NO20130364A1 - Styrbart avbøyningsverktøy, nedihulls styringssammenstilling og fremgangsmåte for bruk av samme - Google Patents

Abstract

Denne oppfinnelse vedrører et styrbart avbøyningsverktøy. Det styrbare avbøyningsverktøy vil trolig ha sin største nytte som del av en nedihullssammenstilling for å styre en borkrone under boring etter olje og gass. Det tilveiebringes et styrbart avbøyningsverktøy med en første ende og en andre ende, idet verktøyet har: en rørkanal for et arbeidsfluid; et roterende element tilpasset til rotasjon inne i verktøyet; et avbøyningsorgan; en vingemotor konfigurert til å rotere avbøyningsorganet i forhold til det roterende element; og en ventil for styring av strømmen av arbeidsfluid til vingemotoren. Det tilveiebringes også en nedihulls styringssammenstilling og en fremgangsmåte for styring av en nedihulls boresammenstilling som inkorporerer det styrbare avbøyningsverktøy.

Description

STYRBART AVBØYNINGSVERKTØY, NEDIHULLS STYRINGSSAMMENSTILLING OG FREMGANGSMÅTE FOR BRUK AV SAMME

Denne oppfinnelse vedrører et styrbart avbøyningsverktøy, en nedihulls styringssammenstilling og en fremgangsmåte for bruk. Det styrbare avbøyningsverktøy vil trolig ha sin største nytte som del av en nedihulls sammenstilling for å styre en borkrone under boring etter olje og gass, og den følgende beskrivelse viser derfor pri-mært til slike anvendelser. Bruken av det styrbare avbøyningshus i andre anvendelser er dermed ikke utelukket.

Ved boring etter olje og gass er det ønskelig å være i stand til å styre borkronen, dvs. å bevege borkronen langs en valgt bane, slik at borkronen ikke behøver å følge en bane kun bestemt av gravitasjonen og/eller borebetingelsene.

Én fremgangsmåte for styring av en borkrone er å benytte en styringskomponent, så som den som er beskrevet i vårt publiserte europeiske patent 1 024 245. Denne sty-ringskomponenten tillater at borkronen beveges i enhver valgt retning, dvs. at retningen (og graden) av krumning av borehullet kan bestemmes under boreoperasjo-nen, og som et resultat av de målte borebetingelser ved en bestemt borehullsdybde.

En annen fremgangsmåte for styring av en borkrone er å benytte et avbøyningsorgan. Avbøyningsorganet er lokalisert nær borkronen og har en fast eller justerbar avbøy-ning som vil være tilbøyelig til å styre borkronen i en retning avhengig av orienteringen av avbøyningen. Avbøyningsorganet kan for eksempel være et bøyd hus, eller det kan forårsake at drivakselen eller borkronen avviker fra senter i borehullet som blir boret. Når det er ønskelig å bore en lineær (eller mer lineær) seksjon av borehullet, roteres avbøyningsorganet for kontinuerlig å forandre orienteringen av avbøyning-en, og derfor å oppveie borehullets tendens til å krumme i én retning. Rotasjon av avbøyningsorganet kan bevirkes ved hjelp av en nedihullsmotor eller ved hjelp av borestrengen.

UK patentsøknader 2 435 060 og 2 440 024 beskriver begge fremgangsmåter for styring av en borkrone ved hjelp av et styrbart avbøyningsorgan, idet avbøyningsorganet omfatter et bøyd hus. Bøyen er anordnet i huset av en nedihullsmotor som ligger umiddelbart bak borkronen. Borestrengen roteres, og det er en roterbar forbindelse mellom borestrengen og huset til nedihullsmotoren. En clutch-mekanisme er anordnet inne i den roterbare forbindelse, clutch-mekanismen styrer orienteringen av huset og følgelig orienteringen av bøyen.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot et styrbart avbøyningsverktøy, dvs. mot et apparat som kan styre orienteringen av avbøyningsorganet. Som i de styrbare avbøy-ningsorganer for styring av en borkrone inne i et borehull ifølge kjent teknikk, kan avbøyningsorganet styres til å operere i en første tilstand hvor det roterer, for derved å oppveie enhver tendens til avvik av borehullet i en bestemt retning, og en andre tilstand hvor dets rotasjon styres, hvorved det forårsakes at borehullet avviker i en valgt retning.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et mekanisk enkelt og robust apparat som forventes å øke anvendbarheten til nedihulls styrearrangementer.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det et styrbart avbøyningsverktøy med en første ende og en andre ende, idet verktøyet har: en rørkanal for et arbeidsfluid; et roterende element tilpasset til rotasjon inne i verktøyet; et avbøyningsorgan; en vingemotor konfigurert til å rotere avbøyningsorganet i forhold til det roterende element; og en ventil for styring av strømmen av arbeidsfluid til vingemotoren.

Følgelig, ved å styre strømmen av fluid til vingemotoren, kan rotasjonen av avbøy-ningsorganet i forhold til det roterende element styres. Det roterende element kan for eksempel være forbundet til borestrengen, og kan rotere sammen med borestrengen. Styring av rotasjonen til avbøyningsorganet i forhold til det roterende element styrer dermed rotasjon av avbøyningsorganet i forhold til borestrengen. Avbøyningsorganet kan bringes til å rotere sammen med borestrengen, eller til å motvirke rotasjonen av borestrengen og opprettholde en valgt orientering inne i borehullet.

Det vil forstås at en vingemotor er en fortrengningsmotor, dvs. at rotasjonshastigheten styres direkte av mengden av fluidstrøm gjennom motoren. En vingemotor er også mekanisk enkel og robust, og kan med letthet bruke borefluid. Oppfinner-ne har derfor tilveiebrakt et styrbart avbøyningsverktøy, og kan tilveiebringe en nedihulls styringssammenstilling, som er tilstrekkelig mekanisk enkel, og er tilstrekkelig robust, til å brukes i ekstremt strenge miljøer.

I boreapplikasjoner er arbeidsfluidet fortrinnsvis borefluid som pumpes fra overflaten til borkronen forbundet til den andre ende av det styrbare avbøyningsverktøy. I de enkleste utførelsesformer av oppfinnelsen er det styrbare avbøyningsverktøy og borkronen forbundet til en roterbar borestreng, idet borkronen drives til å rotere av, og ved den samme hastighet som, borestrengen. I slike utførelsesformer kan det roterende element være en drivaksel for borkronen, og vingemotoren kan være konfigurert til å rotere avbøyningsorganet i forhold til drivakselen.

I mer typiske utførelsesformer bærer borestrengen en nedihullsmotor, idet motoren har en stator og en rotor. På typisk måte er statoren forbundet til borestrengen, og rotoren er forbundet til borkronen. Det styrbare avbøyningsverktøy vil fortrinnsvis være forbundet mellom nedihullsmotoren og borkronen. I slike utførelsesformer er en roterbar aksel fortrinnsvis anordnet inne i verktøyet for å overføre roterende bevegelse fra rotoren til borkronen. Det er foretrukket at den roterbare aksel er atskilt fra det roterende element av det styrbare avbøyningsverktøy, idet det roterende element for eksempel er forbundet til statoren og derfor er direkte forbundet til borestrengen. Det roterende element roterer derfor sammen med borestrengen, og vingemotoren må motvirke rotasjonen av borestrengen istedenfor (den mye raskere) rotasjonen av rotoren.

Ventilen styrer fortrinnsvis strømmen av borefluid til vingemotoren, slik at vingemotoren aktueres av en mengde av borefluid som trekkes ut fra borefluidet som strømmer langs rørkanalen. Alternativt styrer ventilen et hydraulikkfluid som passerer rundt en lukket sløyfe inne i det styrbare avbøyningsverktøy. Det sistnevnte arrangement krever en pumpe, mens det med det førstnevnte arrangement kan unngås be-hovet for en pumpe, ved å benytte differansetrykket til borefluidet på innsiden og utsiden av det styrbare avbøyningsverktøy.

Felles med kjente vingemotorer omfatter vingemotoren ifølge den foreliggende oppfinnelse et eksentrisk hus innenfor hvilket det er lokalisert et legeme som bærer en fler-het av vinger, idet legemet er roterbart i forhold til det eksentriske hus. Vingene er bevegelig montert på legemet, slik at de forblir i kontakt med det eksentriske hus under rotasjon av legemet.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en nedihulls styringssammenstilling tilpasset til forbindelse til en roterbar borestreng, idet sammenstillingen omfatter en borkrone, en nedihullsmotor og et styrbart avbøyningsverktøy lokalisert mellom nedihullsmotoren og borkronen, nedihullsmotoren haren stator og en rotor, den styrbare avbøynings-sammenstilling omfatter en roterbar aksel for overføring av rotasjonsbevegelse fra rotoren til borkronen, en rørkanal for passasje av arbeidsfluid til borkronen, en vingemotor konfigurert til å rotere avbøyningsverktøyet i forhold til statoren, og en ventil for å styre strømmen av fluid til vingemotoren.

Statoren er fortrinnsvis forbundet til borestrengen. Det er også foretrukket at statoren er forbundet til legemet av vingemotoren. Det er arrangert slik at rotoren i bruk roterer i samme retning som borestrengen, på kjent måte.

Når ventilen er stengt og fluid ikke strømmer gjennom vingemotoren, roterer avbøy-ningsverktøyet med borestrengen og en lineær (eller mer lineær) seksjon av borehullet bores. Når ventilen er åpnet kan vingemotoren drive avbøyningsverktøyet til å rotere i forhold til borestrengen i den motsatte retning i forhold til rotasjonen av borestrengen. Hastigheten til den motsatt rettede rotasjon av avbøyningsverktøyet kan bringes til å stemme overens med rotasjonshastigheten til borestrengen, slik at avbøyningsverktøyet opprettholder en konstant orientering inne i borehullet, og av-bøyningsverktøyet forårsaker at borkronen avviker fra en lineær bane i en valgt retning.

Ideelt sett har vingemotoren fire vinger, idet hver av dem er glidende lokalisert i en respektiv kanal i legemet. Kanalene er fortrinnsvis alle åpne mot rørkanalen for arbeidsfluid, slik at trykket i arbeidsfluidet (eksempelvis borefluid) virker slik at det driver vingene mot deres utstrakte posisjoner. Vingene opprettholdes derfor i inngrep med det eksentriske hus ved hjelp av trykket i arbeidsfluidet inne i avbøyningsverk-tøyet.

Det tilveiebringes også en fremgangsmåte for styring av en nedihulls boresammenstilling, omfattende trinnene for: {i} tilveiebringelse av en nedihullsmotor, et styrbart avbøyningsverktøy og en borkrone, og forbinding av det styrbare avbøyningsverktøy mellom nedihullsmotoren og borkronen, idet det styrbare avbøyningsverktøy omfatter: en roterbar aksel for overføring av roterende bevegelse fra nedihullsmotoren til borkronen,

en rørkanal for passasje av arbeidsfluid fra nedihullsmotoren til borkronen,

en vingemotor konfigurert til å rotere avbøyningsverktøyet i forhold til borestrengen, og

en ventil for styring av strømmen av fluid til vingemotoren;

{ii} bestemmelse av en krum bane for borkronen;

{Mi} operering av ventilen, hvorved vingemotoren roteres i forhold til borestrengen; og

{iv} modulering av ventilen, hvorved en valgt orientering av avbøyningsverktøyet opprettholdes.

Lokalisering av vingemotoren mellom borkronen og nedihullsmotoren reduserer det dreiemoment som vingemotoren må tilveiebringe for å styre rotasjonen av avbøy-ningsverktøyet. Dreiemomentet til vingemotoren må overvinne for det første friksjonen i de interne lagre og roterende komponenter, og for det andre friksjonen på grunn av inngrep med borehullet. Det er ikke påkrevd at vingemotoren motvirker det vesentlig større dreiemoment fremkalt i borestrengen av nedihullsmotoren, som i tilfellet med arrangementene ifølge kjent teknikk, for eksempel i UK patentsøknader 2 435 060 og 2 440 024.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i nærmere detalj, ved hjelp av eksempel, med hen-visning til de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 representerer en nedihulls styringssammenstilling som inkorporerer det styrbare avbøyningsverktøy i henhold til den foreliggende oppfinnelse, i tilstanden for boring av en lineær seksjon av borehull; Fig. 2 er som fig. 1, men i tilstanden for boring av en krum seksjon av borehull; Fig. 3 er et snittriss av en del av nedihulls styringssammenstillingen på fig. 1 og

2; og

Fig. 4 er et tverrsnitt gjennom vingemotoren av det styrbare avbøyningsverktøy.

Den nedihulls styringssammenstilling på fig. 1 og 2 omfatter en borkrone 12, et styrbart avbøyningsverktøy 14, en nedihullsmotor 16, og en stabilisator 18. Sammenstillingen er forbundet til borestrengen 20 som fortsetter til jordens overflate.

På kjent måte blir et borefluid, ofte kalt boreslam, pumpet ned borestrengen 20, og gjennom nedihullsmotoren 16. Det styrbare avbøyningsverktøy 14 er konfigurert til å operere med en roterende borestreng 20, idet borestrengen roteres av overflateutstyr (ikke vist) på kjent måte. Statoren (typisk huset) av nedihullsmotoren 16 roterer sammen med borestrengen 20, som representert ved pilen 24. Nedihullsmotoren 16 er en fortrengningsmotor som omdanner passasjen av borefluid til rotasjon av en roterbar aksel 22, hvorved den roterbare aksel 22 roterer i den samme retning som borestrengen 20, men ved en vesentlig større hastighet.

Rotasjonen av akselen 22 overføres til borkronen 12 ved hjelp av det styrbare avbøy-ningsverktøy 14. Rotasjonen av borkronen 12, som representeres av pilen 26, er i den samme retning som, og ved den samme rotasjonshastighet som, akselen 22.

Borefluidet, som har passert gjennom nedihullsmotoren 16, fortsetter gjennom det styrbare avbøyningsverktøy 14 og går ut i umiddelbar nærhet av borkronen 12. Borefluidet, og medrevet borkaks, strømmer langs utsiden av nedihullssammenstillingen 10 og borestrengen 20 tilbake til overflaten, på kjent måte.

Stabilisatoren 18 har et antall blader 30 som er i inngrep med borehullet og tjener til å sentralisere stabilisatoren 18. Det styrbare avbøyningsverktøy 14 har lignende sett av blader 32, 34, idet de sistnevnte utgjør en stabilisator nær borkronen.

I arrangementet på fig. 1 drives det styrbare avbøyningsverktøy 14 til å rotere sammen med borestrengen 20, som forklart nedenfor, og roterer derfor i den samme retning som akselen 22 og borkronen 12, skjønt ved en lavere hastighet, idet rotasjonen av det styrbare avbøyningsverktøy 14 representeres med pilen 36. Orienteringen av avbøyningsverktøyet 14, og særlig retningen av avbøyningsorganet eller bøyen 40, forandres derfor kontinuerlig, slik at nedihullssammenstillingen 10 er tilbøyelig til å bore en lineær seksjon av borehull.

På den annen side, i arrangementet på fig. 2 roterer det styrbare avbøyningsverktøy 14 i forhold til borestrengen 20 i den motsatte retning av borestrengen, og ved den samme hastighet. Orienteringen av avbøyningsverktøyet 14 inne i borehullet er følge-lig i hovedsak opprettholdt, og nedihullssammenstillingen 10 er tilbøyelig til å bore en krum seksjon av borehull bestemt av avbøyningsorganet, dvs. bestemt av vinkelen og orienteringen til bøyen 40.

Det vil forstås at den foreliggende oppfinnelse derfor kan dra nytte av den reduserte glidende friksjon og følgelig økte rekkevidde (og særlig økte sideveis rekkevidde) av borehullet som en roterende borestreng kan tilveiebringe. Imidlertid, i alternative ut-førelsesformer kan det være at borestrengen, hvis det er ønskelig, ikke roterer kontinuerlig.

I denne utførelsesform omfatter avbøyningsorganet av det styrbare avbøynings-verktøy 14 en bøy 40, men det vil forstås at et alternativt avbøyningsorgan kan benyt-tes, så som en sideforskjøvet stabilisator eller en sideforskjøvet drivaksel (dvs. side-forskjøvet fra lengdeaksen i verktøyet), som ønskelig. Som forklart i detalj nedenfor, avbøyningsverktøyet 14 drives direkte av en vingemotor i en motsatt rotasjonsretning i forhold til borestrengen 20. Ved nøyaktig styring av hastigheten av kontra-rotasjon, bevirkes avbøyningsverktøyet 14 til å anta en konstant orientering i forhold til borehullet. Ved opprettholdelse av en konstant orientering mens borkronen roterer og bo-ringen går fremover, kan en krum seksjon av borehull bores og trajektorien til borehullet forandres.

Som vist på fig. 3 omfatter nedihullsmotoren 16 (kun en del av denne er vist) en rotor 42 og en stator 44. Statoren 44 er forbundet til borestrengen 20 og roterer sammen med borestrengen. Rotoren 42 er forbundet til akselen 22 ved hjelp av en kobling 46 med konstant hastighet. Akselen 22 overfører rotasjonen til rotoren gjennom det styrbare avbøyningsverktøy 14, og er i sin tur ved hjelp av en annen kobling 48 med konstant hastighet forbundet til drivakselen 50, som er forbundet til borkronen 12. Kob-lingene 46, 48 med konstant hastighet sørger for at borkronen 12 roterer med den samme hastighet som rotoren 42, men tillater den påkrevde dreiebevegelse mellom de respektive deler av nedihullssammenstillingen 10.

På kjent måte forårsaker strømmen av borefluid gjennom nedihullsmotoren 16 at rotoren 42 roterer i forhold til statoren 44. Som representert med de små piler på fig. 3 strømmer borefluidet forbi koblingen 46 med en konstant hastighet, langs en rørkanal 54 som omgir akselen 22, forbi koblingen 48 med konstant hastighet, langs drivakselen 50, og går ut ved borkronen 12. Borefluidet strømmer deretter langs utsiden av nedihullssammenstillingen 10 og borestrengen 20 tilbake til overflaten.

Rørkanalen 54 er delvis avgrenset av en hylse 58 som omgir den roterbare aksel 22. Hylsen 58 er forbundet til statoren 44 og roterer sammen med statoren (og derfor sammen med borestrengen 20). Hylsen 58 omfatter i denne utførelsesform det roterende element. Hylsen 58 er for klarhets skyld ikke vist på fig. 1 og 2, men det vil forstås at i praktiske utførelsesformer er akselen 22 ikke synlig mellom nedihullsmotoren og det styrbare avbøyningsverktøy, siden den er skjult inne i hylsen 58.

Det styrbare avbøyningsverktøy 14 innbefatter en vingemotor 52. Vingemotoren 52 drives i denne utførelsesform av borefluidet. En port 56 står i forbindelse med rørka-nalen 54, idet strømmen av fluid gjennom porten 56 reguleres av en ventil 60. Som vist på fig. 3 og 4, når ventilen 60 er åpen, kan borefluid passere langs fluidrørkanalen 62 og gå inn i kammeret 64 mellom legemet 66 og det eksentriske hus 68.

Borefluidet forlater kammeret 64 gjennom utløpsporten 72 og returnerer til overflaten med borefluidet som har passert borkronen.

Legemet 66 er forbundet til statoren 44 av nedihullsmotoren 16 ved hjelp av det roterende element eller hylsen 58. Legemet 66 av vingemotoren 52 drives derfor direkte til å rotere sammen med statoren 44 og derfor sammen med borestrengen 20.

Sett fra den opphulls ende, som på fig. 4, roterer borestrengen 20, og følgelig hylsen 58 og legemet 66, typisk medurs. Vingemotoren 52 og således avbøyningsverktøyet 14 er derfor konfigurert til å motvirke rotasjonen av borestrengen 20 ved å rotere det eksentriske hus 68 moturs i forhold til hylsen 58.

Den energi som er påkrevd for å innføre borefluid i vingemotoren 52 tilveiebringes av forskjellen mellom trykket inne i rørkanalen 54 i avbøyningsverktøyet 14 og trykket på utsiden av avbøyningsverktøyet (dvs. mellom avbøyningsverktøyet 14 og borehullet). Dette differansetrykket er tilnærmet lik trykkfallet over borkronen 12, og er typisk flere millioner Pascal (flere hundre pund per kvadrattomme).

Legemet 66 bærer fire vinger 70 og kan rotere i forhold til det eksentriske hus 68, idet vingene forblir i kontakt med det eksentriske hus 68 når de roterer inne i det eksentriske hus. Vingene 70 er bevegelige i forhold til legemet 66, idet hver vinge 70 er glidende lokalisert inne i en respektiv kanal 74. Et sett av porter 76 gjennom hylsen 58 leverer borefluid inn i hver av kanalene 74, idet trykket i borefluidet virker til å strekke vingene 70 ut til kontakt med det eksentriske hus 68.

Figur 4 viser en liten klaring mellom vingene 70 og deres respektive kanaler 74, og også mellom vingene 70 og det eksentriske hus 68, men dette er kun med henblikk på klarhet, og det vil forstås at vingene er i glidende og tettende kontakt med sine kanaler, og i glidende og tettende kontakt med det eksentriske hus 68.

Hylsen 58 og legemet 66 bæres av aksiallagre 78 og radiallagre 80, hvilket muliggjør rotasjon av hylsen 58 og legemet 66 inne i avbøyningsverktøyet 14, og i tillegg over-fører boreraster fra avbøyningsverktøyet 14 til nedihullsmotoren 16. På lignende vis overfører aksiallagrene 82 og radiallagrene 84 borelaster fra borkronen 12 til avbøy-ningsverktøyet 14.

Når ventilen 60 er stengt er vingemotoren 52 hydraulisk låst mot rotasjon i forhold til hylsen 58. Det eksentriske hus 68 drives til å rotere sammen med legemet 66, og siden det eksentriske hus 68 er forbundet til huset 28 av det styrbare avbøynings-verktøy 14, roterer huset 28 ved den samme hastighet som borestrengen 20. Dette er situasjonen representert på fig. 1.

For å forandre trajektorien til borehullet, blir et signal (i denne utførelsesform en kodet trykkpuls inne i borefluidet) overført fra overflaten, hvilket spesifiserer den påkrevde orientering av avbøyningsorganet eller bøyen 40. Dette signalet detekteres av trykk-sensoren 86 og dekodes i styringsmodulen 88.

Et styringssignal kommuniseres til ventilaktuatoren 90, hvoretter ventilen 60 gradvis åpnet, hvilket forårsaker at borefluid strømmer inn i kammeret 64 i vingemotoren 52. Legemet 66 og vingene 70 fortsetter å rotere sammen med hylsen 58 og borestrengen 20, og fluid som strømmer inn i kammeret 64 forårsaker at rotasjonshastigheten til det eksentriske hus 68 (og dermed rotasjonshastigheten til avbøyningsverktøyets hus 28 og avbøyningsorganet 40) reduseres.

Med tilstrekkelig fluidstrøm gjennom vingemotoren 52, blir vingene 70 og legemet 66 drevet av fluidet til å rotere i forhold til det eksentriske hus 68 ved den samme hastighet som de drives av borestrengen 20 i forhold til borehullet, ved hvilket punkt det eksentriske hus 68 stopper å rotere i forhold til borehullet (og likeledes stopper verk-tøyhuset 28 å rotere i forhold til borehullet, idet det strømmende fluid virksomt driver vingemotoren 52 til å rotere i motsatt retning i forhold til borestrengen). En sensor-modul 92 detekterer at avbøyningsverktøyets 14 rotasjon i motsatt retning samsvarer med rotasjonen til borestrengen 20. Ventilen 60 blir deretter modulert inntil den påkrevde orientering av avbøyningsverktøyet 14 er oppnådd og opprettholdes. Dette er situasjonen representert på fig. 2.

Bekreftelse av orienteringen av avbøyningsverktøyet 14 og målinger av borehullets trajektorie sendes til overflaten ved hjelp av en pulsgenerator-modul 94 som innfører et kodet trykksignal i borefluidet ved ventilering av borefluid gjennom en pulsgenera-torventil 96.

I denne utførelsesform blir elektrisk effekt for ventilaktuatoren 90, styringsmodulen 88, sensormodulen 92, pulsgenerator-modulen 94 og pulsgenerator-ventilen 96 tilført av en batterimodul 98. I alternative utførelsesformer kan imidlertid en elektrisk gene-rator, drevet enten av strøm av borefluid eller av rotasjon av drivakselen 50 eller den roterbare aksel 22, brukes istedenfor, eller i tillegg til, batterimodulen.

Hvis det er ønskelig ikke å bruke borefluidet til å drive vingemotoren 52, kan en pumpe (så som for eksempel en separat vingepumpe) drives av drivakselen 50 eller akselen 22 for å tilveiebringe en tilførsel av hydraulikkfluid i lukket sløyfe til vingemotoren 52.

Det vil forstås at det styrbare avbøyningsverktøy 14 kan brukes sammen med en roterende borestreng uten en nedihullsmotor. I slike utførelsesformer roterer borkronen ved samme hastighet som borestrengen, og det er ikke noe krav om en separat roterbar aksel. Én slik utførelsesform kan være forskjellig fra arrangementet vist på fig. 3 ved at akselen 22 er utelatt og at det roterende element eller hylsen 58 er ført videre gjennom verktøyet 14, idet hylsen er forbundet til koblingen 48 med konstant hastighet, og dermed til drivakselen 50. Vingemotoren 52 kan operere på sammen måte, for å rotere verktøyhuset 28 og avbøyningsorganet 40 i forhold til hylsen 58.

Det vil forstås at bruken av pulssignaler i borefluidet kun er ett middel til å kommu-nisere fra og til overflaten, og at andre kjente midler for kommunikasjon med nedi-hullsverktøy alternativt kan brukes, hvis ønskelig.

Claims (13)

1. Styrbart avbøyningsverktøy med en første ende og en andre ende, hvor verk-tøyet har: en rørkanal for et arbeidsfluid; et roterende element tilpasset til rotasjon inne i verktøyet; et avbøyningsorgan; en vingemotor konfigurert til å rotere avbøyningsorganet i forhold til det roterende element; og en ventil for styring av strømmen av arbeidsfluid til vingemotoren.

2. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i krav 1, hvor avbøyningsorganet er et bøyd hus.

3. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i krav 1 eller krav 2, hvor det roterende element er en ringformet hylse.

4. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i krav 3, hvor den ringformede hylse omgir en del av en roterbar aksel.

5. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i krav 4, hvor det er et gap mellom hylsen og akselen, idet gapet tilveiebringer en del av rørkanalen.

6. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-5, hvor vingemotoren omfatter et eksentrisk hus innenfor hvilket det er lokalisert et legeme som bærer minst tre vinger, hvor huset er forbundet til det roterende element, for å rotere sammen med det roterende element, legemet er roterbart i forhold til det eksentriske hus, vingene er bevegelig montert på legemet, slik at de forblir i kontakt med det eksentriske hus under relativ rotasjon av legemet.

7. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i krav 6, hvor vingemotoren har minst tre kanaler, hver kanal er tilpasset til å lokalisere en vinge, vingene er bevegelige i forhold til sin respektive kanal.

8. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i krav 7, hvor rørkanalen står i forbindelse med hver av kanalene, trykket i arbeidsfluidet i bruk virker slik at det driver vingene til inngrep med det eksentriske hus.

9. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-8, hvor ventilen styrer strømmen av arbeidsfluid fra rørkanalen til vingemotoren.

10. Styrbart avbøyningsverktøy som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-9, hvor arbeidsfluidet passerer rundt en lukket hydraulisk sløyfe.

11. Nedihulls styringssammenstilling tilpasset til forbindelse til en roterbar borestreng, sammenstillingen omfatter: en borkrone, en nedihulls motor, og et styrbart avbøyningsverktøy som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-10, hvor det styrbare avbøyningsverktøy er lokalisert mellom nedihullsmotoren og borkronen, nedihullsmotoren har en stator og en rotor, statoren er tilpasset til forbindelse til borestrengen og til å rotere sammen med borestrengen, det roterende element er forbundet til statoren for å rotere sammen med statoren, rotoren er forbundet til borkronen.

12. Nedihulls styringssammenstilling som angitt i krav 11, hvor det styrbare av-bøyningsverktøy innbefatter en roterbar aksel som overfører rotasjon av rotoren til borkronen.

13. Fremgangsmåte for styring av en nedihulls boresammenstilling, omfattende trinnene for: {i} å forbinde en nedihullsmotor, en borkrone og et styrbart avbøynings-verktøy som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-10 til en roterbar borestreng, idet motoren har en stator og en rotor, statoren er forbundet til borestrengen for å rotere sammen med borestrengen, det styrbare avbøynings-verktøy er lokalisert mellom nedihullsmotoren og borkronen, borkronen og rotoren er forbundet for å rotere sammen, det roterbare element er forbundet til statoren for å rotere sammen med statoren; {ii} operering av boresammenstillingen for å rotere borkronen og bore en lengde av borehull; {iii} bestemmelse av en krum bane for borkronen; {iv} operering av ventilen, hvorved vingemotoren roteres i forhold til borestrengen; og {v} modulering av ventilen, hvorved en valgt orientering av avbøynings-organet opprettholdes.