NO311652B1 - Anordning og fremgangsmåte for boring av et retningsborehull - Google Patents

Abstract

Et styrbart rotasjons-boreverktøy (20) omfatter en borkrone (i) montert på nedre ende av et hus (21) v.h.a. en drivaksel (7) med en leddkopling (26) som tillater skråstilling av borkronens rotasjonsakse (33) i forhold til husets rotasjonsakse (40), et i huset anordnet, eksentrisk lodd (57) som holder borkroneaksen rettet i bare én retning i rommet når borkronen dreies av huset, og et clutch-system som muliggjør endring av slik retning nede i borehullet. Det inngår et verktøy (19) som foretar målinger under boring for å muliggjøre overvåking av bore-fremdriften ved overflaten, og for å muliggjøre endring av borkroneaksen eller verktøyflaten i en valgt utstrekning.

Description

Denne oppfinnelse angår generelt verktøy og fremgangsmåter for boring av et skråstilt borehull ved bruk av rotasjonsboreteknikker, og særlig rotasjons-retningsboreverktøy og -fremgangsmåter hvor borkronens rotasjonsakse dreier i alle retninger i forhold til lengdeaksen til nedre endeparti av borestrengen på en måte som tillater borkronen å bore et styrt retningsborehull som reaksjon på borestreng-rotasjon.

Ofte er det i en olje- eller gassbrønn et parti som er retningsboret, d.v.s. at et parti av borehullet er skråstilt i en vinkel i forhold til vertikalretningen og hvilken skråstilling har en bestemt kompassretning eller asimut. Selv om brønner med retningspartier kan være boret nesten hvor som helst, er et stort antall slike brøn-ner boret til havs fra en enkelt produksjonsplattform på en slik måte at bunnene av borehullene er fordelt over et stort område i en produksjonshorisont som plattfor-men er sentralt beliggende over.

En typisk fremgangsmåte for boring av et retningsborehull er å fjerne borestrengen og borkronen som brønnens innledende, vertikale parti ble boret med ved bruk av vanlige rotasjonsteknikker, og nedføre en boreslam-motor med et borerørsledd ved borestrengens nedre ende, som driver borkronen som reaksjon på sirkuiering av borefluider. Borerørsleddet danner en bøyningsvinkel slik at aksen nedenfor bøyningspunktet, som tilsvarer borkronens rotasjonsakse, har en "verk-tøyflate"-vinkel i forhold til en referanse, sett ovenfra. Verktøyflate-vinkelen, eller bare "verktøyflaten", oppretter den asimut eller kompassretning som borehullet vil bli boret ved når boreslam-motoren drives. Når verktøyflaten er opprettet ved sakte rotasjon av borestrengen og overvåking av utgangen fra forskjellige oriente-ringsanordninger, nedsenkes motoren og borkronen til bunnen og boreslam-pumpene startes for å bringe borkronen til å roteres. Tilstedeværelsen av bøy-ningsvinkelen bringer borkronen til å bore etter en bue inntil en ønsket skråstilling er bygget opp. Deretter roteres borestrengen ved overflaten slik at dens rotasjon overlagres rotasjonen til boreslam-motorens utgangsaksel, hvilket bringer bøy-ningspunktet til bare å kretse rundt borehull-aksen slik at borkronen borer rett frem ved den skråstilling og asimut som er opprettet. Hvis ønsket, kan de samme ret-ningsboreteknikker brukes nær den fulle dybde for å bøye borehullet tilbake til vertikalretningen, og deretter føre det vertikalt ned i eller gjennom produksjonssonen. Systemer for måling under boring (MWD) er vanligvis innbefattet i borestrengen ovenfor motoren for overvåking av bore-fremdriften, slik at det kan igangsettes korrektive tiltak hvis de forskjellige borehull-parametre ikke er som planlagt.

Når boring utføres med en boreslam-motor og borestrengen ikke roteres, kan det imidlertid oppstå forskjellige problemer. Reaksjons-dreiemomentet p.g.a. drift av motoren og borkronen kan bringe verktøyflaten til å endres gradvis, slik at borehullet ikke gjøres dypere ved ønsket asimut. Hvis dette ikke utbedres, kan borehullet strekke seg til et punkt som er for nær et annet borehull, og bli betydelig lenger enn nødvendig. Dette vil naturligvis øke borekostnadene betydelig og re-dusere dreneringseffektiviteten. Dessuten kan en ikke-roterende borestreng bevirke øket friksjonsdrag, slik at det er mindre styring med borkronevekten og dens borsynk, hvilket også kan føre til betydelig økede borekostnader. Naturligvis er en ikke-roterende borestreng mer utsatt for å sette seg fast i borehullet enn en roterende borestreng, særlig der strengen strekker seg forbi en gjennomtrengelig sone hvor det er bygget opp boreslam-kake.

Et patent som angår denne oppfinnelses område er U.S. patent nr. 5113953, Noble, som foreslår en mot-rotasjon av borkrone-aksen ved en hastig-het som er lik og motsatt rettet i forhold til borestrengens rotasjonshastighet. Slik mot-rotasjon bevirkes av en elektrisk servomotor som driver en eksentrisk innret-ning som ligger an mot en plugg eller tapp på en forlengelse av borkrone-drivakselen. Servomotoren og en styreenhet fremstår derfor som drevet av en batte-ripakke som innbefatter følere som er påstått å føle umiddelbar asimut eller ret-ningen til en hypotetisk referanseradius hos verktøyet. P.g.a. den avanserte elektronikk i denne anordning, er det imidlertid lite trolig at den vil overleve særlig lenge i de fiendtlige boreomgivelsene nede i borehullet, slik at dens pålitelighet kan etterlate et stort behov.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe nye og forbedrede boreverktøy og fremgangsmåter, der boring av et retningsborehull kan utføres mens borestrengen roteres.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe nye og forbedrede boreverktøy og fremgangsmåter for boring av et retningsborehull, på hvil-ke borkronen kan styres for å holdes på en ønsket kurs.

Ytterligere et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe nye og forbedrede boreverktøy og fremgangsmåter der rotasjonsaksen til borkronen eller verktøyflaten alltid er rettet i én retning i rommet uavhengig av rotasjonen av borestrengen.

Disse og andre formål oppnås i henhold til prinsippene for foreliggende oppfinnelse gjennom tilveiebringelsen av et rotasjonsboreverktøy innbefattende et rørformet hus som er koplet til borestrengen og som bærer en borkrone på sin nedre ende. Borkronen er koplet til huset ved hjelp av en aksel og en kopling som overfører dreiemoment mens borkronens rotasjonsakse tillates å dreie i alle retninger i begrenset grad i forhold til husets lengdeakse. Øvre ende av borkrone-drivakselen er, ved hjelp av midler innbefattende et eksentrisk lager eller en for-skjøvet kopling, koplet til et eksentrisk lodd, rundt hvilket huset kan rotere slik at loddet forblir stasjonært i tilstøtning til den lave side av borehullet ved hjelp av tyngdekraften. Det eksentriske lager eller den forskjøvne kopling og loddet bringer borkrone-drivakselens lengdeakse til være rettet i kun én retning når huset roteres rundt den ved hjelp av borestrengen.

For å rotasjons-orientere verktøyet slik at borkrone-aksen har en ønsket verktøyflate, eller for å endre slik verktøyflate etter at boring av et retningsborehull har begynt, brukes et clutch-system som reagerer på boreslam-strøm og manipulering av borestrengen. Når boreslam-sirkulering stoppes midlertidig, blir det i én utføringsform innkoplet en første clutch i verktøyet for å låse det eksentriske lager mot rotasjon i forhold til huset. Utskyving av en teleskop-skjøt ved verktøyets øvre ende utkopler en andre clutch som tillater det eksentriske lodd å forbli på den lave side av borehullet, og åpner en ytterligere bane for boreslam-strøm gjennom verk-tøyet, slik at det bare foreligger minimal strømnings-innsnevring. Med den ytterligere strømningsbane åpen, igangsettes boreslam-sirkulering slik at verktøyet kan orienteres ved sakte rotasjon av borestrengen og huset, mens det ved overflaten overvåkes fremvisning av MWD-overføringen av signaler som gjengir retnings-parametre nede i borehullet. Når det er oppnådd en ønsket verktøyflate, lukkes teleskop-skjøten for gjeninnkopling av den andre clutch og lukke den ytterligere strømningsbane. Innkopling av den andre clutch bringer det eksentriske lodd til å opprettholde borkronens rotasjonsakse rettet i en enkelt retning i rommet, og gjen-opprettelsen av boreslam-strøm gjennom innsnevrede passasjer frigjør den første clutch slik at huset kan rotere fritt rundt det eksentriske lager og lodd som reaksjon på rotasjon av borestrengen. Deretter kan rotasjonsboring begynne, idet borkronen har en ny verktøyflate-vinkel. Følgelig kan boreverktøyet ifølge foreliggende oppfinnelse styres ved bruk av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, når det ønskes retningsendringer.

I en annen utføringsform av foreliggende oppfinnelse endres vinkelen mellom borkrone-drivakselen og verktøyets rotasjonsakse som reaksjon på lengdepo-sisjonene til en kopling med forskjøvet boring på nedre ende av en dorenhet som kan beveges mellom posisjoner med innbyrdes avstand i huset. En normalt utkoplet, enkelt clutch kopler det eksentriske lodd til den forskjøvne kopling for å holde drivaksel-aksen fiksert i rommet som reaksjon på trykkfall gjennom dorenheten. Når boreslam-sirkulasjon stoppes, forskyver en fjær dorenheten og koplingen i lengderetningen for å kople ut clutchen og bevirke innretting av drivaksel- og hus-aksene på linje for boring av rett borehull. Et indekseringssystem styrer relative lengdeposisjoner, og låser den forskjøvne kopling i en bestemt rotasjonsorien-tering i én posisjon slik at verktøyflate kan innstilles ved å dreie huset ved hjelp av borestrengen under overvåkning av MWD-retningsdata.

Foreliggende oppfinnelse har både de ovennevnte og andre formål, sær-trekk og fortrinn som vil fremgå tydeligere i forbindelse med følgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utføringsform, sett i sammenheng med de medføl-gende tegninger hvor: Figur 1 skjematisk viser en brønn som bores i henhold til foreliggende oppfinnelse; Figur 2 er et lengdesnitt, med noen partier i sideriss, som viser hele konstruksjonen av boreverktøyet ifølge foreliggende oppfinnelse; Figur 3 viser i større målestokk et tverrsnitt langs linjen 3-3 i Figur 2; Figur 4 viser i større målestokk et snitt av clutchsystemet som det henvises til ovenfor; Figurene 5 og 6 er fragmentariske riss som viser ytterligere detaljer hos clutch-konstruksjonene; Figur 7 er et snitt lik det i Figur 4, som viser én clutch utkoplet og med uinnsnevret strømning gjennom den mellomliggende aksel; Figurene 8-11 er snitt som viser de ulike driftsposisjoner til en teleskop- eller glideskjøtforbindelse som kan brukes til selektivt å utkople en av clutchene som er vist i Figur 4. Figurene 11A-11C er suksessive lengdesnitt av en annen utføringsform av foreliggende oppfinnelse; og Figur 12 er et utfoldet grunnriss av en halvdel av utsiden av en indekseringshylse som samvirker med indekseringsstifter for styring av en dors relative lengdeposisjon.

I Figur 1 er vist et borehull 10 idet det bores ved hjelp av en borkrone 11 på nedre ende av en borestreng 12 som strekker seg opp til overflaten hvor den dreies av rotasjonsbordet 13 på en typisk borerigg (ikke vist). Borestrengen 12 innbefatter vanligvis et borerør 14 i hvilket er opphengt en lengde av tunge vektrør 15 som påfører tyngde til borkronen 11. Borehullet 10 er vist å ha et vertikalt eller stort sett vertikalt, øvre parti 16 og et buet, nedre parti 17 som bores under styring av et boreverktøy 20 som er konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse. For å danne den bøyelighet som kreves i det buede parti 17, kan et nedre stykke av borerøret 14' brukes til å forbinde vektrørene 15 med boreverktøyet 20, slik at vektrørene forblir i det vertikale parti 16 av borehullet 10. Det nedre parti 17 av borehullet vil være avveket fra det vertikale parti 16 på vanlig måte. Det buede eller skråstilte parti 17 vil så ha en lav side og en høy side, hvilket vil fremgå for en fagmann på området. I henhold til vanlig utøvelse, blir borefluid eller "boreslam" ved hjelp av pumper ved overflaten sirkulert ned gjennom borestrengen 12 hvor det kommer ut gjennom dyser i borkronen 11 og føres tilbake til overflaten gjennom ringrommet 18 mellom borestrengen 12 og borehullets 10 vegger. Som det vil bli beskrevet i detalj nedenfor, er boreverktøyet 20 konstruert og anordnet tii å bringe borkronen 11 til å bore langs en buet bane med en bestemt asimut, og opprette en ny skråstilling for borehullet selv om verktøyet og borkronen roteres av borestrengen 12 og rotasjonsbordet 13.

Et MWD-verktøy 19 (verktøy som utfører måling under boring) er fortrinns-vis innkoplet i borestrengen 12 mellom den øvre ende av boreverktøyet 20 og den nedre ende av rørstykket 14'. MWD-verktøyet 19 kan være av den art som er vist i U.S. patenter nr. 4100528, 4103281 og 4167000, hvor en rotasjonsventil på øvre ende av en styring forstyrrer boreslam-strømmen på en slik måte at trykkpulser som gjengir målinger nede i borehullet sendes ved hjelp av telemetri til overflaten hvor de detekteres av en trykkgiver, behandles, fremvises og/eller registreres. MWD-enheten er vanligvis opptatt i et ikke-magnetisk vektrør, og innbefatter ret-ningsfølere såsom ortoognalt monterte akselerometre og magnetometre som må-ler komponenter av henholdsvis jordens tyngdefelt og magnetfelt, og frembringer utgangssignaler som mates til en patron som er elektrisk forbundet med styringen. Boreslam-strømmen føres også gjennom en turbin som driver en generator som tilfører systemet elektrisk kraft. Rotasjonen av ventilen moduleres av styringen på en slik måte at trykkpulsene som derved skapes gjengir målingene. Følgelig er målingene nede i borehullet tilgjengelige ved overflaten stort sett i sanntid etterhvert som boringen skrider frem. Det henvises herved til de ovennevnte patenter.

I Figur 2 er vist hele konstruksjonen til boreverktøyet 20. Et langstrakt, rør-formet hus 21 bærer et stabiliseringsrør 22 nær dets nedre ende, hvilket stabilise-ringsrør er utformet med et antall radielt forløpende blad eller ribber 23 hvis ytre, buede flater er på stort sett samme diameter som borkronens 11 diameter-mål, for derved å sentrere husets 21 lengdeakse i det nylig borede borehull. Det kan også brukes ett eller flere ytterligere stabiliseringsrør (ikke vist) montert lenger opp på strengen. En tverrgående vegg 24 ved nedre ende av huset 21 er utformet med et sentralt, sfærisk hulrom 25 som opptar en kule 26 dannet mellom nedre og øvre ende av en drivaksel 27. Akselen 27 har en innvendig strømningskanal 28 som fremfører boreslam til borkronen 11, og er ved sin nedre ende festet til en borkrone-sokkel 30. Akselen 27 er koplet til veggen 24 og følgelig til huset 21 ved hjelp av et universalledd innbefattende et antall langs omkretsen innbyrdes adskilte ku-lelagre 31 som er i inngrep med respektive fordypninger i kulens 26 ytre overflate og i innbyrdes i vinkel adskilte slisser 32 i hulrommets 25 vegger. Følgelig overfø-res dreiemoment fra huset 21 til drivakselen 27 og borkronen 11 via kulelageret 31 og slissene 32. Akselen 27 og borkronen 11, som har en felles akse 33, er imidlertid leddforbundet og dreibare i alle retninger om det geometriske senter til kop-iingskulen 26. Vinkelen for dreierotasjon er bestemt av graden av eksentrisitet hos et lager 35 ved akselens 27 øvre ende.

Det øvre endeparti 34 av drivakselen 27 er opptatt i lageret 35 som er montert i en utsparing i det større og eksentrisk anordnede, nedre endeparti eller flen-sen 36 hos en mellomliggende aksel 37. Fluidlekkasje ut av øvre ende av drivakselen 27 hindres av en hensiktsmessig tetningsring 34' (Figur 4). Den mellomliggende aksel 37 er utformet med en sentral boring 37' som kommuniserer med strømningskanalen 28 i drivakselen 27, og er monjtert for rotasjon i huset 21 ved hjelp av innbyrdes aksielt adskilte lagre 38, 39. Lagrene 38, 39 er dessuten anordnet på en typisk måte for å fiksere akselen 37 mot aksialbevegelse. Øvre ende av akselen 37 har en utadvendt, ringformet skulder 41 som er løsbart koplet til en øvre aksel 42 ved hjelp av en clutch-mekanisme, generelt betegnet 43. Den øvre aksel 42 har også en utadvendt, ringformet skulder 44 med clutch-elementer som skal beskrives nedenfor, og er anordnet med et ventilhode 45 som ligger an mot øvre endeparti av akselboringen 37'. Akselen 42 strekker seg oppad gjennom et lager 46 som er montert i en tverrstilt plate 47 med et antall strømningsgjennom-løp 48, og er festet til nedre endevegg 50 av et langstrakt, eksentrisk lodd, generelt betegnet 51. Øvre endevegg 52 av loddet 51 er festet til en dreietapp 53 som strekker seg gjennom en øvre lagerenhet 54 med strømningsgjennomløp 55. Loddets 51 lengdeakse er sammenfallende med husets 21 lengdeakse 40. Den eksentriske loddenhet 51 innbefatter et sylindrisk, ytre element 59 som, sammen med endeveggene 50, 52, avgrenser et innvendig, sylindrisk kammer 56 som opptar et eksentrisk loddelement 57. Loddet 57 er utformet som en langstrakt, halvsirkelformet blokk av et tungt metallmateriale som f.eks. stål eller bly, som vist i Figur 3. Loddet 57 er ved hjelp av hensiktsmessige midler festet til én side av kammeret 56, slik at tyngdekraften, i et skråstilt borehull, tvinger loddelementet 57 til å forbli på den lave side av borehullet og følgelig fiksere loddenhetens 51 rota-sjonsorientering i slik posisjon, selv om huset 21 roterer rundt den. En teleskop-skjøtforbindelse 58, som skal beskrives nedenfor i forbindelse med Figurene 8-11, danner verktøyets 20 øvre ende, og den øvre ende av en slik skjøt er koplet til nedre ende av MWD-verktøyet 19.

Clutch-mekanismen 43 er vist i nærmere detalj i Figurene 4-7. Mekanismen innbefatter en første clutch 43A hvor øvre endeflate av den ringformede skulder 41 er forsynt med et antall med innbyrdes vinkel adskilte undulasjoner 60 (Figur 5) med avrundede topper 61 og daler 62. Den nedre endeflate av den ringformede skulder 44 er utformet med motsvarende undulsjoner 63 slik at clutchen vil bringes til inngrep i stort sett enhver relativ rotasjonsposisjon til akslene 37 og 42. Som det vil bli beskrevet nedenfor, kan den øvre aksel 42 og loddenheten 51 forskyves aksielt i huset 21 for å bevirke innkopling og utkopling av den første clutch 43A. Når koplingen 43A er innkoplet som vist i Figur 4, er ventilhodet 45 på nedre side av skulderen 44 i anlegg i øvre endeparti av boringen 37' i den mellomliggende aksel 37 hvor en tetningsring 65 hindrer fluidlekkasje. I en slik posisjon må borefluider eller boreslam som pumpes ned gjennom huset 21 gå rundt clutch-skuldrene 41, 44 og komme inn i akselens 37 boring 37' via et antall radielle porter 66 gjennom akselens vegger. Når ventilhodet 45 beveges oppad og ut av sitt sete, kan imidlertid borefluider strømme direkte inn i toppen av boringen 37' gjennom et uinnsnevret strømningsareal.

Det er også anordnet en andre clutch, generelt betegnet 43B i Figurene 4 og 6. Clutchen 43B innbefatter en aksielt forskyvbar ring 68 med utvendige kilespor 70 som motsvarer innvendige kileribber 71 på husets 21 innervegg, slik at ringen kan forskyves i lengderetningen, men ikke rotere i forhold til huset. Ringen 68 er spent oppad ved hjelp av en spiralfjær 72 (Figur 7) som virker mellom nedre side av ringen og øvre side av lageret 38. Øvre side av ringen 68 er utformet med et halvsirkelformet, hevet parti 73 som danner diametralt motsatte, radielle endeflater 74, og nedre side av skulderen 41 på akselens 37 øvre ende er utformet med samme anordning av radielle endeflater, idet én er vist ved 75 i Figur 6. Med slik anordning kan endeflatene 74, 75 bringes til inngrep med hverandre i kun én rotasjonsposisjon av ringen 68 i forhold til skulderen 41. De relative strømnings-arealer gjennom sideportene 66 og boringen 37' er dimensjonert slik at når ventilhodet 45 er i anlegg i toppen av boringen 37', vil strømning av borefluider forbi skuldrene 41, 44 og inn i portene 66, som vist med pilene i Figur 4, tvinge ringen 68 til å forskyves nedad mot fjærens 72 spenning, slik at clutch-endeflåtene 74, 75 utkoples. Hvis fluidstrømning stoppes, skyver fjæren 72 ringen 68 oppad for innkopling av clutchen når endeflatene 74, 75 er tilstrekkelig innrettet. Innkopling av begge clutcher 43A og 43B låser det eksentriske lodd 57, slik at det vil dreie med huset 21. Når clutchen 43A utkoples ved hjelp av oppadbevegelse av akselen 42, vil clutchen 43B forbli innkoplet sogar når sirkulering igangsettes, fordi hele bore-slamstrømmen vil gå direkte inn i toppen av boringen 37' og det er utilstrekkelige strømningskrefter som søker å bevirke sammentrykking av fjæren 72. Innkopling av clutchen 43B låser den mellomliggende aksel 37 til huset 21, slik at aksen 33 til borkronen 11 (verktøyflate) kan orienteres ved sakte dreining av borestrengen 12 ved overflaten mens MWD-verktøyet 19 opereres for overvåking av asimut til slik akse.

Figurene 8-11 viser en teleskop-skjøt 58 av den art som kan innbefattes ved øvre ende av huset 21 for å muliggjøre forskyvning av loddenheten 51 og akselen 42 aksielt, for å operere clutchen 43A og ventilhodet 45 som reaksjon på manipulering av borestrengen 12 ved overflaten. Øvre ende av huset 21 er utformet med en innadvendt stoppskulder 80 og innvendige, langsgående kiler 81 som strekker seg nedad fra skulderen. En krave 82 som ved hjelp av gjenger (ikke vist) er forbundet med nedre ende av MWD-verktøyet 19, har som sin nedre ende et parti 84 med redusert diameter som strekker seg ned inne i skulderen 80 til der hvor den har et større, nedre endeparti 85 med utvendige spor som motsvarer

kilene 81 for å hindre relativ rotasjon. Følgelig kan kraven 82 beveges oppad inntil endepartiet 85 ligger an mot skulderen 80, og nedad inntil dens nedre flate 86 (Figur 9) er i anslag mot toppen av huset 21. En tetningsring 87 hidrer lekkasje av

borefluider. Øvre ende av dreietappen 53 på den eksentriske loddenhet 51 er ved hjelp av en lagerenhet 89 dreibart montert på nedre ende av en stang 88 hvis øvre ende er festet til en tverrstilt vegg 90 ved øvre ende av kraven 82. Veggen 90 er som vist forsynt med flere strømningsporter 91, slik at borefluider kan føres ned gjennom disse.

På en øvre ende av en hylse 92, som kan være en enhetlig del av huset 21, er det utformet et antall langs omkretsen innbyrdes adskilte, oppad forløpende fjærfingre 93, og hver av fingrene har et større hodeparti 94. Øvre og nedre, innvendige, ringformede spor 95, 96 er utformet i en boring 97 med redusert diameter hos kraven 82, og samvirker med hodene 94 for å låse kraven 82 til huset 21 i valgte, relative lengdeposisjoner. For å låse hodene 94 i et spor 95 eller 96, er et stempel 98 med et parti 99 med større diameter og et parti 100 med mindre diameter forskyvbart opptatt i en innvendig boring 101 i kraven 82, og er spent oppad ved hjelp av en spiralfjær 102 som virker mellom nedre endeflate av partiet 99 og en oppadvendt skulder 103 på kraven 82. En tetningsring 105 kan være montert på stempelets 98 parti 99 for å hindre lekkasje forbi dets yttervegger. Stempelet 98 har en sentral boring 104 som stangen 88 strekker seg gjennom, og det ringformede område mellom boringens vegg og stangens ytre omkrets danner et strømningsgjennomløp med et innsnevret areal. Ytterdiameteren av stempelets 98 nedre parti 100 er dimensjonert for å passe i fjærfingrene 93 bare når hodene 94 er bragt fjærende inn i et spor 95 eller 96. Fluidstrømning gjennom det innsnevrede, ringformede område tvinger stempelet 98 ned mot spenningen av spiralfjæren 102, og bringer det nedre parti 100 til å flyttes bak hodene 94 og derved låse dem i et spor 95 eller 96, slik at kraven 82, stangen 88 og dreietappen 53 fikseres i lengderetningen i forhold til huset 21. Dette virker også til å fiksere loddets 57 lengdeposisjon i forhold til huset 21.

Figur 8 viser den ikke-strømmende og ulåste posisjon til teleskop-skjøtens 58 deler når boreverktøyet 21 er på bunnen og skjøten er sammentrykket eller tilbaketrukket. Ved fraværet av fluidstrømning løftes stempelet 98 oppad av fjæren 102. Låsehodene 94 er i sporet 95 p.g.a. skjøt-sammentrekning, men de er imidlertid ikke låst i sine ytterposisjoner av stempelet 98. I Figur 9 er verktøyet 20 blitt plukket opp fra bunnen for å utskyve skjøten 58 og følgelig heve stangen 88 og dreietappen 53, hvilket virker til å heve loddet 57 i huset 21 for å utkople clutchen 43A, som vist i Figur 7. Stempelet 98 forblir imidlertid i sin øvre posisjon under fraværet av fluidstrømning. I Figur 10 pumpes borefluid ned gjennom verk-tøyet 20 slik at trykkfallet p.g.a. fluidstrømning gjennom det innsnevrede område av stempelets 98 boring tvinger det ned mot spenningen av fjæren 102 for an-bringelse av det nedre parti 100 bak låsehodene 94, og følgelig låsing av kraven 82, stangen 88 og dreietappen 53 til huset 21. Clutchen 43A forblir utkoplet siden loddet 57 heves oppad, men fjæren 72 bringer clutchen 43B til å innkoples for låsing av den mellomliggende aksel 37 til huset 21. Dette muliggjør om-orientering av borkronens 11 verktøyflate ved dreining av borestrengen 12 ved overflaten, og overvåking av fremvisningen dannet av MWD-signalene. Hvis boring begynner med teleskop-skjøten 58 i utskjøvet posisjon, vil borkronen 11 søke å bore rett frem fordi drivakselen 27 er festet til huset 21 og dens øvre ende 34 bare vil kretse om husets 21 lengdeakse 40 fordi sistnevnte roteres av borestrengen 12. I Figur 11 er pumpene blitt stoppet og verktøyet 20 nedsenket til bunnen for å bringe skjøten 58 til å tilbaketrekkes, hvilket gjøres etter om-orientering som ovenfor beskrevet. Deretter startes igjen boreslam-pumpene for å begynne boring, hvilket bringer stempelet 98 til å forskyves ned som vist, og låse låsehodene 94 i det øvre spor 95. Da skjøten 58 ble sammentrykket, ble dreietappen 53 nedsenket for tilsvarende å nedsenke det eksentriske lodd 57 og innkople clutchen 43A. Med ventilhodet 45 i anlegg i øvre ende av akselen 37, strømmer fluid forbi clutch-ringen 68 som vist i Figur 4, og tvinger den ned til dens frigjorte posisjon hvor loddet 57, den mellomliggende aksel 37 og drivakselen 27 forblir fiksert i rommet når huset 21 dreier rundt dem.

Under bruk og drift av foreliggende oppfinnelse blir boreverktøyet 20, med borkronen 11 festet til nedre ende av drivakselen 27, koplet til nedre ende av MWD-verktøyet 19 og nedsenket i borehullet 10 på enden av borestrengen 12, idet dens individuelle seksjoner eller skjøter er skrudd ende mot ende. Under nedsenking vil teleskop-skjøten 58 bli utskjøvet, men fordi det ikke er noen sirkulering, vil imidlertid stempelet 98 være i sin øvre posisjon, vist i Figur 9, og fjær-fingrenes 93 hoder 94 vil være i det nedre spor 96. Når verktøyet 20 når bunnen, sammentrykkes skjøten 58 og bringer clutchen 43A til å innkoples. Når sirkulering igangsettes vil clutchen 43B utkoples for å tillate loddet 57 å holde drivakselen 27 stasjonært i rommet når huset 21 og borkronen 11 roteres. Borkronens 11 verk-tøyflate vil ha blitt orientert, som ovenfor beskrevet, ved innledningsvis å plukke opp teleskop-skjøten 58 for utskyving, og derved frigjøre clutchen 43A, og deretter starte pumpene for låsing av skjøten 58. Clutchen 43B innkoples for å låse akslene 37 og 27 til huset 21, slik at huset kan dreies for orientering av verktøyflaten. Fluidsirkulering driver MWD-verktøyet 19 slik at skråstilling-, asimut- og verktøyfla-te-vinklene fremvises ved overflaten i sanntid. Stempelet 98 beveges ned til den låste posisjon som er vist i Figur 11.

For å endre den opprinnelige innstilling av verktøyflate-vinkel, hvis behovet oppstår, stoppes sirkulering, og borestrengen 12 blir plukket opp et kort stykke for utskyving av teleskop-skjøten 58, som vist i Figur 9. Dette virker til å heve det eksentriske lodd 57 og utkople clutch-enheten 43A, som vist i Figur 7, og dessuten heve ventilhodet 45 ut av sitt sete i akselens 37 øvre ende. Deretter gjenopprettes sirkulering for drift av MWD-verktøyet 19, hvilket bringer stempelet 98 til å forskyves ned og låse hodene 94. Clutchen 43B forblir innkoplet, som vist i Figur 7, p.g.a. uinnsnevret strømning inn i toppen av akselens 37 boring 37'. Akselen 37 og det eksentriske lager 35 låses følgelig til huset 21 ved hjelp av clutch-ringen 68 og kilene 71, slik at borkronens 11 rotasjonsakse 33 (Figur 2) er fiksert i forhold til huset 21. Deretter dreies borestrengen 12 sakte inntil verktøyflaten, som er ret-ningen til aksen 33, har ønsket verdi, vist ved hjelp av MWD-skjermen ved overflaten. Under slik dreining forblir loddet 57, p.g.a. tyngdekraften, på borehullets 10 lave side. Deretter stoppes pumpene, og verktøyet 20 nedsenkes til bunnen. Noe av tyngden av vektrørene 15 slakkes av på disse for å sammentrykke skjøten 58, som vist i Figur 8. Denne bevegelse virker til å nedsenke loddet 57 for å bringe clutchen 43A til å innkoples, og til å bringe ventilhodet 45 til anlegg i toppen av boringen 37'. Deretter gjenopprettes boreslam-sirkulering, og må gå rundt clutchen 43A og inn i portene 66, hvilket bringer ringen 68 til å forskyves ned og bevirke utkopling av clutchens 43B endeflater 74, 75, som vist i Figur 4. Nå kan huset 21 rotere fritt i forhold til den mellomliggende aksel 37, som holdes stasjonær i rommet ved hjelp av loddets 57 tilbøyelighet til å forbli i tilstøtning til den lave side av borehullets 10 skråstilte parti 17. Følgelig er det eksentriske lager 35 romlig fiksert slik at når borkronen 11 roteres ved hjelp av huset 21 via kuleleddet 26, forblir orienteringen av aksen 33 fiksert og rettet i samme retning i rommet. Borehullet 10 vil bli boret langs en buet bane p.g.a. vinkelen mellom aksen 33 og husets 21 lengdeakse 40. En lagerutsparing i akselens 37 flens 36 med en spesiell grad av eksentrisitet kan anordnes under montering ved overflaten, for å oppnå en ønsket bueradius hos borehullets 10 nedre parti 17. F.eks. kan det velges en eksentrisitet slik at den spisse vinkel mellom husets 21 akse 40 og borkronens 11 rotasjonsakse 33 er i området fra omtrent 1-3°. Når borkronen 11 roteres av huset 21 som reaksjon på rotasjon av borestrengen 12, bringer tyngdekraften det eksentriske lodd 57 til å forbli stasjonært i tilstøtning til den lave side av borehullet 10 når huset 21 roterer rundt det. Kuleleddet 26, som er påmontert drivakselen 27 ved nedre ende av huset 21, tillater akselen å dreie i alle retninger om senteret av kulen. Når verktøyflate-vinkelen om-orienteres, som ovenfor beskrevet, stoppes boreslam-pumpene for å bevirke innkopling av clutchen 43B. Fordi clutchen, som tidligere nevnt, kan innkoples i bare én relativ posisjon, skal borestrengen 12 roteres sakte gjennom flere omdreininger uten pumping, for å sikre innkopling. Når slik innkopling inntreffer, blir den mellomliggende aksel 37 igjen låst til huset 21 via kileforbindelsen 70, 71, idet borkronens 11 akse 33 har en kjent relativ orientering.

Figurene 11A-11C viser en annen utføringsform av foreliggende oppfinnelse som kan anvendes til å bore enten et buet eller rett borehull. Denne utførings-form anvender ikke en glideskjøt som ovenfor beskrevet, og krever følgelig ikke påføring av en borestreng-vekt for operasjon av samme. Det er ikke nødvendig å rotere verktøyet på bunnen for å låse en aksel til huset under innstilling av ret-ningen eller asimut som borehullet vil bli boret i. Her innbefatter verktøyet 200 en hus-enhet 201 med påfølgende rørseksjoner 202-206 skrudd ende mot ende. Den øvre hus-seksjon 202 inneholder et langstrakt eksentrisk lodd 207 som er festet til øvre ende av en clutch-dor 208 ved hjelp av gjenger. Loddet 207 er lik det som tidligere er beskrevet idet det har stort sett halvsirkelformet tverrsnitt slik at dets tyngdesenter er forskjøvet i forhold til aksen. Øvre ende av loddet 207 er montert i en dreietapp (ikke vist) som er koaksial med hus-seksjonen 202 og doren 208. Doren 208 er sentrert ved hjelp av en boring 210 som strekker seg gjennom en innad fortykket skulder hos huset 203. Nedre parti 211 av doren 208 har større diameter og anordnet teleskopisk over øvre parti 212 av en øvre dor 213.

Slikt øvre parti 212 har utvendige kilespor 214 som er i selektivt inngrep med innvendige kilespor 215 på nedre parti 211 av doren 208 for å danne en clutch som er innkoplet for å hindre relativ rotasjon når øvre dor 213 er i sin nedre posisjon, som vist, og utkoples for å tillate slik rotasjon når den øvre dor 213 forskyves oppad for å utkople kilesporene 214, 215. Det øverste parti 216 av doren 213 har en boring 217 med redusert diameter som danner en strømningsinnsnevring som er beliggende over et antall omløpsporter 218. Portene 218 har et større kumulativt strømningsareal enn arealet til strømningsinnsnevringen 217. En tetningsring 220 hindrer lekkasje gjennom klaringen mellom dor-partiet 216 og det omgivende dor-parti 211. Dor-partiets 211 boring 221 har en større diameter over en ringformet skulder slik at noe av boreslammet som strømmer ned gjennom boringen 221 kan avledes rundt innsnevringen 217 og komme inn i boringen 224 hos den øvre dor 213 via portene 218. Det er følgelig et vesentlig forskjellig trykkfall gjennom verk-tøyet 200 avhengig av hvorvidt omløpsportene 218 er åpne for boreslam-strøm-ning eller ikke.

Den øvre dor 213 er ved 225 skrudd til øvre ende av en nedre dor 226 og danner en nedadvendt skulder 227 som ligger an mot en spiralfjær 228. Nedre ende av fjæren 228 virker mot en oppadvendt skulder 230 på hus-seksjonens 204 innad forrykkede parti 231. Spiralfjæren 228 spenner dorene 213, 226 oppad i hus-enheten 201 mot en posisjon hvor clutch-kilesporene 214, 215 er utkoplet. Dorenes 213, 226 relative lengdeposisjon styres av et indekseringssystem 232 (Fig. 11B) som innbefatter en roterbar indekseringshylse 233 med utvendige spor som samvirker med diametralt motstående pinner 234 på hus-seksjonen 204. Indekseringshylsen 233 er montert mellom en skulder 236 på doren 226 og en støttering 237 som holdes på plass av en holder 238. Som vist i Figur 12, som er et utfoldet grunnriss av ytre omkrets av en halvdel av indekseringshylsen 233, en anordning av kanaler eller spor utformet i denne og generelt indikert ved 240 innbefatter et første spor 241 som skråner oppad i en lav vinkel fra en første lomme 239 til en andre lomme 242 og et andre spor 243 som skråner nedad i samme vinkel til en tredje lomme 244. Fra lommen 244 skråner et tredje spor 245 oppad i en mye brattere vinkel til en fjerde lomme 246, og et fjerde spor 247 som skråner nedad i samme brattere vinkel til en lomme (ikke vist) i samme nivå som lommen 239. Tilstøtende lommer er anordnet i innbyrdes vinkelavstand på 45°, og er utformet noe forbi skjæringene til aksene til tilstøtende spor for å danne et automa-tisk "J-slisse"-system hvor indekseringshylsen 233 tvinges til å rotere i samme ro-tasjonsretning som reaksjon på oppad- og nedadrettede bevegelser hos dorene 213, 226. Den andre halvdel av indekseringshylsen 233 som ikke er vist i Figur 12 er utformet med et identisk sett med spor og lommer. Når pinnene 234 er i de øverste lommer 246, er dorene 213, 226 i sin nedre posisjon vist i Figurene 11A og 11B hvor kilesporene 214, 215 er innkoplet slik at det eksentriske lodd 207 (som reagerer på tyngdekraften) kan holde dorene stasjonære i rommet mens hus-enheten 201 og indekseringshylsen 233 roteres rundt dem. Spiralfjæren 228 er sammentrykket, men forskyver ikke dorene 213, 226 oppad så lenge borefluider pumpes ned gjennom innsnevringen 217 for å skape et trykkfall som i sin tur frembringer nedadrettet kraft for å overbalansere fjæren 228.

For å være istand til å låse verktøyet 200 i en tilstand hvor borkronens 11 verktøyflate-vinkel kan innstilles forut for boring av et annet stykke av et buet borehull, er en styrepinne 280 på hus-seksjonen 204 anordnet for å samvirke med en skrueformet, oppad vendt styreflate 281 på nedre dor 226 som fører til en langsgående slisse 282 ved dens nedre ende. Etterhvert som doren 226 heves oppad ved forlengelse av spiralfjæren 228, danner pinnen 280 inngrep med styreflaten 281 og bringer dorene 213, 226, såvel som den forskjøvne koplingshylse 253 ved nedre ende av doren 226, til å rotere inntil slissen 282 er innrettet på linje med pinnen 280 slik at den kan komme inn i samme. I denne posisjon er dorene 213, 226 og den forskjøvne koplingshylse 253 rotasjonsmessig låst til hus-enheten 201 i en fiksert orientering som refereres til en risselinje på MWD-verktøyet 19. Deretter kan boreverktøyet 200 roteres ved manipulering av borestrengen ved overflaten inntil borkronens 11 verktøyflate har ønsket asimut som bekreftet av signaler fra MWD-verktøyet 19. Under denne fase er kilesporene 214 og 215 utkoplet og loddet 207 roterer ikke.

Det nedre parti 250 av nedre dor 226 strekker seg gjennom en innad fortykket seksjon 251 av hus-seksjonen 205 og er tettet m.h.t. denne ved hjelp av

tetningsringer 252. Den forskjøvne koplingshylse 253, som er festet til nedre ende av doren 226 ved hjelp av gjenger 256, har en innvendig boring 254 som er skråstilt i forhold til verktøyets 200 akse 255 på en slik måte at nedre parti av boringen 254 har et senter som stort sett er innrettet på linje med aksen 255, mens boringens øvre parti har et senter som er sideveis forskjøvet fra slik akse. En hul drivaksel 257 som strekker seg ned gjennom nedre hus-seksjon 206 har et øvre ende-

parti 258 med redusert diameter som strekker seg opp innvendig i den skråstilte boring 254 i den forskjøvne koplingshylse 253, og er utformet med en kule 260 på sin øvre ende. Kulen 260 passer i en motsvarende utsparing innvendig i en ring 261 som kan forskyves i boringen 254 for å danne en leddet skjøt. Når kulen 260 og ringen 261 er i boringens 254 øvre parti, som vist, er drivakselens 257 lengdeakse 259 vippet i en lav vinkel i forhold til verktøyaksen 255.

Et universalkuleledd-drev indikert generelt ved 262 i Figur 11C beliggende nær nedre ende av drivakselen 257 innbefatter en utvidelse 263 med sfæriske ytterflater 267 som danner inngrep med motsvarende innerflater 267' på huset 206 og endehetten 264. Hus-seksjonens 206 indre boring 265 er dimensjonert for å tillate drivakselen 257 å vippe noe om senteret 266 av universalleddet 262 når kulen 260 og ringen 261 er i øvre del av den skråstilte boring 254 som ovenfor nevnt. Et antall langs omkretsen med innbyrdes avstand anordnede drivkuler 268 som er i inngrep i motstående buede utsparinger 269 og 269' i utvidelsen 263, slik at nedre parti av huset 206, som er lukket av endehetten 264, overfører dreiemoment til drivakselen 257 og følgelig til borkrone-sokkelen 270 på dens nedre ende. Borkronen 11 (Figur 1) er skrudd til borkrone-sokkelen 270.

Under drift og bruk av utføringsformen av foreliggende oppfinnelse vist i

Figurene 11A-11C, blir delene montert som vist i tegningene med huset 202 for eksentrisk lodd koplet til nedre ende av MWD-verktøyet 19. Deretter nedsenkes verktøystrengen i borehullet på borestrengen 12 inntil borkronen 11 er like over bunnen. Når borkronen 11 er på eller like over bunnen, igangsettes boreslam-pumpene på overflaten slik at borefluid strømmer ned gjennom boringene i dorene 213, 226 og drivakselen 257. Den nedadrettede kraft på dorene 213, 226 p.g.a. trykkfall over innsnevringen 217 overbalanserer spiralfjæren 228 og bringer dorene til å forskyves nedover. Under forutsetning av at pinnene 234 var i lommene

239, vil indekseringshylsen 233 rotere 45° inntil indekseringspinnene 234 er i lommene 242 hvor ytterligere nedadbevegelse stoppes. Kilesporene 214, 215 forblir imidlertid utkoplet fordi forskjellen i lommenes 239 og 242 vertikalnivåer ikke er tilstrekkelig til å tillate inngrep, og låsepinnen 280 forblir i slissen 282. Den for-skjøvne koplingshylse 253 beveger seg bare et kort stykke nedad slik at aksene 255, 259 forblir innrettet stort sett på linje. Når det er opprettet sirkulasjon av boreslam, er MWD-verktøyet 19 i drift og overfører retningsinformasjon til overflaten. Borestrengen 12 kan følgelig dreies sakte ved overflaten under overvåking av ret-

ningsdataene inntil en risselinje på MWD-verktøyet, som er referert til orienteringen av den forskjøvne koplingshylse 253, har ønsket asimut som borehullet skal bores med. Ved dette punkt avstenges boreslam-pumpene, og spiralfjæren 228 hever dorene 213, 226 inntil indekseringspinnene 234 er fremført gjennom spore-ne 243 og inn i lommene 244 i indekseringshylsen 233, for derved å dreie indekseringshylsen ytterligere 45°. De forskjellige komponenter av verktøyet 200 er nå tilbakeført til "rett hull"-posisjonene som de hadde idet verktøyet ble nedsenket i borehullet. D.v.s. kilesporene 214, 215 er utkoplet slik at loddet 207 er frakoplet, aksene 255, 259 er innrettet, og låsepinnen 280 er i slissen 282.

For å begynne boring igangsettes boreslam-pumpene igjen slik at trykkfallet gjennom verktøyet tvinger dorene 213, 226 og den forskjøvne koplingshylse 253 nedover igjen. Indekseringspinnene 234 beveges nå gjennom de dypere spor 245 inntil de danner stopper i lommene 246. Lommenes 246 vertikalnivå på indekseringshylsen 233 tillater et omfang av nedadrettet bevegelse av dorene 213, 226 som er tilstrekkelig til å bringe kilesporene 214, 215 til inngrep og å skyve den for-skjøvne koplingshylse 253 til den posisjon som er vist i Figur 11B hvor drivakselen 257 er vippet helt over. Nå har aksen 259 sin maksimale vinkel i forhold til aksen 255, idet slik vinkel vanligvis er i området eksempelvis fra omtrent 1-3°. Under nedadrettet bevegelse av dorene 213, 226 utkoples låsepinnen 280 fra slissen 282, og styreflaten 281 anbringes godt nedenfor pinnen. Verktøyet 200 nedsenkes slik at borkronen 11 ligger an mot bunnen av borehullet, og huset 201 dreies av borestrengen 12 for å begynne boring med en ønsket mengde borestreng-vekt slakket av fra denne. Det eksentriske lodd 207 forblir på den lave side av hullet p.g.a. tyngdekraften, og holder, via kilesporene 214, 215, dorene 213, 226 og den forskjøvne koplingshylse 253 stasjonært etterhvert som hus-enheten 201 roterer om disse deler. Drivkulene 268 overfører dreiemoment fra hus-enheten 201 til drivakselen 257 ved universalleddet 262, og drivakselen dreier borkronen 11 etterhvert som drivakselens akse 259 forblir stasjonær i rommet. Borkronens 11 verk-tøyflate forblir følgelig fiksert i rommet etterhvert som borehullet 10 bores etter en buet bane.

Med bare et moderat omfang av erfaring er det lett for en operatør ved overflaten å oppfatte hvilken av dets modi boreverktøyet 200 er i ved å overvåke boreslampumpe-trykkmålerne. Når verktøyet 200 er i tilstand for buet boring, er omløpsportene 218 lukket slik at trykkfallet p.g.a. strømning gjennom innsnevringen 217 skaper et merkbart større trykk ved overflaten. Når trykket er mindre, er boreverktøyet 200 i boremodus for rett hull hvor verktøyflate-asimut også kan innstilles. Følgelig bør pumpene gjennomgå av- og på-syklus noen få ganger slik at operatøren oppnår en "følelse" for forskjellen i overflate-pumpetrykk når verktøyet 200 er i boremodi for rett og buet hull. For organisering bør den siste pumpe-av-posisjon være den som plasserer borkrone-drivakselen 257 i boremodus for rett hull.

Det skal nå være forstått at det er avdekket et nytt og forbedret, styrbart boreverktøy for boring av retningsbrønner, som drives ved rotasjon av borestrengen, og som er særlig anvendelig i kombinasjon med et MWD-verktøy.

Claims (11)

1. Rotasjons-retningsbore-verktøyanordning (200) omfattende: en drivaksel

(257) med en borkrone (11) på én ende av akselen, hvilken borkrone og aksel har en første rotasjonsakse (259); et rørformet hus (201) som har en andre rotasjonsakse (255) og er innrettet til å roteres ved hjelp av en borestreng (12); universalkoplingsmidler (262) for innkopling av drivakselen til huset og over-føring av dreiemoment fra huset til drivakselen og borkronen; tyngde-påvirkbare loddmidler (207) løsbart koplet til akselen for fastholdel-se av den første akse slik at borkronen vender i én retning i rommet under rotasjon av huset om den andre akse; der anordningen er karakterisert ved en dorsammenstilling, for løsbar kopling av de tyngdepåvirkbare loddmidlene med akselen (257), der dorsammenstillingen omfatter en dor (213, 226); clutch-midler (208, 214, 215) for å gå i inngrep med en øvre del (213) av doren, der clutch-midlene er forbundet med de tyngdepåvirkbare loddmidlene (207); og koplingsmidler (253) for å gå i inngrep med drivakselen, der koplingsmidlene blir forbundet med en nedre del (226) av doren; og midler (280-282) for dreiende låsing av doren (213, 226) og koplingsmidlene (253) med huset (201) slik at borkronens (11) verktøyflate vinkel kan settes i en ønsket azimuth ved rotasjon av borestrengen (12).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved dorsammenstillingen omfatter midler (217) på doren (213, 226) tilpasset for å fremskaffe fluidtrykkfall gjennom doren for å bevirke inngrep av den øvre delen (213) av doren med clutch-midlene (208, 214, 215).

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at doren (213, 226) er bevegelig i lengderetningen til en rekke stillinger inne i huset (201); og koplingsmidlene (253) er tilpasset for innretting av aksene (255, 259) i én dorposisjon og for skjevstilling av aksene i en annen dorposisjon; og clutchmidlene omfatter indekseringsmidler (232) på doren og huset for styring av dorens lengdebevegelse.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at clutch-midlene omfatter en nedre sylindrisk clutchdel (211) og en forskyvbar kilespor-forbindelse (214, 215) mellom den nedre clutchdel (211) og doren (213, 226) der kilesporforbindelsen (214, 215) er utkoplet i den nevnte posisjon og innkoplet i den andre posisjon for tilsvarende utkopling og innkopling av den nedre clutchdel (211) og doren (213, 216),og hvori doren omfatter fjærende midler (228) for å presse doren mot den ene posisjonen der aksene er innrettet, og en strømningspassasjeinnretning (217) for å danne et trykkfall som presser doren mot den andre posisjonen der aksene ikke er innrettet.

5. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved hvilken koplingsmidler (253) inneholder en boring (254) som er skråstilt i forhold til den andre akse, og drivakselen (257) inneholder dreiekoplingsmidler (260) i inngrep i boringen (254) slik at den første akse vippes om universalkoplingsmidlene (262) og i forhold til den andre akse som reaksjon på dorens lengdebevegelse.

6. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at indekseringsmidlene innbefatter en hylse (233) montert på den nedre delen(226) av doren, hvilken hylse er utformet med skråstilte spor-innretninger (240) som strekker seg mellom i lengderetningen innbyrdes adskilte nivåer på denne, og pinne-midler (234) på huset (201) og samvirkende med spor-innretningene og nivåene for å danne grensene for den nedre dorens lengdebevegelse.

7. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at strømning-gjennomløpsmidlene (217) innbefatter et antall strømningsporter (218) anordnet slik at borefluider som strømmer gjennom anordningen føres gjennom alle strømningsportene i den ene posisjonen og færre enn alle strømningsportene i den andre posisjonen for på jordoverflaten å gi en indikasjon på den nedre dorens lengdeposisjon.

8. Fremgangsmåte for boring av et retningsborehull med en borkrone (11) montert på den nedre enden av en rotasjons-borestreng (12) ved hjelp av en leddkoplet drivaksel (257), idet drivakselen og borkronen har en første rotasjonsakse (259) og idet borestrengen har en andre rotasjonsakse (255), karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: overføring av dreiemoment fra borestrengen til drivakselen og borkronen idet den første akse skjærer den andre akse i en lav vinkel slik at borehullet bores etter en buet bane; anvendelse av gravitasjonsreagerende loddmidler (207) koplet til akselen via en dorsammenstilling (208, 213, 226, 214, 215, 253) for å opprettholde den første aksen slik at borekronen vender i én retning i rommet under rotasjon av borkronen ved hjelp av borestrengen hvori dorsammenstillingen kan reagere på av/på sykler av borefluidstrøm derigjennom for å bevege en dor (213, 226) i lengderetningen for å justere den skjærende vinkelen mellom den første og den andre aksen mellom den lave vinkelen og null; pumping av borefluid ned borestrengen og gjennom dorsammenstillingen; midlertidig stopp av og deretter gjenopptakelse av pumping av borefluider gjennom dorsammenstillingen; for å justere den skjærende vinkelen til null, for derved å innrette aksene slik at boringen vil fortsette rett frem.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at den innbefatter det ytterligere trinn å rotasjonsorien-tere borestrengen (12) mens aksene er innrettet slik at drivakselen og borkronen vil ha en valgt verktøyflate når retningsboring gjenopptas.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den innbefatter de ytterligere trinn å midlertidig stoppe og deretter gjenoppta pumpetrinnet; og som følge av sistnevnte stoppe- og gjenopptakelsestrinn, skjevstille aksene for å gjøre borkronen i stand til å bore borehullet etter en buet bane.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at den innbefatter det ytterligere trinn å ikke anvende de gravitasjonsreagerende midlene mens aksene innrettes.