ローラーコーンビット

ローラーコーンビットは、岩石を掘削するために使用されるドリルビットであり、2つまたは3つの研磨回転コーンが岩石と堆積物を粉砕するのが特徴です。ローラーコーンビットは、通常、石油とガスの掘削に使用されます。^[1]ビットを流れるウォータージェットが岩石をスラリーで洗い流します。^[2]

20世紀初頭の米国南部の石油ブームは、井戸を掘るためのより効率の良いドリルビットの必要性につながりました。スピンドルトップのガッシャーの後、ハワード・R・ヒューズ・シニアは、石油の需要の高まりと、より硬い岩層に対する標準的なフィッシュテールビットの無効性を認識しました。最初のローラーコーンの特許は、回転式ロックビットに対するもので、1909年にアメリカの実業家で発明家のハワード・ヒューズ・シニアに与えられました。それは、2つの連動するコーンで構成されていました。アメリカの実業家ウォルター・ベノナ・シャープは、ヒューズと非常に密接に協力してロックビットを開発しました。このビットの成功により、シャープ・ヒューズ・ツール・カンパニーが設立されました。1933年、ラルフ・ニューハウスを含む2人のヒューズの技術者が、3つのローラーコーンを持つトリコンビットを発明しました。しかし、ヒューズは2000年でも世界のドリルビット市場の40％を占めていた。^[3]

ローラーコーンビットは、ほとんどのドリルビットの一般的なオーガー型デザインではなく、ヘッドにローリングコーンを使用しているのが特徴です。岩石の硬度は、適切なドリルビットを選択する際に考慮される決定要因の 1 つです。ビットの切削構造は岩石層によって異なります。より柔らかい層は、間隔が広く突出した長い歯を持つローラーコーンビットで掘削されますが、より硬い層は、間隔が狭く歯が短いビットで掘削されます。ローラーコーンビットは汎用性が高く、多くの層タイプを切削できます。機械加工されたヘッドを持つコーンは、ビットの歯の摩耗が無視できる用途で使用されます。これらのビットは通常、鋼から機械加工され、より大きく、より攻撃的な歯を持っています。一方、タングステンインサートを備えたコーンは、ドリルビット全体ではなくインサートのみを交換することが望ましい、摩耗の激しい用途で使用されます。また、歯が小さい傾向があります。^{[4] [5]}

掘削ビットは、地球の表面と石油/ガス貯留層の間にある多くの岩石層を貫通するために必要な切削を行うために、ドリルストリングの端に追加されるアタッチメントです。穴が掘削されると、適切なケーシングが挿入され、坑井層を密閉することがあります。^[6]

ビットは、内部ベアリングに基づいてさらに分類されます。各ビットには3つの回転コーンがあり、掘削中にそれぞれが独自の軸を中心に回転します。ビットが掘削リグに固定されている間、ドリルパイプは時計回りに回転し、ローラーコーンは反時計回りに回転します。各ローラーコーンは、ベアリングの助けを借りて独自の軸を中心に回転します。ベアリングは、主にオープンベアリングビット、シールベアリングビット、ジャーナルベアリングビットの3種類に分類されます。^[7]

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