KR20200100153A - 연장된 도달 거리 유정의 로깅 및 개입을 위한 다운홀 이동 모듈 - Google Patents

연장된 도달 거리 유정의 로깅 및 개입을 위한 다운홀 이동 모듈 Download PDF

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KR20200100153A
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모한나드 압델라지즈
샤자드 사딕
제프 샤쇼
제이슨 허먼
존 윌슨
마이클 막시무크
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사우디 아라비안 오일 컴퍼니
허니비 로보틱스, 엘티디.
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Abstract

직경이 변할 수 있는 통로를 통해 탐색하기 위한 로봇 디바이스 및 이동 모듈은 중앙 지지 부재; 제 1 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 세장형 지지 부재에 결합된 제 1 케이싱으로서, 제 1 케이싱은 제 1 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 갖는, 상기 제 1 케이싱, 및 제 1 케이싱으로부터 세장형 중앙 지지 부재의 반대쪽에 결합된 제 2 케이싱으로서, 제 2 케이싱은 제 2 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 세장형 중앙 지지 부재에 결합되고 제 2 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 포함하는, 상기 제 2 케이싱을 포함한다.

Description

연장된 도달 거리 유정의 로깅 및 개입을 위한 다운홀 이동 모듈
본 발명은 오일 및 가스 생산 유정(well) 모니터링에 관한 것으로, 특히 로깅(logging) 및 개입의 목적을 위해 가변 직경의 생산 배관(tubing) 및 다른 깊은 유정 통로를 성공적으로 탐색할 수 있는 자율 로봇 디바이스 (이동 모듈(mobility module))에 관한 것이다.
깊고 복잡한 측방 생산 유정에서 오일과 가스가 추출됨에 따라 신뢰할 수 있는 데이터를 획득하거나 필요한 경우 연장된 다운홀 깊이 및/또는 측방 도달 거리(reach)에서 개입을 수행하는 것이 어려워진다. 현재까지 로봇 디바이스는 덜 복잡한 생산 설비에서 오일 및 가스 생산 설비를 모니터링하는데 사용되었다. 그러나, 지금까지 사용된 로봇 디바이스는 수동 서스펜션에 의존했으며, 작은 직경 변화 및 측방을 포함하지 않는 시스템을 가진 생산 배관을 탐색할 수 있는 것으로 입증되었다.
따라서, 필요한 것은 생산 배관 및 가변 직경의 다른 깊은 유정 통로 및 측방 우물을 통한 탐색을 가능하게 하는 디바이스이다.
본 발명의 실시예는 가변 직경을 갖는 통로를 통해 탐색하기 위한 이동 모듈을 제공한다. 이동 모듈은 중앙 지지 부재, 제 1 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 세장형 지지 부재에 예를 들어, 내부 표면에서 결합된 제 1 케이싱으로서, 제 1 케이싱은 제 1 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 갖는, 상기 제 1 케이싱, 및 제 1 케이싱으로부터 세장형 중앙 지지 부재의 반대쪽에 예를 들어 내부 표면에서 결합된 제 2 케이싱으로서, 제 2 케이싱은 제 2 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 세장형 중앙 지지 부재에 결합되고 제 2 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 포함하는, 상기 제 2 케이싱을 포함한다. 개별 케이싱의 제 1 링키지 및 제 2 링키지는 유정에서 방해받지 않는 이동을 위한 이동 모듈의 크기로 완전히 접혀지고, 유정과의 고정 맞물림을 위한 이동 모듈의 크기로 완전히 확장된다.
본 발명의 실시예는 또한 가변 직경을 갖는 통로를 통해 탐색하기 위한 로봇 디바이스를 제공한다. 로봇 디바이스는 적어도 2 개의 이동 모듈을 포함한다. 각각의 이동 모듈은 중앙 지지 부재, 제 1 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 지지 부재에 예를 들어, 내부 표면에서 결합된 제 1 케이싱으로서, 제 1 케이싱은 제 1 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 갖는, 상기 제 1 케이싱, 및 제 1 케이싱으로부터 중앙 지지 부재의 반대쪽에 예를 들어 내부 표면에서 결합된 제 2 케이싱으로서, 제 2 케이싱은 제 2 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 중앙 지지 부재에 결합되고 제 2 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 포함하는, 상기 제 2 케이싱을 포함한다. 적어도 2 개의 이동 모듈은 피벗 가능하게 결합되고 서로에 대하여 종방향으로 위치된다. 적어도 2개의 이동 모듈의 링키지는 유정에서 방해받지 않는 이동을 위한 모듈의 크기로 완전히 접혀지고, 유정과의 고정 맞물림을 위한 이동 모듈의 크기로 완전히 확장된다.
본 발명의 실시예는 로깅 또는 개입을 위한 툴이 구비될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2 개의 이동 모듈을 포함하는 로봇 디바이스의 측면 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄 위치에 있는 이동 모듈의 정면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 완전 개방 위치에서의 이동 모듈의 단부 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2 개의 개방된 이동 모듈을 병렬 구성으로 보여주는 사진이다.
도 4는 서로 분리된 도 3의 이동 모듈을 보여는 사진이다.
도 5는 가변 직경의 배관을 통해 이동 모듈이 탐색하는 능력을 테스트하기 위해 사용되는 테스트 스탠드 장치(test stand apparatus)의 사진이다.
도 6a는 도 5에 도시된 테스트 스탠드 장치의 개략적인 평면도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 테스트 스탠드 장치의 개략적인 측면도이다.
본 출원의 개시는 가변 직경의 통로를 통해 탐색하는데 사용되는 이동 모듈, 및 오일 및 가스 생산 설비에서의 로깅 및 개입에 사용하기 위한 이러한 모듈 중 하나 이상을 포함할 수 있는 로봇 디바이스에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 본 발명에 따른 로봇 디바이스는 다수의 이동 모듈을 포함할 수 있다. 이동 모듈은 선형으로 배열되고 서로 각지게(angularly) 클러킹(clock)될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2 개의 이동 모듈 (110, 120)을 포함하는 로봇 디바이스 (100)의 측면 사시도이다. 예시적인 실시예에서 2 개의 이동 모듈이 도시되어 있지만, 로봇 디바이스는 그들의 수에 대한 어떠한 제한도 설정되지 않은 다수의 모듈을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 도 1에서, 제 1 이동 모듈 (110)은 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱 (114, 116)으로 구성된 확장 가능하고(expandable) 접을 수 있는(collapsible) 하우징으로 둘러싸인 중앙 지지 부재 (112)를 포함한다. 지지 부재 (112) 및 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱 (114, 116)은 전체적으로 종방향(L)으로 길어진다. 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱 (114, 116)은 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 종방향 단부에서 테이퍼질 수 있다. 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱 (114, 116)은 중앙 지지대 (112)와 케이싱 (114, 116) 사이에 연결된 하나 이상의 링키지(linkage) (131, 133)를 사용하여 지지 부재에 대해 측방으로 (축 L에 수직으로) 이동 가능하다. 링키지 (131, 133)는 모터 (도시되지 않음)에 의해 활성화되어 케이싱 (114, 116)은 접촉하여 지지 부재 (112)를 완전히 봉입되는 케이싱 (114, 116)이 완전히 폐쇄된 위치로부터 링키지 (118)의 연장의 한계에 의해 정의된 완전히 개방 위치로 이동된다. 일반적으로, 이동 모듈이 연장된 도달 거리 유정의 로깅 및 개입에 사용될 수 있는 본 발명의 이동 모듈의 특정 애플리케이션에서, 각각의 케이싱의 제 1 링키지 및 제 2 링키지는 유정에서의 방해받지 않는 이동을 위한 이동 모듈의 크기로 완전히 접혀지고, 유정과의 고정 맞물림을 위한 이동 모듈의 크기로 완전히 확장된다. 일부 실시예에서, 완전 폐쇄 위치에서 이동 모듈의 직경은 약 2.5 내지 약 3 인치이고, 완전 개방 위치에서 이동 모듈의 직경은 약 8.5 내지 약 9.5 인치이다. 링키지 (131, 133)는 완전 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 임의의 중간 위치에 위치될 수 있다. 따라서, 설명된 특정 실시예에서, 링크 디바이스의 제어를 통해, 이동 모듈 (110)은 2.5 인치의 하한에서 9.5의 상한 범위 및 그 사이의 임의의 직경을 갖도록 구성될 수 있다. 이동 모듈의 직경의 유연하고 수정된 설정은 모듈이 좁은 통로 또는 장애물을 탐색하기 위해 접혀질 수 있게 하고, 세척과 같은 비교적 넓은 통로를 통해 탐색을 가능하게 하도록 확장될 수 있게 한다.
케이싱 (114, 116)은 벨트, 체인 또는 선형 액추에이터 유사한 메커니즘을 사용하여 구현될 수 있는 가동 트랙, 예를 들어 115 (케이싱 (114)에 대해 도시됨)를 포함한다. 예를 들어, 트랙 (115)은 이동 모듈이 위치된 통로의 내부 표면을 향해 이동 가능하게 수축하고, 이동 모듈이 통로를 통해 종방향 (L)으로 앞뒤로 이동할 수 있도록 구성된다. 추가하여, 특정 실시예에서, 지지 부재는 그 종방향 단부에 휠(wheel) (119)을 포함한다. 휠 (119)은 이동 모듈을 보다 작은 직경으로 매끄럽게 가이드하는 리드-인 피처(lead-in feature)이다. 일부 실시예에서, 케이싱 (114, 116)은 가변 직경의 통로 사이의 매끈한 전이를 가능하게 하기 위해 추가의 휠 (활성화 또는 수동)을 포함할 수 있다.
제 2 이동 모듈 (120)은 세장형 중앙 지지 부재 (122), 제 1 및 제 2 세장형 케이싱 엘리먼트 (124, 126) 및 지지 부재 (122)와 케이싱 (124, 126) 사이에 결합된 링키지 (132, 134)를 유사하게 포함한다. 케이싱 (124, 126)은 트랙 엘리먼트 예를 들어, 125 및 지지 부재 휠 (도 1에 도시되지 않음)을 포함한다. 제 2 이동 모바일 (120)은 제 1 이동 모듈 (110)과 유사한 방식으로 확장 가능하고 접혀질 수 있다. 각각의 이동 모듈 (110, 120)은 개별적으로 확장 또는 접혀지도록 구동될 수 있음을 이해해야 한다.
로봇 디바이스 (100)에서, 제 1 및 제 2 이동 모듈 (110, 120)은 서로에 대해 종방향으로 위치되고 피벗 가능한 커플링 (130)을 통해 서로 결합된다. 피벗 가능한 커플링 (130)은 이동 모바일이 종축 (L) 주위에서 서로 다양한 각도에서 회전될 수 있게 한다. 추가적인 이동 모듈은 종방향으로 연장된 디바이스를 형성하기 위해 유사한 방식으로 로봇 디바이스 (100)에 종방향으로 결합될 수 있다. 로봇 디바이스의 다수의 이동 모듈은 유사한 거리만큼 이격될 수 있거나 대안적으로, 중간 스페이서 엘리먼트를 사용하여 상이한 거리만큼 이격될 수 있음을 이해해야 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 이동 모듈 (110)은 케이싱 (114, 116)이 수평 방향으로 (페이지 안팎으로) 확장 가능하고 접혀지도록 배향된다. 대조적으로, 제 2 이동 모듈 (120)은 케이싱 (124, 126)이 수직 방향으로 확장하도록 제 1 이동 모듈 (110)에 대해 90도 각도로 배향된다. 이동 모듈 (110, 120)은 서로에 대해 다른 각도 (예를 들어, 30°, 45°, 60°)로 배향될 수 있음을 이해해야 한다. 이동 모듈 (110, 120)의 가변 각도 배향은 회전 안정성을 지원할 수 있다. 둘 이상의 이동 모듈이 사용되는 일부 실시예에서, 모듈은 서로에 대해 규칙적인 각도 배열 (즉, "클럭킹 (clocked)")로 배열될 수 있다.
도 2a는 도 1의 로봇 디바이스 (100)의 정면도이고, 이동 모듈 (110, 120) 둘 모두는 완전히 접혀진 구성이다. 이 도면에서, 제 1 이동 모듈 (114, 116)의 케이싱은 지지 부재를 완전히 봉입하는 폐쇄 위치에서 도시된다. 이동가능한 트랙 (115, 117)은 디바이스의 좌측 및 우측에 위치된 것으로 도시된다. 전륜(front wheel) (119)도 도시된다. 이 도면에서, 제 2 이동 모듈 (120)의 케이싱은 이들이 제 1 이동 모듈의 케이싱 (114, 116) 뒤에 위치되는 것으로 보여질 수 없지만, 제 2 이동 모듈의 가동 트랙 (125, 127)은 가려지지 않고 디바이스의 상단과 하단에 도시된다. 이 구성에서, 로봇 디바이스는 XN 니플(nipple)과 같은 작은 통로 및 장애물을 통해 협상하고 탐색할 수 있다.
도 2b는 도 1의 로봇 디바이스 (100)의 정면도이고, 둘 모두의 이동 모듈 (110, 120)은 예시적인 튜브(150)내에서 완전히 확장된 구성으로 도시된다. 제 1 이동 모듈(110)은 수평 배향으로 완전히 확장된다. 제 1 이동 모듈의 제 1 케이싱 (114)은 2 개의 링키지 (131, 133)를 통해 오른쪽으로 완전히 연장된 것으로 도시된다. 가동 트랙(115)은 튜브(150)의 내부 표면과 실질적으로 컨택하는 것으로 도시된다. 제 1 이동 모듈의 제 2 케이싱 (116)은 링키지 (131, 133)를 통해 왼쪽으로 완전히 연장된 것으로 도시된다. 가동 트랙(117)은 튜브(150)의 내부 표면과 실질적으로 컨택하는 것으로 도시된다.
유사하게, 제 2 이동 모듈은 수직 배향으로 완전히 확장된다. 제 2 이동 모듈의 제 1 케이싱 (124)은 2 개의 링키지 (132, 134)를 통해 상향으로 완전히 연장된 것으로 도시된다. 가동 트랙 (125)은 튜브 (150)의 내부 표면과 실질적으로 컨택하는 것으로 도시된다. 제 2 이동 모듈의 제 2 케이싱 (126)은 링키지 (132, 134)를 통해 하향으로 완전히 연장된 것으로 도시된다. 가동 트랙 (127)은 또한 튜브 (150)의 내부 표면과 실질적으로 컨택하는 것으로 도시된다.
도 2a에 도시된 구성에서, 로봇 디바이스는 제 1 이동 모듈 및 제 2 이동 모듈 (115, 117, 125, 127)의 하나 이상의 가동 트랙의 활성화에 의해 튜브 (150) 내에서 종방향으로 이동할 수 있다.
도 3은 상기에서 설명한 바와 같이 2 개의 개방된 이동 모듈 (110, 120)을 병렬 구성으로 보여주는 사진이다. 도 4는 서로 연결이 끊어진 도 3의 이동 모듈 (110, 120)을 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 로봇 디바이스의 가변 직경의 튜브를 통해 탐색하는 능력을 테스트하는데 사용되는 예시적인 테스트 장치 (170)의 사진이다. 도 6a는 테스트 장치 (170)의 개략적인 평면도이고, 도 6b는 테스트 장치의 개략적인 측면도이다. 도 6a에서, 테스트 장치(170)의 다양한 섹션이 도시된다. 가장 오른쪽의 섹션은 대표적인 생산 배관의 섹션이며 직경은 약 4 인치이다. 장치의 왼쪽에 있는 2 개의 섹션은 직경이 약 9 인치인 개방 홀 및 대표적인 세척 섹션으로 지정된다. 대표적인 세척 섹션과 대표적인 생산 배관 섹션 사이에 위치되고 결합되는 부분은 XN 니플이라고 하는 수축 섹션(constricted section)이다. 이 섹션은 약 2.7 인치의 비교적 작은 직경을 갖는다.
도 5, 도 6a 및 도 6b의 장치를 사용하는 다양한 테스트에서, 본 발명에 따른 2 개의 이동 모듈을 포함하는 로봇 디바이스는 4" 직경 생산 파이프, 약 2.7" 직경의 XN 니플, 9" 직경의 세척 및 개방 홀을 통해 테스트에 성공적으로 통과하였다. 본 발명에 따른 로봇 디바이스를 다양한 다운홀 통로에 배치할 때, 디바이스는 이동 모듈 중 임의의 것이 통로 벽과의 컨택 및 견인을 수립하기에 너무 넓은 통로 섹션을 만날 수 있을 것으로 예상된다. 다수의 이동 모듈을 사용하여 로봇 디바이스를 종방향으로 연장시킴으로써, 연장된 디바이스 내의 적어도 하나의 이동 모듈은 좁은 통로 섹션 (예를 들어, 9" 미만의 직경을 가짐)에 위치될 가능성이 높고, 로봇 디바이스 전체에 대한 이동성을 제공할 수 있다.
로봇 디바이스는 생산 시스템에서 다양한 통로를 통해 디바이스의 종방향 운동을 제어하기 위해 가동 트랙을 활성화시키는 전자 제어 유닛을 포함할 수 있다. 전자 제어 유닛은 또한 탐색되고 있는 통로에 적합한 디바이스의 케이싱을 확장 또는 접기 위해 링키지를 활성화시킬 수 있다. 이를 위해, 로봇 디바이스는 디바이스가 횡단하는 통로의 로컬 치수를 결정할 수 있고 링키지를 활성화하여 통로를 탐색할 수 있는 전자 제어 유닛에 의해 신호가 생성될 수 있는 데이터를 제공하는 센서 (예를 들어, 압력, 관성 및 GPS 센서)와 같은 툴을 포함할 수 있다. 센서는 또한 모니터링 목적으로 유정 내의 상태를 검출한다. 이 데이터는 무선으로 기록된 다음 전달될 수 있으며 수집된 정보의 임계값 또는 변화에 대한 비교는 이동 모듈 온보드에 로컬에서 처리되거나 해당 목적을 위해 코드로 프로그래밍된 원격 컴퓨팅 시스템과의 통신과 함께 처리될 수 있다. 툴은 중앙 지지 부재에 의해 지지되는 칼라(collar)와 관련하여 종래의 방식으로 이동 모듈에 장착될 수 있다. 로봇 디바이스는 배터리와 같은 온보드 파워를 포함할 수 있다. 전자 제어 디바이스는 배터리 파워를 절약하기 위해 파워 요건을 조정할 수 있다. 본 발명의 로봇 디바이스는 운영자와의 무선 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 전자 제어 유닛에 의해 수행되는 기능의 일부 또는 전부는 무선 명령을 통해 운영자에 의해 결정되거나 조정될 수 있다.
본 출원에 개시된 임의의 구조적 및 기능적 세부 사항은 시스템 및 방법을 한정하는 것으로 해석되어서는 안되며, 오히려 방법을 구현하기 위한 하나 이상의 방법을 당업자에게 교시하기 위한 대표적인 실시예 및/또는 장치로 제공되는 것으로 이해되어야 한다.
추가로 도면에서 같은 번호는 여러 도면을 통해 같은 엘리먼트를 나타내고, 도면을 참조하여 설명되고 도시된 모든 컴포넌트 및/또는 단계가 모든 실시예 또는 배열에 필요한 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서 사용된 단수의 표현은 "a," "an," 및 "the"는 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하도록 의도된다. 본 출원에서 사용될 때 "포함한다” 및/또는 "포함하는"이라는 용어는 지칭된 피처, 정수, 단계, 동작, 엘리먼트 및/또는 컴포넌트의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 피처, 정수, 단계, 동작, 엘리먼트, 컴포넌트 및/또는 이들의 그룹의 추가 존재를 배제하지는 않는 것으로 이해될 것이다.
배향(orientation) 용어는 본 출원에서 단지 편의 및 참조를 목적으로 사용되며 한정적인 것으로 해석되어서는 안 된다. 그러나, 이러한 용어는 뷰어를 참조하여 사용될 수 있는 것으로 인식된다. 따라서, 어떠한 한정도 암시되거나 유추되지 않는다.
또한, 본 출원에서 사용된 어구 및 용어는 설명을 위한 것이며 한정적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 본 출원에서 "포함하는", "포함하는" 또는 "갖는", "함유하는", "수반하는" 및 그 변형의 사용은 이후에 열거된 아이템 및 그 등가물 뿐만 아니라 추가 아이템을 아우르는 것으로 의도된다.
본 개시는 대표적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 이루어질 수 있고 그 요소에 대한 등가물이 대체될 수 있음이 당업자에게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않으면서 특정 기기, 상황 또는 재료를 본 발명의 교시에 적응시키기 위해 많은 수정예가 당업자에게 인식될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최상의 모드로서 개시된 특정 실시예로 제한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구 범위의 범위 내에 속하는 모든 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (18)

  1. 가변 직경을 갖는 통로를 통해 탐색하기 위한 이동 모듈에 있어서,
    중앙 지지 부재;
    상기 중앙 지지 부재에 대해 적어도 방사상으로 이동 가능한 제 1 확장 가능하고 접을 수(collapsible) 있는 링키지(linkage) 및 제 2 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지;
    상기 제 1 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 상기 중앙 지지 부재에 결합된 제 1 케이싱으로서, 상기 제 1 케이싱은 제 1 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 갖는, 상기 제 1 케이싱; 및
    상기 제 1 케이싱으로부터 상기 중앙 지지 부재의 반대쪽에 결합된 제 2 케이싱으로서, 상기 제 2 케이싱은 상기 제 2 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 상기 중앙 지지 부재에 결합되고, 제 2 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 포함하는, 상기 제 2 케이싱을 포함하는, 이동 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지가 완전히 접혀질 때, 상기 제 1 케이싱의 외부 표면으로부터 상기 제 2 케이싱의 외부 표면까지의 상기 모듈의 직경은 유정(well)에서 방해받지 않는 이동을 허용하는 크기이지만, 상기 링키지가 완전히 확장될 때 상기 모듈의 직경은 상기 유정과 맞물리고 상기 이동 모듈의 움직임을 제한하도록 크기가 정해지는, 이동 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지가 완전히 확장될 때 상기 제 1 케이싱의 외부 표면으로부터 상기 제 2 케이싱의 외부 표면까지의 상기 모듈의 직경은 약 8.5 인치 내지 약 9.5 인치의 범위에 있는, 이동 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지가 완전히 접혀질 때 상기 제 1 케이싱의 외부 표면으로부터 상기 제 2 케이싱의 외부 표면까지의 상기 모듈의 직경은 약 2.5 인치 내지 약 3 인치의 범위에 있는, 이동 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙 지지 부재는 종방향 단부를 포함하고, 상기 이동 모듈은 상기 종방향 단부에 대해 회전 가능하게 장착된 휠을 더 포함하는, 이동 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱은 종방향으로 길어지고 테이퍼진 종방향 단부를 포함하는, 이동 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가동 트랙 및 제 2 가동 트랙은 벨트 또는 체인 중 적어도 하나를 더 포함하는, 이동 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 전자 제어 유닛 및 무선 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지 및 상기 제 1 가동 트랙 및 제 2 가동 트랙은 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되고, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지 및 상기 제 1 가동 트랙 및 제 2 가동 트랙을 제어하기 위해 상기 전자 유닛은 상기 무선 통신 모듈을 통해 운영자 명령을 수신하도록 작동되는, 이동 모듈.
  9. 가변 직경을 갖는 통로를 통해 탐색하기 위한 로봇 디바이스에 있어서,
    서로에 대해 종방향으로 위치된 적어도 2 개의 이동 모듈로서, 각각의 상기 적어도 2 개의 이동 모듈은 중앙 지지 부재, 제 1 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 상기 제 1 중앙 지지 부재에 결합된 제 1 케이싱, 상기 제 1 케이싱은 제 1 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 갖고, 및 상기 제 1 케이싱으로부터 상기 제 1 중앙 지지 부재의 반대쪽에 결합된 제 2 케이싱을 포함하고, 상기 제 2 케이싱은 제 2 확장 가능하고 접을 수 있는 링키지를 통해 상기 제 1 중앙 지지 부재에 결합되고, 제 2 가동 트랙을 포함하는 외부 표면을 포함하는, 상기 적어도 2개의 이동 모듈;을 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 모듈 각각은 피벗 가능한 커플링을 통해 적어도 하나의 다른 이동 모듈에 종방향으로 결합되는, 로봇 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈은 3 개보다 많은 이동 모듈을 포함하는, 로봇 디바이스.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈 각각은 개별 제 1 케이싱의 외부 표면으로부터 개별 제 2 케이싱의 외부 표면까지 측정된 직경을 가지며, 개별 케이싱의 제 1 링키지 및 제 2 링키지는 유정 내에서 방해받지 않는 이동을 위해 상기 제 1 이동 모듈 및 상기 제 2 이동 모듈의 크기로 완전히 접혀지고, 상기 유정과의 고정 맞물림을 위해 상기 제 1 이동 모듈 및 상기 제 2 이동 모듈의 크기로 완전히 확장되는, 로봇 디바이스.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지가 완전히 확장될 때 상기 제 1 케이싱의 외부 표면으로부터 상기 제 2 케이싱의 외부 표면까지의 상기 적어도 2 개의 이동 모듈의 직경은 약 8.5 인치 내지 약 9.5 인치인, 로봇 디바이스.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 링키지 및 제 2 링키지가 완전히 접혀질 때 상기 제 1 케이싱의 외부 표면으로부터 상기 제 2 케이싱의 외부 표면까지의 상기 적어도 2 개의 이동 모듈의 직경은 약 2.5 인치 내지 약 3 인치인, 로봇 디바이스.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈의 상기 중앙 지지 부재는 종방향으로 길어지고 휠이 결합되는 종방향 단부를 포함하는, 로봇 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈의 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱은 종방향으로 길어지고, 테이퍼진 종방향 단부를 포함하는, 로봇 디바이스.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈의 상기 제 1 가동 트랙 및 상기 제 2 가동 트랙은 벨트 또는 체인의 적어도 하나를 포함하는, 로봇 디바이스.
  17. 제 9 항에 있어서, 전자 제어 유닛과 무선 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈은 상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되고, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈을 제어하기 위해 상기 전자 유닛은 상기 무선 통신 모듈을 통해 운영자 명령을 수신하도록 동작하는, 로봇 디바이스.
  18. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 이동 모듈 중 적어도 하나가 상기 통로의 벽과 컨택되는 경우, 상기 적어도 하나의 이동 모듈은 상기 제 1 가동 트랙 및 상기 제 2 가동 트랙을 통해 상기 통로를 통해 종방향 운동을 제공할 수 있는, 로봇 디바이스.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200100153A (ko) * 2017-12-29 2020-08-25 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 연장된 도달 거리 유정의 로깅 및 개입을 위한 다운홀 이동 모듈
CN111561664A (zh) * 2020-06-08 2020-08-21 北京安运通科技有限公司 一种地下管道探测系统
US11713635B2 (en) * 2020-08-28 2023-08-01 Saudi Arabian Oil Company Mobility platform for efficient downhole navigation of robotic device
CN112901902A (zh) * 2021-01-13 2021-06-04 北京理工大学 一种可适应多种管道情况的机器人机构
CN114658956B (zh) * 2022-03-09 2023-06-06 武汉工程大学 一种管道巡检机器人
AT525867B1 (de) * 2022-04-20 2023-09-15 Matthias Manuel Mueller Ing Roboter zur grabenlosen Leitungs- und Schachtsanierung

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01194968A (ja) * 1988-01-26 1989-08-04 Kubota Ltd 管内自走台車
US5947213A (en) * 1996-12-02 1999-09-07 Intelligent Inspection Corporation Downhole tools using artificial intelligence based control
AU738284C (en) * 1996-09-23 2002-06-13 Halliburton Energy Services, Inc. Autonomous downhole oilfield tool
US6112809A (en) 1996-12-02 2000-09-05 Intelligent Inspection Corporation Downhole tools with a mobility device
DE19746511B4 (de) * 1997-10-22 2006-08-10 Pii Pipetronix Gmbh Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen
US6282452B1 (en) 1998-11-19 2001-08-28 Intelligent Inspection Corporation Apparatus and method for well management
US7121364B2 (en) * 2003-02-10 2006-10-17 Western Well Tool, Inc. Tractor with improved valve system
ATE301264T1 (de) 2001-03-07 2005-08-15 Univ Carnegie Mellon Robotersystem zur inspektion von gasleitungen
EP1442278A4 (en) * 2001-10-17 2004-11-10 Univ Rice William M AUTONOMOUS CRAWLING ROBOT FOR INTERNAL PIPE INSPECTION
US6920936B2 (en) * 2002-03-13 2005-07-26 Schlumberger Technology Corporation Constant force actuator
US6910533B2 (en) * 2002-04-02 2005-06-28 Schlumberger Technology Corporation Mechanism that assists tractoring on uniform and non-uniform surfaces
US7156192B2 (en) * 2003-07-16 2007-01-02 Schlumberger Technology Corp. Open hole tractor with tracks
US7143843B2 (en) * 2004-01-05 2006-12-05 Schlumberger Technology Corp. Traction control for downhole tractor
US7363989B2 (en) * 2004-01-26 2008-04-29 Chain Train Device for a pulling tool for use in pipes and boreholes for the production of oil and gas
US7222682B2 (en) * 2004-05-28 2007-05-29 Schlumberger Technology Corp. Chain drive system
US7334642B2 (en) * 2004-07-15 2008-02-26 Schlumberger Technology Corporation Constant force actuator
US8905148B2 (en) * 2006-02-09 2014-12-09 Schlumberger Technology Corporation Force monitoring tractor
US7624808B2 (en) * 2006-03-13 2009-12-01 Western Well Tool, Inc. Expandable ramp gripper
US7748476B2 (en) * 2006-11-14 2010-07-06 Wwt International, Inc. Variable linkage assisted gripper
US20080202769A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Dupree Wade D Well Wall Gripping Element
US7770667B2 (en) * 2007-06-14 2010-08-10 Wwt International, Inc. Electrically powered tractor
US8485278B2 (en) * 2009-09-29 2013-07-16 Wwt International, Inc. Methods and apparatuses for inhibiting rotational misalignment of assemblies in expandable well tools
CN201574707U (zh) * 2009-12-31 2010-09-08 贵州航天凯山石油仪器有限公司 一种管内自适应联动伸缩机构
US9097086B2 (en) * 2011-09-19 2015-08-04 Saudi Arabian Oil Company Well tractor with active traction control
US10329863B2 (en) * 2013-08-06 2019-06-25 A&O Technologies LLC Automatic driller
US9874061B2 (en) * 2014-11-26 2018-01-23 Halliburton Energy Services, Inc. Tractor traction control for cased hole
CN106869832A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 张凤军 一种微小井眼电机驱动ct牵引器控制系统
CN205477550U (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 唐河科林沃特环保科技有限公司 智慧型节能抽油机
CN205977149U (zh) * 2016-06-22 2017-02-22 西安石油大学 液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器
CN105952404A (zh) * 2016-06-22 2016-09-21 西安石油大学 液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器
KR20200100153A (ko) * 2017-12-29 2020-08-25 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 연장된 도달 거리 유정의 로깅 및 개입을 위한 다운홀 이동 모듈

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