インパクトロータリー掘削用ダウンザホール(DTH)ハンマーの操作方法
インパクトロータリー掘削法では、回転するドリルストリングの下端とコアリング/ドリルアセンブリの間にダウンザホール(DTH)ハンマーを設置し、衝撃パルス、ビットの軸方向荷重、ドリルストリングトルクがビットに同時に作用して、掘削とコア回収の両方を可能にします。 この方法は、19世紀初頭にヨーロッパで生まれました。 中国では1958年に研究が始まり、1970年代に開発が加速しました。 その主な利点は、硬岩での掘削速度の大幅な向上、1回の掘削あたりの前進距離の延長、穴のたわみの低減、掘削コストの大幅な削減です。 インパクトロータリー掘削は、掘削流体で駆動する流体駆動ハンマー(泥駆動または油圧DTH)と圧縮空気で駆動する空気駆動ハンマー(空気圧DTH)の2種類のハンマーによって実現されます。 以下では、泥駆動(油圧)インパクトロータリー法に焦点を当てます。

泥水駆動衝撃回転掘削システム 泥水駆動システムでは、泥水ポンプが掘削流体をドリル ストリングを通してハンマーに送り、油圧ハンマーを駆動して内部コア チューブとビットに衝撃を与えます。ドリル ストリングはリグによって回転して加重され、トルクと軸方向荷重を提供します。 この方法は、ワイヤライン コアリング ツールと組み合わせることができ、その場合はワイヤライン泥水駆動 DTH 回転コアリングと呼ばれます。 掘削を開始する前に、泥水駆動ハンマーと内部コア チューブ (ワイヤライン回収ヘッドによって吊り下げられている) を地表からコア バレルに降ろします。 次に、掘削流体がドリル ストリングにポンプで送り込まれ、ハンマーを駆動して掘削とコアリングを行います。 作業終了時には、細い鋼製ケーブルと、専用ウインチで操作される回収ツールを使用して、ハンマーと内部コア チューブを地表まで引き戻します。
泥動力ハンマーの種類とビットの選択 泥動力(油圧)ハンマーは、インパクトロータリー掘削の主要ツールです。動作原理により、順作動型、複作動型、逆作動型の 3 種類に分類されます。衝撃周波数により、2 つのカテゴリに分類されます。1 つは高周波ハンマー(40 Hz 以上)で、ダイヤモンド ビットと組み合わせて使用し、回転による衝撃を補助的な破砕機構として主に利用します(泥動力回転衝撃掘削と呼ばれることが多い)。もう 1 つは低周波ハンマー(40 Hz 以下)で、通常は硬質合金または超硬ビットと組み合わせて使用し、回転による衝撃を補助的な動作として主に利用します(泥動力衝撃回転掘削と呼ばれることが多い)。




