ダイヤモンドドリルビットの操作ルール：最初の10メートルでビットをダメにする5つのミス
ダイヤモンドドリルビットは摩耗するのではなく、破壊される。全回転数で穴の底に落としてしまう作業員、ビットが研磨し始めても押し込み続ける掘削作業員、深い穴からドリルストリングを急いで引き抜いて地層を崩してしまう作業員などによって破壊されるのだ。すべてのダイヤモンドビットには、数百メートルという潜在的な耐用年数がある。しかし、ほとんどのビットは、掘削の最初と最後の5メートルで犯されるミスによって、その寿命に達することができない。
ダイヤモンドビットを使って掘削する場合（井戸掘削、探査、地質調査など）、これらのルールを守ることが、ビットの寿命を左右します。
ルール1：ダイヤモンドビットは切削する。ハンマーで叩いたり、削ったり、ブルドーザーで押し潰したりするものではない。
ダイヤモンドビットは研削によって機能します。クラウン面に露出したダイヤモンド粒子（マトリックスに埋め込まれた天然ダイヤモンドであれ、含浸層に埋め込まれた合成ダイヤモンドであれ）が、岩石をミクロン単位で削り取ります。このビットはローラーコーンのように岩石を粉砕するわけではありません。PDCのように岩石をせん断するわけでもありません。研削するものであり、効果的に研削するには特定の条件が必要です。
ダイヤモンド掘削の第一のルールは、ビットが切削していないときは無理に押し込まないことです。掘削速度が急激に低下した場合（徐々にではなく、突然）、孔底で何らかの変化が生じたと考えられます。ビットがダイヤモンド粒子では効果的に研磨できない硬い介在物に当たったのかもしれません。ビット先端を塞ぐ緩んだコアがあるのかもしれません。環状空間を、剥離した岩盤の塊が詰まっているのかもしれません。
いずれの場合も対応は同じです。ドリルを止めて、ストリングを引いてください。重りを追加したり、回転数を上げたり、詰まりを洗い流そうとしてポンプを強く回したりしないでください。切削できないものに当たって回転しているダイヤモンドビットは、切削面を研磨しているだけです。ダイヤモンドは表面が曇り、マトリックス本体が熱くなり、見た目は問題なくてもビットの機能は鈍くなります。曇ったダイヤモンドは現場で修復できません。ビットはもう使い物になりません。
リーミングとクリアリングにも同じルールが適用されます。前のビットでできた狭い穴をリーミングするためにダイヤモンドビットを使用しないでください。底に残ったコアの破片を取り除くために使用しないでください。坑内に落ちた鋼鉄製の工具や継手を貫通するために使用しないでください。ダイヤモンドビットは未加工の岩盤を切削するためのものです。それ以外の用途は乱用です。
ルール２：新しいビットには慣らし期間が必要
新品のダイヤモンドビットは、箱から出したばかりの状態では、完全な掘削条件に対応できる状態ではありません。先端のエッジが鋭利であったり、ダイヤモンドの露出が均一でなかったり、ビットがこれから掘削する岩石の種類に合わせて調整されていないためです。
慣らし手順（"dressing" または "initial grinding" と呼ばれる）は単純だが、譲れない。
ドリルビットをゆっくりと穴の底まで下ろします。通常のドリル荷重の約3分の1程度の軽い荷重をかけます。回転速度は毎分約100回転とゆっくりにします。この軽い荷重で約0.2～0.3メートル（約1フィート）ほど穴を開けます。その後、次の0.5メートルで徐々に荷重と回転速度を上げていき、通常のドリル深さまで掘り進めます。
最初の数デシメートルで何が起きているかというと、クラウン面のダイヤモンド粒子が異なる速度で露出していくのです。ダイヤモンドを保持している母材金属がわずかに侵食され、ダイヤモンドが最適な切削高さまで突き出ます。クラウン面は穴の底の形状に合わせて摩耗していきます。そして、ビットの形状における微細な不規則性（ゲージのわずかな真円度のずれ、製造時のわずかな表面粗さなど）は、岩石との摩擦によって滑らかに摩耗していきます。
新しいビットを使った最初の掘削は短めに行い、1～2メートルほどでビットを引き上げてクラウン面を点検してください。面全体に均一な摩耗が見られ、ダイヤモンドの露出が一定で、クラウンの形状が穴の形状と一致していることを確認してください。摩耗パターンが不均一な場合は、次の掘削に向けてパラメータを調整してください。ビットの状態が良好であれば、以降の掘削距離を長くすることができます。
ルール３：ビットが底に当たる前に回転を開始する
これは、他のどのミスよりも多くのビットを破損させる原因となる。回転を停止した状態でビットを穴の底まで降ろし、掘削作業員が駆動装置を作動させると、底で弦の全重量がかかった状態で静止しているビットが、完全に停止した状態から岩盤に向かって回転し始めるように指示されるのだ。
ダイヤモンドビットと岩石との間の静止摩擦を克服するために必要なトルクは、通常の回転トルクの数倍にもなることがあります。この急激なトルクの上昇は、ダイヤモンドを母岩から剥がしたり、クラウンに亀裂を入れたり、ビット本体の接続部に過負荷をかけたりする可能性があります。
正しい手順は次のとおりです。まず、ドリルビットを穴の底から数センチメートル手前まで下げます。次に、ポンプを始動してフラッシングフローを確立します。低速で回転を開始します。その後、ドリルビットを最後の数センチメートルまで下げ、岩盤に接触させます。ドリルビットは既に回転しており、フラッシングフローも確立され、ドリルストリングは圧縮ではなく張力状態にある状態で切削を開始します。最初の接触からすべてが動的かつバランスよく行われます。
ルール4：底から引き上げずに途中でロッドを追加しない
理想的には、ドリルストリングのサイズを適切に設定すれば、ロッドを追加することなくコア採取を完了できるはずです。しかし現実には、穴が予想よりも深い場合など、途中でロッドを追加する必要が生じることもあります。
ロッドを追加する必要がある場合は、まずビットを底から引き抜いてください。リグの接続を外し、新しいロッドを追加する間、ビットを穴の底に置いたままにしないでください。ロッドを追加している間、ビットが底に静止したままになっていると、ビットが切削屑層に沈み込み、クラウン周辺に詰まり、再起動できなくなったり、過負荷で再起動したりする可能性があります。
ビットを底から1メートルほど引き上げ、ロッドを追加してから、再び底まで下ろし、ルール3に従って再開します。
ルール5：ゆっくりと引き抜き、ポンプ動作を続ける
深い穴からドリルストリングを引き抜くのは、単に穴にドリルストリングを引き込むのとは逆の動作ではありません。ドリルストリングを上に引き上げると、ドリルストリングはボーリング孔内でピストンのように作用します。この上昇運動によってビットの下に吸引効果が生じ、孔内の圧力が低下し、地層流体、緩んだ岩石、または未固結物質がボーリング孔内に引き込まれる可能性があります。この吸引効果は、環状空間が最も狭く、ビットとコアバレルが最も大きな制限となる孔の下部で最も強くなります。
亀裂の入った地層、未固結の地層、または膨張した地層では、スワビングによって孔壁が引き込まれ、ストリングの後ろの掘削孔が崩壊することがあります。ストリング自体は問題なく引き抜けますが、崩壊した孔が残るため、再掘削が必要になります。
解決策：ゆっくりと（必要だと思うよりもゆっくりと）引き抜き、移動中はフラッシングポンプを常に作動させておく。連続的なフラッシング水の流れが、引き上げられる弦によって空いた空間を満たし、スワビングの原因となる圧力低下を防ぐ。特に繊細な地層では、半分の速度で引き抜き、ビットがカラーに到達するまでポンプを止めない。
