JP2975681B2 - ドリルストリングの最前方部分の指向およひ操向装置 - Google Patents

ドリルストリングの最前方部分の指向およひ操向装置

Info

Publication number
JP2975681B2
JP2975681B2 JP3500291A JP50029191A JP2975681B2 JP 2975681 B2 JP2975681 B2 JP 2975681B2 JP 3500291 A JP3500291 A JP 3500291A JP 50029191 A JP50029191 A JP 50029191A JP 2975681 B2 JP2975681 B2 JP 2975681B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
piston
housing
spring
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3500291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05501593A (ja
Inventor
デン ベルグ,ヨハネス,ヴィルヘルムス,ヘンリクス バン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL8902894A external-priority patent/NL8902894A/nl
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPH05501593A publication Critical patent/JPH05501593A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2975681B2 publication Critical patent/JP2975681B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
    • E21B23/004Indexing systems for guiding relative movement between telescoping parts of downhole tools
    • E21B23/006"J-slot" systems, i.e. lug and slot indexing mechanisms
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/067Deflecting the direction of boreholes with means for locking sections of a pipe or of a guide for a shaft in angular relation, e.g. adjustable bent sub

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大地の穿孔に対するドリルストリングの最前
方部分を指向させ、操向する装置に関する。
このような装置は公知である。
公知の装置の実施例において、垂直な孔から出発する
側方への分岐部分を作るようにさらに穿孔を行わなけれ
ばならない場合には、先ずドリルストリングが孔から取
出され、その後で楔形の案内片が孔の中に下降され、引
き続いてドリルストリングが再度この孔内に下降され、
ここで楔形の案内片がドリルストリングの最前方部分を
側方に偏倚させ、孔がさらに水平な方向に穿孔され、要
求された側方軌道を形成するようになされるのである。
垂直な孔から出発して側方分岐部の形成を行うための公
知の装置の他の実施例においては、ドリルストリングの
底端部にビットおよび穿孔モーターを支持する折曲部片
が組合されるようになっている。側方分岐部を形成する
ために、このビットは穿孔モーターおよび非回転ドリル
ストリングによって駆動される場合に側方に向ってさら
に穿孔を行い、要求される側方軌道を形成するようにな
っている。
垂直な孔から出発して側方に向く偏倚を生じさせる公
知の装置の他の実施例においては、1つまたはそれ以上
の安定装置が応用され、これによってドリルストリング
の最前方部分が再度偏倚され得るようになされるのであ
る。
これらの総ての公知の装置においては、ドリルストリ
ングの底部または安定装置の底部に楔形の案内部片また
は折曲部片を組込むために、ドリルストリング全体を孔
から取出し、引続いてテーパー状に附形された案内部片
を孔内に下降させ、またはドリルストリングの底端部、
またはその近辺に折曲部片または安定装置を組込むこと
が常に要求されるのである。
垂直の孔から出発してさらに側方へ穿孔を行うために
必要な準備を行うために、このように孔から外方にドリ
ルストリングを反復して取出すことは甚だ時間を浪費
し、費用のかかることである。
本発明はこのような公知の装置の欠点を排除すること
を企図するものである。
本発明による装置は、上述の目的を達成するために、
ドリルストリングを通る穿孔流体の流れ(mass flow)
の操縦により2つまたはそれ以上の終端位置の間を移動
できるピストンを組込んだハウジングであって、ピスト
ンがドリルストリングの端部の向きを指向させ、案内す
るようにこの装置と協働する少なくとも1つの調節機構
に連結されるようになされた前記ハウジングを有するこ
とを特徴とするのである。
ドリルストリングを通る穿孔流体の流れによってピス
トンを操縦することにより、この案内装置はドリルスト
リングの端部が地表から操向でき、本発明による装置に
よって垂直な第1の孔から出発して側方分岐部を穿孔す
るために再度ドリルストリング全体を孔から取出す必要
がなくなるのである。ピストンが内部に組込まれている
ハウジングは適当な方法でドリルストリングの一部分と
なすことができる。
本発明による装置の1つの実施例においては、ドリル
ストリングの低端部を指向させ、案内する装置は1つま
たはそれ以上の安定装置ブレードによって作られてい
る。このようにして、これらの安定装置ブレードが穿孔
流体の流れによってこのピストンにより操縦されること
ができるようになされるのである。
本発明による装置の他の実施例においては、この装置
は2つの相互連結される揺動ハウジング部分によって作
られて、これによりピストンが一方のハウジング部分内
に組込まれ、ピストンに連結された調節機構が他方のハ
ウジング部分に強固に連結された1つの調節機構と協働
して、一方の調節機構を他方の調節機構に対して移動さ
せることにより、これらのハウジング部分の相互に対す
る相対位置が変化されるようになされるのである。
有利な具合に、これらのハウジング部分の一方にビッ
トの支持部が収容され、他方のハウジング部分内にビッ
トの駆動モーターが収容されることができる。
さらにまた、本発明による装置の他の実施例において
は、この装置は、調節機構の操縦によりハウジングに対
して横方向に移動できるビットの少なくとも1つの支持
部およびこれに連結されるピストンによって作られてい
て、ハウジングの中心線から支持部が移動することによ
ってビットの軸がこの中心線から角度をなすように偏倚
されるのである。
1つの実施例においては、有利な具合に、ピストンが
ハウジング部分内でばね力に抗して休止位置(rest po
sition)から調節位置に移動されることができるように
なされている。
本発明による装置のさらに他の実施例において、この
装置は2つの嵌め合せ伸縮可能のハウジング部分によっ
て作られている。
有利な具合に、ハウジング部分の少なくとも一方はハ
ウジングから伸長可能の1つまたはそれ以上の緊締機構
を設けられ、この緊締機構によってハウジング部分が孔
内に固定されることができるようになっている。
このような実施形態によって、ドリルストリングの最
前方部分が穿孔流体の流れの操縦による無限軌条の運動
で孔内を前方に動き得るようになされるのである。
本発明のさらに他の特徴および特別な特性は若干の実
施例の図面に基づく以下の説明によって明らかになる。
第1図はドリルストリング1の端部に連結された穿孔
モーターの実施例の概略的図面を示す。ドリルストリン
グの側部にて安定装置2がダウンホールモーターの前方
に配置されている。ダウンホールモーター自体は、駆動
モーター3が内部に配置されるハウジング、中間に連結
軸が配置されて駆動モーターの軸を支持ハウジング5の
軸に相互連結する固定折曲部4aを有する連結ハウジング
4に分割されている。支持ハウジングの端部にはビット
6が配置されている。この概略的な例において、安定装
置7もまた支持ハウジング内に組込まれている。
第2′図、第2″図、第2図および第2′図は、
調節装置の構成要素および連結ハウジング4の他の構成
要素を示す連結ハウジングの分割されて拡大された部分
斜視図に、一部分長手方向断面図になされた、一部破断
された長手方向斜視図を示している。
この連結ハウジング4は2つの部分、すなわちそれぞ
れヒンジ結合の相互連結部を有する上部ハウジング部分
8および下部ハウジング部分9に分割されている。本発
明のこの実施例においては、この連結部は連結および連
動ヒンジより成っていて、これにより上部ハウジング部
分8が挿入部分10を設けられ、これがヒンジジョイント
を通って下部ハウジング部分9内に挿入されるようにな
っている。
軸線方向の押圧力がリングの形状の球形に附形された
面11によって上部ハウジング部分8から下部ハウジング
部分9に伝達されるようになっているが、その面は上部
ハウジング部分8に配置されていて、リングの形状の球
形に附形された面12が下部ハウジング部分9に形成され
ている。
軸線方向の引張り力が、下部ハウジング部分9内に設
けられたリングの形状の肩部14に当接して支持される球
形面を有するリング13および挿入部分10上に緊密に配置
された球形面を有するリング15によって下部ハウジング
部分9から伝達されるようになっている。このリング15
は錠止めリング16に支持されていて、この錠止めリング
16はまた挿入部分10上に設けられた肩部17に支持されて
いる。必要な場合、リング13、15および16が回転しない
ように錠止めされ、また組立のために2つの部分に分割
されることができ、またリング15および16は錠止め縁部
18によって互いに把持状態になされて、ともにボルト止
めされ、これによりこれらのリング15および16の分割面
が図示されていない挿入部分10の軸線方向の中心線の廻
りに互いに90゜回転されるようになっている。
下部ハウジング部分9はリングの形状の球形面19を有
する上端部に配置されていて、このリングの形状の球形
面は円筒形の封止リング21上に配置される球形面20を有
するリングに当接して支持されていて、この円筒形の封
止リングは上部ハウジング部分8の収縮された部分22の
廻りに配置されている。
球形に附形された面11、12、13、15、19および20は共
通の球状の回転中心23を有し、溝24、25および26を設け
られていて、これらの溝内にシールが配置され、穿孔流
体の穿孔残渣粒子がヒンジショイント内に侵入できない
ようになされている。
流体の側のこれらの溝24、25、26内にはスクレーパー
シールも組込まれていて、これらのシールおよび接触面
が穿孔残渣粒子の侵入を阻止して保護するようになって
いる。
挿入部分10内には通路27が設けられていて、これらの
通路は穿孔流体およびヒンジジョイントの内部と連結状
態になされていて、また内側が開口を設けられた凹部を
有する封止ナット28により閉塞されている。これらの通
路内には滑動可能のプラグが組込まれていて、これらの
プラグがヒンジジョイントの内部および連結ハウジング
部分8、9内の穿孔流体の間の差圧力を平衡化するのを
可能になしている。これらの通路の数はその寸法に応じ
て適宜になされ、組立の間に圧縮または予期せずに保有
される気泡を補償するように充分な量の潤滑剤を含み得
るようになされている。
ヒンジジョイントは図示されていないグリースニップ
ルおよび錠止め可能の脱気開口を設けられている。
円筒形封止リング21の内側にリングの形状の凹部29が
設けられていて、この中で上部ハウジング部分8の中心
線に対して軸線方向に運動可能の封止リング30が配置さ
れている。凹部29は狭い通路を介して上部ハウジング部
分8の外側および円筒形封止リング21および球形に附形
された枢動面11および12の間の空間31に連結されてい
て、シールを横切る差圧力を補償するようになってい
る。この凹部29は、充分な予備潤滑剤を含み、潤滑剤の
漏洩損失を補償し、組立後に予期せずに存在する恐れの
ある気泡の圧縮を補償するようになっている。円筒形の
封止リング21は図示されていない潤滑剤ニップルおよび
錠止め可能の脱気開口を設けられている。
挿入部分10はそれ自体挿入調節機構32として下部ハウ
ジング部分9内のリング13および16を通って伸長してい
る。この挿入調節機構32は第3図に示されるように外周
の反対両側に2つの平行面33を設けられていて、これら
の平行面は下部ハウジング部分9の内側のセグメント35
に設けられた2つの平行面34に対して密に組合うように
なっている。これらの部分はまた下部ハウジング部分9
の固定部分として適応されることができる。
第3図には挿入調節機構32の端部の位置における断面
図およびその部分の長手方向の図面の一部分が示されて
いる。セグメント35はこの図示の実施例においては緩い
構成要素として設けられていて、これらの構成要素は、
下部ハウジング部分9の中心線に平行にセグメント35お
よび下部ハウジング部分9の内側に配置された半円形の
溝内に保持される円形の楔36によって回転方向に下部ハ
ウジング部分9の中心線に対して回転しないように固定
されている。これらの平行な面33および34は一方のハウ
ジング部分から他方のハウジング部分への大なるトルク
モーメントの伝達を行って両方のハウジング部分8、9
が互いに他に対して1つの平面内でのみ揺動できるよう
になすのに役立つようになされている。
第2′図から第2′図までを参照すれば、これらの
平行な面33および34に垂直に、互いに対向する調節面37
が挿入調節機構32の外周に設けられていて、これらの調
節面は調節機構32の中心線に対して角度をなして位置し
ている。
これらの面に対して調節機構またはルール38が当接し
て、これらの調節機構はその反対両側部が下部ハウジン
グ部分9の内面または第2のスリーブ45の挿入される部
分に支持されるようになっている。第3図の断面図にお
いて、調整機構が支持されている調節面37および下部ハ
ウジング部分9または第2のスリーブ45の面は部分的な
円形形状に附形されている。
挿入調整機構32に対して調整機構38を移動させること
によって上部ハウジング部分8は下部ハウジング部分9
に対する回転中心点23の廻りに揺動されて移動されるの
である。
第2′図から第2′図までに示される本発明による
実施例においては、大きい軸線方向の圧力、軸線方向の
引張り力およびトルクモーメントの一方のハウジング部
分から他方のハウジング部分への伝達区域を分割させ、
これにより重い連結軸39を折曲したヒンジハウジングを
通して移送するとともにさらに充分に大きい環状の流れ
の面積40が穿孔流体のために得られるようになすことに
よって解決を行うようになっている。
ヘリコイルモーター(helicoil motor)を応用するこ
とによって連結軸の関連するハウジング部分に対する非
整合の偏心した味噌擦り回転もまた調節可能の折曲部が
連結ハウジング内または2つの駆動モーターの部分の間
に位置する場合に順応され得るようになされるのであ
る。
第2′図から第2′図までに示される本発明の実施
例によれば、本発明による調節装置が下部ハウジング部
分9内に示されていて、この調節装置は互いに協働する
次の主構成要素より成っている。すなわち、厚さ増大部
41および42が配置されている連結軸39と、この連結軸39
を包囲するピストン部分43の形状の推力本体と、このピ
ストン部分43を包囲し、挿入調節機構32上の傾斜した調
節面37と協働する前記調節機構38が連結されているスリ
ーブ44と、このスリーブ44包囲する第2のスリーブ45と
より成っている。
ピストン部分43は環状の流過開口を設けられ、この流
過開口を通って連結軸39が貫通し、またこの流過開口が
連結軸39および包囲するピストン43、44の間に充分に大
きい流過通路40を形成するのを可能になしている。ここ
では、「ピストン」がピストン部分43とスリーブ44との
組合された構成のものを示すので、参照番号「43」,お
よび「44」が付されている。ピストン43、44の内面は収
縮部47がこの流過通路内に形成されるような輪郭形状を
付され、この収縮部が流体圧作動抵抗部として作用する
ようになっている。ピストン部分43はスリーブ44内に支
持されて、流れの方向に抗して作用する弱いばね48を設
けられている。
スリーブ44は下部ハウジング部分9の下方の部分に支
持されて、流れの方向に抗して作用する強いばね49を設
けられている。第2のスリーブ45は第3図に示されるよ
うに下部ハウジング部分9内に回転を阻止されて固定さ
れていて、製造および組立を容易にし、また軸線方向に
セグメント35を錠止めするのに役立つようになってい
る。第2′図から第2′図までを参照し、この軸線方
向の固定は図示の配置では下部ハウジング部分9の内周
および第2のスリーブ45の外周の間の接線方向の溝54内
にボール53を挿入することによって行われるのである。
第2のスリーブ45内には、スリーブ44に形成された溝
59に挿入される固定爪58および溝56に嵌合するばね装備
の爪60が収容されている。
第4′図および第4″図において、本発明によりばね
52を装備された多数のラチェット51がピストン部分43内
に組込まれていて、これらのラチェットが溝55および56
内およびこれらの間に配置されるスリーブの面55a上を
移動できるようになっている。ピストン部分43は図示さ
れていないピン−溝−連結装置によってスリーブ44に対
して回転しないように固定されている。
第3図はスリーブ44に連結された調節機構38を示して
いて、この調節機構の外側がセグメント35および第2の
スリーブ45の挿入部分に当接して保持され、これによっ
て調整機構38が回転方向には錠止めされるようになって
いる。
スリーブ44の外周には変形されたハート形の形状を有
する多数の閉じたループ状の溝61が設けられている。第
2のスリーブ45の内周には接線方向の溝62が設けられて
いる(第2′図から第2′図まで)。
これらの2つのスリーブ44、45は一方の部分が溝61内
に、また他方の部分が溝62内に配置されるボール63によ
って互いに連結されている。これらのボール63は両側に
接線方向の溝62内に収容されるばね64および65を装備さ
れている。ばね荷重中立線66が第4′図に示されるよう
に点aおよびdの間に位置している。
第4′図および第4″図において、下部ハウジング部
分9および第2のスリーブ45に対する調整装置の構成要
素の種々の重要な位置に関する概略的な説明図が示され
ていて、この装置の作動が種々の作動位相を区別させる
多数の位置によって説明されている。
調整前の第1の作動位相 出発位置において、この装置は位置1にある。ピスト
ン部分43はスリーブ44の制止部67に当接して支持されて
いる。ラチェット51が上流方向の溝55の開始部における
伸長位置に位置し、一方収縮部47は連結軸の第1の厚さ
増大部41から若干距離をおかれた位置に位置している。
弱いばね48は、必要な最大の作動可能の流れの量に対比
して僅かな流れの量の変化によってピストン部分43が流
れの方向に位置1から位置2に移動するようになされる
のである。
調整位相 位置2において、ラチェット51は溝55の制止縁部68に
当接して支持され、流れの方向にてピストン部分43がス
リーブ44に対して錠止めされるようになされる。ここで
ピストン部分43の制限開口部が連結軸の第1の厚さ増大
部41の開始部に隣接した位置に位置し、流過通路40が収
縮される結果としてピストン部分43に対する推力が増大
される。ピストン部分43およびスリーブ44はこの増大さ
れた力によってともに流れの方向に位置3まで強いばね
49の作動に抗して移動されるようになるのである。
これによりボール63も閉じた溝内で位置aから位置b
に移動する。スリーブ44に連結された調整機構38はスリ
ーブ44上に生じた推力によって第2図にて挿入調整機構
32に対して、調整機構32上の下部ハウジング部分9の軸
線方向の軸に垂直に働く調整面37の傾斜角度に関係する
調整力から設定力までの拡大率で移動する。上部ハウジ
ング部分8および下部ハウジング部分9は互いに対して
対応する設定角度で揺動するのである。
錠止め位相 ピストン部分43およびスリーブ44の組合された前方へ
の移動によって、ラチェット51は固定爪58によって位置
3まで上昇され、ピストン部分43はスリーブ44から錠止
めを解除される。強い支持ばね49の力がスリーブ44に働
いて、殆ど流体圧作動力がない時には、スリーブが流れ
の方向とは反対に位置4に動くようになされ、これによ
りボール63が溝61内で位置bから位置cに移動するよう
になり、スリーブ44がハウジング部分9および第2のス
リーブ45に対して上流方向に錠止めされるのである。
錠止め位置−信号位相 ピストン部分43およびスリーブ44の連結の遮断の瞬間
に、大きい流体圧作動力およびこれとは反対向きの小さ
いばね48の力が、軸上の第1の厚さを増大された部分41
の端部に対する収縮部47の位置によってピストン部分43
に対して働くようになるのである。このことの結果とし
て、ピストン部分43は迅速に下流に向って平衡位置5に
移動し、その際に流体圧作動力が弱いばね48の力と平衡
状態になされる。この位相の間にラチェット51は溝56内
を下降するのである。小さい流過通路を有する位置から
遙かに大きい流過通路を有する位置までの比較的迅速な
収縮部47の移動によって、穿孔流体の圧力の検出可能の
大きい圧力降下またはパルスが生じるのである。
流れ量−復原位相 圧力降下またはパルスが検出された後で、穿孔流体の
流れ量(moss flow)が最初の作動流れ量に戻るように
調節されることができる。この場合ピストン部分43はラ
チェットが制止縁部69に達するまで位置6に移動する。
錠止め解除のための第2の作動位相 調節機構の錠止め解除のために、流れ量は比較的小さ
い値で積極的に変化され、これによりピストン部分43に
対する推力が弱いばね48の力よりも大きくなるまで再度
増大される。これによりピストン部分43は位置7に動
き、ここでラチェット51が溝56の制止縁部70に到達する
のである。
錠止め解除位相 ここで収縮部47は連結軸39の第2の厚さ増大部42に隣
接して位置し、遙かに大きい推力が再度ピストン部分43
に及ぼされて、これによりピストン部分43およびスリー
ブ44がともに位置8に移動するようになされ、これによ
りボール63が位置cから位置dに移動するようになさ
れ、ピストン部分43およびスリーブ44を錠止めしてさら
に下流の方向に移動するのを阻止する。これによってこ
の機構は上流方向の錠止め解除状態になされるのであ
る。
復原位相 流れ量を零または減少された値まで減少させることに
よってピストン部分43およびスリーブ44は上流方向に移
動し、一方協働する調節機構38は強いばね49の作動によ
って両方のハウジング部分の位置を元位置まで復原させ
るのである。
この位相の間に、2つの場合が生じる。すなわち A. その1つは、これによってピストン部分43の後方へ
の運動がスリーブ44の後方への運動を超過してピストン
部分43がスリーブよりもさらに速く後方に動くようにな
される。位置9において、ラチェット51は固定爪58によ
って持上げられ、溝55内に戻されるように落込むのであ
る。
B. 他方は、上述と反対の場合で、ラチェット51が溝56
内に残り、スリーブ44が再度出発位置にある時に位置10
まで持上げられるだけで、またこの時だけばね附勢の爪
60が押出され位置10内にあるようなものである。ボール
63はこの位相では位置dから位置eに移動し、引続いて
位置aに戻されるのである。
第4A図において、スリーブ44内の溝55、56に対するラ
チェット51の運動が上述の位相の続く順序で与えられて
いる。第4B図において、スリーブ44に対するばね装備の
爪60の運動が上述の位相の引続く順序で示されている。
溝55は幅が溝56よりも小さく、溝59は幅が溝55よりも
小さい。溝56の幅を有するばね装備の爪60は溝56内のス
リーブ44の出発位置においてのみ押出された位置にある
ことができ、これによってこの爪は調節装置の残余の作
動に影響を与えることはできないのである。溝55および
溝56はまた同じ幅を有することができる。ばね装備の爪
60または複数の爪は種々の実施例においてスリーブ44内
に設けられた凹部内に嵌合する。
挿入調節機構32および調節機構38は或る長さの端部表
面72および73を設けられ、これらの表面はこれらの表面
が設定位置に達する位置で互いに平行になされている。
第3図に示されるように、調節機構38は断面が部分的な
円形表面を有するようになされて、調節機構32および38
を一体的に固定するのを可能になす著しい面積を有し、
これによってハウジング部分8および9が互いに対する
設定位置に固定されるようになされるのである。錠止め
によって調節機構38は短い距離だけ後方に動かされ、調
節機構32上の端部表面73はこれを可能になすように伸長
されるのである。協働する溝および爪を有するピストン
部分43内のラチェット機構および溝およびボールの錠止
め機構は断面図において互い対して角度をなして配置さ
れている。これらの機構の数は、実施状態に関係して1
つまたはそれ以上になし得る。
本発明の実施例を示す第2′図から第2′図までに
おいて、調節可能の折曲部片がハウジング部分8および
9内、すなわちモーターの側に収容されている。このこ
とは駆動モーターが既存のヘリコイルモーターの場合に
は誤整合および同心的でなく回転する連結軸39について
注意しなければならないのみでなく、またモーターの軸
が回転の間に行う味噌擦り運動についても注意しなけれ
ばならない結果を生じされるのである。調節可能の部片
が駆動モーターハウジングの2つの部分の間に配置され
ている場合には、連結軸もまた偏心した味噌擦り運動を
有する回転を行うのである。
固定された折曲部片4aと比較して、調節可能の折曲部
片においては、連結軸39の回転空間を制限する諸構成要
素が収容されているから、現在普通に使用されているチ
ューリップ型の可撓性連結装置は本発明には応用できな
いのである。何故ならばこれらの連結装置は遊隙を有
し、強く摩耗を生じ、そのために、軸がハウジング部分
内の構成要素に衝突する結果として早期に破壊され、こ
のことは本発明の目的の1つに対して満足ではないから
である。本発明はまた全く新規な型式の可撓性連結装置
74を応用することによってこの問題を効果的に解決する
ことを企図する。この装置は外側歯81aを有する部分75
および内側歯81bを有する部分76より成っている。これ
らのものは第2′図から第2′図までに示されてい
る。
図示の実施例においてはねじを付された連結部に連結
される連結軸39の部分になされた部分75内の枢動面77お
よび支持軸76aに連結される部分76内の枢動面78が互い
当接して、ヘリコイルモーターが使用される場合に連結
軸39に与えられる大なる軸線方向の推力を伝達するよう
になしている。穿孔残渣粒子に対して封止を行うために
外側にある2つの部分75および76の間でリング79が部分
75に取付けられ、リング80が部分76の収縮された部分の
廻りに設けられていて、これらのものは弾性的な変形可
能のシールリングおよび/またはスクレーパーばねを有
する溝を設けられている。互いに当接する歯の面、枢動
面および互いに当接するリングの面は、これらのものが
総て共通の球形の回転中心点81を有するようになされて
いる。部分75内に通路82が設けられ、これが穿孔流体側
および連結装置の内部空間に連結される運動可能のプラ
グ82aを含んでいる。流体の側において、開口は相互連
結開口を有する凹まされた閉鎖ナット83を設けられてい
る。
図面には潤滑剤ニップルおよび閉鎖可能の脱気開口は
示されていない。運動可能のプラグを有する通路82は、
シールリング上の差圧力を補償し、組立の間の潤滑剤の
充填の後で気泡が予期しない程存在する場合気泡の圧縮
を補償し、また漏洩を補償するのに役立つのである。
第5図には、本発明による他の実施例が示されてい
て、この実施例においては折曲部片の角度が2つの段階
で調節できるようになっている。
そのために、第2′図から第2′図までを参照し、
上部ハウジング部分8の挿入部分32上の面37は段部85、
86を構成され、これらの段部に対して調節機構38が支持
されるようになっている。第2′図から第2′図まで
および第5図に示されるように爪58および60およびラチ
ェット51とは別に附加的な固定爪88およびばね装備の爪
87が設けられている。ばね装備の爪87は相互連結ボール
63が位置9に位置し、調節機構が第2の設定位置14に位
置する時だけ押出し位置にいることができるのである。
第2′図から第2′図までに示されるようにスリー
ブ44の外側にて溝61が第5図に示される同様の溝84とと
もに伸長され、第2の取巻くスリーブ45の内側に接線方
向の溝62が保持されていて、これらの溝の間に両方の溝
の側にばね装備の相互連結ボールが配置されている。
このような調節装置によって、第2′図から第2′
図までの実施例に対して説明したように、また第4図に
おいて説明されたように、またはこれと同様にして、第
1の段階を越えて移動されて、第2の段階に移動され、
第2′図から第2′図までの両方のハウジング部分8
および9のヒンジ角度が2つの段階で調節され得るよう
になされるのである。
第5図においては、3つの主な位置だけが示されてい
る。すなわち、 第4′図および第4″図の位置1に対応する位置1の
位置、第4′図および第4″図の位置7の調節された位
置に対応する位置6の位置、調節装置が両方のハウジン
グ部分8および9を第2の角度にわたって調節して作動
状態が復帰される状態の位置14の位置が示されている。
ここで第2の段階に対する作動方法が説明されるが、
この場合第1の段階にわたる調節は第4′図および第
4″図にて説明されたように位置6までのこの位置を含
んで行われるのである。
第2の行程の調節のための作動位相 作動する流れ量が比較的小さい値で増加されて、ピス
トン部分43に対する推力の圧力が弱いばね48の対抗する
力よりも大きくなされる。その結果ピストン部分43はス
リーブ44に対して下流側に移動して、挿入されたラチェ
ット51が第4′図および第4″図の位置7に従って溝56
の制止縁部70に到達するようになされるのである。
第2の行程のための調節位相 前述の位相の終端、すなわち位置7において、ピスト
ン部分43はラチェット51によってスリーブ44に対して下
流側で錠止めされ、収縮部47が軸上の第2の厚さ増大部
42の開始部に隣接して位置する時に、ピストン部分43に
対する推力の圧力が増大されてピストン部分4およびス
リーブ44がともに位置11まで下流に動く。相互連結ボー
ル63はこれとともに位置cから位置fに移動するのであ
る。
スリーブ44に連結される調節機構38はこれによって調
節力の設定力までの拡大率により調節機構32上の第2の
傾斜面85に対して移動するようになる。両方のハウジン
グ部分8および9は互いに対して第2の調節角度で揺動
されるのである。
第2の行程の錠止め位相 ピストン部分43およびスリーブ44の組合された前方へ
の移動によって、ラチェット51は爪87により溝56から持
上げられ、ピストンが位置11でスリーブ44から解除され
る。強い支持ばね49によってスリーブ44は後方に向って
位置12(図面には示されていない)に動かされ、これに
より相互連結ボールが位置fから位置gに移動し、スリ
ーブ44が第2のスリーブ45および下部ハウジング部分9
に対して上流方向に錠止めされるのである。
第2の行程の錠止め位置信号位相 スリーブ44に対するピストン部分43の解除の瞬間、す
なわち位置11においては、収縮部が軸上の第2の厚さ増
大部42の端部に位置しているために、大きい推力の圧力
がなおピストン部分43に与えられているのである。ピス
トン部分43は迅速に下流側に位置13、すなわち推力の圧
力およびばね48の対抗力の間の平衡位置または制限位置
13に迅速に移動し、これによって迅速で、よく検出でき
る圧力降下が穿孔流体内に生じるのである。
第2の行程の後の流れ量の復帰位相 負の圧力低下(negative pressure dip)の検出の後
で、流れ量は著しく減少され、これによりピストン部分
43がスリーブ44に対して上流側に移動する。ラチェット
51が溝56内に落込んで戻され、ばね装備の爪(87)によ
り位置14に持上げられるが、この位置は相互連結ボール
63が唯位置gに位置する時の押出し位置である。その後
でピストン部分43はさらに上流に動いて、ここでラチェ
ット51が溝55内に落込んで戻され、位置14にある制止部
50に到達して、さらにピストン部分43が移動するのを遮
断する。これによって流れ量が元の作動流れ量に復帰さ
れるのである。
第2の解除のための作動位相 流れ量が作動流れ量に対して比較的小さい量だけ増加
される。ピストン部分43は溝55内の伸長されたラチェッ
ト51が制止部68に達するまで動かされる。これにより収
縮部47は第2の厚さ増大部42の開始点の位置に近い位置
16に位置決めされるのである。
第2の行程の解除位相 伸縮部47が第2の厚さ増大部42の開始点の位置に位置
決めされると、推力の圧力が増大され、相互連結ボール
63が位置gから位置hに動くまでピストン部分43および
スリーブ44がともに下流側に移動される。これによって
調節機構が解除位置、すなわち位置17に来て、相互連結
ボールが位置hに来るのである。
第2の行程の後の復帰位相 流れ量の著しい減少によってピストン部分43およびス
リーブ44はともに強いばね48の調節力の作用によって出
発位置、すなわち位置1に動き、これによって協働する
調節機構38および32が出発位置、すなわち位置1に両方
のハウジング部分の位置を復帰させる。
第6図には、本発明の簡単化された実施例が示されて
いる。この実施例はラチェット持上げ縁部90を有する溝
89を有するが、爪は有していないことを特徴とする。出
発位置において、ピストン部分43は第2図における実施
例に示されるよりもさらに1行程上流側にある。
スリーブ44の外側および第2のスリーブ45の内側また
はハウジング部分9の内側に2つの同様の溝が設けられ
ているが、これらのこの溝は第2図および第4図に示さ
れるように、両側にばねを装備された相互連結ボルトを
有する。
ピストン部分43の収縮部47の作動によって、ラチェッ
ト51が制止縁部91に当接するまで移動が行われ、その後
で相互連結ボール63が、さらに先に進む移動が停止され
る、第4図に示された位置bに達するまで、ピストン部
分43およびスリーブ44が移動する。
流れ量を減少させることによって、スリーブ44は、ボ
ール63が第4′図および第4″図に示されるように位置
c、すなわち位置2に達するまで後方に動き、ピストン
部分43はさらに後方に動き、ラチェット51はピストン部
分43が制止縁部67に衝突する前に傾斜縁部90によって持
上げられるのである。これによって調節機構38が破線位
置2に位置決めされる。このラチェットの運動路は第6
図に示されている。
解除を行うために、ピストン部分43が再度作動され、
これによりラチェット51が先ず溝89内に降下された後で
制止縁部91に達するまで下流側に移動し、その後でボー
ル63が第4図の位置dに達するまでピストン部分43およ
びスリーブ44がともに下流側に動くようになされる。流
れ量を減少させることにより、ピストン部分43およびス
リーブ44は上流側に動く。これによってスリーブ44はボ
ール63が第4′図および第4″図の位置eに達するまで
移動し、ピストン部分43はさらに後方に動き、ラチェッ
ト51はピストン部分43が制止縁部67に衝突する前に傾斜
縁部90によって持上げられるのである。ラチェットの下
方および上方への運動路は第6図に示されている。
第7図には、本発明のさらに他の実施例が示されてい
る。この実施例においては、ボールまたはバレルの形状
のラチェット92がピストン部分43の凹部98内に収容され
て、ばね装備のラチェットの代りに置換えられて、これ
が出発位置にてスリーブ44の溝94の上流側に配置されて
いるとともにこれに対して下流側の第2のスリーブ45ま
たはハウジング部分9内に凹部95が形成されている。既
述の実施例とは対照的に、閉じた溝96が既述の実施例と
同様にピストン部分43の外周に設けられ、スリーブ44の
内側には相互連結ボールまたはピン63が配置され、これ
が一部分図示されていない溝96内に挿入されている。こ
の溝96は全周にわたってジグザグ形の閉じた形状を有
し、ここで錠止め位置が係止解除型フック(in−and ou
t hook)の形状に対応するようになっている。
ピストン部分43を作動させることによって、ラチェッ
ト92が溝94の制止縁部97に達するまで下流側に移動し、
その後でピストン部分43およびスリーブ44がともに下流
側に動き、これによってハウジング部分8および9が互
いに揺動するようになされる。ラチェット92が凹部97内
の1つの傾斜した上流側の面93によって凹部95に達する
時に、ラチェット92がこの凹部95内に動き、これによっ
てスリーブ44が第2のスリーブ45に対し、またはハウジ
ング部分9に対して錠止めされるようになされる。
収縮部47はなお厚さ増大部41の端部に位置しているか
ら、この収縮部は推力の圧力によって最初は迅速に、後
では遅くされて終端位置に動くようになされる。これに
よってボール63が溝(第2′図から第2′図まで)内
の位置aから位置bに移動する。流れ量を作動流れ量ま
で減少させることによって、ピストン部分43はボール63
が位置cに位置するまで上流側に動き、これによってピ
ストン部分43がこの位置でスリーブ44に対して錠止めさ
れ、また両方のハウジング部分8および9の位置と同様
に互いに対して錠止めされるのである。相互に対する両
方のハウジング部分8および9の位置を復帰させるため
に、ピストン部分43が再度作動され、これによってピス
トン部分は、ボール63が第7図の位置dに位置するまで
下流側に移動するのである。流れ量が減少された後で、
ピストン部分43は上流側に動く。ピストン部分43内の凹
部98がスリーブ44内の凹部95の上に位置した瞬間に、ラ
チェット92は凹部95の傾斜面により凹部95から出て、凹
部98内に移動し、これによってスリーブ44が錠止めを解
除されて、ピストン部分43およびスリーブ44がばね力の
作用によって出発位置まで後方に動き、両方のハウジン
グ部分8および9がその出発位置に戻るように互い調節
されるのである。
上下運動によってピストン部分43は溝96の形状の幅に
関係して軸線方向の中心線の廻りに上下に回転する。終
端位置a,b,cおよびdにおいて、溝96は短い伸長作用を
行って、後方への運動によりピストン部分43が僅かに回
転するように強制され、これによってボール63が回転方
向に抗して作用する摩擦の結果として正しい方向に強制
されるのである。
上述の実施例に対して、情況が要求する場合、また調
節可能の折曲部片の位置に関係して、調節装置は、また
調節可能の折曲部片に対して上流側に配置されることが
できる。調節装置の構成要素の相互に対する配置は情況
に応じて適当に適応され、軸線方向の圧縮ばねが2つま
たはそれ以上の引張りばねに置換えられることができ
る。1つの調節装置が2つの折曲部片と協働するように
なされた実施例もまた有利である。
調節装置を有する調節可能の折曲部片が駆動モーター
の上に配置される場合には、モーター軸はその頂部側が
延長されることができ、または固定軸がこの部分に設け
られることができる。
本発明によるさらに他の実施例においては、調節装置
内に圧力センサー、解読ユニット、電流供給源および錠
止め機構を附勢できる回路が組込まれている。これによ
り作動装置が遮断されて、望まれない場合に作動しない
ようになされるのである。これの利点は、作動装置がそ
の作動を行うために作動流れ量より以上の値に関連させ
られることがなくなり、従って、余裕を保持する必要が
なくなることである。この実施例のさらに他の利点は、
1つよりも多い調節可能の部片が設けられる場合に、そ
れぞれの部片の調節装置が互い独立して作動され得るこ
とである。電流供給源は例えばピストンの厚さ増大部、
収縮部またはピストンの軸線方向の厚さを厚くされた肩
部に組込まれることができる。
第8図および第9図は例として安定装置の実施例を部
分的に分解された長手方向斜視図および断面図で示す図
面であるが、この安定装置はドリルストリング内に組込
まれていて、このドリルストリング内には調節装置およ
びその他の安定装置の構成要素が一部分長手方向断面図
で一部分断面図で示されている。
安定装置ハウジング100は半径方向に2つの方向に調
節可能の安定装置ブレード101を設けられ、これらのブ
レードに最初の実施例の調節機構32に相当する調節機構
102が連結されていて、これらの調節機構は最初の実施
例の調節機構38に相当する調節機構103が当接し、この
調節機構は軸線方向に段階形状の調節面104を設けられ
ている。さらに多くの調節位置が容易に設けられること
ができる。流れの方向に最初の実施例の調節機構38に相
当する調節機構103を移動させることによって、最初の
実施例の調節機構32に相当する調節機構102および安定
装置ブレード101は調節面104の傾斜部分によりばね105
の力に抗して、第2の調節位置に位置するまで半径方向
に外方に移動される。最初の実施例の調節機構38に相当
する調節機構103の上流側への移動によって、安定装置
ブレード101および最初の実施例の調節機構32に相当す
る調節機構102はばね105の作用によって後方に最初の設
定位置まで動く。移動制限ブレート107および制止縁部1
08はブレードがハウジングから外方に逃げるのを阻止す
るようになっている。
この例において、調節装置が延長されたハウジング部
分109内に組込まれていることが判る。厚さ増大部を有
する最初の実施例の連結軸39に相当する連結軸110は安
定装置ハウジングに対して緩く組込まれて、アーム111
を設けられたリングによって最初の実施例の調節機構38
に相当する調節機構103の第2の取巻くスリーブ内で半
径方向に、また最初の実施例の調節機構38に相当する調
節機構103内で半径方向および軸線方向に滑動するよう
に支持されている。下流側の支持リング、すなわちアー
ム111はハウジング部分109の延長部分115内で軸線方向
に支持されている。強いばね106、49がスリーブ44の錠
止め縁部113および上流側に配置される支持リングのア
ーム111の間に錠止めされている。
安定装置ブレードが軸対称的に伸長するようになされ
た実施例は、簡単な方法で最初の実施例の調節機構38に
相当する調節機構103の調節面104をプレードに適合させ
ることにより構成されることができるが、安定装置ブレ
ードはまた一方の側部に組込まれることができる。
また一方の側部に安定装置ブレードを設けられた安定
装置だけが力によってビットを例えば硬質の地質学的構
造部内および魚(fish)の側路(by−passing)内で操
縦を行い、または短い半径方向の孔を穿孔するのに応用
できる。この装置は折曲部およびピットの間に収容さ
れ、押し離しパッド116(シュー)として役立ち、調節
装置は所望の場合に調節可能の折曲ハウジングの調節装
置内に一体化されることができる。
第10図において、例として安定装置ブレード、押し離
しパッド116およびそのハウジングおよび残余の構成要
素の変形実施例が概略的に示されている。この場合押し
離しパッド116は下流側に配置された爪117の廻りにヒン
ジにより取付けられている。タンブラーアーム119が時
計方向に回転する時にタンブラー118、32がタンブラー
アーム119によって押し離しパッド116を外方に揺動させ
るようになっている。反対方向の回転によって、押し離
しパッド116はばね138の作用によりハウジング120内で
揺動して戻される。タンブラーの回転は外側に固定肩部
または爪122を有する溝が配置されている最初の実施例
の調節機構38に相当する調節機構121により作動される
のである。最初の実施例の調節機構38に相当する調節機
構121の下流側への移動により、爪122が最初の実施例の
調節機構32に相当するタンブラー118の凹部123内に落込
み、これによって最初の実施例の調節機構32に相当する
タンブラー118を回転させる。最初の実施例の調節機構3
8に相当する調節機構121の上流側への運動によって調節
機構による逆の回転が行われる。
第11図において、本発明による2つの内外嵌め合せ伸
縮ハウジング部分であるストリング部分124および125を
有する実施例の概略的な半分の長手方向断面図が示され
ている。図示のため、ばね装備の最初の実施例における
爪60に相当する爪126が伸長1の近くで最初の実施例に
おけるラチェット51に相当するラチェット127を持上げ
るとともに、両方の管部分である最初の実施例における
スリーブ44に相当するストリング部分124およびストリ
ング部分125の間の錠止め機構が図示されていない状態
で第6図に示されるような調節装置の原理から出発する
ことにする。最初の実施例におけるスリーブ44に相当す
るストリング部分124の内方の嵌め合せ伸縮作用が単に
ビットを底部に置いて、若干の押圧力を与えることによ
って行い得るから、調節装置内には強いばね49は組込ま
れていない。
第12図において、楔128および楔溝129がトルクモーメ
ントを一方から他方の主ストリング部分124、125に伝達
するために設けられた実施例の概略的な半分の長手方向
断面図が示されている。第11図および第12図において、
厚さ増大部41を有する軸39がストリング部分内にアーム
130を設けられたリングによって支持されていて、これ
らのアームがこの軸をストリング部分124および125内に
半径方向に支持し、これによって下流側のアームが最初
の実施例におけるスリーブ44に相当するストリング部分
124内で滑動でき、上流側のアームがストリング部分125
に対してばねを取付けられた2つの保持リング131およ
び132によって軸線方向に拘束されるようになってい
る。
第13図において、クランプ133(爪)、それ自身のハ
ウジング136および残余の構成要素の実施例の概略的な
半分の長手方向断面図が示されている。第11図および第
12図における最初の実施例の調節機構38に相当する調節
機構124、またストリング部分がストリング部分125に対
して下流側に動く場合、最初の実施例の調節機構32に相
当する調節機構134は段階形状を形成された調節面135に
当接するように内方に移動され、爪133がばね137の力の
作用によってそれのハウジング136から離隔するように
揺動する。この移動は両方のストリング部分の内方の嵌
め合せ伸縮作用によって逆の方向に行われるのである。
この嵌め合せ伸縮作用の実施例は次のような応用面に
応用される。
すなわち、ビットおよびこのビットから上流側の或る
距離に配置される安定装置の間のドリルストリングを伸
長させることであって、これは穿孔方向の操縦を調整す
るためにドリルストリングの長さを変えるためであっ
て、そのためにこの装置は1つまたはそれ以上の位置を
有する錠止め機構を設けられるようになっている。また
甚だ長い孔および横方向の孔の穿孔によるドリルストリ
ングの端部の近くにおけるビットの圧力を増大させるこ
とで、ドリルストリングに対して得られる押し離し押圧
力に関係して爪機構が応用できるが、この爪機構は段階
的に上向き流装置部分を、装置を構成する壁部に対して
固定させ、これによってドリルストリングが前方に独立
して動き得るようになすのである。このことによって強
いばねが装置に組込まれ、それぞれのストリングの部分
に対して爪装置が組込まれ、このようにして穿孔装置が
流れ量(無限軌条運動)の操縦により独立して前方に動
くようになされるのである。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】大地穿孔におけるドリルストリングの最前
    方部分の指向および操向装置であって、ハウジングによ
    って包囲されたピストン(43,44)を有し、このピスト
    ン(43,44)が穿孔流体の流れ量を操縦することによっ
    て2つまたはそれ以上の端部位置の間を移動可能になさ
    れ、そして前記ピストン(43,44)が少なくとも1つの
    調節機構に連結され、この調節機構がドリルストリング
    の端部の操縦を行う装置と協働するようになされてい
    て、 一方、前記ピストン(43,44)がさらに前記穿孔流体お
    よび前記ビットのモーターまたはモーターのローターの
    軸(39)を通過させる中央開口を具備している装置にお
    いて、 前記ピストン(43,44)がスリーブ(44)によって形成
    され、このスリーブがばね(49)を具備したハウジング
    部分内の2つの端部位置の間を移動可能になされてい
    て、このばねの一方の側が前記スリーブ(44)に当接
    し、かつ他側が前記ハウジング部分に当接しているとと
    もに、このスリーブ(44)と同軸にされてピストン部分
    (43)が上下に滑動可能になされかつ弱いばね(48)と
    協働し、この弱いばねの一側が前記スリーブ(44)に当
    接し、他側が前記ピストン部分(43)に当接し、そして
    前記ピストン部分(43)が内方に指向されるカラーまた
    は湾曲部(47)を設けられ、このカラーが前記軸(39)
    上に配置された少なくとも1つの局部的な厚さ増大部
    (41)と協働し、作動値を超える穿孔流体の流れ量の増
    大によって前記カラー(47)を有する前記ピストン部分
    (43)が穿孔流体のための流れ開口を減少させる前記厚
    さ増大部(41)に向って動き、これによって前記ピスト
    ン部分(43)に対する推力の圧力が増大され、そして前
    記スリーブ(44)に前記ピストン部分(43)が当接した
    後で、前記ピストン部分(43)およびスリーブ(44)の
    全体がばね力(49)に抗してハウジング部分内で当接位
    置まで前方に動かされて、前記スリーブ(44)に連結さ
    れた調節機構(38)の移動を行わせるようになされてい
    ることを特徴とするドリルストリングの最前方部分の指
    向および操向装置。
  2. 【請求項2】前記ピストン部分(43)がラチェット(5
    1)を具備していて、このラチェットが前記スリーブ内
    にある第1の溝(55)内に挿入され得るようになされて
    いて、また前記第1の溝が端部制止部(50),(68)を
    設けられ、これらの制止部が前記スリーブ(44)に対す
    るピストン部分(43)の運動路を限定するようになされ
    ていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載された
    装置。
  3. 【請求項3】前記ピストン部分(43)が前記スリーブ
    (44)内にある溝(89)内に挿入可能のラチェット(5
    1)を具備していて、穿孔流体の流れの方向に見てその
    一側に端部制止部(91)を有し、他側に傾斜した端部
    (90)を有し、この傾斜端部の上に前記ラチェット(5
    1)が持上げられ得るようになされていることを特徴と
    する請求の範囲第1項に記載された装置。
  4. 【請求項4】穿孔流体の流れの方向に見て、前記第1の
    溝(55)が中間または収縮される部分(55A)を介して
    さらに他の第2の溝(56)に連結されているとともに、
    前記ラチェット(51)がばね(52)の力に抗して前記ハ
    ウジング部分内に収容された爪(58)の作用により後方
    に向って前記第1の溝(55)から外方に動かされること
    ができ、そしてこの爪(58)により前記ラチェット(5
    1)が前記第1の溝(55)から離れるように持上げられ
    て前記中間または収縮される部分(55a)を越えて通過
    し、その後で前記第2の溝(56)内に落込み得るように
    なされていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載
    された装置。
  5. 【請求項5】穿孔流体の流れの方向に見て、前記第1の
    爪(58)の前方に第2の爪(60)が収容されていて、こ
    の第2の爪がばね(60a)の力によって一方のハウジン
    グ部分が前記スリーブ(44)の運動路内に入るまでこの
    ハウジング部分が動くことができ、またこの第2の爪が
    前記ラチェット(51)と協働してこれをそのばね(52)
    の力に抗して戻して前記スリーブ(44)内の溝(55)
    (56)から外方に動かすようになされていることを特徴
    とする請求の範囲第4項に記載された装置。
  6. 【請求項6】穿孔流体の流れの方向に見て、前記対の爪
    (58)(60)の後方に1つまたはそれ以上の同じ、およ
    び/または機能的に等価的な対をなす爪(87),(88)
    が収容されていることを特徴とする請求の範囲第5項に
    記載された装置。
  7. 【請求項7】前記ピストン(43,44)の終端位置に対応
    する少なくとも2つの終端位置を有し、前記ピストン
    (43,44)の上下運動によって作動される錠止め機構が
    設けられていることを特徴とする請求の範囲第1項から
    第6項までの何れか1項に記載された装置。
  8. 【請求項8】前記錠止め機構が少なくとも一対の球形の
    通路(61,62)によって作られていて、これの内の1つ
    の通路(61)が前記スリーブ(44)の外側カバーに収容
    されていて、他方の通路(62)が前記スリーブ(44)を
    取巻くハウジング部分(9)の表面またはこのハウジン
    グ部分に固定して収容された、さらに他のスリーブ(4
    5)の表面に収容されていて、これにおいて両方の通路
    がボール(63)のような相互連結機素を取巻いていて、
    この相互連結機素が1つの接線方向の通路(62)内でば
    ね(64),(65)によって中間の平衡位置(66)に強制
    されるようになされているとともに、他方の通路が閉じ
    たループ(61)の形状を有し、この閉じたループが前記
    ピストン(43,44)の休止位置に対応し、ボール(63)
    に対する少なくとも1つの位置決め位置を有し、また前
    記ピストン(43,44)の調節位置に対応し、ボール(6
    3)に対する少なくとも1つの休止位置を有し、この閉
    じたループ内で前記ボール(63)が係止、解除運動によ
    り前記ピストン(43,44)が行う上下運動によりそれぞ
    れ位置決め位置内に動かされ、これから外方に動かされ
    るようになされていることを特徴とする請求の範囲第7
    項に記載された装置。
  9. 【請求項9】前記閉じたループ(61)が前記ピストン部
    分の調節位置に対応する前記ボールに対する休止位置の
    近辺でジグザグ形状の進路を有することを特徴とする請
    求の範囲第8項に記載された装置。
  10. 【請求項10】前記両方のハウジング部分(8),
    (9)のヒンジショイントが球形の滑動面(11),(1
    2)を形成されているとともに、さらにこれらの滑動面
    がセグメント形機素(35)によって境界されていて、こ
    れによって連結が1つの平面内のヒンジ結合のみで行い
    得るようになされていることを特徴とする請求の範囲第
    1項から第9項までの何れか1項に記載された装置。
  11. 【請求項11】前記軸(39)がその両側にて可撓性連結
    装置(74)を介して前記駆動モーター(3)および前記
    ビット(6)にそれぞれ連結されていることを特徴とす
    る請求の範囲第1項から第10項までの何れか1項に記載
    された装置。
  12. 【請求項12】前記連結装置(74)が内側歯(80a)を
    有する部分および外側歯(80b)を有する部分によって
    構成されていて、その際前記歯(80a),(80b)が互い
    に協働するようになされているとともに前記連結装置が
    さらに球形の枢動面(77),(78)を設けられているこ
    とを特徴とする請求の範囲第11項に記載された装置。
  13. 【請求項13】前記指向および操向装置の1つまたはそ
    れ以上の構造部分であって、これに対して圧力差が生じ
    得るようになされた前記構造部分に、プラグが内部で上
    下運動できるようになされた中断されない孔の形態の差
    圧力補償装置が設けられていることを特徴とする請求の
    範囲第1項から第12項までの何れか1項に記載された装
    置。
  14. 【請求項14】前記調節機構内に圧力パルスセンサー、
    解読ユニット、電流源および錠止め機構を付勢し得る回
    路が組込まれていることを特徴とする請求の範囲第1項
    から第13項までの何れか1項に記載された装置。
JP3500291A 1989-11-23 1990-11-20 ドリルストリングの最前方部分の指向およひ操向装置 Expired - Fee Related JP2975681B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8902894A NL8902894A (nl) 1989-11-23 1989-11-23 Inrichting voor het richten en besturen van het voorste deel van de boorpijp bij grondboringen.
NL8902894 1989-11-23
NL9001883 1990-08-28
NL9001883 1990-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05501593A JPH05501593A (ja) 1993-03-25
JP2975681B2 true JP2975681B2 (ja) 1999-11-10

Family

ID=26646611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3500291A Expired - Fee Related JP2975681B2 (ja) 1989-11-23 1990-11-20 ドリルストリングの最前方部分の指向およひ操向装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5452772A (ja)
EP (1) EP0502084B1 (ja)
JP (1) JP2975681B2 (ja)
AT (1) ATE137304T1 (ja)
AU (1) AU649988B2 (ja)
CA (1) CA2067802A1 (ja)
DE (1) DE69026718T2 (ja)
DK (1) DK0502084T3 (ja)
HU (2) HU9201690D0 (ja)
NO (1) NO304240B1 (ja)
WO (1) WO1991008370A2 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265684A (en) * 1991-11-27 1993-11-30 Baroid Technology, Inc. Downhole adjustable stabilizer and method
GB9405666D0 (en) * 1994-03-22 1994-05-11 Neyrfor Weir Ltd Stabilisation devices for drill motors
GB9521972D0 (en) * 1995-10-26 1996-01-03 Camco Drilling Group Ltd A drilling assembly for drilling holes in subsurface formations
WO1998031915A2 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Bergh Johannes W H Den Apparatus for directing and steering the foremost part of a drillpipe at drillings
CA2279338C (en) * 1997-01-30 2007-08-07 Baker Hughes Incorporated Drilling assembly with a steering device for coiled-tubing operations
US6609579B2 (en) 1997-01-30 2003-08-26 Baker Hughes Incorporated Drilling assembly with a steering device for coiled-tubing operations
GB2342935B (en) * 1998-10-12 2000-12-06 Pilot Drilling Control Ltd Indexing mechanism and apparatus incorporating the same
US6349768B1 (en) * 1999-09-30 2002-02-26 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for all multilateral well entry
US6216802B1 (en) 1999-10-18 2001-04-17 Donald M. Sawyer Gravity oriented directional drilling apparatus and method
US6607045B2 (en) 2001-10-10 2003-08-19 Donald Beyerl Steering apparatus
US7128170B1 (en) 2001-11-15 2006-10-31 Mark Alexander Russell Adjustable stabiliser for directional drilling
GB0203956D0 (en) * 2002-02-20 2002-04-03 Appleton Robert P Drill string member
US6962213B2 (en) * 2003-02-19 2005-11-08 Hartwick Patrick W Sleeve piston fluid motor
US7284605B2 (en) * 2004-09-28 2007-10-23 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and methods for reducing stand-off effects of a downhole tool
GB2421744A (en) 2005-01-04 2006-07-05 Cutting & Wear Resistant Dev Under-reamer or stabiliser with hollow, extendable arms and inclined ribs
US8408333B2 (en) * 2006-05-11 2013-04-02 Schlumberger Technology Corporation Steer systems for coiled tubing drilling and method of use
GB0618880D0 (en) * 2006-09-26 2006-11-01 Geolink Uk Ltd Direction adjustment tool for downhole drilling apparatus
US10655394B2 (en) 2015-07-09 2020-05-19 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling apparatus with fixed and variable angular offsets
EP3755867B1 (en) * 2018-02-19 2023-01-18 Halliburton Energy Services, Inc. Rotary steerable tool with independent actuators
JP7293553B2 (ja) * 2019-11-29 2023-06-20 株式会社竹中土木 地盤掘削装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3105561A (en) * 1960-09-13 1963-10-01 Jersey Prod Res Co Hydraulic actuated drill collar
US3225843A (en) * 1961-09-14 1965-12-28 Exxon Production Research Co Bit loading apparatus
US3667556A (en) * 1970-01-05 1972-06-06 John Keller Henderson Directional drilling apparatus
US3903974A (en) * 1974-03-12 1975-09-09 Roy H Cullen Drilling assembly, deviation sub therewith, and method of using same
US4040649A (en) * 1975-10-31 1977-08-09 Dresser Industries, Inc. Oil well tool with packing means
US4374547A (en) * 1978-07-24 1983-02-22 Institut Francais Du Petrole Crank connector for directional drilling
US4396073A (en) * 1981-09-18 1983-08-02 Electric Power Research Institute, Inc. Underground boring apparatus with controlled steering capabilities
US4407377A (en) * 1982-04-16 1983-10-04 Russell Larry R Surface controlled blade stabilizer
US4596294A (en) * 1982-04-16 1986-06-24 Russell Larry R Surface control bent sub for directional drilling of petroleum wells
US4683956A (en) * 1984-10-15 1987-08-04 Russell Larry R Method and apparatus for operating multiple tools in a well
GB8526876D0 (en) * 1985-10-31 1985-12-04 Swietlik G Locking device
FR2593226B1 (fr) * 1986-01-23 1988-10-28 Total Petroles Systeme de montage d'un stabilisateur dans une garniture de forage, notamment pour forage dirige
ES2022895B3 (es) * 1986-07-03 1991-12-16 Charles Abernethy Anderson Estabilizadores de perforacion.
US4811798A (en) * 1986-10-30 1989-03-14 Team Construction And Fabrication, Inc. Drilling motor deviation tool
EP0286500A1 (fr) * 1987-03-27 1988-10-12 S.M.F. International Dispositif de forage à trajectoire contrôlée et procédé de réglage de trajectoire correspondant
US4834196A (en) * 1987-06-22 1989-05-30 Falgout Sr Thomas E Well drilling tool
GB8915302D0 (en) * 1989-07-04 1989-08-23 Andergauge Ltd Drill string stabiliser
DE69019302D1 (de) * 1989-11-04 1995-06-14 Bottom Hole Technology Ltd Vorrichtung zum Ändern der Länge einer Werkzeugzusammensetzung in einem Bohrloch.
US5012877A (en) * 1989-11-30 1991-05-07 Amoco Corporation Apparatus for deflecting a drill string
US5220963A (en) * 1989-12-22 1993-06-22 Patton Consulting, Inc. System for controlled drilling of boreholes along planned profile

Also Published As

Publication number Publication date
WO1991008370A3 (en) 1991-11-14
CA2067802A1 (en) 1991-05-24
NO921970L (no) 1992-07-17
AU6897091A (en) 1991-06-26
DE69026718T2 (de) 1997-01-09
EP0502084A1 (en) 1992-09-09
HU9201690D0 (en) 1992-12-28
HU214731B (hu) 1998-05-28
AU649988B2 (en) 1994-06-09
JPH05501593A (ja) 1993-03-25
WO1991008370A2 (en) 1991-06-13
DE69026718D1 (de) 1996-05-30
US5452772A (en) 1995-09-26
EP0502084B1 (en) 1996-04-24
NO921970D0 (no) 1992-05-19
DK0502084T3 (da) 1996-08-12
ATE137304T1 (de) 1996-05-15
NO304240B1 (no) 1998-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2975681B2 (ja) ドリルストリングの最前方部分の指向およひ操向装置
US6578632B2 (en) Swing mounted fill-up and circulating tool
US7604060B2 (en) Gripper assembly for downhole tools
CA1226532A (en) Replacing mains
EP0029449A1 (en) Variable angle directional drilling sub
NO333285B1 (no) Verktoy for fremdrift i en passasje, samt en fremgangsmate for forflytning av en gjenstand i en passasje
US3552718A (en) Sliding sleeve valve and operator therefor
CA2167423C (en) Shifting tool
NO312687B1 (no) Omstillingsverktöy
CN100540840C (zh) 用于在地层中钻井眼的钻头
JP3332898B2 (ja) 圧入鋼管類の中掘装置
SU1099045A1 (ru) Скважинное фиксирующее устройство
CA2054553A1 (en) Apparatus and technique for installing an elongated rod in an earth formation
WO1998031915A2 (en) Apparatus for directing and steering the foremost part of a drillpipe at drillings
DE1800483B1 (de) Teleskop-Bohrgestaenge fuer eine verfahrbare Bohrvorrichtung
SU1525255A1 (ru) Оборудование дл строительства трубчатых переходов
JP3789290B2 (ja) 拡大掘削装置における掘削ロッド
RU2109908C1 (ru) Регулируемый отклонитель
NL8902894A (nl) Inrichting voor het richten en besturen van het voorste deel van de boorpijp bij grondboringen.
JPS59150897A (ja) 掘さく装置
DE102005050217A1 (de) Aufweitbare Erdbohrvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees