半自動型のドリルロッド取扱装置および方法、ハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせ、並びに、双方を備えたドリルロッド取扱システム

本発明は、一般的には、ドリルロッド取扱装置および方法に関し、より詳細には、ドリルストリングを組み立ておよび分解し、さらに、複数のドリルロッドをドリルロッド積載プラットフォーム等と掘削リグとの間で搬送するために、主要ウィンチおよび牽引プラグをアダプタと共に備えた種類の掘削リグにおいて用いられる半自動型のドリルロッド取扱装置および方法に関する。

さらに、本発明は、このような半自動型のロッド取扱装置において使用可能なハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせに関する。

また、本発明は、上述のドリルロッド取扱装置、並びに、ハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせを含むドリルロッド取扱システムに関する。

ダイヤモンドコア掘削などの岩石掘削プロセスにおいて、ドリルビットは、ねじ式接続によって接続された複数のドリルロッドセクションまたは複数のパイプセクションによって構成されたドリルストリングの底部に取り付けられる。典型的には、掘削リグは、孔を掘削するために用いられる器具を支持および誘導するのためのマスト(垂直棒)を備え、該マストは、リグの動作時にドリルストリング中心線を規定する。さらに、掘削リグは、ドリルストリングを上下に移動させるために必要な制御/フィードシステムと、典型的にはこのフィードシステムに接続された上部ヘッド駆動部またはチャック駆動部のいずれかを含む回転ユニットとを備える。

岩石掘削における中心的動作は、複数のドリルストリングロッドを取り扱うこと(すなわち、複数のドリルロッドを、マストとロッド積載ラック、水平プラットフォームまたはいくつかの種類のマガジンとの間において搬送し、さらに、ドリルストリングに対して複数のドリルロッドを追加または取り外しすること)であり、この作業は、「トリッピング」として一般的に知られている。トリッピングにおいて、ドリルストリングは、掘削リグのマストにおいて、一度に1結合(1ジョイント)組み立てられるかまたは分解される。これらは、手間のかかる動作であり、労働者の事故の原因にもなり易い。

ドリルロッドは、ねじ式ピン(または雄ネジ)端部および反対側のねじ式ボックス(または雌ネジ)端部を有し、通常は、ねじ式ボックス端部から持ち上げられる。ドリルロッドは、一般的に、プラットフォーム上に、長手方向の多層配置で積載され、そのねじ式ボックス端部は、掘削リグに近接する(すなわち、掘削リグに対面する)プラットフォームの端部において、一列に整列されている。

ダイヤモンドコア掘削において、ウィンチケーブル端部に締結された主要ウィンチおよび牽引プラグは、一般的に、掘削動作時においてドリルストリングを組み立ておよび分解し、さらに、複数のロッドを、その積載位置からマストへ個々に搬送する(またはその逆)ため、用いられる。牽引プラグは、その一端上にホイストケーブルの取付手段(例えば、リフティングアイ(吊り上げ用アイボルト)または取っ手等)を有する固体金属製の円筒型要素であり、他方の端部は、(雌ねじ式端部によって)ロッドの直径に応じた多様なアダプタと取り外し可能に接続されるよう構成されている。アダプタは、一般的には、牽引プラグおよびドリルロッドのねじ式ボックス端部中へそれぞれ螺合されるねじ式端部を有する円筒型金属要素である。ドリルロッドへの牽引プラグの螺合または螺合解除は、通常、人手による作業を通じて行われ、ドリルストリングの組み立ておよび分解では、ドリルロッドスピナーなどのドリルストリング機械的手段も用いられる。

ドリルロッドは極めて高重量の要素であり、さらに、その端部は鋭利であり得るため、オペレータがロッドを取り扱う際に負傷することを回避するために、特殊な技術が用いられる。積載位置とマストとの間で複数のロッドを個々に搬送する際に、人手による取扱が必要となることを回避するため、機械的な旋回および把持用のアームが、ドリルロッドの把持および移動のために開発されている。しかしながら、これらの自動ロッド取扱デバイスは、複雑な機構によって構成され、これらのうち多数は、スタンドアローンユニットではなく、特別に掘削リグに取り付けられているか、または掘削リグと一体化されているため、これらの機構を取り付け可能とするために、大幅な変更・改造が必要になる。また、これらのうちの多くのものは、上に概要を述べた手動の手段よりもずっと低速であり、また、主要ウィンチおよび牽引プラグをアダプタと共に用いることによって得られる速度およびシンプルさを大きく活用できているものもほとんど無いため、これらを利用しようという動機が低くなる。

本発明の目的は、上記問題に対処し、少なくとも部分的に解消する半自動型のドリルロッド取扱装置を提供することである。

この点について、本発明の第1の目的は、ドリルストリングを垂直方向に組み立ておよび分解し、さらに、ドリルロッドをマストから上下させるために、主要ウィンチおよび牽引プラグを備えた種類の掘削リグと共に用いられるように構成された半自動型のドリルロッド取扱装置を提供することである。該装置は、動作においてシンプル、安全、迅速かつ経済的であり、また、製造においてもシンプルかつ経済的である。

さらに、本発明の装置は、掘削リグの変更・改造を全くせずとも、独立型の(すなわち、自立型または自律型の)ユニットとして搬送可能および取り付け可能であることが望ましい。特に、該装置は、ドリルロッドジャッキアッププラットフォーム上に取り付け可能であるが、任意の適切な隣接構造に取り付け可能であることが好ましい。

さらに、本発明の目的は、半自動型のドリルロッド取扱装置を、上部ヘッド駆動部およびチャック駆動部の双方と共に用いることができるようにし、さらに、掘削リグを傾斜孔および垂直孔の双方におけるトリッピング動作に適するようにすることである。

本発明のさらなる目的は、ハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせを用いて、特に、ドリルロッドをマストから上下させる際において、ドリルロッドから牽引プラグを、手動で螺合および螺合解除する必要性を無くすことである。このような場合、この組み合わせは、上述したもののような半自動型のドリルロッド取扱装置と共に用いられ、さらに、自動化された機械的手段が利用できない場合において、ドリルストリングの組立/分解においても用いられる。これにより、手動労力を最小限にしつつ、牽引プラグのドリルロッドへの締結を安全かつ一貫して行うことが可能になる。

本発明のさらなる目的は、上述の半自動型のドリルロッド取扱装置を、上述のハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせと共に含むドリルロッド取扱システムを提供することである。

本発明の最後の目的は、このような動作およびドリルストリングの垂直方向の組立および分解のために、主要ウィンチおよび牽引プラグを備えた種類の掘削リグのマストから、半自動の形態で、ドリルロッドを上下させるためのシンプル、簡単、安全かつ経済的なドリルロッドの取扱方法を提供することである。

発明の概要 本発明の半自動型のドリルロッド取扱装置は、既に上述したように、ドリルストリングを組立および分解し、さらに、複数のドリルロッドを掘削リグとドリルロッド積載プラットフォームとの間で搬送するために、主要ウィンチおよび牽引プラグをアダプタと共に備えた種類の掘削リグと共に用いられるように構成されている。共通して、掘削リグは、ドリルストリング中心線を規定するマストを有し、さらに、プラットフォームは、掘削リグに対して近位の端部および掘削リグに対して遠位の端部を有し、掘削リグの隣に配置されている。

半自動型のドリルロッド取扱装置は、主要要素として、 プラットフォームの近位の端部の上方に配置された横断方向の高架水平桁上において、プラットフォームの長手方向軸の片方の側に、プラットフォームの長手方向軸に対して実質的に平行に取り付けられた長尺ブームであって、長尺ブームは、高架水平桁上において軸方向および横断方向の双方に位置調節可能であり、かつ、高架水平桁に対して垂直な垂直面内において角度的に位置調節可能である、長尺ブームと、 ドリルロッドのボックス端部に螺合された牽引プラグおよび主要ウィンチを組み合わせて、複数のドリルロッドを掘削リグとプラットフォームとの間で搬送することを支援するように、長尺ブームに沿って長手方向に移動可能であるドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段とを含む。

半自動型のドリルロッド取扱装置においては、ジャッキレッグを各角部中に含む、実質的に矩形のジャッキアッププラットフォームが設けられており、該プラットフォームは、第1または掘削リグに対して近位の端部と、第2または掘削リグに対して遠位の端部とを有し、掘削リグの隣に配置されており、高架水平桁は、好ましくは、プラットフォームの第1の端部に配置されたジャッキレッグのうちの1つから片持ち梁式に突出して取り付けられている。あるいは、高架桁は、プラットフォームの片側に隣接して配置され、かつ、実質的にプラットフォームの近位の端部、または、その近隣に配置された別個の垂直棒または柱状構造物上に支持されていてもよい。

長尺ブームの位置を、高架桁の軸方向において調節するために、装置は、長尺ブームを該軸方向に移動させ、さらに、長尺ブームが所望の位置に到達した際に、長尺ブームを高架水平桁上の所定箇所でロックするための手段を含み得る。あるいは、長尺ブームは、どの要素が高架水平桁を支持するかに応じて、高架水平桁およびジャッキレッグ、または別個の構造に、堅く接続されていてもよく、また、長尺ブームが所望の位置に到達した際に、半自動型のドリルロッド取扱装置を設計通りに動作させるために、該方向に移動され、かつ、所定箇所でロックされる手段を含み得る。

好適には、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段は、装置の長尺ブームに沿って移動可能である溝付き移動ローラを含む。該溝付き移動ローラは、ドリルロッドおよびウィンチケーブルをその上方においてスライド可能に受け入れ可能な寸法および形状にされている。詳細には、溝付き移動ローラは、長尺ブーム上においてスライド可能なキャリッジ上に取り付けられる。ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段のための駆動手段として、油圧モータおよびチェーンアセンブリが好適である。しかしながら、他の駆動手段も利用可能である(例えば、油圧シリンダまたはラックアンドピニオン型システム)。

装置は、プラットフォームに対するロッドの積み込みまたは積み降ろしをそれぞれ行うためのクレーンを含み得る。また、プラットフォームは、現場での取付容易性およびサポートトラック上での搬送のため、トラック取り付け型、かつ、自走型であってもよい。

装置は、規定の範囲またはプラットフォームの長手方向軸の近隣から、またはそこへ、複数のドリルロッドを搬送するように設計されている。そのため、プラットフォームの側部のより近隣に並べられた複数のロッド、または、所定箇所まで搬送することが必要な複数のロッドを、長手方向軸の近隣からまたはそこへ手動で搬送する(回転させる)必要がある。そのため、プラットフォームは、この動作を実行するための自動ドリルロッドシフタ機構を含み得る。

本発明の別の実施形態において、ハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせが提供される。

牽引プラグは、ドリルロッドのねじ式ボックス端部と螺合される雄ネジまたはピンねじ式端部と、ウィンチケーブルとの接続のために軸方向に突出したリフティングアイまたは突起要素を有する反対側の端部とを備えた実質的に円筒型のボディを有する点において、本質的に既存モデルに類似する。しかしながら、本発明の牽引プラグは、それとの機械的係合のために構成された外面を有する中央ボディ部をさらに含む。好適には、中央ボディ部は、長手方向に複数のスプラインが形成された外面を有する。

牽引プラグスピナーは、一方の端部において、ドリルロッドを把持するためのグリッパー手段を含み、他方の端部において、牽引プラグと係合して回転させて、ドリルロッドに対するプラグの螺合または螺合解除を行う回転手段を含む。好ましくは、グリッパー手段は、一対の対向する回動ロッド把持顎部を含み、回転手段は、牽引プラグの中央ボディ部のスプラインと噛み合うように構成された歯部セットを有する対向するギアセットを含む。一対のハンドルが、スピナーを操作するために、スピナー本体の各側部から延出しており、上部上において、ドリルロッド積載および掘削リグのためのフィード施設上またはそれの隣の近隣上において適切な構造からスピナーを懸下させるための突起を有している。

非使用時において、複数のドリルロッドが積載されているプラットフォームとマストとの間で、ドリルロッドが搬送される際、牽引プラグスピナーは、ドリルロッドの移動線から離れた位置に保持される。動作時において、プラットフォーム上の(マストへ吊り上げられる予定であるか、マストからプラットフォームへ積み下ろされたばかりである)選択された積載ドリルロッドのねじ式ボックス端部と直線状に並べられ、かつ、接触している位置まで牽引プラグを移動させた後、スピナーをその保持位置から、牽引プラグおよび選択されたロッド上へと手動移動させて、ここで先ずスピナーが作動されて、ドリルロッドを一対の顎部によって把持し、次に、ギアを牽引プラグのスプライン状の外面と係合させて、牽引プラグをドリルロッドに対して回転させる。スピナーのギアは、好適には、油圧モータによって回転され、その結果、牽引プラグがドリルロッドへ螺合されるか、締結されるか、または、その逆が行われ、牽引プラグを接続が緩められ、牽引プラグの螺合解除が必要に応じて行われる。

また、本発明は、上述の半自動型のロッド取扱装置と、上述のハンドヘルドスピナーおよび牽引プラグの組み合わせとを含むロッド取扱システムを含む。ハンドヘルド牽引プラグスピナーは、懸下され、平衡および懸下機構上において揺動可能である。

本発明の好適な実施形態において、平衡および懸下機構は、回動支持アームと、張力がかけられたケーブルとを含む。平衡および懸下機構は、プラットフォームの長手方向軸に対して、長尺ブームの反対側のプラットフォームの側部上に配置され、少なくともジャッキアッププラットフォームの長手方向軸に対する横断方向において移動可能であり、これにより、牽引プラグスピナーのための事前規定された作業領域と、ドリルロッドをプラットフォームに対して上昇および下降させるための充分な隙間とが得られる。張力がかけられたケーブルは、一端が回動アームへ固定され、他端には、牽引プラグスピナーを保持するためのフックが設けられている。張力がかけられたケーブルにより、器具が本質的に無重量化されて、取扱が極めて容易になる。回動アームは、プラットフォームの第1の端部においてジャッキレッグ上で支持されていてもよいし、あるいは、ジャッキアッププラットフォームの側部に固定された垂直棒または柱状構造物上に支持されていてもよい。

回動アームの代わりに、別の適切な構造を用いて、牽引プラグスピナーを張力がかけられたケーブルから懸下させ、動作可能位置とドリルロッドの移動線から離れた保持位置との間で移動させることも可能であることが理解されるべきである。例えば、高架水平桁アセンブリ上に移動可能ローラを設けて、張力がかけられたケーブルをこのローラに接続してもよい。

装置の主要な作動可能要素(長尺ブーム位置決め手段、キャリッジ)、ハンドヘルドスピナーの顎部およびスピナーギアは、一般的に油圧を動力源とし、プラットフォームに接続されたオペレータコンソールまたはリモートコントロールから制御される。

装置の動作の準備において、最初に、長尺ブームの位置を、高架水平桁上において調節し、掘削リグの隣のプラットフォームの位置と組み合わせ、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段が、長尺ブームに沿ってドリルマストに向かって最大移動させられることにより、ウィンチおよび牽引プラグにより、ドリルストリングの組立または分解が可能となる。基本的に、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段の最大移動位置において、ドリルロッドが装置によって取り扱われ、移動ローラの溝部を通じて送られて、ドリルストリングの中心線と直線状に並ぶように、調節が行われる。

ドリルロッドをプラットフォームから掘削リグのマストへ搬送するために、先ず、主要ウィンチケーブルおよび牽引プラグと、その端部に取り付けられた必要なアダプタとを、ドリルロッドのボックス端部の上方に垂直に配置されたドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段の溝付き移動ローラを通じて送る必要がある。その後、牽引プラグアダプタは、プラットフォーム上の複数のドリルロッドの多層配置上に中央配置された(すなわち、プラットフォームの長手方向軸の近隣に配置された)ドリルロッドのボックス端部へ螺合される。本発明の好適な実施形態において、このステップは、本発明のハンドヘルド牽引プラグスピナーの支援によって、上述されたように実行される。

牽引プラグがドリルロッドへ完全に締結されると、リグの主要ウィンチが作動させられて、先ず、ドリルロッドのボックス端部をプラットフォームから牽引および同時に上昇させて、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段を介して移動させる。ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段は、長尺ブームに沿って適切に移動されて、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段がマストに向かって長尺ブームに沿って最大移動点まで完全に移動し、ドリルロッドが組立のためにドリルストリングと直線状に並ぶ地点までドリルロッドを上昇させるまで、ドリルロッドと常に接触を維持する。

ドリルロッドを掘削リグから下降させるには、ステップは同じであるが、逆の順序で行われる。

本発明の理解を助けるために、添付図面を参照しつつ、本発明について説明する。

図1は、本発明の半自動型のドリルロッド取扱装置の等角図であり、特に、非使用時の互いに異なる複数の要素の配置を示す。

図2は、ドリルロッドをジャッキアッププラットフォームから上昇させて、掘削リグのマストへと搬送させたときの、本発明の半自動型のドリルロッド取扱装置の動作時における側面図であり、特に、ドリルロッドが、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段を通じて送られる牽引プラグおよびウィンチケーブルに接続された段階を示す。

図3は、図2のシステムを示し、特に、ドリルロッドがジャッキアッププラットフォームからさらに上昇されており、さらに、上方に向かって傾斜されているときの段階を示す。

図4は、図2のシステムを示し、特に、ドリルロッドがさらに上昇され、上方にさらに傾斜されており、さらに、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段上に配置され、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段が、ドリルロッドとの接触を常に維持するよう長尺ブームに沿って移動され、ドリルロッドが、実際に今にも上昇してプラットフォームから離れるところであり、牽引プラグが、リグのマスト上に保持される点に到達する段階を示す。

図5は、図2のシステムを示し、特に、ドリルロッドがマストの最終位置に到達し、掘削リグの駆動ヘッドに接続されようとしている段階を示す。

図6は、本発明に係る牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせの等角図を示す。

図7は、本発明のドリルロッド取扱システムの等角図を示し、特に、ドリルロッドが本発明の牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせと係合しているときのそれぞれ異なる複数の要素の配置を示す。

図面を参照して、本発明の例示的実施形態が図示される。図中、以下の構成要素が区別される。 ・ドリルロッド取扱システム1 ・ドリルロッド2 ・掘削リグ3 ・上方駆動部4 ・マスト5 ・主要ウィンチ6 ・ウィンチケーブル7 ・牽引プラグ8 ・アダプタ9 ・ロッドスピナー10 ・プラットフォーム11 ・長手方向軸12 ・プラットフォームの第1または近位の端部13 ・プラットフォームの第2または遠位の端部14 ・プラットフォームの側部15 ・ジャッキレッグ16 ・トラック17 ・ドリルロッド取扱装置18 ・長尺ブーム19 ・高架水平桁20 ・ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21 ・溝付き移動ローラ22 ・キャリッジ23 ・ハンドヘルド牽引プラグスピナー24 ・ギア25 ・顎部26 ・ハンドル27 ・突起28 ・平衡および懸下機構29 ・回動支持アームアセンブリ30 ・張力ケーブル31 ・スプライン32

図1において、ジャッキアッププラットフォーム11が、各角部にそれぞれ設けられた4本のジャッキレッグ16を基礎として保持されている様子が図示されており、ジャッキアッププラットフォーム11は、上方デッキ上において、多層配置で積載された複数のドリルロッド2を有している。図示のプラットフォームは、トラック17上に取り付けられ、現場での容易な取り付け、および、サポートトラック上への搬送のために自走式になっている。しかしながら、必ずしもそうでなくてもよく、本発明は、自走式または非自走式の任意の適切なドリルロッドプラットフォームと共に用いられ得る。

本発明の半自動型のドリルロッド取扱装置18の長尺ブーム19は、横断方向の高架水平桁20上に支持される。横断方向の高架水平桁20は、ジャッキアッププラットフォーム11の第1の端部13のジャッキレッグ16のうちの1つから、片持ち梁のように突出している。本装置のドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21は、長尺ブーム19に沿ってスライドするキャリッジ23上に取り付けられた溝付き移動ローラ22を含む。

図2〜図5には、本発明に係るドリルロッド取扱装置18が上方駆動部4を有する掘削リグ3と共に動作する様子が図示されている。本発明において必要なように、掘削リグ3は、主要ウィンチ6および牽引プラグ8をアダプタ9と共にさらに含む。図示される本発明の例示的実施形態において、掘削リグは、トラック上に取り付けられたドリルマスト5を含む。マスト上には、トリッピング動作のためのロッドスピナー10が取り付けられているため、マストは、ドリルストリング中心線(図示せず)を規定する。

図の長尺ジャッキアッププラットフォーム11は、第1の端部13が掘削リグ3に隣り合った状態で動作のために配置され、複数のドリルロッド2は、プラットフォーム内において、長手方向の多層配置で積載されており、ドリルロッドのボックス端部は、プラットフォームの近位の端部に配置され、掘削リグ3に対向している。先ず、長尺ブーム19を高架水平桁20上の位置に調節し、掘削リグ3の隣のプラットフォーム11の位置と組み合わせ、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21を長尺ブーム19に沿ってドリルマスト5に向かって最大移動させることにより、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21が、ドリルストリング中心線と直線状に並べられて、ドリルストリングの組立が可能となる。次に、主要ウィンチケーブル7が、牽引プラグ8および必要なアダプタ9と共に、掘削リグ3から、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21の溝付き移動ローラ22上に送られる。

ドリルロッドをプラットフォームから掘削リグのマストへ搬送するため、以下のステップが行われる。

1.先ず、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21が、プラットフォームの近位の端部の上方に垂直に配置される。その後、牽引プラグ8が、アダプタ9と共に、プラットフォーム上の複数のドリルロッドの多層配置上に中央配置されたドリルロッドのボックス端部に螺合される(図2)。

2.牽引プラグ8を完全に締結されると、主要ウィンチ6が作動されて、牽引プラグおよびドリルロッドがドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21の移動ローラ22の溝を通じて送られるまで、ロッドのボックス端部により、選択されたドリルロッド2がプラットフォーム11から持ち上げられ(図3)、その後、ドリルロッドを掘削リグへ搬送するように、主要ウィンチによってマストに向かって牽引されつつ、同時に持ち上げられる。このような動作は、長尺ブーム19に沿って掘削リグに向かって必要に応じて移動するドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21と協働することにより実行され、ドリルロッドとの接触を常時維持し、支持する。

3.主要ウィンチ6は、牽引プラグが掘削リグマストと接触し(図4)、ドリルロッドがプラットフォームから持ち上げられて離れるまで、ドリルロッドの牽引および持ち上げを継続し、その結果、ドリルロッドのみがウィンチケーブル7から懸下され、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21上で支持される。

4.主要ウィンチ6がドリルロッドの持ち上げおよび牽引を継続しているとき、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21が、長尺ブーム19に沿ってマスト5に向かって最大移動距離点まで全体的に徐々に移動されると、ドリルロッド2が、ドリルストリングとの組立のために、ドリルストリング中心線と直線状に並べられる(図5)。

5.ドリルロッドをドリルストリングと組み立てる際、ドリルロッドをマスト中において主要ウィンチ6によって下降させ、ピンねじ式端部がドリルロッドスピナー10によって既に配置されているドリルストリングへ螺合される。その後、ドリルロッド2を孔中へ下降するドリルストリングと共に、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21を通じて下降させて、牽引プラグ8およびアダプタ9をドリルロッドスピナー10または他の手段によって取り外せるようにする。その後、牽引プラグ8およびアダプタ9を主要ウィンチ6によって持ち上げて、プラットフォームから掘削リグへと搬送すべき別のロッドのために、プラットフォーム11の近位の端部の上方において垂直に再配置する。

このプロセスを必要な回数だけ行う。

ドリルロッドを掘削リグからプラットフォームへ搬送するために、逆の手順を以下に説明するように行う。

1.先ず、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21を、溝付き移動ローラを通じて送られた牽引プラグおよび必要なアダプタ、並びに、主要ウィンチケーブルによって、長尺ブームに沿ってマストに向かう最大移動点に配置する。ウィンチケーブルおよび牽引プラグをアダプタと共に下降させ、ドリルロッドスピナー10の支援により、ドリルストリング上部にあるドリルロッドのボックス端部へ螺合させる。

2.その後、ドリルロッドスピナー10または他の手段によって、ドリルロッド2がドリルストリングから螺合解除されるまで、ドリルロッド2を主要ウィンチによって上昇させる。螺合解除後、ドリルロッド2をドリルストリングから上昇させて、移動ローラ上において支持される高さまで上昇させる。

3.その後、ドリルロッドが下降され、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21が長尺ブームに沿ってプラットフォームの方向に移動させられ、ロッドのボックス端部を保持する主要ウィンチによってジャッキアッププラットフォームへと搬送させられる。ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段により、ロッドがプロセス中において、プラットフォームに向かって牽引される。このプロセスにおいて、牽引プラグが掘削リグマストと接触する。一方、ドリルロッドは牽引ケーブルから懸下され、ドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21上に支持される。その後、ロッドが掘削リグマストから離隔方向に移動させられる。ドリルロッドのピン端部は、プラットフォームに近づき、最終的には重力によりプラットフォームへ落下する。この段階全体において、ドリルロッドとの接触を常時維持するように、必要に応じて、移動ローラが長尺ブーム19に沿ってジャッキアッププラットフォームに向かって移動させられる。

4.ドリルロッドのねじ式ピン端部がプラットフォーム(またはその上に積載されたドリルロッド上部)へ落下すると、プラットフォームの近位の端部の上方に垂直に配置された箇所に移動ローラが到達し、ドリルロッドのピン端部がプラットフォームの第2の端部に到達し、さらに、最終的にロッドがプラットフォームへ完全に落下するまで、ロッドは、重力によりプラットフォームの第2または遠位端部に向かってスライドする。

5.ドリルロッドがプラットフォーム上に完全に配置された状態において、牽引プラグおよび必要なアダプタを螺合解除し、その後、ドリルストリング上部において、次のロッドのために、ウィンチケーブルおよび牽引プラグが、マストへ向かって戻っていくドリルロッドおよびウィンチケーブル誘導手段21によって、マスト上に再配置される。

図6において、アダプタ9が牽引プラグ8へ取り付けられた状態の本発明に係るハンドヘルド牽引プラグスピナー24および牽引プラグ8の組み合わせの例示的モデルが図示されている。スピナーのギア25は、牽引プラグ8のスプライン32と係合し、スピナーの顎部26は開口しており、ドリルロッドを把持できる状態になっている。ハンドル27は、スピナーを保持位置から動作可能位置へと操作する機能を有し、牽引プラグをドリルロッドに螺合または螺合解除する。スピナーは、上部に設けられた突起28によって適切な構造から懸下させることができる。

本発明に係るロッド取扱システム1を示す図7から分かるように、プラットフォーム11の長尺ブームが取り付けられた側に対して反対の側に取り付けられた牽引プラグスピナー24を懸下させるための回胴支持アームアセンブリ30が図示されている。このアームアセンブリ30は、少なくとも、水平面においてプラットフォームの上方の設定高さにおいて移動でき、これにより、牽引プラグスピナー24を必要に応じて配置および利用することができる。しかしながら、本発明の原理から逸脱することなく、スピナーを支持するための他の構造を用いることができる。

記載のハンドヘルド牽引プラグスピナーおよび牽引プラグの組み合わせが、本発明のものなどの半自動型のロッド取扱装置において利用可能であるが、これは、一般的に、主要ウィンチおよび牽引プラグをアダプタと共に用いる他の種類の掘削リグ、およびロッド取扱デバイスおよびにおいて、ドリルロッドを取り扱うために用いることも可能である。