組を備え、通路は、ボアホールのフラッシングを可能にするためにハウジングを横断する。
【００２５】
好ましくは、ピストンは、第１の位置にあるときに、流体が高圧噴射通路を通ってハウジングを出ることを可能にし、かつ、流体が前方噴射通路を通って及び大量通路を通って流れるのを阻止する。
【００２６】
好ましくは、ピストンは、第２の位置にあるときに、流体が前方噴射通路を通ってハウジングを出ることを可能にし、かつ、流体が大量通路を通って及び高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する。
【００２７】
ピストンが、第３の位置にあるときに、流体が大量通路を通ってハウジングを出ることを可能にし、かつ、流体が前方噴射通路を通って及び高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の調査ツール。
【００２８】
好ましくは、ハウジング及びピストンは、ドリルストリングの流体を閉じ込めるためにハウジングのボア内に圧力チャンバを画定するように適合される。
【００２９】
好ましくは、圧力チャンバは上方圧力チャンバを備え、上方圧力チャンバはピストンが第１の位置にあるときに画定される。
【００３０】
好ましくは、圧力チャンバは下方圧力チャンバをさらに備え、下方圧力チャンバはピストンが第２の位置及び第３の位置に存在するときに画定される。
【００３１】
好ましくは、ピストンは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って移動させるために少なくとも１つのアクチュエータに作動的に接続される。
【００３２】
好ましくは、アクチュエータは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って移動させるためにピストンに作動的に接続されるスピンドルドライブウォームシャフトを備える電気モータを備える。
【００３３】
好ましくは、アクチュエータは、ピストンを移動させるように適合される上方チャンバ及び下方チャンバを備え、上方チャンバ及び下方チャンバは、ピストンの移動のために作動液を選択的に受け入れるように適合され、上方チャンバは、ピストンをハウジングの遠位端に移動させるために作動液を受け入れ、下方チャンバは、ピストンをハウジングの近位端に移動させるために作動液を受け入れる。
【００３４】
好ましくは、作動液は、上方チャンバ及び下方チャンバに流体接続される水圧ポンプによって駆動され、ポンプは電気モータによって駆動される。
【００３５】
好ましくは、電気モータ及び水圧ポンプはピストンの内部に位置する。
【００３６】
好ましくは、電気モータ及び水圧ポンプはドリルストリング上に位置する。
【００３７】
好ましくは、アクチュエータは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って第１の位置と、第２の位置と、第３の位置との間で選択的に移動させるためにピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える。
【００３８】
好ましくは、アクチュエータは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って第１の位置と、第２の位置と、第３の位置との間で選択的に回転させるためにピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える。
【００３９】
好ましくは、ピストンは、流体を受け入れるためのボアを備える。
【００４０】
好ましくは、ピストンは、ピストンが第１の状態、第２の状態、及び第４の状態のいずれかにあるときに流体がハウジングを出ることを可能にするために複数の開口部を備える。
【００４１】
好ましくは、開口部の第１の組、第２の組、及び第３の組が存在する。
【００４２】
好ましくは、開口部の第１の組は、ピストンが第１の位置にあるときに開口部の第１の組がハウジングの高圧噴射通路と流体連通するようにピストン上の第１の位置に位置する。
【００４３】
好ましくは、開口部の第２の組は、ピストンが第２の位置にあるときに開口部の第２の組がハウジングの前方噴射通路と流体連通するようにピストン上の第２の位置に位置する。
【００４４】
好ましくは開口部の第３の組は、ピストンが第３の位置にあるときに開口部の第３の組がハウジングの大量通路と流体連通するようにピストン上の第３の位置に存在する。
【００４５】
好ましくは、調査ツールは、流体が外スリーブの出口を通過することを可能にするためにハウジングの通路の複数の組と流体連通される出口を備える外スリーブをさらに備える。
【００４６】
好ましくは、高圧噴射通路の第１の組は、流体をフィルタするための高圧フィルタノズルを備える。
【００４７】
好ましくは、調査ツールは、電気モータ及びカメラに電気的に接続されるように適合された電気エネルギー源をさらに備える。
【００４８】
好ましくは、エネルギー源は、ハウジングによって受け入れられるように適合されたバッテリを備える。
【００４９】
好ましくは、ハウジングの近位端は一方向フリップフラップ弁を備える。
【００５０】
好ましくは、ハウジングの近位端は一方向フラップパップを備える。
【００５１】
好ましくは、ハウジングの遠位端は屑を収集するように適合されたバスケットを備える。
【００５２】
本発明の第２の態様によれば、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるドリルストリングが提供される。
【００５３】
本発明の第３の態様によれば、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるダウンホールカメラが提供される。
【００５４】
本発明のさらなる特徴が、そのいくつかの非限定的な実施形態の以下の説明においてより十分に説明される。この説明は本発明を単に例示する目的で含まれる。これは上記に示す本発明の広範囲の要約、開示、又は説明に対する制約として理解されるべきではない。添付の図面を参照しながら説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る調査ツールの斜視図である。
【図２】図１に示された調査ツールの分解図である。
【図３】図１に示された調査ツールのメインボディの及びバッテリハウジング並びに電気モータの分解断面図である。
【図３ａ】図１に示された調査ツールのメインハウジングから分離されたカメラ及びバッテリハウジングの分解断面図である。
【図３ｂ】図１に示された調査ツールのメインハウジングから分離されたカメラ及びバッテリハウジングの分解断面図である。
【図３ｃ】図１に示された調査ツールのキャップの分解断面図である。
【図３ｄ】図１に示された調査ツールのピストンの分解断面図である。
【図４ａ】本発明の第２の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図４ｂ】図４ａに示された調査ツールのピストンの断面図である。
【図５ａ】本発明の第３の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図５ｂ】図５ａに示された調査ツールのメインボディの断面図である。
【図６ａ】本発明の第４の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図６ｂ】図６ａに示された調査ツールのメインボディの断面図である。
【図７ａ】本発明の第５の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図７ｂ】図７ａに示された調査ツールのメインボディの断面図である。
【図８】一方向フラップ弁を組み込んでいる本発明の第１〜第５の実施形態のいずれか一つに係る調査ツールの斜視図である。
【図９】屑収集バスケットを組み込んでいる本発明の第１〜第５の実施形態のいずれか一つに従って示される調査ツールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１〜図９は単なる概略であることに留意されたい。
【００５７】
さらに、本明細書の説明の段落［０１４９］は、列挙される符号を付された調査ツールの部分の名称を示す図１〜図７に示される符号のリストを含む。
【００５８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る調査ツール１の概略図である。
【００５９】
調査ツール１は、調査ツールを坑井などのボアホールに配置するためにドリルストリング上に設置されるように適合される。図面に示される調査ツール１は、カメラ及びクリーニングツールを備える。
【００６０】
カメラ１４は、１１０チルトカメラで３６０度の連続回転及び１０倍光学ズーム並びに４０倍デジタルズームを有するリアルタイムビューを提供するように適合される。クリーニング及び検査される領域を照らすためにＬＥＤ照明も設けられる。
【００６１】
図１の調査ツール１の特定の構成は３つの異なるクリーニングモードで動作することができる。
【００６２】
第１のクリーニングモードは、主にカメラ１４をクリーニングするための前方を向いているジェットノズルを備える。特に、このモードは、主にカメラのレンズをクリーニングし、カメラの前にある屑を破砕する。
【００６３】
第２のクリーニングモードは、検査される領域をクリーニングするために大量の流体でのフラッシングを可能にする。これは、対象の区域の高品質ビューを保証する。
【００６４】
第３のクリーニングモードは、例えば、内側ＢＯＰ表面の内部部品のクリーニングを可能にし、特に、ねじ溝、シール、ケーシング並びにチュービングハンガー、及び流体継手のクリーニングを可能にする。このクリーニングモードは、側方ジェットクリーニングを含む。
【００６５】
調査ツール１は、坑井のクリーニングプロセス及び坑井のビュープロセスが単一のツールを用いて実施されることを可能にするので特に有利である。
【００６６】
さらに、調査ツール１の第１のクリーニングモード、第２のクリーニングモード、及び第３のクリーニングモードは、ＢＯＰのキャビティからすべての屑が確実に適正に除去されるようにするために連続的に繰り返すことができる。特定のクリーニングモードが選択される順序も必要に応じて変えてもよい。
【００６７】
クリーニングモードは、調査ツール１のハウジング２に対して移動するピストン２０の作動を通じて変更されてもよい。ピストン２０を移動させることで、調査ツール１によって実施されるクリーニングモードのタイプを選択することが可能である。実施されるクリーニングモードのタイプの選択、並びに、画像のビュー又は取り込みをいつ行うかは、調査ツールの遠位の位置から制御することができる。例えば、掘削リグにいるオペレータが調査ツール１を制御してもよい。
【００６８】
ここで図２を参照する。図２は、図１に示された調査ツール１の分解図を示す。
【００６９】
図２に示すように、調査ツール１は、メインボディ２及びキャップ２９を備える。キャップ２９は、ドリルストリングの遠位端に取り付けられるように適合された上方のねじ切りされた端３０と、メインボディ２に取り付けるための下端を備える。メインボディ１２は、メインボディ１を受け入れるように適合されたプラスチックカバー１７を備える。
【００７０】
キャップ２９は、クリーニングプロセスを実施するために調査ツール１のメインボディ２に送達する流体を受け入れるように適合された開放端を備える。
【００７１】
調査ツール１は、メインボディ１２の上方開放端によって受け入れられるように適合されたピストン２０を備える。ピストン２０は、調査ツール１の縦軸に沿ってメインボディ２内でスライドするように適合される。ピストン２０をメイン内でスライドさせることで、調査ツール１の第１のクリーニングモード、第２のクリーニングモード、及び第３のクリーニングモードの選択が可能である。
【００７２】
さらに、調査ツール１は電気モータ１５を備える。電気モータ１５は、ピストン２０をメインボディ２内でスライドさせるためにピストン２０に作動可能に接続される。
【００７３】
電気モータ１５は、モータ１５をバッテリ１２に電気的に接続するためのコード４４を備える。バッテリ１２は、内壁８（図３ａ及び図３ｂ参照）を有するバッテリハウジング内に含まれる。ハウジングは、メインボディ２の下端によってスライド可能に受け入れられる。
【００７４】
さらに、カメラ１４が、メインボディの下端に取り付けられるように適合される。カメラ１４はバッテリ１２に作動的に接続される。カメラ１４はレンズを備える。レンズは、キャップ２９の遠位のメインボディ２の下端に位置する。
【００７５】
先に述べたように、ピストン２０は、メインボディ２の上方の位置とメインボディ２の下方の位置との間で選択的にスライドするように適合される。
【００７６】
メインボディ２は複数の通路を備える。通路は、メインボディの壁を縦横に横断する。通路は、流体が、メインボディを通って、メインボディのハウジングを横断する出口を経由して流れることを可能にする。
【００７７】
前述のように、メインボディは外スリーブ１７を備える。外スリーブ１７は、外スリーブ１７を流体が通過できるようにするためにメインボディ２の通路の出口と整合する出口５７を備える。
【００７８】
メインボディ１を横断する通路の目的は以下の説明から明らかとなるであろう。
【００７９】
前述のように、調査ツール１は、調査ツール１のオペレータが選択的に選ぶことができる３つのクリーニングモードを提供するように適合される。特定のクリーニングモードの選択は、通路の異なるタイプの組の存在に起因して可能である。通路の１つの組は第１のクリーニングモードの実施を可能にし、通路の別の組は第２のクリーニングモードの実施を可能にし、通路のさらなる組は第３のクリーニングモードの実施を可能にする。
【００８０】
特に、第１のクリーニングモードは、流体が図１の通路４０（本明細書では前方噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第２のクリーニングモードは、流体が図１の通路１９（本明細書では大量フラッシング出口と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第３のクリーニングモードは、流体が図３の通路６５（本明細書では高圧噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択される。
【００８１】
通路１９、４０、及び６５の特定の組の選択は、弁手段によって達成される。弁手段は、特定のクリーニングモードを選択するべく流体を通路の特定の組に分流することを可能にする。
【００８２】
本発明の第１の実施形態によれば、弁手段は、メインボディ２のハウジングに対して移動するように適合されるピストン２０を含む。
【００８３】
先に述べたように、ピストン２０は、メインボディ２によってスライド可能に受け入れられるように適合される。さらに、キャップ２９が、メインボディ２上に設置されて蓄圧チャンバを画定するように適合される。ピストン２０は、より小さい外壁直径２５を有し、ピストン２０がハウジング弁本体下方壁５９の中に下げられることを可能にし、第１区分チャンバ３及び第２区分チャンバ６０を画定する。
【００８４】
中空のピストン２０は、ハウジング弁本体２に対して移動可能であり、これによりハウジング２内の流体の流れを制御できる。特に、メインボディ２の縦軸に沿ったピストン２０の移動は、流体が通路の特定の組を通じて分流することを可能にする。
【００８５】
キャップ２９は、掘削リグ（又はインターベンション作業船）から流れる流体がドリルストリングを下って蓄圧分散チャンバに入ることを可能にするボアを備える。この構成は、所望のクリーニングモードのタイプに応じて流体が特定の通路１９、４０、及び６５の組に分流することを可能にする。これは、メインボディ２の縦軸に沿ったピストン２０の特定の位置に応じて、ピストンの外壁２５が一対の通路の入口を封鎖し、一方、通路の特定の組は開いたままとなり、特定の開いた通路を流体が通過するのを許すためである。
【００８６】
例として、ピストン２０を下げることによって、ピストン２０は、ハウジング弁本体下方壁５９（図３参照）をシールする。これは、流体が大量フラッシング出口１９を越えて流れることを防ぐ。ピストン２０が大量出口を越えてさらに下に移動してシール５３（図３参照）を押し下げる際に、ピストン２０がシール４７を押し下げ、前方噴射通路４０を閉鎖する。ピストン２０がその最も下方の位置に後退する際に、ピストン２０は第２区分チャンバ６０を完全に閉鎖する。
【００８７】
この位置で、第１の拡張チャンバ３における複数の高圧噴射通路６５が開いて、流体が複数の高圧噴射通路６５を通り、次いで複数の長手方向高圧噴射通路６６を通り、複数の横方向ジェットノズル出口６７を出ることができる。これは、側方高圧噴射を可能にする。特定の構成では、出口６７は、高圧フィルタノズル１８を受け入れるように適合されてもよい。
【００８８】
ピストン２０は外ピストンシール５４を有し、外ピストンシール５４でピストンの外壁２５と第１区分チャンバ３との間をシールして第１区分チャンバ３からの流れを止める。
【００８９】
ピストン２０はアクチュエータを介して動かされる。アクチュエータは、ギヤボックス及び電気モータ１５、スピンドルドライブウォームシャフト１６、及びスピンドルドライブウォームシャフトナット５８を備える（図１〜図３参照）。設計によって、電気モータ１５は、メインボディ２の縦軸に沿ったピストンの位置を判定及び提供するために組み込みホールセンサを有することになる。
【００９０】
モータ１５及びそれぞれのギヤボックスは、スピンドルギヤを保持する細長いキャップ６１（図３参照）にねじ込まれ、シールされる。
【００９１】
スピンドルギヤ保持キャップ６１は、スピンドルギヤキャップ６１の内部と電気モータ１５との間をシールするためのシールを有する。モータ１５及びギヤボックスは、細長いスピンドルギヤ保持キャップ６１の中にシールされる。スピンドルギヤ保持キャップ６１は、メインボディ２内に画定された通路６２（図３参照）の中に配置される。細長いキャップ６１は、細長いキャップ６１をハウジング６２内に受け入れるために整合する凹部を備え、シール５１が、ハウジング６２の内部とスピンドルギヤ保持キャップ６１との間の隙間をシールする。
【００９２】
モータ１５、スピンドルドライブ及びギヤ１６、並びにスピンドルギヤ保持キャップ６１は、ハウジング６２内にシールされるＯＦ設備（ｏｉｌ  ｆｉｌｌｅｄ  ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ）に挿入される。それらは定位置にねじ込まれる又はボルト締めされるサークリップ６３（図３参照）によって定位置に保持される。スピンドルギヤ保持キャップ６１は、モータ１５及びスピンドルギヤ組立体１６が通路６２の内部で回転するのを阻止する。電気モータ１５は、防水コネクタ４３を有する電力ケーブル、グランドパッキンナット、及び電力リード線４４の周りをシールするためのシーリンググロメット６４を備える。
【００９３】
ピストン２０のベースは、スピンドルシャフト１６を受け入れるためにねじ切りされたギヤナット組立体５８を備える。ピストン２０の上方部分に、スピンドルギヤ通路２１につながる通路２３が存在し、これは、ねじ回し又はアレンキーなどのツールが通るようにするためである。このツールアクセスポート２３は、ピストン２０を手作業で取り出すためにスピンドルドライブ１６を手作業で操作することを可能にする。アクセス穴２３は、これらの通路２３を閉鎖するために挿入されるグラブねじ２２を有することになる。
【００９４】
さらに、図３を参照すると、メインボディ２のハウジングの特定の構成は、サークリップ６３によってそれぞれのサークリップリテーナ位置３７に固定される少なくとも１つのフィルタ３６を受け入れるように適合される一連のフィルタ凹部３５を備える。これは、ハウジングの外部からフィルタ３６を通って流れる汚染された流体をフィルタすることを可能にする。フィルタされた流体は、フィルタ３６の開口部３８を通ってピストン２０の下方に流れてもよい。これは、ピストン２０の移動を阻止する場合があるピストン２０の下に生じる真空を除去する。フィルタリングプロセスはまた、流体から屑を除去し、部品が詰まるのを回避することになる。
【００９５】
ここで特に図３ａ及び図３ｂを参照する。
【００９６】
電気モータ１５及びカメラ１４は、バッテリ１２によって電気的に駆動される。図３ａ及び図３ｂは、バッテリ１２、回路基板、及びカメラ１４を示す。
【００９７】
バッテリ１２は、制御信号及び電力がバッテリキャップ６９を横断することができるが水密シールを維持する目的で、防水コネクタ７０を有するキャップ６９を備える。
【００９８】
バッテリキャップ６９上のショルダは、側壁上のシール構成７１を含む。このように、バッテリハウジングの整合するショルダ８との間に水密シールが形成される。
【００９９】
バッテリキャップ６０は、バッテリをバッテリハウジング内に締結するためにキャップ６０の周囲に複数の長手方向の穴７２（図示せず）を備える。
【０１００】
カメラ１４はバッテリ１２に電気的に接続される。このために、アンビリカル５６がカメラハウジングのアンビリカルサイドポート１０に通される。アンビリカル５６の一方の端は、バッテリキャップ６９の水密コネクタ７０に接続される。アンビリカル５６の他方の端は、カメラベース上の水密コネクタ７９に接続される。アンビリカル５６は、プラスチック保護カバーの機械加工された凹部とメインボディ２のハウジングの機械加工された凹部との間に延びる。
【０１０１】
カメラリテーナがカメラ１４上に設置される。カメラリテーナとカメラ保持ハウジング７３の前方フラッシングポートは、対応する前方フラッシングポートと整列されることになる。
【０１０２】
カメラ保持ハウジング７３は、複数の横方向カメラ保持通路７４を有することになり、カメラハウジング保持グラブねじ７５が、カメラハウジングを保持し、これをゴムシール５５に密着させてホールドする。カメラ保持ハウジング７３は、カメラが損傷されるのを防ぐために保護フレーム７６を備える。
【０１０３】
図４ａ〜図４ｂは、本発明の第２の実施形態に係る装置を示す。第２の実施形態に係る装置は第１の実施形態の装置に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１０４】
しかしながら、本発明の第２の実施形態は、本発明の第１の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第２の実施形態は、水圧ポンプを駆動するための電気モータ０３２を備える。水圧ポンプによって駆動される作動液は、ピストン８０をメインボディ２の縦軸に沿って移動させる。
【０１０５】
前述のように、縦軸に沿ったピストン８０の移動は、特定のクリーニングモードの選択を可能にする。特定のクリーニングモードの選択は、ピストン２０を用いて通路の特定の組を開き、通路の残りの組を封鎖することによって達成される。
【０１０６】
この第２の実施形態では、ピストン２０は作動液によって駆動される。図４ｂに示された特定の構成では、メインボディ２の内壁はピストンチャンバ９２を備える。ピストンチャンバ９２の上端はピストンリテーナ９８を備える。
【０１０７】
ピストンチャンバ９２は、図４ｂのように、（１）ピストンリテーナ９８の外周上に位置する複数のＯリングシール、及び、（２）ピストンリテーナ９８の内周とピストンの外壁８２との間に存在する複数のシール１００によってシールされる。上方のピストンチャンバ９２は、ピストンリテーナ９８のショルダ１０１の下方と位置合わせするためのショルダ９３を備える。
【０１０８】
ピストンリテーナ９８は、ピストンリテーナ９８をメインボディ２のハウジングに固定するためにボルトを通すことができる複数の長手方向通路ボルト穴１０３を備える。
【０１０９】
中空の内部に水圧ポンプを有するピストン８０は、突起８４及び８６を備える。突起８４及び８６は、ピストンチャンバ９２を下方チャンバ９５と上方チャンバ９６に分割する。
【０１１０】
ピストンチャンバ９２の下方チャンバ９５及び上方チャンバ９６は、突起８４及び８６の複数の溝に存在する複数のＯリングシールによって互いからシールされる。
【０１１１】
上方チャンバ９６と下方チャンバ９５は流体接続され、ピストン８０を上げるために流体が上方チャンバ９６から下方チャンバ９５に流れることができる。流体はまた、ピストン８０を下げるために下方チャンバ９５から上方チャンバ９６に流れてもよい。
【０１１２】
上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間の流体連通を可能にするために、ピストン壁は通路８５を備える。ピストン８０はまた、横下に面するフランジ８７によって画定される延長チューブ８８を有する通路８７を備える。チューブ８８は、流体の中でピックアップを保つように適合される。
【０１１３】
上方ピストンチャンバ９６と下方ピストンチャンバ９５との両方は、追加の流体供給に収容するのに必要とされるよりも大きく、流体供給ボトルの必要性をなくす。
【０１１４】
通路８５及び８８は、水圧ポンプ電気モータ０３２に流体接続される。ポンプ０３２は、ピストン８０をメインボディ２の縦軸に沿って変位させるために作動液を上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間で駆動する。
【０１１５】
電気水圧モータ１０４がボルト１０５を介してピストン８０の内部に設置される。ボルト１０５は、モータをピストン８０に接続する適切な水密シール構成を有する。ＯＦケーブル１０６がバッテリハウジングを通して水密コネクタと接続される。バッテリハウジングは防水フィッティング１０７を備える。
【０１１６】
前述のように、ピストン８０を移動させることで、クリーニングの目的で調査ツールから流体を出すことができる通路の組を選択することができる。第２の実施形態の特定の構成では、流体は、ピストンリテーナ９８に隣接する位置でメインボディ２を横断する少なくとも１つの通路６５を経由して通路の組６７に移送される。流体は、通路６７が開かれるときに通路の組６７に提供される。通路６７は、ピストン８０が下げられて通路８７を開くときに開状態にある。図４に示されるように、ピストン８０の上方部分が通路６５を封鎖するときに通路６７は閉状態にある。
【０１１７】
さらに、図４ａに示すように、チャネル６３が、メインボディ２に画定され、通路６５と流体を収容するメインボディ２の内側ボアとの間の流体連通を可能にする。
【０１１８】
図５ａ及び図５ｂは、本発明の第３の実施形態に係る装置を示す。第３の実施形態に係る装置は第２の実施形態に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１１９】
本発明の第３の実施形態は、本発明の第２の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第２の実施形態は、図５ａに示すように、ドリルストリング１０８の外壁に取り付けられる電気モータ１１１（本発明の第２の実施形態ではモータ０３２と呼ばれる）を備える。
【０１２０】
電気モータ１１１は、本発明の第２の実施形態のモータ０３２と実質的に同じである。モータ１１１は、メインボディ２の縦軸に沿ってピストン８０を移動させるために作動液を上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間で移動させるように適合される。
【０１２１】
上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間の流体輸送を可能にするために、上方ピストンチャンバ９６を横断するポート１１２が設けられる。ポート１１２は、水圧モータ１１１に接続される水圧管１１４に取り付けられる長手方向通路１１３（キャップ２９を通って上に延びる）に流体接続される。
【０１２２】
さらに、下方ピストンチャンバ９５を横断するポート１１５が設けられ、これは、水圧モータ１１１に接続される水圧管１１７に流体結合される長手方向通路１１６（キャップ２９を通って上に延びる）に流体接続される。上方ピストンチャンバ９６を横断するポート１１２が設けられ、これは、水圧モータ１１１に接続される水圧管１１４に流体結合される長手方向通路１１３（キャップ２９を通って上に延びる）に流体接続される。
【０１２３】
ピストン１０９（本発明の第２の実施形態ではピストン２０と呼ばれる）の上方移動は、作動液を、ポート１１５を通じて下方ピストンチャンバ９５に送り込むことによって達成され、ピストン１０９の下降は、作動液を、ポート１１２を通じて上方ピストンチャンバ９６に送り込むことによって達成される。
【０１２４】
上方ピストンチャンバ９６と下方ピストンチャンバ９５との両方は、追加の流体供給に収容するのに必要とされるよりも大きく、流体供給ボトルの必要性をなくす。
【０１２５】
図６ａ〜図６ｂは、本発明の第４の実施形態に係る装置を示す。第４の実施形態に係る装置は第１の実施形態の装置に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１２６】
本発明の第３の実施形態は、本発明の第１の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第４の実施形態によれば、ピストン８０（ここではピストン１２９と呼ばれる）は、ピストン１２９の下端に作動的に接続される電気モータ１４０の作用によってメインボディ２（ここではメインボディ１２０と呼ばれる）の縦軸に沿って移動する。
【０１２７】
特に、電気モータ１４０はギヤボックスに作動的に接続される。ギヤボックスは、メインボディ１２０の縦軸に沿ったピストン１２９の移動を可能にする。先に述べたように、ピストン１２９の移動は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。ピストンは流体を受け入れるためのボアを備える。
【０１２８】
図６ｂを参照すると、本発明の第４の実施形態に係る調査ツール１は、ドリルストリング（図示せず）に及びメインボディ１２０に取り付けるためのキャップ１４４を備える。第４の実施形態のこの特定の構成では、キャップ１４４の下端は、メインボディ１２０の上端に取り付けるための外ねじ１４５を有する。
【０１２９】
キャップ１４４は、ボディの内壁１２１上でシールするためのシール１２４を備え、キャップ１４４は、キャップ１４４を整合するハウジングショルダ１２２と位置合わせする及び保持するための少なくとも１つのショルダ１５０を有することになる。
【０１３０】
さらに、キャップ１４４は、ピストン１２９がメインボディ１２０の縦軸に沿ってスライドすることを可能にする通路を有する。ピストン１２９の内部をシールする、キャップ１４６の内部をシールする、及びピストン１２９の外部をメインボディの内壁１２１に接してシールするための複数のシールが設けられる。メインボディ１２０を横断するブリード通路１４８が圧力及び真空の解放を可能にする。
【０１３１】
ピストン１２９は、アクチュエータを介してメインボディ１２０の縦軸に沿って移動する。アクチュエータは、電気モータ１４０と共にギヤボックス及びスピンドルドライブウォームシャフト１４１を備える。スピンドルドライブウォームシャフトナットも組み込まれる。
【０１３２】
ピストン１２９の縦軸に沿った移動は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。これは、ピストン１２９の移動によって、クリーニングの目的で流体が調査ツール１を出ることを妨げる又は可能にするべく特定の通路を封鎖又は開放することができるためである。このために、ピストン１５５は、通路１３７の組がメインボディの通路１５１の組と流体連通するときに流体を調査ツール１の外に流すことができる通路（通路１３７など）の複数の組を備える。
【０１３３】
例えば、図６ｂに示すように、メインボディ１２０は通路１２３、１３６、及び４０の複数の組を備える。特定のクリーニングモードの選択は、通路１２３、１３６、及び４０の異なるタイプの組の存在に起因して可能である。通路の１つの組は第１のクリーニングモードの実施を可能にし、通路の別の組は第２のクリーニングモードの実施を可能にし、通路のさらなる組は第３のクリーニングモードの実施を可能にする。特に、第１のクリーニングモードは、流体が図６ａの通路４０（本明細書では前方噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第２のクリーニングモードは、流体が図６ａの通路１９（本明細書では大量フラッシング出口と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第３のクリーニングモードは、流体が図６ａの通路１２３（本明細書では高圧噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択される。
【０１３４】
通路の特定の組の選択は、ピストン１２９の移動によって達成される。このために、通路の異なる組が互いに対してメインボディ１２０に沿った異なる位置に位置する。各組の通路を通路の他の組の位置とは異なる位置に配置することは、（ピストン１２９を移動させることによって）クリーニングの目的で流体をメインボディ１２０の外に流すことができる通路の特定の組の選択を可能にする。通路の残りの組は、ピストン１２９の壁によって封鎖されるので、流体をメインボディ１２０の外に流すことができない。
【０１３５】
設計によって、電気モータ１４０は、ピストン２１０の位置を判定するためのホールセンサを有することになる。電気モータ１４０はギヤボックスと共に、水密バッテリコンパートメント１４９にねじ込まれ、シールされる。
【０１３６】
ピストン１２９の下端は、電気モータ１４０に作動的に接続される。このために、ピストン１２９の下端は、スピンドルシャフト１４１を受け入れるためにねじ切りされたギヤナット組立体１３３を備える。
【０１３７】
ピストン１２９が電気モータに作動的に接続されるという事実は、ピストン１２９をメインボディ１２０の縦軸に沿って移動させることを可能にする。本発明の第１の実施形態に関して説明したように、ピストン１２０（又は本発明の第１の実施形態の説明では言及される場合の８０）の移動は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。
【０１３８】
図７ａ〜図７ｂは、本発明の第５の実施形態に係る装置を示す。第５の実施形態に係る装置は第４の実施形態の装置に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１３９】
本発明の第５の実施形態は、本発明の第４の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第５の実施形態は、回転するように適合されるピストン１５５（本発明の第４の実施形態では１２９と呼ばれる）を備える。
【０１４０】
縦軸を中心としたピストン１５５の回転は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。これは、ピストン１５５の回転によって、クリーニングの目的で流体が調査ツール１を出ることを妨げる又は可能にするべく特定の通路を封鎖又は開放することができるためである。このために、ピストン１５５は、通路１５７の組がメインボディの通路１５１の組と流体連通するときに流体を調査ツール１の外に流すことができる通路（通路１５７など）の複数の組を備える。
【０１４１】
例えば、図７ａに示すように、メインボディ１５２は通路１５４、１９、及び４０の複数の組を備える。特定のクリーニングモードの選択は、通路１５４、１９、及び４０の異なるタイプの組の存在に起因して可能である。通路の１つの組は第１のクリーニングモードの実施を可能にし、通路の別の組は第２のクリーニングモードの実施を可能にし、通路のさらなる組は第３のクリーニングモードの実施を可能にする。特に、第１のクリーニングモードは、流体が図７ａの通路４０（本明細書では前方噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第２のクリーニングモードは、流体が図７ａの通路１９（本明細書では大量フラッシング出口と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第３のクリーニングモードは、流体が図７ａの通路１５４（本明細書では高圧噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択される。
【０１４２】
通路の特定の組の選択は、ピストン１５５の回転によって達成される。このために、通路の異なる組が互いに対してメインボディ１５２の周りの異なる位置に位置する。各組の通路を通路の他の組の位置とは異なる位置（メインボディ１５２の縦軸の周りの）に配置することは、（ピストン１５５を回転させることによって）クリーニングの目的で流体をメインボディ１５２の外に流すことができる通路の特定の組の選択を可能にする。通路の残りの組は、ピストン１５５の壁によって封鎖されるので、流体をメインボディ１５２の外に流すことができない。
【０１４３】
ピストン１５５は、アクチュエータの作用に起因して回転される。アクチュエータは電気モータ１５８を含む。アクチュエータは、ピストン１５５を回転させるべくピストン１５５の下方のギヤと係合するためにコグ１５９と共に電気モータ及びギヤボックス１５８を備える。
【０１４４】
ここで図８を参照する。本発明のこの実施形態に係る調査ツール１は、一方向フラップ弁１７０を組み込んでいてもよい。調査ツール１９は、ボアホールから掘削リグ上に流体が流れることを阻止するのでフラップ弁１７０を備えることが特に有利である。代替的な構成では、流体が掘削リグに流入することを回避するためにドリルストリングと調査ツールとの間に取り付けられる一方向フラップ弁パップ（ｐｕｐ）が設けられてもよい。
【０１４５】
ここで図９を参照する。本発明のこの実施形態に係る調査ツール１は、屑を受け入れ及び収集して屑が坑井に落下するのを阻止するバスケット１７２を組み込んでいてもよい。調査ツール１にバスケット１７２が取り付けられていてもクリーニングプロセス及びビュープロセスを行うことができる。図９に示された特定の構成では、バスケットは、１つ以上のブラケット１７６を介して取り付けられる。
【０１４６】
当業者には明白であるような修正及び変形は、本発明の範囲内であるとみなされる。
【０１４７】
さらに、本発明の範囲は、開示された実施形態の範囲に限定されないことを理解されたい。例えば、上記の説明は、坑井で用いるためのダウンホール調査ツールに関連して記載されている。しかしながら、本発明の調査ツール１は、垂直掘削、水平掘削、又は方向性をもつ掘削であり得るどのタイプの掘削作業に用いられてもよい。水平掘削及び方向性をもつ掘削に関係した本発明の実施形態では、「近位」及び「遠位」という用語が、前の説明で用いられる「上方」及び「下方」という用語よりも（それぞれ）適切である場合がある。「上方」及び「下方」という用語は、本発明の第１〜第５の実施形態が坑井で用いるためのダウンホール調査ツールに関係することを視野に入れて前の説明で用いられる。しかしながら、本発明の範囲は垂直掘削プロセスに限定されない。
【０１４８】
本明細書の全体を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」という言葉又は「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」若しくは「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などの変形は、表記された整数又は整数の群の包含を示すが、いかなる他の整数又は整数の群も排除しないと理解される。
【符号の説明】
【０１４９】
図１、２
●１  完成したユニット
●２  メインボディ
●３  第１区分チャンバ壁
●４  メインボディ上の位置合わせショルダ
●５  メインボディのショルダ壁
●６  ねじ切りされたボルト穴
●７  メインボディ上のグラブねじ
●８  カメラハウジング上のショルダシール
●９  バッテリキャップを受け入れるためにねじ切りされた穴
●１０  アンビリカルサイドポート
●１１  カメラグラブねじ
●１２  バッテリ
●１３  保護バッテリカバー
●１４  カメラ
●１５  ｄｃ電気モータ
●１６  スピンドルドライブ組立体
●１７  プラスチック保護スリーブ
●１８  組み合わされた高圧フィルタとノズル
●１９  大量出口
●２０  ピストン
●２１  スピンドルシャフトのための通路
●２２  ピストン上のグラブねじ
●２３  ねじ通路
●２４  ピストンの内壁
●２５  ピストンの外壁
●２６  ピストンの面取りされた下端
●２７  ピストンの面取りされた上端
●２８  ピストンの面取りされた下端の外方
●２９  キャップ
●３０  キャップのねじ溝
●３１  キャップ上の位置合わせショルダ
●３２  キャップショルダ壁
●３３  キャップ上方内壁
●３４  ボルト穴
●３５  フィルタ凹部
●３６  フィルタ
●３７  サークリップリテーナ
●３８  クリーニング流体が通るための通路
●３９  角度のついたクリーニングノズル
●４０  前方噴射通路
●４１  水がノズルを通るための通路
●４２  カメラリテーナ
●４３  防水コネクタ
●４４  コアード
●４５  シール
●４６  ０ピストンシール
●４７  ピストンに接してシールするハウジング内の下方シール
●４８  キャップシール上のボルト
●４９、５０  スピンドルギヤ保持キャップ上の内部シール
●５１  スピンドルギヤ保持キャップ上の外部シール
●５２  上方フラッシングシール
●５３  下方フラッシングシール
●５４  外ピストンシール
●５５  回路基板
●５６  アンビリカルコアード
●５７  プラスチックカバーを通る横方向通路
●５８  スピンドルドライブナット
●５９  ハウジング弁本体下方壁
●６０  第２区分チャンバ
●６１  スピンドルギヤ保持キャップ
●６２  スピンドルｄｃ電気モータのためのハウジング
●６３  サークリップ
●６４  グラブナット
●６５  横方向高圧噴射通路
●６６  長手方向高圧噴射通路
●６７  少なくとも１つのドリル穴又はノズルにねじを受け入れるためのねじ溝とすることができる横方向ジェットノズル出口
●６８  ドリルストリング
●６９  バッテリキャップ
●７０  防水コネクタ
●７１  バッテリキャップ側壁シール構成
●７２  バッテリキャップ穴
●７３  カメラ保持ハウジング
●７４  カメラ保持通路
●７５  カメラハウジング保持グラブねじ
●７６  カメラプロテクタ
●７７  カメラレンズ
●７８  カメラの本体
●７９  防水レンズ
図４
●８０  内部にポンプを有する中空のピストン
●８１  ピストンの内壁
●８２  ピストンの上方外壁
●８３  ピストンの下方外壁
●８４  ピストンリテーナ溝
●８５  ＤＣモータピストン上側通路
●８６  水圧ピストントルース
●８７  ＤＣモータピストン下側通路
●８８  下方に延長された水圧通路
●８９  ピストンの底部上の内側ベベル
●９０  ピストンの底部上の外側ベベル
●９１  上方外側ベベル
●９２  ピストンチャンバ壁
●９３  アライメントショルダ
●９４  ハウジングボルト穴
●９５  下方ピストンチャンバ
●９６  上方ピストンチャンバ
●９７  下方ピストンチャンバトルース
●９８  上側ピストンリテーナ
●９９  外側ピストンリテーナシール
●１００  内側ピストンリテーナシール
●１０１  ピストンリテーナショルダ
●１０２  ピストンの外壁
●１０３  リテーナピストンボルト穴
●１０４  ＤＣ電気水圧モータ
●１０５  内部水圧締結ボルト
●１０６  ＯＦケーブル及びコネクタ
●１０７  防水フィッティング
図５
●１０８  ドリルストリング
●１０９  ピストン
●１１０  ピストン上のシール
●１１１  水圧モータ
●１１２  上方ピストンチャンバ水圧横方向通路
●１１３  長手方向水圧通路
●１１４  水圧モータに延びる水圧チューブ
●１１５  下方ピストンチャンバ水圧横方向通路
●１１６  長手方向水圧通路
●１１７  水圧モータに延びる水圧チューブ
●１１８  ＯＦケーブル及びコネクタ
図６
●１１９  メインボディ
●１２０  メインボディ上のキャップ受け入れねじ溝
●１２１  メインボディの内壁
●１２２  メインボディのショルダ
●１２３  横方向ジェットノズル出口
●１２４  キャップシール
●１２５  ピストン通路上の外側シール
●１２６  ピストン通路上の内側シール
●１２７  大量出口の上側シール
●１２８  大量出口の下側シール
●１２９  マルチゲート弁ピストン
●１３０  ピストンの外壁
●１３１  ピストンの内壁
●１３２  ピストンのベース
●１３３  ねじ切りされたギヤナット組立体
●１３４  ギヤスピンドル通路
●１３５  ピストンの下端上のベベル
●１３６  高圧出口
●１３７  横方向圧力通路
●１３８  外側上側ピストンシール
●１３９  区分通路
●１４０  ＤＣ電気モータ
●１４１  スピンドルドライブウォームシャフト
●１４２  グラブナット通路
●１４３  グラブねじ
●１４４  ドリルストリング設置キャップ
●１４５  下方外側キャップねじ溝
●１４６  ドリルストリングに取り付けるためのねじ溝
●１４７  キャップショルダ
●１４８  キャップ内部の通路
●１４９  バッテリコンパートメント
図７
●１５０  メインボディ
●１５１  キャップを設置するためのボディ上の受け入れねじ溝
●１５２  弁本体の内壁
●１５３  ボディ上のショルダ
●１５４  高圧噴射ノズル
●１５５  ピストン
●１５６  ピストンの外壁
●１５７  横方向ボア
●１５８  ＤＣ電気モータ
●１５９  モータコグ
●１６０  ギヤ
●１６１  キャップ
●１６２  ドリルストリングのねじ溝
●１６３  キャップ上に設置するための下方ねじ溝
●１６４  キャップ上のショルダ
●１６５  キャップのためのシール
●１６６  内側ピストンシール
●１６７  外側ピストンシール
●１６８  上側高圧出口シール
●１６９  下方シール
【図１】
2017516005.tif 000003
【図２】
2017516005.tif 000004
【図３】
2017516005.tif 000005
【図３ａ−３ｂ】
2017516005.tif 000006
【図３ｃ−３ｄ】
2017516005.tif 000007
【図４ａ】
2017516005.tif 000008
【図４ｂ】
2017516005.tif 000009
【図５ａ】
2017516005.tif 000010
【図５ｂ】
2017516005.tif 000011
【図６ａ】
2017516005.tif 000012
【図６ｂ】
2017516005.tif 000013
【図７ａ】
2017516005.tif 000014
【図７ｂ】
2017516005.tif 000015
【図８】
2017516005.tif 000016
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月18日(2016.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ボアホールの調査ツールに関する。【０００２】  本発明は、特に、必ずしもこれに限らないが、坑井を調査するためのツール、特に、クリーニングツール及びカメラを含むダウンホール調査ツールに関連して考案されている。
【背景技術】
【０００３】  背景技術の以下の説明は、本発明の理解を容易にすることだけを意図される。この説明は、言及される題材のいずれも本出願の優先日の時点で技術常識の一部である又はあったと承認又は自認するものではない。【０００４】  坑井の噴出（キックとも呼ばれる）は大惨事につながる場合がある。こうした事故の例は、２０１０年４月２０日に起こったＢｒｉｔｉｓｈ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ社の環境汚染事故である。【０００５】  坑井噴出は、坑井からの炭化水素の制御されていない放出である。通常、噴出は、坑井に収容された圧力制御システムの故障の後に起こる。【０００６】  現在、坑井は噴出を回避するために噴出防止装置（ＢＯＰ）を含む。ＢＯＰは、坑井内の圧力及び炭化水素の流れを制御するとともに、ツール及び掘削部品が坑井の外に放り出されることを回避する。【０００７】  坑井の内部の、特にＢＯＰの定期試験が行われることが不可欠である。例えば、ＢＯＰは、泥、セメント、又は金属質残渣などの屑がこびりつく場合がある、シャー及びパッキングシールを含む。これはＢＯＰを動作不能にする場合がある。これらのシールの定期検査及びクリーニングが、ＢＯＰの適正な機能を保証するのに不可欠である。【０００８】  定期試験は、坑井に入れられた器具の、特にＢＯＰの目視検査を含む。目視検査が行われる理由の１つは、屑の位置及び構成を視覚化できるようにするためである。屑の位置及びその構成の視覚化は、屑が存在する特定の位置でクリーニングプロセスを適用することを可能にする。これは、クリーニングプロセスをより効率的なものにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  従来の調査ツールの特有の欠点は、これらの従来のツールを用いる検査及びクリーニングプロセスが面倒で時間がかかることである。これは、プロセスが坑井に別々に配置される必要がある数多くのドリルストリングツールを使用する必要があるので特にそうである。例として、通常は、まず初めにジェットクリーニングツールがライザに配置される。このツールは、坑井の内部、特にＢＯＰをクリーニングする。この特定のクリーニングプロセスの完了後に、ジェットクリーニングツールが坑井から取り出され、坑井の内部及びその器具の検査のために従来のダウンホールカメラが坑井の中に挿入される。【００１０】  残念なことに、多くの場合に、クリーニングツールによって実施されるクリーニングプロセスは、すべての屑を適正に除去しない場合があり、これらの状況下では、坑井の内部はジェットクリーニングツールを用いてさらにクリーニングされる必要がある。このために、坑井のさらなるクリーニングのためにクリーニングツールを坑井に配置するべく調査ツールを坑井から撤退する必要がある。これは掘削工事に追加費用を発生させる。【００１１】  現在、クリーニング流体を坑井の中に放出するための出口を組み込んでいる調査ツールが存在する。これは、坑井の内部の及び坑井内に位置する器具の検査の前に、屑のいくらかが除去されることを可能にする。【００１２】  しかしながら、この流体の放出は、坑井の内部及びそこに位置する器具を適正にクリーニングするのに十分ではない。現在、適正なクリーニングは、ジェットクリーニングツールを用いることでのみ実施可能である。【００１３】  この背景に対して本発明が開発されている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  本発明の第１の態様によれば、調査ツールをボアホールに挿入するためのドリルストリングに取り付けられる調査ツールであって、ドリルストリングから流体を受け入れるように適合される近位端及び調査機器を受け入れるための遠位端を有するボディと、ボディ内の第１のボアを画定する内面とボディの外側の少なくとも一部を画定する外面とを有する壁と、第１のボア内で変位されるように適合されるピストンとを備え、壁が、ボディの外側と第１のボアとの連通を可能にするためにボアと外面との間に延びる複数の通路を備え、ピストンが、ボアホールの第１の位置に流体を送達するために流体が複数の通路のうちの少なくとも１つの第１の通路を通って流れることを可能にする第１の状態と、ボアホールの第２の位置に流体を送達するために流体が複数の通路のうちの少なくとも１つの第２の通路を通って流れることを可能にする第２の状態との間で選択的に変位されるように適合される、調査ツールが提供される。【００１５】  好ましくは、ボアホールの第１の位置は、調査ツールの壁に隣接するボアホールの領域を含む。【００１６】  好ましくは、ボアホールの第２の位置は、調査器具によって調査されるボアホールの領域を含む。【００１７】  好ましくは、ピストンは、調査ツールのボディの遠位端に流体を送達するために流体が複数の通路のうちの少なくとも１つの第３の通路を通って流れることを可能にする第３の位置に選択的に変位されるように適合される。【００１８】  好ましくは、ピストンは、ドリルストリングから流体を受け入れるための第２のボアを備える。【００１９】  好ましくは、ピストンは、第１のボアの縦軸に沿って第１の状態と第２の状態との間で移動するように適合される。【００２０】  好ましくは、ピストンは、第１のボアの縦軸に沿って第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間で移動するように適合される。【００２１】  好ましくは、ピストンは、ピストンの第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間の移動中に、流体が第２のボアから調査ツールの壁の少なくとも１つの第１の通路、第２の通路、又は第３の通路のうちのいずれか１つにそれぞれ流れることを可能にする複数の第４の通路を備える。【００２２】  好ましくは、ピストンは、第１のボアの縦軸に沿って第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間で選択的に移動されるように適合される。【００２３】  好ましくは、ピストンは、第１のボアの縦軸を中心として第１の状態と、第２の状態と、第３の状態との間で選択的に回転されるように適合される。【００２４】  好ましくは、少なくとも１つの第１の通路は大量通路を含む。【００２５】  好ましくは、少なくとも１つの第２の通路は高圧噴射通路を含む。【００２６】  好ましくは、少なくとも１つの第３の通路は前方噴射通路を含む。【００２７】  好ましくは、ピストンは、第１の位置にあるときに、流体が大量通路を通ってハウジングを出ることを可能にするが、流体が前方噴射通路を通って及び高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する。【００２８】  好ましくは、ピストンは、第２の位置にあるときに、流体が高圧噴射通路を通ってハウジングを出ることを可能にするが、流体が大量通路を通って及び前方噴射通路を通って流れるのを阻止する。【００２９】  好ましくは、ピストンは、第３の位置にあるときに、流体が前方噴射通路を通ってハウジングを出ることを可能にするが、流体が大量通路を通って及び高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する。【００３０】  好ましくは、ピストンは、ピストンを調査ツールの本体の縦軸に沿って移動させるために少なくとも１つのアクチュエータに作動的に接続される。【００３１】  好ましくは、アクチュエータはピストンチャンバを備え、ピストンチャンバは下方チャンバ及び上方チャンバを備え、下方チャンバと上方チャンバは、ピストンを調査ツールの本体の縦軸に沿って選択的に変位させるために流体接続される。【００３２】  好ましくは、アクチュエータは、ピストンを調査ツールの本体の縦軸に沿って移動させるためにピストンに作動的に接続されるスピンドルドライブウォームシャフトを備える電気モータを備える。【００３３】  好ましくは、アクチュエータは、ピストンを調査ツールの本体の縦軸に沿って選択的に回転させるためにピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える。【００３４】  好ましくは、調査ツールは、流体が外スリーブの出口を通過することを可能にする本体の複数の通路と流体連通される出口を備える外スリーブをさらに備える。【００３５】  好ましくは、高圧噴射通路は、流体をフィルタするための高圧フィルタノズルを備える。【００３６】  好ましくは、調査器具はカメラを含む。【００３７】  好ましくは、調査ツールは、電気モータ及び調査器具に電気的に接続されるように適合された電気エネルギー源をさらに備える。【００３８】  好ましくは、エネルギー源は、調査ツールの本体によって受け入れられるように適合されたバッテリを備える。【００３９】  本発明の第２の態様によれば、調査ツールをボアホールに挿入するためのドリルストリングに取り付けられる調査ツールであって、ドリルストリングに取り付けるように適合された近位端を有するハウジングと、ドリルストリングから流体を受け入れるように適合されたハウジングを横断するボアと、ボア内に受け入れられるように適合されたピストンとを備え、ピストンが、少なくとも第１の状態と第２の状態との間で選択的に変位されるように適合され、第１の状態において流体がハウジングの第１の位置で流出し、第２の状態において流体がハウジングの第２の位置で流出する、調査ツールが提供される。【００４０】  好ましくは、ピストンは、第１の状態と、第２の状態と、さらに第３の状態との間で選択的に変位されるように適合される。【００４１】  好ましくは、第３の状態において、流体は、流体がハウジングを出てボアホールをフラッシングすることを可能にするハウジングの第３の位置に存在する。【００４２】  好ましくは、第１の位置は、ボアホールの側壁又はボアホールに収容される器具に圧力噴射するために流体がハウジングを出ることを可能にするハウジングの側部を含む。【００４３】  好ましくは、第２の位置はハウジングの遠位端の位置を含む。【００４４】  好ましくは、ハウジングの遠位端はカメラを受け入れるように適合される。【００４５】  好ましくは、第２の位置は、カメラのクリーニング及び／又は冷却��ためにカメラに流体を送達するべく遠位端に隣接する。【００４６】  好ましくは、ハウジングは、流体がハウジングを出ることを可能にするために開口部の複数の組を備える。【００４７】  好ましくは、ハウジングは高圧噴射通路の第１の組を備え、通路は、ボアホールの側壁又はボアホールに収容される器具の圧力噴射を可能にするためにハウジングの側部を横断する。【００４８】  好ましくは、ハウジングは前方噴射通路の第２の組を備え、通路は、カメラのクリーニング及び／又は冷却を可能にするためにハウジングの遠位端を横断する。【００４９】  好ましくは、ハウジングは大量通路の第３の組を備え、通路は、ボアホールのフラッシングを可能にするためにハウジングを横断する。【００５０】  好ましくは、ピストンは、第１の位置にあるときに、流体が高圧噴射通路を通ってハウジングを出ることを可能にし、かつ、流体が前方噴射通路を通って及び大量通路を通って流れるのを阻止する。【００５１】  好ましくは、ピストンは、第２の位置にあるときに、流体が前方噴射通路を通ってハウジングを出ることを可能にし、かつ、流体が大量通路を通って及び高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する。【００５２】  好ましくは、ピストンは、第３の位置にあるときに、流体が大量通路を通ってハウジングを出ることを可能にし、かつ、流体が前方噴射通路を通って及び高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する。【００５３】  好ましくは、ハウジング及びピストンは、ドリルストリングの流体を閉じ込めるためにハウジングのボア内に圧力チャンバを画定するように適合される。【００５４】  好ましくは、圧力チャンバは上方圧力チャンバを備え、上方圧力チャンバはピストンが第１の位置にあるときに画定される。【００５５】  好ましくは、圧力チャンバは下方圧力チャンバをさらに備え、下方圧力チャンバはピストンが第２の位置及び第３の位置に存在するときに画定される。【００５６】  好ましくは、ピストンは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って移動させるために少なくとも１つのアクチュエータに作動的に接続される。【００５７】  好ましくは、アクチュエータは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って移動させるためにピストンに作動的に接続されるスピンドルドライブウォームシャフトを備える電気モータを備える。【００５８】  好ましくは、アクチュエータは、ピストンを移動させるように適合される上方チャンバ及び下方チャンバを備え、上方チャンバ及び下方チャンバは、ピストンの移動のために作動液を選択的に受け入れるように適合され、上方チャンバは、ピストンをハウジングの遠位端に移動させるために作動液を受け入れ、下方チャンバは、ピストンをハウジングの近位端に移動させるために作動液を受け入れる。【００５９】  好ましくは、作動液は、上方チャンバ及び下方チャンバに流体接続される水圧ポンプによって駆動され、ポンプは電気モータによって駆動される。【００６０】  好ましくは、電気モータ及び水圧ポンプはピストンの内部に位置する。【００６１】  好ましくは、電気モータ及び水圧ポンプはドリルストリング上に位置する。【００６２】  好ましくは、アクチュエータは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って第１の位置と、第２の位���と、第３の位置との間で選択的に移動させるためにピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える。【００６３】  好ましくは、アクチュエータは、ピストンをハウジングの縦軸に沿って第１の位置と、第２の位置と、第３の位置との間で選択的に回転させるためにピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える。【００６４】  好ましくは、ピストンは、流体を受け入れるためのボアを備える。【００６５】  好ましくは、ピストンは、ピストンが第１の状態、第２の状態、及び第４の状態のいずれかにあるときに流体がハウジングを出ることを可能にするために複数の開口部を備える。【００６６】  好ましくは、開口部の第１の組、第２の組、及び第３の組が位置する。【００６７】  好ましくは、開口部の第１の組は、ピストンが第１の位置にあるときに開口部の第１の組がハウジングの高圧噴射通路と流体連通するようにピストン上の第１の位置に位置する。【００６８】  好ましくは、開口部の第２の組は、ピストンが第２の位置にあるときに開口部の第２の組がハウジングの前方噴射通路と流体連通するようにピストン上の第２の位置に位置する。【００６９】  好ましくは開口部の第３の組は、ピストンが第３の位置にあるときに開口部の第３の組がハウジングの大量通路と流体連通するようにピストン上の第３の位置に位置する。【００７０】  好ましくは、調査ツールは、流体が外スリーブの出口を通過することを可能にするためにハウジングの通路の複数の組と流体連通される出口を備える外スリーブをさらに備える。【００７１】  好ましくは、高圧噴射通路の第１の組は、流体をフィルタするための高圧フィルタノズルを備える。【００７２】  好ましくは、調査ツールは、電気モータ及びカメラに電気的に接続されるように適合された電気エネルギー源をさらに備える。【００７３】  好ましくは、エネルギー源は、ハウジングによって受け入れられるように適合されたバッテリを備える。【００７４】  好ましくは、ハウジングの近位端は一方向フリップフラップ弁を備える。【００７５】  好ましくは、ハウジングの近位端は一方向フラップパップを備える。【００７６】  好ましくは、ハウジングの遠位端は屑を収集するように適合されたバスケットを備える。【００７７】  本発明の第３の態様によれば、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるドリルストリングが提供される。【００７８】  本発明の第４の態様によれば、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるダウンホールカメラが提供される。【００７９】  本発明のさらなる特徴が、そのいくつかの非限定的な実施形態の以下の説明においてより十分に説明される。この説明は、本発明を単に例示する目的で含まれる。これは上記に示す本発明の広範囲の要約、開示、又は説明の制約として理解されるべきではない。添付の図面を参照しながら説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る調査ツールの斜視図である。
【図２】図１に示された調査ツールの分解図である。
【図３】図１に示された調査ツールのメインボディの及びバッテリハウジング並びに電気モータの分解断面図である。
【図３ａ】図１に示された調査ツールのメインハウジングから分離されたカメラ及びバッテリハウジングの分解断面図である。
【図３ｂ】図１に示された調査ツールのメインハウジングから分離されたカメラ及びバッテリハウジングの分解断面図である。
【図３ｃ】図１に示された調査ツールのキャップの分解断面図である。
【図３ｄ】図１に示された調査ツールのピストンの分解断面図である。
【図４ａ】本発明の第２の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図４ｂ】図４ａに示された調査ツールのピストンの断面図である。
【図５ａ】本発明の第３の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図５ｂ】図５ａに示された調査ツールのメインボディの断面図である。
【図６ａ】本発明の第４の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図６ｂ】図６ａに示された調査ツールのメインボディの断面図である。
【図７ａ】本発明の第５の実施形態に係る調査ツールの分解断面図である。
【図７ｂ】図７ａに示された調査ツールのメインボディの断面図である。
【図８】一方向フラップ弁を組み込んでいる本発明の第１〜第５の実施形態のいずれか一つに係る調査ツールの斜視図である。
【図９】屑収集バスケットを組み込んでいる本発明の第１〜第５の実施形態のいずれか一つに従って示される調査ツールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００８１】  図１〜図９は単なる概略であることに留意されたい。
【００８２】  さらに、本明細書の説明の段落［０１７４］は、列挙される符号を付された調査ツールの部分の名称を示す図１〜図７に示される符号のリストを含む。
【００８３】  図１は、本発明の第１の実施形態に係る調査ツール１の概略図である。
【００８４】  調査ツール１は、調査ツールを坑井などのボアホールに配置するためにドリルストリング上に設置されるように適合される。図面に示される調査ツール１は、カメラ及びクリーニングツールを備える。
【００８５】  カメラ１４は、１１０チルトカメラで３６０度の連続回転及び１０倍光学ズーム並びに４０倍デジタルズームを有するリアルタイムビューを提供するように適合される。クリーニング及び検査される領域を照らすためにＬＥＤ照明も設けられる。
【００８６】  図１の調査ツール１の特定の構成は３つの異なるクリーニングモードで動作することができる。
【００８７】  第１のクリーニングモードは、主にカメラ１４をクリーニングするための前方を向いているジェットノズルを備える。特に、このモードは、主にカメラのレンズをクリーニングし、カメラの前にある屑を破砕する。
【００８８】  第２のクリーニングモードは、検査される領域をクリーニングするために大量の流体でのフラッシングを可能にする。これは、対象の区域の高品質ビューを保証する。
【００８９】  第３のクリーニングモードは、例えば、内側ＢＯＰ表面の内部部品のクリーニングを可能にし、特に、ねじ溝、シール、ケーシング並びにチュービングハンガー、及び流体継手のクリーニングを可能にする。このクリーニングモードは、側方ジェットクリーニングを含む。
【００９０】  調査ツール１は、坑井のクリーニングプロセス及び坑井のビュープロセスが単一のツールを用いて実施されることを可能にするので特に有利である。
【００９１】  さらに、調査ツール１の第１のクリーニングモード、第２のクリーニングモード、及び第３のクリーニングモードは、ＢＯＰのキャビティからすべての屑が確実に適正に除去されるようにするために連続的に繰り返すことができる。特定のクリーニングモードが選択される順序も必要に応じて変えてもよい。
【００９２】  クリーニングモードは、調査ツール１のハウジング２に対して移動するピストン２０の作動を通じて変更されてもよい。ピストン２０を移動させることで、調査ツール１によって実施されるクリーニングモードのタイプを選択することが可能である。実施されるクリーニングモードのタイプの選択、並びに、画像のビュー又は取り込みをいつ行うかは、調査ツールの遠位の位置から制御することができる。例えば、掘削リグにいるオペレータが調査ツール１を制御してもよい。
【００９３】  ここで図２を参照する。図２は、図１に示された調査ツール１の分解図を示す。
【００９４】  図２に示すように、調査ツール１は、メインボディ２及びキャップ２９を備える。キャップ２９は、ドリルストリングの遠位端に取り付けられるように適合された上方のねじ切りされた端３０と、メインボディ２に取り付けるための下端を備える。メインボディ１２は、メインボディ１を受け入れるように適合されたプラスチックカバー１７を備える。
【００９５】  キャップ２９は、クリーニングプロセスを実施するために調査ツール１のメインボディ２に送達する流体を受け入れるように適合された開放端を備える。
【００９６】  調査ツール１は、メインボディ１２の上方開放端によって受け入れられるように適合されたピストン２０を備える。ピストン２０は、調査ツール１の縦軸に沿ってメインボディ２内でスライドするように適合される。ピストン２０をメイン内でスライドさせることで、調査ツール１の第１のクリーニングモード、第２のクリーニングモード、及び第３のクリーニングモードの選択が可能である。
【００９７】  さらに、調査ツール１は電気モータ１５を備える。電気モータ１５は、ピストン２０をメインボディ２内でスライドさせるためにピストン２０に作動可能に接続される。
【００９８】  電気モータ１５は、モータ１５をバッテリ１２に電気的に接続するためのコード４４を備える。バッテリ１２は、内壁８（図３ａ及び図３ｂ参照）を有するバッテリハウジング内に含まれる。ハウジングは、メインボディ２の下端によってスライド可能に受け入れられる。
【００９９】  さらに、カメラ１４が、メインボディの下端に取り付けられるように適合される。カメラ１４はバッテリ１２に作動的に接続される。カメラ１４はレンズを備える。レンズは、キャップ２９の遠位のメインボディ２の下端に位置する。
【０１００】  先に述べたように、ピストン２０は、メインボディ２の上方の位置とメインボディ２の下方の位置との間で選択的にスライドするように適合される。
【０１０１】  メインボディ２は複数の通路を備える。通路は、メインボディの壁を縦横に横断する。通路は、流体が、メインボディを通って、メインボディのハウジングを横断する出口を経由して流れることを可能にする。
【０１０２】  前述のように、メインボディは外スリーブ１７を備える。外スリーブ１７は、外スリーブ１７を流体が通過できるようにするためにメインボディ２の通路の出口と整合する出口５７を備える。
【０１０３】  メインボディ１を横断する通路の目的は以下の説明から明らかとなるであろう。
【０１０４】  前述のように、調査ツール１は、調査ツール１のオペレータが選択的に選ぶことができる３つのクリーニングモードを提供するように適合される。特定のクリーニングモードの選択は、通路の異なるタイプの組の存在に起因して可能である。通路の１つの組は第１のクリーニングモードの実施を可能にし、通路の別の組は第２のクリーニングモードの実施を可能にし、通路のさらなる組は第３のクリーニングモードの実施を可能にする。
【０１０５】  特に、第１のクリーニングモードは、流体が図１の通路４０（本明細書では前方噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第２のクリーニングモードは、流体が図１の通路１９（本明細書では大量フラッシング出口と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第３のクリーニングモードは、流体が図３の通路６５（本明細書では高圧噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択される。
【０１０６】  通路１９、４０、及び６５の特定の組の選択は、弁手段によって達成される。弁手段は、特定のクリーニングモードを選択するべく流体を通路の特定の組に分流することを可能にする。
【０１０７】  本発明の第１の実施形態によれば、弁手段は、メインボディ２のハウジングに対して移動するように適合されるピストン２０を含む。
【０１０８】  先に述べたように、ピストン２０は、メインボディ２によってスライド可能に受け入れられるように適合される。さらに、キャップ２９が、メインボディ２上に設置されて蓄圧チャンバを画定するように適合される。ピストン２０は、より小さい外壁直径２５を有し、ピストン２０がハウジング弁本体下方壁５９の中に下げられることを可能にし、第１区分チャンバ３及び第２区分チャンバ６０を画定する。
【０１０９】  中空のピストン２０は、ハウジング弁本体２に対して移動可能であり、これによりハウジング２内の流体の流れを制御する。特に、メインボディ２の縦軸に沿ったピストン２０の移動は、流体が通路の特定の組を通じて分流することを可能にする。
【０１１０】  キャップ２９は、掘削リグ（又はインターベンション作業船）から流れる流体がドリルストリングを下って蓄圧分散チャンバに入ることを可能にするボアを備える。この構成は、所望のクリーニングモードのタイプに応じて流体が特定の通路１９、４０、及び６５の組に分流することを可能にする。これは、メインボディ２の縦軸に沿ったピストン２０の特定の位置に応じて、ピストンの外壁２５が一対の通路の入口を封鎖し、一方、通路の特定の組は開いたままとなり、特定の開いた通路を流体が通過するのを許すためである。
【０１１１】  例として、ピストン２０を下げることによって、ピストン２０は、ハウジング弁本体下方壁５９（図３参照）をシールする。これは、流体が大量フラッシング出口１９を越えて流れることを防ぐ。ピストン２０が大量出口を越えてさらに下に移動してシール５３（図３参照）を押し下げる際に、ピストン２０がシール４７を押し下げ、前方噴射通路４０を閉鎖する。ピストン２０がその最も下方の位置に後退する際に、ピストン２０は第２区分チャンバ６０を完全に閉鎖する。
【０１１２】  この位置で、第１の拡張チャンバ３における複数の高圧噴射通路６５が開いて、流体が複数の高圧噴射通路６５を通り、次いで複数の長手方向高圧噴射通路６６を通り、複数の横方向ジェットノズル出口６７を出ることができる。これは、側方高圧噴射を可能にする。特定の構成では、出口６７は、高圧フィルタノズル１８を受け入れるように適合されてもよい。
【０１１３】  ピストン２０は外ピストンシール５４を有し、外ピストンシール５４でピストンの外壁２５と第１区分チャンバ３との間をシールして第１区分チャンバ３からの流れを止める。
【０１１４】  ピストン２０はアクチュエータを介して動かされる。アクチュエータは、ギヤボックス及び電気モータ１５、スピンドルドライブウォームシャフト１６、及びスピンドルドライブウォームシャフトナット５８を備える（図１〜図３参照）。設計によって、電気モータ１５は、メインボディ２の縦軸に沿ったピストンの位置を判定及び提供するために組み込みホールセンサを有することになる。
【０１１５】  モータ１５及びそれぞれのギヤボックスは、スピンドルギヤを保持する細長いキャップ６１（図３参照）にねじ込まれ、シールされる。
【０１１６】  スピンドルギヤ保持キャップ６１は、スピンドルギヤキャップ６１の内部と電気モータ１５との間をシールするためのシールを有する。モータ１５及びギヤボックスは、細長いスピンドルギヤ保持キャップ６１の中にシールされる。スピンドルギヤ保持キャップ６１は、メインボディ２内に画定された通路６２（図３参照）の中に配置される。細長いキャップ６１は、細長いキャップ６１をハウジング６２内に受け入れるために整合する凹部を備え、シール５１が、ハウジング６２の内部とスピンドルギヤ保持キャップ６１との間の隙間をシールする。
【０１１７】  モータ１５、スピンドルドライブ及びギヤ１６、並びにスピンドルギヤ保持キャップ６１は、ハウジング６２内にシールされるＯＦ設備（ｏｉｌ  ｆｉｌｌｅｄ  ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ）に挿入される。それらは定位置にねじ込まれる又はボルト締めされるサークリップ６３（図３参照）によって定位置に保持される。スピンドルギヤ保持キャップ６１は、モータ１５及びスピンドルギヤ組立体１６が通路６２の内部で回転するのを阻止する。電気モータ１５は、防水コネクタ４３を有する電力ケーブル、グランドパッキンナット、及び電力リード線４４の周りをシールするためのシーリンググロメット６４を備える。
【０１１８】  ピストン２０のベースは、スピンドルシャフト１６を受け入れるためにねじ切りされたギヤナット組立体５８を備える。ピストン２０の上方部分に、スピンドルギヤ通路２１につながる通路２３が存在し、これは、ねじ回し又はアレンキーなどのツールが通るようにするためである。このツールアクセスポート２３は、ピストン２０を手作業で取り出すためにスピンドルドライブ１６を手作業で操作することを可能にする。アクセス穴２３は、これらの通路２３を閉鎖するために挿入されるグラブねじ２２を有することになる。
【０１１９】  さらに、図３を参照すると、メインボディ２のハウジングの特定の構成は、サークリップ６３によってそれぞれのサークリップリテーナ位置３７に固定される少なくとも１つのフィルタ３６を受け入れるように適合される一連のフィルタ凹部３５を備える。これは、ハウジングの外部からフィルタ３６を通って流れる汚染された流体をフィルタすることを可能にする。フィルタされた流体は、フィルタ３６の開口部３８を通ってピストン２０の下方に流れてもよい。これは、ピストン２０の移動を阻止する場合があるピストン２０の下に生じる真空を除去する。フィルタリングプロセスはまた、流体から屑を除去し、部品が詰まるのを回避することになる。
【０１２０】  ここで特に図３ａ及び図３ｂを参照する。
【０１２１】  電気モータ１５及びカメラ１４は、バッテリ１２によって電気的に駆動される。図３ａ及び図３ｂは、バッテリ１２、回路基板、及びカメラ１４を示す。
【０１２２】  バッテリ１２は、制御信号及び電力がバッテリキャップ６９を横断することができるが水密シールを維持する目的で、防水コネクタ７０を有するキャップ６９を備える。
【０１２３】  バッテリキャップ６９上のショルダは、側壁上のシール構成７１を含む。このように、バッテリハウジングの整合するショルダ８との間に水密シールが形成される。
【０１２４】  バッテリキャップ６０は、バッテリをバッテリハウジング内に締結するためにキャップ６０の周囲に複数の長手方向の穴７２（図示せず）を備える。
【０１２５】  カメラ１４はバッテリ１２に電気的に接続される。このために、アンビリカル５６がカメラハウジングのアンビリカルサイドポート１０に通される。アンビリカル５６の一方の端は、バッテリキャップ６９の水密コネクタ７０に接続される。アンビリカル５６の他方の端は、カメラベース上の水密コネクタ７９に接続される。アンビリカル５６は、プラスチック保護カバーの機械加工された凹部とメインボディ２のハウジングの機械加工された凹部との間に延びる。
【０１２６】  カメラリテーナがカメラ１４上に設置される。カメラリテーナとカメラ保持ハウジング７３の前方フラッシングポートは、対応する前方フラッシングポートと整列されることになる。
【０１２７】  カメラ保持ハウジング７３は、複数の横方向カメラ保持通路７４を有することになり、カメラハウジング保持グラブねじ７５が、カメラハウジングを保持し、これをゴムシール５５に密着させてホールドする。カメラ保持ハウジング７３は、カメラが損傷されるのを防ぐために保護フレーム７６を備える。
【０１２８】  図４ａ〜図４ｂは、本発明の第２の実施形態に係る装置を示す。第２の実施形態に係る装置は第１の実施形態の装置に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１２９】  しかしながら、本発明の第２の実施形態は、本発明の第１の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第２の実施形態は、水圧ポンプを駆動するための電気モータ０３２を備える。水圧ポンプによって駆動される作動液は、ピストン８０をメインボディ２の縦軸に沿って移動させる。
【０１３０】  前述のように、縦軸に沿ったピストン８０の移動は、特定のクリーニングモードの選択を可能にする。特定のクリーニングモードの選択は、ピストン２０を用いて通路の特定の組を開き、通路の残りの組を封鎖することによって達成される。
【０１３１】  この第２の実施形態では、ピストン２０は作動液によって駆動される。図４ｂに示された特定の構成では、メインボディ２の内壁はピストンチャンバ９２を備える。ピストンチャンバ９２の上端はピストンリテーナ９８を備える。
【０１３２】  ピストンチャンバ９２は、図４ｂのように、（１）ピストンリテーナ９８の外周上に位置する複数のＯリングシール、及び、（２）ピストンリテーナ９８の内周とピストンの外壁８２との間に存在する複数のシール１００によってシールされる。上方のピストンチャンバ９２は、ピストンリテーナ９８のショルダ１０１の下方と位置合わせするためのショルダ９３を備える。
【０１３３】  ピストンリテーナ９８は、ピストンリテーナ９８をメインボディ２のハウジングに固定するためにボルトを通すことができる複数の長手方向通路ボルト穴１０３を備える。
【０１３４】  中空の内部に水圧ポンプを有するピストン８０は、突起８４及び８６を備える。突起８４及び８６は、ピストンチャンバ９２を下方チャンバ９５と上方チャンバ９６に分割する。
【０１３５】  ピストンチャンバ９２の下方チャンバ９５及び上方チャンバ９６は、突起８４及び８６の複数の溝に存在する複数のＯリングシールによって互いからシールされる。
【０１３６】  上方チャンバ９６と下方チャンバ９５は流体接続され、ピストン８０を上げるために流体が上方チャンバ９６から下方チャンバ９５に流れることができる。流体はまた、ピストン８０を下げるために下方チャンバ９５から上方チャンバ９６に流れてもよい。
【０１３７】  上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間の流体連通を可能にするために、ピストン壁は通路８５を備える。ピストン８０はまた、横下に面するフランジ８７によって画定される延長チューブ８８を有する通路８７を備える。チューブ８８は、流体の中でピックアップを保つように適合される。
【０１３８】  上方ピストンチャンバ９６と下方ピストンチャンバ９５との両方は、追加の流体供給に収容するのに必要とされるよりも大きく、流体供給ボトルの必要性をなくす。
【０１３９】  通路８５及び８８は、水圧ポンプ電気モータ０３２に流体接続される。ポンプ０３２は、ピストン８０をメインボディ２の縦軸に沿って変位させるために作動液を上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間で駆動する。
【０１４０】  電気水圧モータ１０４がボルト１０５を介してピストン８０の内部に設置される。ボルト１０５は、モータをピストン８０に接続する適切な水密シール構成を有する。ＯＦケーブル１０６がバッテリハウジングを通して水密コネクタと接続される。バッテリハウジングは防水フィッティング１０７を備える。
【０１４１】  前述のように、ピストン８０を移動させることで、クリーニングの目的で調査ツールから流体を出すことができる通路の組を選択することができる。第２の実施形態の特定の構成では、流体は、ピストンリテーナ９８に隣接する位置でメインボディ２を横断する少なくとも１つの通路６５を経由して通路の組６７に移送される。流体は、通路６７が開かれるときに通路の組６７に提供される。通路６７は、ピストン８０が下げられて通路６５を開くときに開状態にある。図４に示されるように、ピストン８０の上方部分が通路６５を封鎖するときに通路６７は閉状態にある。
【０１４２】  さらに、図４ａに示すように、チャネル６３が、メインボディ２に画定され、通路６７と流体を収容するメインボディ２の内側ボアとの間の流体連通を可能にする。
【０１４３】  図５ａ及び図５ｂは、本発明の第３の実施形態に係る装置を示す。第３の実施形態に係る装置は第２の実施形態に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１４４】  本発明の第３の実施形態は、本発明の第２の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第２の実施形態は、図５ａに示すように、ドリルストリング１０８の外壁に取り付けられる電気モータ１１１（本発明の第２の実施形態ではモータ０３２と呼ばれる）を備える。
【０１４５】  電気モータ１１１は、本発明の第２の実施形態のモータ０３２と実質的に同じである。モータ１１１は、メインボディ２の縦軸に沿ってピストン８０を移動させるために作動液を上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間で移動させるように適合される。
【０１４６】  上方チャンバ９６と下方チャンバ９５との間の流体輸送を可能にするために、上方ピストンチャンバ９６を横断するポート１１２が設けられる。ポート１１２は、水圧モータ１１１に接続される水圧管１１４に取り付けられる長手方向通路１１３（キャップ２９を通って上に延びる）に流体接続される。
【０１４７】  さらに、下方ピストンチャンバ９５を横断するポート１１５が設けられ、これは、水圧モータ１１１に接続される水圧管１１７に流体結合される長手方向通路１１６（キャップ２９を通って上に延びる）に流体接続される。上方ピストンチャンバ９６を横断するポート１１２が設けられ、これは、水圧モータ１１１に接続される水圧管１１４に流体結合される長手方向通路１１３（キャップ２９を通って上に延びる）に流体接続される。
【０１４８】  ピストン１０９（本発明の第２の実施形態ではピストン２０と呼ばれる）の上方移動は、作動液を、ポート１１５を通じて下方ピストンチャンバ９５に送り込むことによって達成され、ピストン１０９の下降は、作動液を、ポート１１２を通じて上方ピストンチャンバ９６に送り込むことによって達成される。
【０１４９】  上方ピストンチャンバ９６と下方ピストンチャンバ９５との両方は、追加の流体供給に収容するのに必要とされるよりも大きく、流体供給ボトルの必要性をなくす。
【０１５０】  図６ａ〜図６ｂは、本発明の第４の実施形態に係る装置を示す。第４の実施形態に係る装置は第１の実施形態の装置に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１５１】  本発明の第３の実施形態は、本発明の第１の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第４の実施形態によれば、ピストン８０（ここではピストン１２９と呼ばれる）は、ピストン１２９の下端に作動的に接続される電気モータ１４０の作用によってメインボディ２（ここではメインボディ１２０と呼ばれる）の縦軸に沿って移動する。
【０１５２】  特に、電気モータ１４０はギヤボックスに作動的に接続される。ギヤボックスは、メインボディ１２０の縦軸に沿ったピストン１２９の移動を可能にする。先に述べたように、ピストン１２９の移動は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。ピストンは流体を受け入れるためのボアを備える。
【０１５３】  図６ｂを参照すると、本発明の第４の実施形態に係る調査ツール１は、ドリルストリング（図示せず）に及びメインボディ１２０に取り付けるためのキャップ１４４を備える。第４の実施形態のこの特定の構成では、キャップ１４４の下端は、メインボディ１２０の上端に取り付けるための外ねじ１４５を有する。
【０１５４】  キャップ１４４は、ボディの内壁１２１上でシールするためのシール１２４を備え、キャップ１４４は、キャップ１４４を整合するハウジングショルダ１２２と位置合わせする及び保持するための少なくとも１つのショルダ１５０を有することになる。
【０１５５】  さらに、キャップ１４４は、ピストン１２９がメインボディ１２０の縦軸に沿ってスライドすることを可能にする通路を有する。ピストン１２９の内部をシールする、キャップ１４６の内部をシールする、及びピストン１２９の外部をメインボディの内壁１２１に接してシールするための複数のシールが設けられる。メインボディ１２０を横断するブリード通路１４８が圧力及び真空の解放を可能にする。
【０１５６】  ピストン１２９は、アクチュエータを介してメインボディ１２０の縦軸に沿って移動する。アクチュエータは、電気モータ１４０と共にギヤボックス及びスピンドルドライブウォームシャフト１４１を備える。スピンドルドライブウォームシャフトナットも組み込まれる。
【０１５７】  ピストン１２９の縦軸に沿った移動は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。これは、ピストン１２９の移動によって、クリーニングの目的で流体が調査ツール１を出ることを妨げる又は可能にするべく特定の通路を封鎖又は開放することができるためである。このために、ピストン１５５は、通路１３７の組がメインボディの通路１５１の組と流体連通するときに流体を調査ツール１の外に流すことができる通路（通路１３７など）の複数の組を備える。
【０１５８】  例えば、図６ａに示すように、メインボディ１２０は通路１２３、１３６、及び４０の複数の組を備える。特定のクリーニングモードの選択は、通路１２３、１３６、及び４０の異なるタイプの組の存在に起因して可能である。通路の１つの組は第１のクリーニングモードの実施を可能にし、通路の別の組は第２のクリーニングモードの実施を可能にし、通路のさらなる組は第３のクリーニングモードの実施を可能にする。特に、第１のクリーニングモードは、流体が図６ａの通路４０（本明細書では前方噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第２のクリーニングモードは、流体が図６ａの通路１９（本明細書では大量フラッシング出口と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第３のクリーニングモードは、流体が図６ａの通路１２３（本明細書では高圧噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択される。
【０１５９】  通路の特定の組の選択は、ピストン１２９の移動によって達成される。このために、通路の異なる組が互いに対してメインボディ１２０に沿った異なる位置に位置する。各組の通路を通路の他の組の位置とは異なる位置に配置することは、（ピストン１２９を移動させることによって）クリーニングの目的で流体をメインボディ１２０の外に流すことができる通路の特定の組の選択を可能にする。通路の残りの組は、ピストン１２９の壁によって封鎖されるので、流体をメインボディ１２０の外に流すことができない。
【０１６０】  設計によって、電気モータ１４０は、ピストン２１０の位置を判定するためのホールセンサを有することになる。電気モータ１４０はギヤボックスと共に、水密バッテリコンパートメント１４９にねじ込まれ、シールされる。
【０１６１】  ピストン１２９の下端は、電気モータ１４０に作動的に接続される。このために、ピストン１２９の下端は、スピンドルシャフト１４１を受け入れるためにねじ切りされたギヤナット組立体１３３を備える。
【０１６２】  ピストン１２９が電気モータに作動的に接続されるという事実は、ピストン１２９をメインボディ１２０の縦軸に沿って移動させることを可能にする。本発明の第１の実施形態に関して説明したように、ピストン１２０（又は本発明の第１の実施形態の説明では言及される場合の８０）の移動は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。
【０１６３】  図７ａ〜図７ｂは、本発明の第５の実施形態に係る装置を示す。第５の実施形態に係る装置は第４の実施形態の装置に係る装置と類似しており、類似の部分を識別するのに類似の符号が用いられる。
【０１６４】  本発明の第５の実施形態は、本発明の第４の実施形態とはいくつかの特徴において異なる。例えば、本発明の第５の実施形態は、回転するように適合されるピストン１５５（本発明の第４の実施形態では１２９と呼ばれる）を備える。
【０１６５】  縦軸を中心としたピストン１５５の回転は、用いられる特定のクリーニングモードの選択を可能にする。これは、ピストン１５５の回転によって、クリーニングの目的で流体が調査ツール１を出ることを妨げる又は可能にするべく特定の通路を封鎖又は開放することができるためである。このために、ピストン１５５は、通路１５７の組がメインボディの通路１５１の組と流体連通するときに流体を調査ツール１の外に流すことができる通路（通路１５７など）の複数の組を備える。
【０１６６】  例えば、図７ａに示すように、メインボディ１５２は通路１５４、１９、及び４０の複数の組を備える。特定のクリーニングモードの選択は、通路１５４、１９、及び４０の異なるタイプの組の存在に起因して可能である。通路の１つの組は第１のクリーニングモードの実施を可能にし、通路の別の組は第２のクリーニングモードの実施を可能にし、通路のさらなる組は第３のクリーニングモードの実施を可能にする。特に、第１のクリーニングモードは、流体が図７ａの通路４０（本明細書では前方噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第２のクリーニングモードは、流体が図７ａの通路１９（本明細書では大量フラッシング出口と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択され、第３のクリーニングモードは、流体が図７ａの通路１５４（本明細書では高圧噴射通路と呼ばれる）を出ることを可能にすることによって選択される。
【０１６７】  通路の特定の組の選択は、ピストン１５５の回転によって達成される。このために、通路の異なる組が互いに対してメインボディ１５２の周りの異なる位置に位置する。各組の通路を通路の他の組の位置とは異なる位置（メインボディ１５２の縦軸の周りの）に配置することは、（ピストン１５５を回転させることによって）クリーニングの目的で流体をメインボディ１５２の外に流すことができる通路の特定の組の選択を可能にする。通路の残りの組は、ピストン１５５の壁によって封鎖されるので、流体をメインボディ１５２の外に流すことができない。
【０１６８】  ピストン１５５は、アクチュエータの作用に起因して回転される。アクチュエータは電気モータ１５８を含む。アクチュエータは、ピストン１５５を回転させるべくピストン１５５の下方のギヤと係合するためにコグ１５９と共に電気モータ及びギヤボックス１５８を備える。
【０１６９】  ここで図８を参照する。本発明のこの実施形態に係る調査ツール１は、一方向フラップ弁１７０を組み込んでいてもよい。調査ツール１９は、ボアホールから掘削リグ上に流体が流れることを阻止するのでフラップ弁１７０を備えることが特に有利である。代替的な構成では、流体が掘削リグに流入することを回避するためにドリルストリングと調査ツールとの間に取り付けられる一方向フラップ弁パップ（ｐｕｐ）が設けられてもよい。
【０１７０】  ここで図９を参照する。本発明のこの実施形態に係る調査ツール１は、屑を受け入れ及び収集して屑が坑井に落下するのを阻止するバスケット１７２を組み込んでいてもよい。調査ツール１にバスケット１７２が取り付けられていてもクリーニングプロセス及びビュープロセスを行うことができる。図９に示された特定の構成では、バスケットは、１つ以上のブラケット１７６を介して取り付けられる。
【０１７１】  当業者には明白であるような修正及び変形は、本発明の範囲内であるとみなされる。
【０１７２】  さらに、本発明の範囲は、開示された実施形態の範囲に限定されないことを理解されたい。例えば、上記の説明は、坑井で用いるためのダウンホール調査ツールに関連して記載されている。しかしながら、本発明の調査ツール１は、垂直掘削、水平掘削、又は方向性をもつ掘削であり得るどのタイプの掘削作業に用いられてもよい。水平掘削及び方向性をもつ掘削に関係した本発明の実施形態では、「近位」及び「遠位」という用語が、前の説明で用いられる「上方」及び「下方」という用語よりも（それぞれ）適切である場合がある。「上方」及び「下方」という用語は、本発明の第１〜第５の実施形態が坑井で用いるためのダウンホール調査ツールに関係することを視野に入れて前の説明で用いられる。しかしながら、本発明の範囲は垂直掘削プロセスに限定されない。
【０１７３】  本明細書の全体を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き（「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」という言葉又は「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」若しくは「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などの変形）は、表記された整数又は整数の群の包含を示すが、いかなる他の整数又は整数の群も排除しないと理解される。
【符号の説明】
【０１７４】  図１、２  ●１  完成したユニット  ●２  メインボディ  ●３  第１区分チャンバ壁  ●４  メインボディ上の位置合わせショルダ  ●５  メインボディのショルダ壁  ●６  ねじ切りされたボルト穴  ●７  メインボディ上のグラブねじ  ●８  カメラハウジング上のショルダシール  ●９  バッテリキャップを受け入れるためにねじ切りされた穴  ●１０  アンビリカルサイドポート  ●１１  カメラグラブねじ  ●１２  バッテリ  ●１３  保護バッテリカバー  ●１４  カメラ  ●１５  ｄｃ電気モータ  ●１６  スピンドルドライブ組立体  ●１７  プラスチック保護スリーブ  ●１８  組み合わされた高圧フィルタとノズル  ●１９  大量出口  ●２０  ピストン  ●２１  スピンドルシャフトのための通路  ●２２  ピストン上のグラブねじ  ●２３  ねじ通路  ●２４  ピストンの内壁  ●２５  ピストンの外壁  ●２６  ピストンの面取りされた下端  ●２７  ピストンの面取りされた上端  ●２８  ピストンの面取りされた下端の外方  ●２９  キャップ  ●３０  キャップのねじ溝  ●３１  キャップ上の位置合わせショルダ  ●３２  キャップショルダ壁  ●３３  キャップ上方内壁  ●３４  ボルト穴  ●３５  フィルタ凹部  ●３６  フィルタ  ●３７  サークリップリテーナ  ●３８  クリーニング流体が通るための通路  ●３９  角度のついたクリーニングノズル  ●４０  前方噴射通路  ●４１  水がノズルを通るための通路  ●４２  カメラリテーナ  ●４３  防水コネクタ  ●４４  コアード  ●４５  シール  ●４６  ０ピストンシール  ●４７  ピストンに接してシールするハウジング内の下方シール  ●４８  キャップシール上のボルト  ●４９、５０  スピンドルギヤ保持キャップ上の内部シール  ●５１  スピンドルギヤ保持キャップ上の外部シール  ●５２  上方フラッシングシール  ●５３  下方フラッシングシール  ●５４  外ピストンシール  ●５５  回路基板  ●５６  アンビリカルコアード  ●５７  プラスチックカバーを通る横方向通路  ●５８  スピンドルドライブナット  ●５９  ハウジング弁本体下方壁  ●６０  第２区分チャンバ  ●６１  スピンドルギヤ保持キャップ  ●６２  スピンドルｄｃ電気モータのためのハウジング  ●６３  サークリップ  ●６４  グラブナット  ●６５  横方向高圧噴射通路  ●６６  長手方向高圧噴射通路  ●６７  少なくとも１つのドリル穴又はノズルにねじを受け入れるためのねじ溝とすることができる横方向ジェットノズル出口  ●６８  ドリルストリング  ●６９  バッテリキャップ  ●７０  防水コネクタ  ●７１  バッテリキャップ側壁シール構成  ●７２  バッテリキャップ穴  ●７３  カメラ保持ハウジング  ●７４  カメラ保持通路  ●７５  カメラハウジング保持グラブねじ  ●７６  カメラプロテクタ  ●７７  カメラレンズ  ●７８  カメラの本体  ●７９  防水レンズ  図４  ●８０  内部にポンプを有する中空のピストン  ●８１  ピストンの内壁  ●８２  ピストンの上方外壁  ●８３  ピストンの下方外壁  ●８４  ピストンリテーナ溝  ●８５  ＤＣモータピストン上側通路  ●８６  水圧ピストントルース  ●８７  ＤＣモータピストン下側通路  ●８８  下方に延長された水圧通路  ●８９  ピストンの底部上の内側ベベル  ●９０  ピストンの底部上の外側ベベル  ●９１  上方外側ベベル  ●９２  ピストンチャンバ壁  ●９３  アライメントショルダ  ●９４  ハウジングボルト穴  ●９５  下方ピストンチャンバ  ●９６  上方ピストンチャンバ  ●９７  下方ピストンチャンバトルース  ●９８  上側ピストンリテーナ  ●９９  外側ピストンリテーナシール  ●１００  内側ピストンリテーナシール  ●１０１  ピストンリテーナショルダ  ●１０２  ピストンの外壁  ●１０３  リテーナピストンボルト穴  ●１０４  ＤＣ電気水圧モータ  ●１０５  内部水圧締結ボルト  ●１０６  ＯＦケーブル及びコネクタ  ●１０７  防水フィッティング  図５  ●１０８  ドリルストリング  ●１０９  ピストン  ●１１０  ピストン上のシール  ●１１１  水圧モータ  ●１１２  上方ピストンチャンバ水圧横方向通路  ●１１３  長手方向水圧通路  ●１１４  水圧モータに延びる水圧チューブ  ●１１５  下方ピストンチャンバ水圧横方向通路  ●１１６  長手方向水圧通路  ●１１７  水圧モータに延びる水圧チューブ  ●１１８  ＯＦケーブル及びコネクタ  図６  ●１１９  メインボディ  ●１２０  メインボディ上のキャップ受け入れねじ溝  ●１２１  メインボディの内壁  ●１２２  メインボディのショルダ  ●１２３  横方向ジェットノズル出口  ●１２４  キャップシール  ●１２５  ピストン通路上の外側シール  ●１２６  ピストン通路上の内側シール  ●１２７  大量出口の上側シール  ●１２８  大量出口の下側シール  ●１２９  マルチゲート弁ピストン  ●１３０  ピストンの外壁  ●１３１  ピストンの内壁  ●１３２  ピストンのベース  ●１３３  ねじ切りされたギヤナット組立体  ●１３４  ギヤスピンドル通路  ●１３５  ピストンの下端上のベベル  ●１３６  高圧出口  ●１３７  横方向圧力通路  ●１３８  外側上側ピストンシール  ●１３９  区分通路  ●１４０  ＤＣ電気モータ  ●１４１  スピンドルドライブウォームシャフト  ●１４２  グラブナット通路  ●１４３  グラブねじ  ●１４４  ドリルストリング設置キャップ  ●１４５  下方外側キャップねじ溝  ●１４６  ドリルストリングに取り付けるためのねじ溝  ●１４７  キャップショルダ  ●１４８  キャップ内部の通路  ●１４９  バッテリコンパートメント  図７  ●１５０  メインボディ  ●１５１  キャップを設置するためのボディ上の受け入れねじ溝  ●１５２  弁本体の内壁  ●１５３  ボディ上のショルダ  ●１５４  高圧噴射ノズル  ●１５５  ピストン  ●１５６  ピストンの外壁  ●１５７  横方向ボア  ●１５８  ＤＣ電気モータ  ●１５９  モータコグ  ●１６０  ギヤ  ●１６１  キャップ  ●１６２  ドリルストリングのねじ溝  ●１６３  キャップ上に設置するための下方ねじ溝  ●１６４  キャップ上のショルダ  ●１６５  キャップのためのシール  ●１６６  内側ピストンシール  ●１６７  外側ピストンシール  ●１６８  上側高圧出口シール  ●１６９  下方シール
【手続補正２】
【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】
調査ツールをボアホールに挿入するためのドリルストリングに取り付けられる調査ツールであって、ドリルストリングから流体を受け入れるように適合される近位端及び調査機器を受け入れるための遠位端を有するボディと、前記ボディ内の第１のボアを画定する内面と前記ボディの外側の少なくとも一部を画定する外面とを有する壁と、前記第１のボア内で変位されるように適合されるピストンとを備え、前記壁が、前記ボディの外側と前記第１のボアとの連通を可能にするために前記ボアと前記外面との間に延びる複数の通路を備え、前記ピストンが、前記ボアホールの第１の位置に前記流体を送達するために前記流体が前記複数の通路のうちの少なくとも１つの第１の通路を通って流れることを可能にする第１の状態と、前記ボアホールの第２の位置に前記流体を送達するために前記流体が前記複数の通路のうちの少なくとも１つの第２の通路を通って流れることを可能にする第２の状態との間で選択的に変位されるように適合される、調査ツール。
【請求項２】
前記ボアホールの前記第１の位置が、前記調査ツールの前記壁に隣接する前記ボアホールの領域を含む、請求項１に記載の調査ツール。
【請求項３】
前記ボアホールの前記第２の位置が、前記調査器具によって調査される前記ボアホールの領域を含む、請求項１又は請求項２に記載の調査ツール。
【請求項４】
前記ピストンが、前記調査ツールの前記ボディの前記遠位端に前記流体を送達するために前記流体が前記複数の通路のうちの少なくとも１つの第３の通路を通って流れることを可能にする第３の位置に選択的に変位されるように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項５】
前記ピストンが、前記ドリルストリングから前記流体を受け入れるための第２のボアを備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項６】
前記ピストンが、前記第１のボアの縦軸に沿って前記第１の状態と前記第２の状態との間で移動するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項７】
前記ピストンが、前記第１のボアの前記縦軸に沿って前記第１の状態と、前記第２の状態と、前記第３の状態との間で移動するように適合される、請求項４〜請求項６のいずれかに記載の調査ツール。
【請求項８】
前記ピストンが、前記ピストンの前記第１の状態と、前記第２の状態と、前記第３の状態との間の移動中に、前記流体が前記第２のボアから前記調査ツールの前記壁の前記少なくとも１つの第１の通路、第２の通路、又は第３の通路のうちのいずれか１つにそれぞれ流れることを可能にする複数の第４の通路を備える、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項９】
前記ピストンが、前記第１のボアの前記縦軸に沿って前記第１の状態と、前記第２の状態と、前記第３の状態との間で選択的に移動されるように適合される、請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１０】
前記ピストンが、前記第１のボアの前記縦軸を中心として前記第１の状態と、前記第２の状態と、前記第３の状態との間で選択的に回転されるように適合される、請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第１の通路が大量通路を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの第２の通路が高圧噴射通路を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第３の通路が前方噴射通路を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１４】
前記ピストンが、前記第１の位置にあるときに、前記流体が前記大量通路を通って前記ハウジングを出ることを可能にするが、前記流体が前記前方噴射通路を通って及び前記高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１５】
前記ピストンが、前記第２の位置にあるときに、前記流体が前記高圧噴射通路を通って前記ハウジングを出ることを可能にするが、前記流体が前記大量通路を通って及び前記前方噴射通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１〜請求項１４のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１６】
前記ピストンが、前記第３の位置にあるときに、前記流体が前記前方噴射通路を通って前記ハウジングを出ることを可能にするが、前記流体が前記大量通路を通って及び前記高圧噴射通路を通って流れるのを阻止する、請求項１１〜請求項１５のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１７】
前記ピストンが、前記ピストンを前記調査ツールの本体の前記縦軸に沿って移動させるために少なくとも１つのアクチュエータに作動的に接続される、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項１８】
前記アクチュエータがピストンチャンバを備え、前記ピストンチャンバが下方チャンバ及び上方チャンバを備え、前記下方チャンバと前記上方チャンバが、前記ピストンを前記調査ツールの前記本体の前記縦軸に沿って選択的に変位させるために流体接続される、請求項１７に記載の調査ツール。
【請求項１９】
前記アクチュエータが、前記ピストンを前記調査ツールの本体の前記縦軸に沿って移動させるために前記ピストンに作動的に接続されるスピンドルドライブウォームシャフトを備える電気モータを備える、請求項１８に記載の調査ツール。
【請求項２０】
前記アクチュエータが、前記ピストンを前記調査ツールの前記本体の前記縦軸に沿って選択的に回転させるために前記ピストンの遠位端に作動的に接続される電気モータを備える、請求項１７に記載の調査ツール。
【請求項２１】
前記流体が外スリーブの出口を通過することを可能にする前記本体の前記複数の通路と流体連通される前記出口を備える前記外スリーブをさらに備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２２】
前記高圧噴射通路が、前記流体をフィルタするための高圧フィルタノズルを備える、請求項１２〜請求項２１のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２３】
前記調査器具がカメラを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２４】
電気モータ及び前記調査器具に電気的に接続されるように適合された電気エネルギー源をさらに備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２５】
前記エネルギー源が、前記調査ツールの前記本体によって受け入れられるように適合されたバッテリを備える、請求項２４に記載の調査ツール。
【請求項２６】
前記調査ツールの本体の前記近位端が一方向フリップフラップ弁を備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２７】
前記調査ツールの前記本体の前記近位端が一方向フラップパップを備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２８】
前記調査ツールの前記本体の前記遠位端が、屑を収集するように適合されたバスケットを備える、先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツール。
【請求項２９】
先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるドリルストリング。
【請求項３０】
先行する請求項のいずれか一項に記載の調査ツールを備えるダウンホールカメラ。
【国際調査報告】
2017516005.tif 000018
2017516005.tif 000019
2017516005.tif 000020