NO317363B1 - Trekkinnretning - Google Patents

Description

TREKKINNRETNING

Oppfinnelsen angår en trekkinnretning, og særlig, men ikke utelukkende, en trekkinnretning for anvendelse i et borehulls-verktøy som er tilpasset for bruk i horisontale brønner eller borehull.

Innen olje- og petroleumsindustrien er det et behov for å ut-sette og betjene utstyr langs uforede borehull og stålforede borehull, og gjennom rørformede deler, så som marine stigerør og undersjøiske rørledninger. I overveiende vertikale avsnitt av borehull og stigerør oppnås dette vanligvis ved benyttelse av rørformede deler med mindre diameter, så som borerør, skjø-tede produksjonsrør eller kveilrør, som en streng på hvilket utstyret skal henges. I mange tilfeller er anvendelse av en stålkabel (vaier), med eller uten elektriske ledere montert i denne, også vanlig. Alle disse metoder stoler på tyngdekraft for tilveiebringelse av en kraft som bistår ved utplassering av utstyret.

Mår det dreier seg om marine rørledninger som er generelt horisontale, benyttes "pigger" som i prinsippet er stempler som tetter mot rørveggen, til å utplassere og operere rengjørings-og inspeksjonsutstyr ved at de pumpes hydraulisk langs røret, normalt i én retning.

Innen olje- og petroleumsindustrien er behovet for å utplassere utstyr hittil blitt oppfylt på disse måter.

Etter hvert som olje- og gassreserver blir sjeldnere eller blir uttømt, er det imidlertid i ferd med å utvikles metoder for mer effektiv produksjon.

I de senere år har horisontal boring vist seg i vesentlig grad å forøke produksjonshastigheten fra brønner som produserer i tette eller uttømte formasjoner. Tette formasjoner er typisk hydrokarbonførende formasjoner med dårlig permeabilitet, så som Austinkrittet i USA og Dankrittet i den danske sektor av Nordsjøen.

I disse tette formasjoner har oljeproduksjonshastigheter falt raskt når konvensjonelle brønner er blitt boret. Dette skyldes det lille avsnitt av produserende formasjon som er åpent mot borehullet.

Når imidlertid borehullet er blitt boret horisontalt gjennom de oljeproduserende soner, utvides det produserende avsnitt av hullet i sterk grad, noe som resulterer i dramatiske økninger i produksjon. Dette har også vist seg å være effektivt i ut-tømte formasjoner som har vært produsert i noen år og har falt i produksjonsytelse.

Horisontal boring har imidlertid mange iboende vanskeligheter, og en stor vanskelighet er at tyngdekreftene ikke lenger ar-beider i favør av utplassering og betjening av utstyr inne i disse lange horisontale borehull.

Denne grunnleggende endring i brønngeometri har ført til at operasjoner som normalt kunne ha vært utført ved hjelp av vaier på en kostnadseffektiv måte, nå blir utført ved anvendelse av stive rør for utplassering av utstyr, for eksempel borerør- og produksjonsrørtransporterte logger, noe som koster vesentlig mer enn vaierutplasserte logger.

Undersjøiske rørledninger og overflaterørledninger er også økende i lengde og kompleksitet, og piggteknologi tilfreds-stiller ikke fullt ut nåværende og fremtidige behov. Det er for tiden et behov for en forbedret trekkinnretning (traction apparatus) som kan benyttes på effektiv måte ved anvendelser i borehull, deriblant horisontale borehull.

Fra teknikken er det kjent trekkinnretninger for bruk i borehull;

US 3144240 beskriver en traktor bestående av to sett fjærende metalltinder som er forbundet med hverandre via en vibrator, hvor tindene er stivt festet til vibratoren via en sylindrisk kjerne. Vibratoren påvirkes til å bevege seg slik at dens akse beskriver en konus gjennom en sirkel i hver ende, hvor-ved noen tinder påvirkes til å bevege seg mot kanalveggen og bakover samtidig som andre tinder beveger seg bort fra kanalveggen og forover. Dette får traktoren til å bevege seg fremover langs kanalen med en "kravlende" bevegelse. For å tildele trekkdelen den nødvendige bevegelse, vibrerer hele traktoren som er vist i US 3144240 og dette betyr at traktorens bevegelse langs boringen er ukontrollert og uregelmessig. Dette gjør traktoren ifølge US 3144240 uegnet for ethvert formål,

bortsett muligens fra trekking av en kabel gjennom en kanal.

US 4031750 beskriver en trekkinnretning hvor skråstilte flek-sible skovler 40 beveges samlet innover og utover for å bidra til bevegelse av legemet i den ønskede retning. Denne meka-nisme er ment å støtte bevegelse som legemet tildeles gjennom gravitasjonskraften eller trekk i kabelen, og er ikke ment til selvdrift.

US 4071086 beskriver en trekkinnretning hvor fremdrift tildeles ved et massefortrengnings- eller vibratorsystem.

US 4389208 beskriver en kateterfremføringsinnretning som benytter en trekke-skyve-virkning som styres pneumatisk, hvor benene virker som trekkdeler som tilveiebringer preferansebevegelse i én retning.

DE 3311094 vedrører et trekke-skyve-arrangement innbefattende børster som er forsynt med presspasning inne i en kanal, og som vekselvis kan strekkes ut og trekkes sammen for å bevirke bevegelse langs kanalen. Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en i forhold til ovennevnte kjente tek-nikk, forbedret trekkinnretning omfattende et legeme fra hvilket det rager ut minst én trekkdel, hvor den minst ene trekkdel er tilpasset til å presses mot en trekkflate mot hvilken trekk skal oppnås, og hvor den minst ene trekkdel, når den presses mot en slik flate, er tilpasset til å bevege seg forholdsvis fritt i én retning i forhold til den nevnte flate, men vesentlig mindre fritt i den motsatte retning.

Den minst ene trekkdel er fortrinnsvis dannet av et fjærende materiale.

Den minst ene trekkdel omfatter fortrinnsvis et endeparti for kontakt med en trekkflate.

Det nevnte legeme er fortrinnsvis langstrakt, og den minst ene trekkdel er tilpasset til å skråstilles slik at den strekker seg i en første aksialretning av legemet når den strekker seg mellom legemet og en trekkflate.

Den retning i hvilken trekkdelen er tilpasset til å bevege seg, er med preferanse fortrinnsvis i hovedsaken motsatt av den første aksiale retning av legemet.

Systemet er fortrinnsvis beregnet for anvendelse i en boring, og trekkflaten omfatter boringens innervegg.

Det er fortrinnsvis tilveiebrakt en anordning for å bevege minst et parti av en eller flere av trekkdelene i forhold til trekkflaten.

Den nevnte bevegelse av en eller flere trekkdeler tillater fortrinnsvis fremdrift av legemet i forhold til trekkflaten.

Den nevnte fremdrift er fortrinnsvis i hovedsaken i den retning i hvilken trekkdelen beveger seg med preferanse i forhold til trekkflaten.

Bevegelsen av den minst ene trekkdel tilveiebringes fortrinnsvis ved å anvende en kraft med en komponent som er i hovedsaken parallell med retningen for preferansebevegelse av den minst ene trekkdel.

Bevegelsen av den minst ene trekkdel tilveiebringes fortrinnsvis ved å anvende en kraft med en komponent som er i hovedsak perpendikulær på retningen for preferansebevegelse av den minst ene trekkdel.

Bevegelse kan tilveiebringes til den minst ene trekkdel ved tilkopling til en roterende del som har en første akse og som roterer om en andre akse som ikke er sammenfallende med den første akse.

Den nevnte anordning for bevegelse av den minst ene trekkdel omfatter fortrinnsvis en anordning for å oscillere den minst ene trekkdel.

Det er fortrinnsvis tilveiebrakt et antall trekkdeler i umiddelbar nærhet av hverandre for å danne et atskilt område av trekkdeler.

Minst to av trekkdelene i det atskilte området er fortrinnsvis innkapslet sammen i en grunnmasse av fjærende materiale.

Det er fortrinnsvis tilveiebrakt et antall, med innbyrdes avstand, atskilte områder av trekkdeler.

Minst to atskilte områder av trekkdeler beveges fortrinnsvis i forhold til hverandre.

Utførelser av oppfinnelsen skal nå beskrives som eksempel under henvisning til tegningene, hvor;

fig. 1 viser en utførelse av en trekkinnretning i overens-stemmelse med oppfinnelsen, innlemmet i et borehullsverktøy;

fig. 2a viser et skjematisk tverrsnittsriss av en alternativ utførelse av oppfinnelsen, som drives hydraulisk ved bruk;

fig. 2b er en grafisk fremstilling som viser hydraulisk fluidtrykk som funksjon av tiden for utførelsen på fig. 2a ved bruk;

fig. 3 viser et skjematisk tverrsnittsriss av en ytterligere alternativ utførelse av oppfinnelsen ved bruk;

fig. 4a viser et skjematisk tverrsnittsriss av en detalj av utførelsen på fig. 3, med en variasjon i utforming;

fig. 4b viser et skjematisk tverrsnittsriss av en del av en ytterligere variasjon av utførelsen på fig. 3;

fig. 4c er et tverrsnittsriss som viser en detalj ved utfø-relsen på fig. 4b;

fig. 5a, 6a og 7a er skjematiske illustrasjoner som viser sideriss av de fortløpende stillinger av elementer i en ytterligere utførelse av oppfinnelsen ved bruk;

fig. 5b, 6b og 6b viser skjematiske enderiss som svarer til henholdsvis fig. 5a, 6a og 7a;

fig. 8a og 8b viser skjematiske utførelser av børsteavsnitt som er egnet for bruk i utførelser av innretningen ifølge oppfinnelsen; og

fig. 9a og 9b viser henholdsvis et perspektivriss og et tverrsnittsriss av en utførelse av en pigg som omfatter trekkdeler.

Fig. 1 viser en utførelse av en trekk- eller transportinnret-ning som er innlemmet i et borehullsverktøy (down-hole tool) 1. Borehullsverktøyet 1 omfatter et legeme 2 som er langstrakt, som har et gjenget frontendeparti 3 og et gjenget, bakre endeparti 4 for å tillate fastgjøring i verktøystreng.

(Man må være klar over at utrykkene "frontende" og "bakre ende" benyttes bare for bekvemmelighetens skyld og ikke må betraktes som begrensende. Slike uttrykk som "foran" og "bak-

over", som vil bli benyttet i det etterfølgende, må forstås på samme måte.)

Verktøylegemet er forsynt med børstepartier av hvilke tre, som er betegnet 5a, 5b og 5c, er vist. Hvert børstparti 5a, 5b og 5c omfatter et antall børsteseksjoner, og hver børste-seksjon omfatter et stort antall fjærende buster som i denne utførelse omfatter eller utgjør trekkdeler, og som strekker seg utover fra legemet 2. Bustene har således indre ender som er festet til legemet, og ytre ender på avstand fra legemet.

Dersom borehullsverktøyet 1 innføres med frontenden først i en boring med en diameter som er større enn diameteren av boringen 2, men noe mindre enn den utvendige diameter som er dannet av bustenes ytterender, vil bustene bli bøyd tilbake ved kontakten med boringens innervegg, slik at bustenes ytre ender ligger aksialt bak de indre ender av bustene. Under disse omstendigheter vil de ytre ender av bustene kontakte innerveggen av boringen og vil by på større motstand mot bakoverbevegelse av verktøyet enn mot foroverbevegelse av verk-tøyet. Bustene beveger seg derfor med preferanse i forover-retningen i motsetning til bakoverretningen. Foretrukne utfø-relser av oppfinnelsen benytter prinsippet bak dette fenomen for å tillate fremdrift av et verktøy ved å tilveiebringe re-lativ bevegelse eller oscillasjon mellom to eller flere børs-teseks joner (dvs. to eller flere grupper av buster som utgjør trekkdeler).

Fig. 2a viser skjematisk en foretrukket utførelse av trekk-innretningen ifølge oppfinnelsen. Innretningen omfatter første til femte seksjoner 12a til 12e.

Seksjonene 12a til 12e er sammenkoplet ved hjelp av et rør 16 som fører hydraulisk fluid. Første til fjerde fjærende deler 17a til 17d er anordnet mellom de første til femte seksjoner 12a til 12e.

Innretningen, slik den er vist på fig. 2a, er anordnet i en horisontal boring som har en innervegg 10 hvis overflate ut-gjør en trekkflate {traction surface).

Den andre seksjon 12b av innretningen skal nå beskrives nærmere. De andre seksjoner 12a, 12c, 12d, 12e er like i konst-ruksjon og funksjon og vil ikke bli nærmere beskrevet hver for seg.

Den andre seksjon 12b omfatter et frontparti 13 som er forsynt med et frontbørsteparti 18, og et bakre parti som er forsynt med et bakre børsteparti 19. Børstepartiene 18, 19 er dannet av fjærende buster som ved bruk deformeres ved kontakt med innerveggen 10, slik at den ytterste ende av hver bust ligger bak den innerste ende av busten. Bustene utgjør således trekkdeler som er tilpasset til å bevege seg med preferanse i én retning (til høyre som vist på fig. 2). Det bakre parti 14 er festet rundt røret 16, er koaksialt med rø-ret 16 og omfatter en del 14a med større diameter og en del 14b med mindre diameter. Delen 14b med mindre diameter ligger foran delen 14a med større diameter. Der hvor diameteren skif-ter mellom delen 14a med større diameter og delen 14b med mindre diameter, er det dannet en anleggsskulder 14c.

Frontpartiet 13 er i stand til å bevege seg aksialt i forhold til røret 16 og er tettet mot røret 16 ved hjelp av en glidetetning 20. Frontpartiet er skålformet idet det har en basisdel 13a som kontakter røret 16, og en sylindrisk, hul del 13b som strekker seg bakover fra basisdelen 13a og som er radialt atskilt fra røret 16.

Innerdiameter av den hule del 13b av frontpartiet 13 er i hovedsaken den samme som ytterdiameteren av den minste diameterdel 14b av det bakre parti 14. Delen 14b med minst diameter passer inn i den hule del 13b, og en glidetetning 15 er anordnet derimellom. Da det bakre parti 14 er fiksert i forhold til røret 16 og frontdelen 13 er i stand til å bevege seg aksialt i forhold til røret 16, er den hule del 13b i stand til å bevege seg aksialt i forhold til den minste diameterdel 14b, slik at den dekker mer eller mindre av denne del.

Den hule del 13b har lengre aksial lengde enn delen 14b med minst diameter, slik at når denne del 14b er fullstendig dek-ket av den hule del 13b, ligger den bakerste ende av den hule del 13b an mot anleggsskulderen 14c, men den forreste ende av delen 14b med minst diameter rekker ikke frem til basisdelen 13a av frontpartiet 13. Et rom 21 for hydraulisk fluid er dannet mellom basisdelen 13a og den forreste ende av delen 14b med minst diameter. Et hydraulisk fluidutløp 22 fra røret 16 er anordnet for å tilføre fluid til rommet 21 for hydraulisk fluid.

Ved bruk økes det hydrauliske fluidtrykk i røret 16 for å presse fluid inn i det hydrauliske fluidrom 21. Dette presser frontpartiet 13 og det bakre parti 14 fra hverandre. Da frontpartiet 13 er mindre motstandsdyktig mot fremoverbevegelse enn det bakre parti 14 mot bakoverbevegelse (på grunn av virkningen av børstepartiene 18, 19), resulterer dette i at frontpartiet 13 presses fremover mens det bakre parti 14 forblir stasjonært. Dette resulterer i aksial forlengelse av det hydrauliske fluidrom 21 og sammenpressing av den andre fjærende del 17b.

Det hydrauliske fluidtrykk i røret 16 reduseres deretter slik at frontpartiet 13 og det bakre parti 14 presses sammen på grunn av virkningen av den fjærende del 17b, slik at hydraulisk fluid presses fra det hydrauliske fluidrom 21 via utløpet 22 inn i røret 16. Når frontpartiet 13 og det bakre parti 14 presses sammen, sikrer frontpartiets 13 betydelige motstand mot bakoverbevegelse at frontpartiet forblir i det vesentlige stasjonært i forhold til boringens innervegg 10, og det bakre parti presses således forover i forhold til innerveggen 10.

Hver syklus av økning og reduksjon av fluidtrykk i røret 16 resulterer derfor i at innretningen tar et "skritt" i den ønskede retning langs boringen. Man vil selvsagt forstå at selv om ovenstående er blitt beskrevet med hensyn til bare én seksjon 12b av innretningen på fig. 2a, reagerer de andre seksjoner 12a, 12c, 12d, 12e på liknende måte på økninger og reduk-sjoner i fluidtrykk. Fig. 2b viser hvordan fluidtrykk kan varieres med tiden for å oppnå bevegelse av innretningen med en hastighet på ca. to skritt pr. sekund. (En PSI er lik ca. 6,9 x IO<3> Pa.) Fig. 3 viser en alternativ utførelse av et borehullsverktøy la omfattende en trekkinnretning ifølge oppfinnelsen som er egnet for bruk på en elektrisk ledning. Fig. 4a viser skjematisk en detalj av en variasjon av utførel-sen på fig. 3. Utførelsen er vist å befinne seg inne i en horisontal boring med en innervegg 10a. Borehullsverktøyet la har et frontendeparti 3a og et bakre ehdeparti 4a.

Verktøyet la omfatter en elektrisk motor 30 som driver en aksel 31 som er innrettet aksialt langs sentrum av verktøyet la. Akselen 31 rager aksialt ut fra motoren og er ved den ende som ligger på avstand fra motoren 30, lagret i et lager 32.

Få akselen 31, mellom motoren 30 og lageret 32, er det montert første til sjette krager 41 til 46 som er skråttstilt, i en

vinkel bort fra normalen, i forhold til akselens 30 rotasjonsakse. Første til sjette ringformede børstepartier 51 til 56 er montert på respektive av de første til sjette krager 41 til 46 via første til sjette ringlagre 61 til 66. For kortfattethet

vil bare den første av krage-lager-børstemontasjene bli nærmere beskrevet, men man vil forstå at de andre montasjer svarer til denne.

Kragen 41 er festet til en ringformet, indre bane 61a av lageret 61 som via et antall rulledeler 61b roterbart understøtter en ringformet, ytre bane 61c av lageret 61. Til den ytre bane 61c av lageret 61 er det festet en ringformet basisdel 51a av børstepartiet 51 som understøtter et antall buster 51b av børstepartiet 51.

Når akselen 31 roteres ved hjelp av motoren 30, roterer den første krage slik at dens forkant roterer om akselens 31 akse. På grunn av at den er understøttet på lageret 61, bringes den første børsteseksjon 51 ikke til å rotere ved rotasjonen av den første krage 61. Når kragen roterer, beveges imidlertid basisdelen 51a av børsteseksjonen 51, slik at et hvilket som helst gitt punkt på basisdelen 51a beveges en syklus bakover og fremover i forhold til akselen for hver rotasjon av akselen.

Bustene 51b på den første børsteseksjon 51 presses således fremover og bakover mot innerveggen 10a. Bustene beveger seg med preferanse i fremoverretningen, og tilveiebringer således liten reaksjonskraft på verktøyet når de beveger seg fremover mot innerveggen 10a. I motsetning til dette frembyr bustene betydelig mer motstand når de presses i bakoverretningen, og bustene tilveiebringer således en betydelig reaksjonskraft på verktøyet. Rotasjon av akselen 31 tilveiebringer således en netto fremoverkraft for å drive verktøyet i fremoverretningen. Slik som vist på fig. 3 og 4a, er et antall børsteseksjoner 51 til 56 anordnet for å tilveiebringe større trekkraft enn hva som ville frembys av hvilken som helst av børsteseksjonene. Det foretrekkes at børsteseksjonene er ute av fase for å for-dele reaksjonskraften periferisk rundt verktøyet. På fig. 3 er hver av børsteseksjonene vist å være 180 grader ute av fase med de tilstøtende børsteseksjoner, slik at - som vist - de øverste deler av de andre, fjerde og sjette børsteseksjoner 52, 54, 56 er forrest, og de laveste deler av de første, tredje og femte børsteseksjoner 51, 53, 55 er forrest. På fig. 4a er det vist en forskjellig fasefordeling. Spesielt er den forreste del av den tredje børsteseksjon 53 den del som ville strekke seg lengst ut av papirplanet (ikke vist), og den forreste del av den fjerde børsteseksjon 54 er den del som strekker seg lengst inn i papirplanet. På fig. 4a er således hver av børsteseksjonene 51 til 56 180 grader ute av fase med en første av sine naboer, men hver børsteseksjon som har to naboer er også 90 grader ute av fase med den andre av sine naboer. Et slikt arrangement kan tilveiebringe forbedret stabilitet under trekking eller kjøring. Det skal bemerkes at på fig. 4a kan mer av basisdelene 53a, 54a og bustene 53b, 54b av de tredje og fjerde børsteseksjoner 53, 54 sees enn av de andre børsteseksjoner på grunn av at planene til de tredje og fjerde børsteseksjoner 53, 54 ikke står normalt på papirplanet.

Fig. 4b viser en variasjon av utførelsen på fig. 3. Fig. 4c viser i detalj en del av utførelsen på fig. 4b. Som vist på fig. 4b, er første og andre børsteseksjoner 57, 58 montert på en aksel 131 som kan roteres ved hjelp av en motor 130.

Hver av børsteseksjonene 57, 58 omfatter en basisdel 57a, 58a og buster 57b, 58b for inngrep med innerveggen 10a.

På akselen 131 er det montert første og andre krager 47, 48 som stort sett svarer til kragene 41 til 46 i utførelsen på fig. 3. Til kragene 47, 48 er det festet første og andre ringlagre 67, 68 som stort sett svarer til lagrene 61 til 66 i utførelsen på fig. 3, og som hvert omfatter en ringformet indre bane 67a, 68a, rulledeler 67b, 68b og en ringformet ytre bane 67c, 68c. Til de respektive ytre baner 67c, 68c av lagrene 67, 68 er det festet respektive, ringformede børsteba-sisholdere 67d, 68d som hver er tilpasset til å oppta en eller flere børstebasisdeler. Børstebasisdelene 57a, 58a er således ikke festet direkte til lagerytterbanene 67c, 68c, men er i stedet montert i børstebasisholderne 67d, 68d, hvilket letter utskifting av børstene 57, 58.

Til forskjell fra kragene 41 til 46 på fig. 3 og 4a, er kragene 47, 48 i utførelsen på fig. 4b og 4c montert til akselen 131 ved hjelp av festetapper 47a, 48a som strekker seg gjennom respektive hull 47b, 48b som passerer gjennom kragene 47, 48 i retning normalt på akselen 131.

Utførelsene på fig. 3 til 4c tilveiebringer således en trekkinnretning i hvilken trekkraft, og tilsvarende bevegelse, tilveiebringes ved å bevege forskjellige trekkdeler (buster i denne utførelse) som er stivt forbundet med hverandre (via børstebasisdelene) med forskjellige hastigheter i aksialret-ningen ved ethvert gitt tidspunkt.

Fig. 5a, 5b, 6a, 6b, 7a og 7b illustrerer virkningen av en trekkanordning i hvilken aksial bevegelse tilveiebringes ved å presse trekkdeler i radial retning med hensyn til et bore-hullsverktøy lb.

Et borehullsverktøy lb er forsynt med første til åttende børs-teseksjoner av hvilke, for klarhet på tegningen, de første og andre 71, 72 er vist på hver av figurene 5a til 7b, de tredje og fjerde 73, 74 er vist bare på fig. 5b, 6b og 7b, de femte og sjette er vist bare på fig. 5a, 6a og 7a, og de sjuende og åttende ikke er vist.

Hver av børsteseksjonene 71 til 76 er festet til hovedlegemet av borehullsverktøyet lb ved hjelp av en respektiv armdel 61 til 86 som er radialt forlengbar bort fra verktøyets lb hoved-legeme. Fig. 5a og 5b viser stillingene av armdelene 81 til 86 og børsteseksjonene 71 til 76 i en inaktiv stilling i hvilken alle armer 81 til 86 er i sine respektive inntrukne stillinger, og de ytterste ender av børsteseksjonene 71 til 76 (dvs. de ytterste ender av bustene) er i lett kontakt med en innervegg 10b av en horisontal boring. Fig. 6a og 6b viser stillingene av armdelene 81 til 86 og børsteseksjonene 71 til 76 i en første fase i en trekksyklus. Ved dette tidspunkt er armene 81 til 84 av de første til fjerde børsteseksjoner 71 til 74 fullstendig radialt forlenget, slik at børsteseksjonenes 71 til 74 buster presses mot innerveggen 10b. Denne radiale forlengelse bringer børsteseksjo-nene 71 til 74 til å skyve mot innerveggen 10b i bakoverretningen, hvilket utøver en reaksjonskraft i fremoverretningen (til høyre som vist på fig. 5a, 6a, 7a) på verktøyets lb legeme. Kraften vil ha en tendens til å bevege verktøyets legeme i fremoverretningen. De stiplede linjer på fig. 6a til 7a svarer til stillingene av børsteseksjonene 71 til 76 på fig. 5a og 5b, slik at man kan innse fremoverbevegelsen. Som vist på fig. 6a, forblir de femte og sjette armer 85, 86 og de sjuende og åttende armer (ikke vist) ved dette punkt av trekksyklusen i sin tilbaketrukne stilling. Fig. 7a og 7b viser stillingene til armdelene 81 til 86 og børsteseksjonene 71 til 76 ved et andre punkt i trekksyklusen. Ved dette tidspunkt er de femte og sjette armer 85 og 86 og de sjuende og åttende armer (ikke vist) fullstendig radialt forlenget, slik at de femte og sjette børsteseksjoner 75, 76 og de sjuende og åttende børsteseksjoner (ikke vist) presses mot innerveggen 10b. Slik som i tilfellet med de første til fjerde børsteseksjoner 71 til 74 som er beskrevet ovenfor, påfører dette en kraft og en tilsvarende bevegelse på verktøyets lb legeme i fremoverretningen (mot høyre). De første til fjerde armer trekkes tilbake når de femte til åttende armer forleng-es, slik at de første til fjerde armer, som vist på fig. 7a og 7b, er fullstendig tilbaketrukket når de femte til åttende armer er fullstendig forlenget.

Kontinuerlig syklusgjennomløping mellom den stilling som er vist på fig. 6a, 6b og den stilling som er vist på fig. 7a, 7b, vil tilveiebringe en vedvarende fremdriftskraft på verk-tøyets lb legeme. Man tenker seg utførelser hvor trekkdelene kan beveges både aksialt og radialt, og hvor enten den aksiale eller radiale bevegelse kan være fremherskende.

En av mange kjente drivmekanismer kan benyttes til å forlenge og inntrekke armene 81 til 86. For eksempel kan det benyttes mekaniske midler, så som en roterende aksel med fireflikede kammer. Alternativt kan det benyttes et hydraulisk system. Som et ytterligere alternativ kan det benyttes et elektromekanisk system. Man vil også forstå at disse og andre drivmekanismer kunne være egnet for å drive bevegelsen av trekkdelene i de andre utførelser av oppfinnelsen.

Man vil forstå at trekkdelene i visse utførelser av oppfinnelsen er i likevekt (dvs. når de ikke kontakter en trekkflate), og de vil da stå i hovedsak normalt på trekkinnretningens akse. I slike utførelser er det sammentrekningen av trekkdelene som effektivt innstiller preferansebevegelsesretningen. I slike utførelser kan det være mulig å reversere preferansebevegelsesretningen ved å overtrekke verktøyet, dvs. ved å tilveiebringe en plutselig eller rykkende kraft. I andre utførel-ser kan det være mer hensiktsmessig å reversere preferanseret-ningen ved å trekke tilbake og omplassere trekkdelene.

Man vil forstå at selv om de foretrukne utførelser som er beskrevet her er vist å omfatte børster i hvilke bustene ut-gjør trekkdeler kan andre typer av trekkdeler benyttes, forut-satt at de er i stand til å kontakte trekkflaten og, når de er i kontakt, å bevege seg med preferanse i én retning fremfor den andre. Det foretrekkes at trekkdelene er fjærende, lang-strakte deler, så som bladfjærer eller buster. I tilfelle av buster foretrekkes det at bustene er innkapslet i en blokk av fjærende materiale for å redusere slitasje. Fig. 8a og 8b viser utførelser av første og andre børstesek-sjoner 180a og 180b. Fig. 8a viser en rund børsteseksjon 180a som har et antall buster 182a innkapslet i en grunnmasse 184a av uretan eller et annet passende fjærende materiale. Bustene 182a er understøt-tet i en børstebasisdel 186a omfattende en stort sett sylindrisk metallkappe for fastholdelse av bustbasisene. Det er anordnet et gjenget tilkoplingsparti 188a som letter lettvint montering og utskifting. Andre typer av tilkopling kan selvsagt benyttes. I denne utførelse er bare børstespissene udek-ket av grunnmassen 184a. Fig. 8b viser en rektangulær børsteseksjon 180b som har et antall buster 182b innkapslet i en gummigrunnmasse 184b. Bustene 182b er understøttet i en børstebasisdel 186b som består av en blokk av fundamentmateriale. Et tilkoplingsparti 188b er anordnet. I denne utførelse rager en forutbestemt lengde av buster 182b ut fra den ytre ende av gummigrunnmassen 184b.

Kontakten av trekkdelene mot trekkflaten er viktig.for å oppnå preferansebevegelse i én retning. I foretrukne utførelser er det ønskelig at endene eller spissene av trekkdelene danner inngrep med trekkflaten. Lengden av trekkdelene er derfor vik-tig på grunn av at dersom en trekkdel er for kort, vil den muligens ikke rekke frem til trekkflaten, og dersom trekkdelen er for lang, kan det være en aksial flate av trekkdelen i stedet for spissen av trekkdelen som kontakter trekkflaten. I praksis tilveiebringer et område av lengder et akseptabelt resultat for mange typer av trekkdeler. Valg av lengde kan være av spesiell viktighet i slike utførelser som utførelsene på fig. 3 til 7b, hvor avstanden mellom den innerste ende av trekkdelen og trekkflaten varierer under drift av innretningen. Det er ønskelig at en effektiv trekkdellengde opprett-holdes til enhver tid.

Man må være klar over at fordelingen av trekkdelene kan varieres alt etter omstendighetene. Det er ønskelig, men ikke vesentlig, å ha trekkdeler som er diametralt motstående på innretningen for å opprettholde god stabilitet. Trekkdeler (eller grupper av trekkdeler) kan være aksialt eller periferisk atskilt etter ønske. Antallet av og egenskapene til trekkdelene kan også varieres alt etter omstendighetene.

Fig. 9a og 9b viser en pigg 90 omfattende buster 92 som er innkapslet i en grunnmasse 94. Bustene 92 er anbrakt på skåttstilt måte i en ringformet bustbasis 96 som er dannet av et fundamentmateriale. Ytre spisser 92a av bustene 92 rager ut av grunnmassen 94 for å danne inngrep med innerveggen 10a.

Ved bruk kan piggen 90 beveges til en ønsket posisjon, for eksempel på en borestreng, ved påføring av et kontinuerlig fluid- eller gasstrykk på den bakre side (den venstre side som vist på fig. 9b). Når fremrykking av piggen hindres, slik at det kontinuerlige trykk er utilstrekkelig for å bevege piggen i den ønskede retning, kan piggen oscilleres for å tilveiebringe trekkraft på grunn av preferansebevegelsen av bustspis-sene 92a mot veggen 10a i fremoverretningen.

Modifikasjoner og forbedringer kan innlemmes uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

Claims (22)

1. Trekkinnretning omfattende et legeme som har første og andre trekkdeler som er plassert med innbyrdes avstand langs legemet for å gå i inngrep med en trekkflate på steder beliggende i innbyrdes avstand langs trekkflaten i den retning som innretningen skal beveges i, hvor hver trekkdel er drevet mot trekkflaten, slik at trekkdelen kan beveges relativt fritt i én retning langs trekkflaten, men vesentlig mindre fritt i den motsatte retning langs trekkflaten, og fremdriftsmiddel som skal drive trekkdelene til å bevege legemet langs trekkflaten, karakterisert ved at nevnte fremdriftsmiddel virker i en første fase til å drive en del av den første trekkdel utover mot trekkflaten mens nevnte del av den første trekkdel blir beveget relativt i forhold til legemet i nevnte motsatte retning for å tildele legemet en fremdriftskraft i nevnte ene retning, og frem-driftsmiddelet virker i en andre fase, som veksler med første fase, til å drive en del av den andre trekkdel utover mot trekkflaten mens nevnte del av den andre trekkdel blir beveget relativt i forhold til legemet i nevnte motsatte retning for å tildele en ytterligere fremdriftskraft til legemet i nevnte ene retning, og at trekkdelene er montert på roterende lagerelementer som er skråstilt i forhold til deres rotasjonsakse, slik at nevnte deler av de første og andre trekkdeler kan beveges vekselvis i nevnte ene retning og nevnte motsatte retning gjennom rotasjon av lagerelementene.

2. Trekkinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at fremdriftsmidlet i første fase virker til å redusere det utadrettede press som påføres nevnte del av den andre trekkdel mens nevnte del av den andre trekkdel beveges i forhold til nevnte legeme i nevnte ene retning, og fremdriftsmidlet i andre fase virker til å redusere det utadrettede press som påføres nevnte del av den første trekkdel mens nevnte del av den første trekkdel beveges i forhold til nevnte legeme i nevnte ene retning.

3. Trekkinnretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at trekkdelene omfatter fjærende materiale.

4. Trekkinnretning ifølge krav 3, karakterisert ved at trekkdelene er montert slik på lagerelementene at trekkdelene ikke roterer sammen med lagerelementene i noen vesentlig grad.

5. Trekkinnretning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at trekkdelene er montert slik på lagerelementene at trekkdelene er plassert forover fra lagerelementenes senterlinjer, slik at nevnte deler av de første og andre trekkdeler kan beveges mot og bort fra trekkflaten gjennom rotasjon av lagerelementene.

6. Trekkinnretning ifølge krav 5, karakterisert ved at trekkdelene er montert på ringformede partier av lagerelementene, hvilke strekker seg forover fra lagerelementenes senterlinjer.

7. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst av kravene 3 til 6, karakterisert ved at lagerelementene er montert på en felles aksel for å kunne roteres sammen med akselen.

8. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at hver av nevnte deler av de første og andre trekkdeler er tilpasset til å gå i inngrep med trekkflaten både i første og i andre fase, idet formen på nevnte del er slik at når nevnte del beveges i forhold til legemet i nevnte ene retning, kan nevnte del beveges relativt fritt langs trekkflaten i nevnte ene retning, mens når nevnte del beveges i forhold til legemet i nevnte motsatte retning, kan nevnte del beveges betydelig mindre fritt langs trekkflaten i nevnte motsatte retning, med det resultat at legemet beveges langs trekkflaten.

9. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at hver av nevnte deler av de første og andre trekkdeler er skråstilt bakover i forhold til den bevegelsesretning hvor de går i inngrep med trekkflaten.

10. Trekkinnretning omfattende et legeme som har første og andre trekkdeler som er plassert med innbyrdes avstand langs legemet for å gå i inngrep med en trekkflate på steder beliggende i innbyrdes avstand langs trekkflaten i den retning som innretningen skal beveges i, hvor hver trekkdel er tilpasset til å gå i inngrep med trekkflaten, slik at trekkdelen kan beveges relativt fritt i én retning langs trekkflaten, men vesentlig mindre fritt i den motsatte retning langs trekkflaten, og fremdriftsmiddel som skal drive trekkdelene til å bevege legemet langs trekkflaten, karakterisert ved at nevnte fremdriftsmiddel virker i en første fase til å forspenne den første trekkdel mot trekkflaten mens den andre trekkdel holdes i en i det vesentlige frigjort stilling, og fremdriftsmidlet virker i en andre fase, som veksler med første fase, til å forspenne den andre trekkdel mot trekkflaten mens den første trekkdel holdes i en i det vesentlige frigjort stilling, og trekkdelene er montert på forskyvningselementer som kan forskyves radialt utover og innover for å bevege trekkdelene mot og bort fra trekkflaten, og at forspenningen av trekkdelene resulterer i at trekkdelene avbøyes på en slik måte at bevegelsesmotstanden i nevnte motsatte retning økes, slik at bevegelse av legemet i nevnte ene retning bevir-kes av slik avbøyning.

11. Trekkinnretning ifølge krav 10, karakterisert ved at trekkdelene omfatter fjærende materiale.

12. Trekkinnretning ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at forskyvningselementene er armer som strekker seg radialt utover fra legemet.

13. Trekkinnretning ifølge krav 10, 11 eller 12, karakterisert ved at forskyvningselementene er innrettet til å beveges av kammer ved rotasjon av en felles drivaksel.

14. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at fremdriftsmidlet innbefatter en elektrisk eller hydraulisk motor.

15. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at fremdriftsmidlet innbefatter en hydraulikkfluidforsyning.

16. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at fremdriftsmidlet innbefatter middel til å oscillere trekkdelene.

17. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at legemet er langstrakt og har et gjenget fremre endeparti og et gjenget bakre endeparti for fastgjøring til en verktøy-streng.

18. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter middel for å tilbakestille trekkdelene for å reversere trekkdelenes bevegelsesretning.

19. Trekkinnretning ifølge hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at det er tilveiebrakt et flertall av trekkdeler som befinner seg i umiddelbar nærhet av hverandre tii dannelse av et atskilt trekkdelsområde.

20. Trekkinnretning ifølge krav 19, karakterisert ved at minst to av trekkdelene i nevnte atskilte område er innkapslet sammen i en grunnmasse av fjærende materiale.

21. Trekkinnretning ifølge krav 19 eller 20, karakterisert ved at det er tilveiebrakt en rekke atskilte trekkdelsområder plassert med innbyrdes avstand.

22. Trekkinnretning ifølge krav 21, karakterisert ved at minst to atskilte trekkdelsområder kan beveges i forhold til hverandre.