ダウンザホールハンマーによるインパクトロータリー掘削の操作方法
インパクトロータリー掘削の操作方法は、回転するドリルパイプ柱の下端とコアリングドリルの間にダウンザホールハンマーを設置し、インパクトパルス、ドリルビットの軸方向圧力、ドリルパイプの回転トルクが同時にドリルビットに作用して、掘削とコア採取を実現することです。 この掘削方法は、19世紀初頭にヨーロッパで始まりました。中国地質部は1958年に研究を開始し、1970年代に急速に発展しました。 その主な利点は、硬い岩石層での掘削速度とラウンドフィートの長さを大幅に向上させ、ボーリングホールの曲がり具合を減らし、掘削コストを大幅に削減できることです。 インパクトロータリー掘削は通常、2種類のハンマーによって実現されます。 1つは掘削流体のエネルギーで駆動するハンマーを使用するもので、油圧インパクトロータリー掘削と呼ばれ、もう1つは圧縮空気で駆動する空気圧ハンマーを使用するもので、空気圧インパクトロータリー掘削と呼ばれます。 以下では、主に油圧インパクトロータリー掘削を紹介します。
油圧衝撃回転掘削システムは、泥ポンプを使用して掘削フラッシング液をドリルパイプを通してハンマーに送り込み、油圧ハンマーを駆動してコアチューブとドリルビットに衝撃を与えます。 ドリルパイプは掘削リグによって駆動され、ドリルビットを回転させて加圧します。 この掘削方法は、ロープコアリングドリルツールと組み合わせることもできます。ロープコアリング油圧衝撃回転掘削と呼ばれます。 掘削を開始する前に、油圧ハンマーと槍先に吊り下げられた内側のコアチューブを地面からロープコアリングドリルパイプに入れ、次に掘削フラッシング液をドリルパイプに送り込んでハンマーを駆動し、掘削とコアリングを行います。 戻りの最後に、細い鋼線ロープを使用してサルベージデバイスを配置し、ハンマーと内側のコアチューブを専用のウインチで地面から持ち上げます。
油圧ハンマーは、インパクトロータリー掘削の主なツールです。その動作原理によると、正作用、複作用、反作用の3つのタイプに分けられます。衝撃周波数に応じて、周波数が40Hzを超えるものは高周波ハンマーであり、ダイヤモンドドリルビットを装備することができます。岩石破砕は主に回転によって行われ、衝撃によって補助されるため、油圧ロータリーインパクト掘削と呼ばれます。周波数が40Hz未満のものは低周波ハンマーであり、多くの場合、超硬ドリルビットが装備されています。岩石破砕は主に衝撃によって行われ、回転によって補助されるため、油圧ロータリーインパクト掘削と呼ばれます。
