NO326528B1

NO326528B1 - Rotasjonsbegrensende anordning for bruk i en styrbar boreanordning

Info

Publication number: NO326528B1
Application number: NO20032579A
Authority: NO
Inventors: Edward James Cargill; Bryan James Restau
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2008-12-29
Also published as: CA2421414C; BR0017418C1; US7306058B2; AU2003204580A1; BR0017418F1; AU2003204580B2; EP1371810A1; NO20032579L; US20020185314A1; DE60309968T2; DE60309968D1; BR0017418B1; EP1371810B1; ATE347018T1; NO20032579D0; MXPA03005181A; CA2421414A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en rotasjonsbegrensende anordning for bruk i en styrbar boreinnretning, ifølge kravinnledningen.

Retningsboring omfatter variering eller styring av retningen for et borehull mens det blir boret. Vanligvis er målet for retningsboring å nå eller opprettholde en posisjon inne i et underjordisk målområde eller formasjon, med borestrengen. F.eks., kan boreretningen bli styrt for å rette borehullet mot et ønsket målområde, for å styre brønnhullet horisontalt for å opprettholde det inne i en ønsket produksjonssone eller å korrigere for uønskede avvik fra en ønsket eller forutbestemt bane.

Retningsboring kan således defineres som en awikning av et brønnhull langs en forutbestemt eller ønsket bane for å nå eller krysse med, eller for å opprettholde en posisjon inne i, en spesifikk underjordisk formasjon eller mål. Den forutbestemte bane omfatter typisk en dybde hvor et første avvik oppstår og en plan for ønsket awiksvinkler og retninger over resten av brønnhullet. Avviket er således en endring i retningen for borehullet fra den løpende brønnhullbane.

Det er ofte nødvendig å justere retningen av et brønnhull ofte under retningsboring, enten for å ivareta en planlagt endring i retningen eller å kompensere for uønsket avvik av brønnhullet. Uønsket avvik kan resultere av en variasjon av påvirkninger, deriblant karakteirstikkene av formasjonen som blir boret, oppsetningen av brønnhuUboreenheten og den måten på hvilken brønnhullet blir boret.

Avvik blir målt som en mengde av avvik av brønnhullet fra den løpende brønnhullbane, og er uttrykt som en awiksvinkel eller en hullvinkel. Vanligvis er den første brønnhullbane i en vertikal retning, det første avvik betegner således ofte et punkt ved hvilket brønnhullet har avveket fra vertikal. Som et resultat, blir avvik vanligvis uttrykt som en vinkel i grader fra vertikalretningen.

Forskjellige teknikker kan brukes for retningsboring. For det første, kan borkronen bli rotert ved en brønnhullmotor som blir drevet ved sirkulasjon av fluidum levert fra overflaten. Denne teknikken, ofte kalt "glidende boring", er typisk brukt i en retningsboring for å bevirke en endring i retningen av et brønnhull, så som bygging av en awiksvinkel. Forskjellige problemer er imidlertid ofte møtt under glidningsboring.

For det annet, kan retningsboring bli oppnådd ved å rotere hele borestrengen fra overflaten, som i sin tur roterer borkronen forbundet på enden av borestrengen. Mer spesielt, er bunnenheten, omfattende borkronen, forbundet med borestrengen som blir roterbart drevet fra overflaten. Denne teknikken er forholdsvis billig på grunn av bruk av spesialisert utstyr sånn som borehullboremotorer vanligvis kan holdes til et minimum. I tillegg, blir tradisjonelle problemer forbundet med glideboring ofte redusert. Inntrengningsraten av borkronen har en tendens til å være større, mens slitasjen på borkronen og foringsrør ofte blir redusert.

Roterende boring har imidlertid en tendens til å gi forholdsvis begrenset styring over retningen eller orienteringen av det resulterende borehull sammenlignet med glidende boring, spesielt i langtrekkende brønner. Roterende boring har således en tendens til å bli i størst grad brukt for ikke-retningsboring eller retningsboring hvor ingen endring i retningen er ønsket eller tiltenkt.

For det tredje, en kombinasjon av roterende og glidende boring kan utføres. Roterende boring vil typisk bli utført til et slikt tidspunkt når en variasjon eller endring i retningen av brønnhullet er ønsket. Rotasjon av borestrengen blir typisk stoppet, og glidende boring, gjennom bruk av en borehullmotor, blir startet. Skjønt bruken av en kombinasjon av glidende og roterende boring kan tillate tilfredsstillende styring over retningen av brønnhullet, møter man ofte problemer og ulemper forbundet med glidende boring.

Noen forsøk har vært gjort i tidligere teknikk for å nærme seg disse problemene. Spesielt, har forsøk vært gjort for å frembringe et styrbart roterende boreapparat eller system for bruk i retningsboring. Mange av disse borehullapparatene eller systemet er av en type som omfatter en roterbar aksel og et hus for roterende understøttelse av en lengde av akselen for å rotere i det. For å tillate rotasjon av akselen i forhold til huset inne i borehullet, er en mekanisme eller anordning typisk nødvendig for å begrense rotasjonen av huset i borehullet etter rotasjon av akselen, og således tillate korrekt funksjonering av borehullapparatet.

Det er således et behov i industrien for en rotasjonsbegrensende anordning i et apparat for bruk i et borehull, så som en styrbar roterende boreanordning eller en boreretningsstyreanordning for bruk med en roterende borestreng eller en borehullmotor, for å begrense rotasjonen av huset etter rotasjon av akselen i det.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en rotasjonsbegrensende anordning eller antirotasjonsanordning for bruk i borehull. Mer spesielt, i et apparat for bruk i et borehull, hvor apparatet ofte er av en type bestående av en roterbar aksel og et hus for roterbar understøttelse av en lengde av akselen for rotasjon i det, er den foreliggende oppfinnelse rettet mot en rotasjonsbegrensende anordning forbundet med huset for å begrense rotasjon av huset etter rotasjon av aksler inne i det.

Apparatet, som den rotasjonsbegrensende anordning er forbundet med, kan være hvilket som helst apparat tiltenkt for bruk nede i et borehull, så som for boring eller produksjon av borehullet, og som omfatter den roterbare aksel og huset som beskrevet. F.eks., kan den rotasjonsbegrensende anordning være forbundet med huset for en borehullmotorenhet for boring eller produksjon, en styrbar roterende boreanordning eller en boreretningsstyreanordning eller et apparat eller sub omfattende en del av en borehullstreng eller produksjonsstreng. I den foretrukne utførelse, er imidlertid apparatet med hvilket rotasjonsbegrensende anordning er forbundet, en styrbar roterende boreanordning eller boreretningsstyreanordning.

Den rotasjonsbegrensende anordning er fortrinnsvis forbundet med huset for apparatet for å begrense rotasjon av huset, spesielt etter rotasjon av den roterbare aksel inne i huset. Den rotasjonsbegrensende anordning gir en begrensning eller antirotasjonsfunksjon mellom huset og veggen av borehullet under operasjon av apparatet i borehullet.

Den rotasjonsbegrensende anordning er spesielt beskrevet for bruk med en boreretningsstyreanordning. Den rotasjonsbegrensende anordning kan imidlertid brukes inne i hvilket som helst apparat, fortrinnsvis et boreapparat, av den type som omfatter en roterbar boreaksel og et hus for roterbar understøttelse av en lengde av boreakselen for rotasjon inne i den, hvor den rotasjonsbegrensende anordning er forbundet med huset for å begrense rotasjon av huset. Den rotasjonsbegrensende anordning kan være forbundet med huset på hvilken som helst måte eller ved hvilken som helst struktur eller mekanisme som tillater den rotasjonsbegrensende anordning å begrense eller på annen måte motvirke rotasjon av huset inne i borehullet.

Den rotasjonsbegrensende anordning eller antirotasjonsanordning kan bestå av en enkelt del som strekker seg fra huset. Fortrinnsvis, består den rotasjonsbegrensende anordning av et antall deler anordnet aksielt langs huset, rundt omkretsen av huset eller begge, hvor hver av delene er i stand til å stikke radielt ut fra huset og er i stand til å engasjere borehullveggen for å utføre den begrensende eller antirotasjonsfunksjon.

I et første aspekt ved oppfinnelsen, i et apparat for bruk i et borehull, hvor apparatet er av en type bestående av en roterbar aksel og et hus for roterbar understøttelse av lengden av akselen for rotasjon inne i det, består oppfinnelsen av en rotasjonsbegrensende anordning forbundet med huset for å begrense rotasjon av huset, hvor den rotasjonsbegrensende anordning omfatter et antall av ruller, hvor hver rull har en rotasjonsakse i det vesentlige perpendikulært med rotasjonsaksen for huset, og er orientert slik at rullene er i stand til å rulle rundt en rotasjonsakse for rullen i forhold til en kraft utøvet på rullen i hovedsak i retning av lengdeaksen på huset, hvor i det minste to av antallet ruller er atskilt rundt omkretsen av huset slik at rullene er i rekkefølge aksielt langs huset.

Som indikert, består den rotasjonsbegrensende anordning av et antall ruller, hvor hver rulle har en rotasjonsakse i det vesentlige perpendikulær med lengdeaksen for huset, og er orientert slik at rullene er i stand til å rulle rundt en rotasjonsakse for rullen som respons på en kraft som utøves på rullen i hovedsak i retning av husets lengdeakse.

Hver rulle består fortrinnsvis av en perifer overflate rundt omkretsen av rullen, og den perifere overflate består fortrinnsvis av en kontaktoverflate for å engasjere en borerullvegg for å begrense rotasjon av huset. Kontaktoverflaten kan ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som er i stand til å kontakte og engasjere borehullveggen. Fortrinnsvis, består kontaktoverflaten av den perifere overflate av rullen som er avsmalnet.

Hver rulle kan være plassert i huset i en fast radiell posisjon som strekker seg fra huset, men fortrinnsvis er rullen i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken den strekker seg radielt fra huset. Hvilken som helst mekanisme eller struktur kan være operativt forbundet med rullen for å tillate bevegelse av rullen mellom dens tilbaketrukne og utstrakte posisjon. Fortrinnsvis består imidlertid den rotasjonsbegrensende anordning videre av en forspenningsanordning for å forspenne rullen mot den utstrakte posisjon, hvilken forspenningsanordning kan bestå av hvilket som helst apparat som kan utføre forspenningsfunksjonen eller som kan tvinge rullen mot den utstrakte posisjon. Fortrinnsvis består forspenningsanordningen av minst en fjær som virker mellom huset og rullen. Alternativt, kan den rotasjonsbegrensende anordning bestå av en aktivator eller aktivatoranordning eller mekanisme for å bevege rullen mot den tilbaketrukne eller utstrakte posisjon.

Som indikert, i det første aspekt ved oppfinnelsen, består den rotasjonsbegrensende anordning av et antall ruller, hvor i det minste to av antallet ruller er atskilt rundt omkretsen av huset, og aksielt langs huset slik at rullene er aksielt forskjøvet langs huset.

Hver av rullene kan være forbundet med huset ved hvilken som helst struktur eller enhet som tillater funksjonering av rullene som beskrevet her. Fortrinnsvis, består den rotasjonsbegrensende anordning av et antall rotasjonsbegrensende bæreenheter, hvor hver rotasjonsbegrensende bæreenhet omfatter minst en rulle. Mer å foretrekke, består hver rotasjonsbegrensende bærereimet av et antall ruller.

Videre, er minst to av de rotasjonsbegrensende bæreenheter fortrinnsvis atskilt rundt omkretsen av huset og aksielt langs huset slik at de rotasjonsbegrensende bæreenheter er aksielt forskjøvet langs huset. I den foretrukne utførelse, er antallet av rotasjonsbegrensende bæreenheter atskilt i hovedsak jevnt langs omkretsen av huset.

Rullene som utgjør hver rotasjonsbegrensende bæreenhet kan være anordnet relativt til hverandre i hvilken som helst konfigurasjon. I den foretrukne utførelse, består hver rotasjonsbegrensende bæreenhet av et antall sett av ruller atskilt aksielt langs huset, og hvor hver av settet av ruller omfatter et antall koaksiale ruller plassert ved siden av hverandre.

I den foretrukne utførelse av rotasjonsbegrensende anordning omfattende ruller, består den rotasjonsbegrensende enhet av tre rotasjonsbegrensende bæreenheter atskilt i hovedsak jevnt langs omkretsen av huset, hvor hver rotasjonsbegrensende bæreenhet omfatter tre sett av ruller atskilt aksielt langs huset, og hvor hvert sett av ruller omfatter fire aksielle ruller atskilt ved siden av hverandre.

I dette tilfellet, som beskrevet tidligere, er minst to av de rotasjonsbegrensende bæreenheter også atskilt aksielt langs huset slik at de rotasjonsbegrensende bæreenheter er aksielt forskjøvet langs huset.

I et annet aspekt ved oppfinnelsen, i et apparat for bruk i et borehull, hvor apparatet er av en type bestående av en roterbar aksel og et hus for roterbar understøttelse av en lengde av akselen for rotasjon inn i det, består oppfinnelsen av en rotasjonsbegrensende anordning forbundet med huset for å begrense rotasjon av huset, hvor den rotasjonsbegrensende anordning omfattende et antall stempler, hvor minst to av antallet stempler er atskilt rundt omkretsen av huset og aksielt langs huset slik at stemplene er forskjøvet aksielt langs huset.

Hvert stempel omfatter en ytre kontaktoverflate for å engasjere en borehullvegg for å begrense rotasjon av huset. Den ytre kontaktoverflate kan ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som er i stand til å kontakte og engasjere borehullveggen.

Stempelet kan være en fast del som ikke beveger seg radielt i forhold til huset. Fortrinnsvis er imidlertid hvert stempel i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken det strekker seg radielt fra huset. Hvilken som helst mekanisme eller struktur kan være operativt forbundet med stempelet for å tillate bevegelse av stempelet mellom den tilbaketrukne og den utstrakte posisjon. Fortrinnsvis er imidlertid den rotasjonsbegrensende anordning videre bestående av en aktivator eller aktivatoranordning eller mekanisme for å bevege stempelet mellom den tilbaketrukne posisjon og den utstrakte posisjon. Aktivatoranordningen kan bestå av hvilket som helst apparat som er i stand til å bevege stempelet radielt i forhold til huset. I den foretrukne utførelse, består aktivatoranordningen av en hydraulisk pumpe. Alternativt, kan den rotasjonsbegrensende anordning bestå av en forspenningsanordning for å forspenne stempelet mot den utstrakte posisjon.

Som indikert, i det andre aspekt av oppfinnelsen, består den rotasjonsbegrensende anordning av et antall stempler, hvor minst to av antallet stempler er atskilt rundt omkretsen av huset og aksielt langs huset slik at stemplene er forskjøvet aksielt langs huset.

Hvert av stemplene kan være forbundet med huset ved hvilken som helst struktur eller enhet som tillater funksjonering av stemplene som beskrevet her. Fortrinnsvis består imidlertid den rotasjonsbegrensende anordning av et antall rotasjonsbegrensende bæreenheter, hvor hver rotasjonsbegrensende bærereimet omfatter minst et stempel. Mer å foretrekke, består hver rotasjonsbegrensende bærerenhet av et antall stempler.

Videre er minst to av de rotasjonsbegrensende bærerenheter fortrinnsvis atskilt rundt omkretsen av huset og aksielt langs huset slik at de rotasjonsbegrensende bærerenheter er aksielt forskjøvet langs huset. I den foretrukne utførelse, er antallet rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt i hovedsak jevnt rundt omkretsen av huset.

Stemplene som utgjør hver rotasjonsbegrensende bærerenhet kan være anordnet i forhold til hverandre i hvilken som helst konfigurasjon. I en foretrukket utførelse, består hver rotasjonsbegrensende bærerenhet av et antall stempler atskilt aksielt langs huset.

I den foretrukne utførelse av den rotasjonsbegrensende anordning omfattende stempler, består den rotasjonsbegrensende anordning av fire rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt i det vesentlige jevnt rundt omkretsen av huset, hvor hver rotasjonsbegrensende bærerenhet omfatter et antall stempler atskilt aksielt langs huset.

I dette tilfellet, som beskrevet tidligere, er minst to av de rotasjonsbegrensende bærerenheter også atskilt aksielt langs huset slik at de rotasjonsbegrensende bærerenheter er aksielt forskjøvet langs huset.

Utførelser av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et billedriss av en foretrukket utførelse av en boreretningsstyreanordning som viser en rotasjonsbegrensende anordning forbundet med den; fig. 2a er et billedriss som har en utsnittsdel, av boreretningsstyreanordningen vist på fig. 1 inneholdt i borehullet og omfattende en boreaksel, hvor boreakselen er i en ikke-avbøyd tilstand; fig. 2b er et skjematisk tverrsnittsriss av en avbøyningsenhet av boreretningsstyreanordningen vist på fig. 2a i en ikke-avbøyd tilstand; fig. 3a er et billedriss fra siden, som har en utsnittsdel, av boreretningsstyreanordningen vist på fig. 1 inneholdt i et borehull, hvor boreakselen er i en avbøyd tilstand; fig. 3b er et skjematisk tverrsnittsriss av en avbøyningsenhet av boreretningsstyreanordningen vist på fig. 3a i en avbøyd tilstand; figurene 4a til 4g er lengdesnittsriss av boreretningsstyreanordningen vist på figurene 2 og 3, hvor fig. 4b til 4g er lavere fortsettelser av figurene 4a til 4f; fig. 5 er et mer detaljert skjematisk tverrsnittsriss av avbøyningsenheten av boreretningsstyreanordningen vist på figurene 2b og 3b; fig. 6 er et billedriss av en del av avbøyningsenheten på boreretningsstyreanordningen vist på fig. 1; fig. 7 er et billedriss fra siden av en rotasjonsbegrensende anordning av boreretningsstyreanordningen som vist på fig. 1, og viser en anordning av et antall rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt perifert rundt et hus; fig. 8 er et eksplosjonsriss av en rotasjonsbegrensende anordning vist på fig. 7; fig. 9 er et billedriss fra siden av en alternativ rotasjonsbegrensende anordning av boreretningsstyreanordningen vist på fig. 1, og viser en anordning av et antall rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt perifert rundt et hus; fig. 10 er et eksplosjonsriss av en alternativ rotasjonsbegrensende anordning vist på fig. 9; fig. 11 er et eksplosjonssideriss av en foretrukket utførelse av en rotasjonsbegrensende anordning av den foreliggende oppfinnelse, og viser en foretrukket forskjøvet anordning av et antall rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt perifert rundt huset og aksielt langs huset; fig. 12 er et videre eksplosjonsriss av den rotasjonsbegrensende anordning vist på fig. 11; fig. 12 er et eksplosjonssideriss av en foretrukket alternativ utførelse av den rotasjonsbegrensende anordning ifølge oppfinnelsen, og viser en foretrukket alternativ forskjøvet anordning av antallet rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt perifert rundt huset og aksielt langs huset; fig. 14 er et enderiss av en alternativ rotasjonsbegrensende anordning vist på fig. 13.

I den foretrukne utførelse, er den foreliggende oppfinnelse, som er en rotasjonsbegrensende anordning, for bruk i et apparat 20 for bruk i et borehull, fortrinnsvis en boreretningsstyreanordning. Enhver henvisning til "anordning 20" brukt her er en henvisning til apparatet som den rotasjonsbegrensende anordning er forbundet med i den foretrukne utførelse. Anordningen 20 tillater retningskontroll over en borekrone 22 forbundet med anordningen 20 under rotasjonsboringsoperasjoner ved å styre orienteringen av borkronen 22. Som et resultat, kan retningen av det resulterende brønnhull eller borehull bli kontrollert. Spesielt, i den foretrukne utførelse, opprettholder anordningen 20 den ønskede orientering av borkronen 22 ved å holde den ønskede verktøyoverflate av borkronen 22 og den ønskede borkroneskråvinkel, mens den fortrinnsvis forbedrer antallet rotasjoner per minutt og gjennomtrengningsflaten.

Anordningen 20 omfatter en roterbar boreaksel 24 som kan forbindes eller festes til en roterende borestreng 25 under boreoperasjon. Mer spesielt, har boreakselen 24 en nær ende 26 og en fjern ende 28. Den nære ende 26 kan forbindes drivbart med den roterende borestreng 25 slik at rotasjon av borestrengen 25 fra overflaten resulterer i en tilsvarende rotasjon av boreakselen 24. Den nære ende 26 av boreakselen 24 kan være permanent eller fjernbart festet, forbundet eller på annen måte festet med borestrengen 25 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, mekanisme, anordning eller metode som tillater rotasjon av boreakselen 24 etter rotasjon av borestrengen 25.

Anordningen 20 består fortrinnsvis videre av en drivforbindelse for å forbinde boreakselen 24 med borestrengen 25. Som indikert, kan drivforbindelsen bestå av hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning for drivende forbindelse av boreakselen 24 og borestrengen 25 slik at rotasjon av borestrengen 25 resulterer i en tilsvarende rotasjon av boreakselen 24. Fortrinnsvis består imidlertid drivforbindelsen av en toleranseassimileringshylse 30. Mer spesielt, er toleranseassimileringshylsen 35 plassert mellom den nære ende 26 av boreakselen 24 og den nære ende av borestrengen 25.

Drivforbindelsen består fortrinnsvis av en første drivprofil 32 på eller definert ved boreakselen 24, og spesielt, på eller definert ved den nære ende 26 av boreakselen 24. Drivforbindelsen består videre av en annen drivprofil 34, komplementær til den første drivprofil 32, på eller definert ved den nære ende av borestrengen 25, for å være drivende forbundet med boreakselen 24 av anordningen 20. Toleranseassimileringshylsen 30 er plassert mellom den første drivprofil 32 og den andre drivprofil 34 for å redusere toleransene mellom den første drivprofil 32 og den andre drivprofil 34 og å frembringe en tilbakeslagsfri driv. De første og andre drivprofiler 32, 34 er således dimensjonert og utformet til å være komplementære med og kompatible med toleranseassimileringshylsen 30 mellom dem.

I den foretrukne utførelse, er den første drivprofil 32 definert ved en ytre overflate 33 av den nære ende 26 av boreakselen 24. Videre er den andre drivprofil 34 definert ved en indre overflate 36 av den nære ende av borestrengen 25. Toleranseassimileringshylsen 30 er således plassert mellom den ytre overflate 33 av boreakselen 24 og den indre overflate 36 av borestrengen 25. Mer spesielt, har toleranseassimileringshylsen 30 en ytre overflate 38 for å kontakte den .indre overflate 36 av borestrengen 25 og en indre overflate 40 for å engasjere den ytre overflate 33 av boreakselen 24.

Som indikert, kan den nærliggende ytre overflate 38 av hylsen 30 og den indre overflate 36 av borestrengen 25 og nærliggende indre overflate 40 av hylsen 30 og den ytre overflate 33 av boreakselen 44 ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som er kompatibel med å frembringe en drivforbindelse mellom dem og i stand til å redusere toleransen mellom den første drivprofil 32 og den komplementære andre drivprofil 34.1 den foretrukne utførelse, har imidlertid toleranseassimileringshylsen 30 åttekantede indre og ytre profiler. Med andre ord, både de indre og ytre overflater 40, 38 av hylsen 30 er åttekantede i tverrsnitt.

I tillegg, er fortrinnsvis boreakselen 24, borestrengen 25 og toleranseassimileringshylsen 30 mellom dem utformet slik at bare dreiemoment eller radielle belastninger blir overført mellom boreakselen 24 og borestrengen 25. Med andre ord, fortrinnsvis er ingen betydelige aksielle krefter eller belastninger overført mellom dem ved toleranseassimileringshylsen 30. Skjønt toleranseassimileringshylsen 30 kan være tilkoplet eller forankret i en av boreakselen 24 og borestrengen 25, er den således fortrinnsvis ikke forbundet eller forankret med både boreakselen 24 og borestrengen 25.1 den foretrukne utførelse, er toleranseassimileringshylsen 30 forbundet eller forankret med verken boreakselen 24 eller borestrengen 25.

Videre, kan toleranseassimileringshylsen 30 redusere toleransen mellom de første og andre drivprofiler 32, 34 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme for aksjon. F.eks., fortrinnsvis er toleranseassimileringshylsen fremstilt av et materiale som har en termisk ekspansjonsrate som er høyere enn den termiske ekspansjonsrate av borestrengen 25. I den foretrukne utførelse, har boreakselen 24 den høyeste termiske ekspansjonsrate og borestrengen 25 har den laveste termiske ekspansjonsrate. Den termiske ekspansjonsrate for toleranseassimileringshylsen 30 er fortrinnsvis mellom den for boreakselen 24 og borestrengen 25. Hvilket som helst materiale som gir denne differensialrate for termisk ekspansjon og som har en relativ høy styrke kompatibel med boreoperasjonen kan brukes. Imidlertid, i den foreliggende oppfinnelse er toleranseassimileringshylsen 30 en hylse av berylliumkobber.

Likeledes, kan den fjerne ende 28 av boreakselen 24 være drivende forbundet med eller festet til den roterende borekrone 22 slik at rotasjon av borakselen 24 ved borestrengen 25 resulterer i en tilsvarende rotasjon av borkronen 22. Den fjerne ende 28 av borakselen 24 kan være permanent eller fjernbart festet, forbundet eller på annen måte tilkoplet borkronen 22 på hvilken som helst måte og hvilken som helst struktur, mekanisme, anordning eller metode som tillater rotasjon av borkronen 22 etter rotasjon av borakselen 24.1 den foretrukne utførelse, er en gjenget forbindelse anordnet mellom dem. Mer spesielt, er en indre overflate 42 av den fjerne ende 28 av boreakselen 24 gjengbart forbundet og drivende engasjert med en tilstøtende ytre overflate 24 av borkronen 22.

Anordningen 20 gjør at den styrte avbøyning av boreakselen 24 resulterer i en bøying eller kurvatur av boreakselen 24, som beskrevet videre nedenfor, for å gi den ønskede avbøyning av den tilkoplede borkrone 22. Fortrinnsvis, kan orienteringen av avbøyningen av boreakselen 24 endres for å endre orienteringen av borkronen 22 eller verktøyoverflaten, mens mengden av avbøyningen av boreakselen 24 kan bli endret til å variere mengden av avbøyningen av borkronen 22 eller borkronens skråstilling.

Boreakselen 24 kan bestå av et eller flere elementer eller deler sammenkoplet, festet eller på annen måte koplet sammen på hvilken som helst passende måte som gir en enhetlig boreaksel 24 mellom den nære og den fjerne ende 26, 28. Fortrinnsvis, blir hvilken som helst forbindelse anordnet mellom elementene eller delene av boreakselen 24 relativt stive slik at boreakselen 24 ikke omfatter noen fleksible skjøter eller leddbevegelse i dem. I den foretrukne utførelse, består boreakselen 24 av et enkelt, enhetlig eller integrert element som strekker seg mellom den nære og den fjerne ende 26, 28. Videre er boreakselen 24 rørformet eller hult for å tillate borefluidum å flyte gjennom den i en relativt ubegrenset eller uhindret måte. Endelig, kan boreakselen 24 bestå av hvilket som helst materiale som er egnet for og kompatibelt med roterende boring. I den foretrukne utførelse, består boreakselen 24 av høystyrke rustfritt stål.

Videre består anordningen 20 av et hus 46 for roterbar understøttelse av en lengde av boreakselen 24 for rotasjon inn i den etter rotasjon av en tilkoplet borestreng 25. Huset 46 kan understøtte, og strekke seg langs, hvilken som helst lengde av boreakselen 24. Det er imidlertid å foretrekke at huset 46 understøtter i det vesentlige hele lengden av boreakselen 24 og strekker seg i det vesentlige mellom den nære og den fjerne ende 26,28 av boreakselen 24.

I den foretrukne utførelse, har huset 46 en nær ende 48 tilstøtende eller i nærheten av den nære ende 26 av boreakselen 24. Spesielt, den nære ende 26 av boreakselen 24 strekker seg fra den nære ende 48 av huset 46 for forbindelse med borestrengen 25. Imidlertid, i tillegg kan en del av den tilstøtende borestreng 25 strekke seg inne i den nære ende 48 av huset 46. Likeledes, i en foretrukket utførelse, har huset 46 en fjern ende 50 tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 28 av boreakselen 24. Spesielt, den fjerne ende 48 av boreakselen 42 strekker seg fra den fjerne ende 50 av huset 46 for tilkopling til borkronen 22.

Huset 46 kan bestå av et eller flere rørformede eller hule elementer, seksjoner eller komponenter som er permanent eller fjernbart sammenkoplet, festet eller på annen måte koplet sammen for å danne et enhetlig eller integrert hus 46 som tillater boreakselen 24 å strekke seg gjennom det. I den foretrukne utførelse, består imidlertid huset av tre seksjoner eller deler som er koplet sammen. Spesielt, med start på den nære ende 48 og bevegelse mot den fjerne ende 50 av huset 46, består huset 46 av en nær husseksjon 52, en senterhusseksjon 54 og en fjern husseksjon 56.

Mer spesielt, den nære ende 48 av huset 46 er definert ved en nær ende 58 av den nære husseksjon 52. En fjern ende 60 av den nære husseksjon 52 er forbundet med en nær ende 62 av den sentrale husseksjon 54. Likeledes, er en fjern ende 64 av den sentrale husseksjon 54 koplet med en nær ende 66 av den fjerne husseksjon 56. Den fjerne ende 50 av huset 56 er definert ved en fjern ende 68 av den fjerne husseksjon 56.

Som indikert, kan den fjerne ende 60 av den nære husseksjon 52 og den nære ende 62 av den sentrale husseksjon 54, så vel som den fjerne ende 64 av den sentrale husseksjon 54 og den nære ende 66 av den fjerne husseksjon 56, hver være permanent eller fjernbart festet, forbundet eller på annen måte sammenkoplet på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, mekanisme, anordning eller metode som tillater utforming av et enhetlig hus 46.

Imidlertid, i den foreliggende utførelse, er begge forbindelsene anordnet ved en gjenget forbindelse mellom tilstøtende ender. Mer spesielt, har den nære husseksjon 52 en indre overflate 70 og en ytre overflate 72. Likeledes, har den sentrale husseksjon 54 en indre overflate 74 og en ytre overflate 76 og den fjerne husseksjon 56 har en indre overflate 78 og en ytre overflate 80. Den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52 ved dens fjerne ende 60 er gjenget tilkoplet med den indre overflate 74 av den sentrale husseksjon 54 ved dens nære ende 62. Likeledes, er den ytre overflate 76 av den sentrale husseksjon 54 ved dens fjerne ende 64 gjengeforbundet med den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 ved dens nære ende 66.

Anordningen 20 består videre av minst ett fjernt radielt lager 82 og minst ett nært radielt lager 84. Hvert av de radielle lagrene 82, 84 er plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 radielt ved stedet for det spesielle radielle lager 82, 84. De radielle lagre 82, 84 kan være plassert ved hvilket som helst sted langs lengden av boreakselen 24 og tillate at lagrene 82, 84 å roterbart radielt understøtter boreakselen 24 inne i huset 46.1 tillegg, er de radielle lagrene 82, 84 plassert mellom boreakselen 42 og huset 46.

I tillegg, kan ett eller flere radielle lagre være plassert inne i huset 46 for å hjelpe med å understøtte boreakselen 24. Hvor slike ytterligere lagre er anordnet, er disse ytterligere radielle lagre plassert fjernt eller nedhulls til det fjerne radielle lager 82, og nær eller opphull av det nære radielle lager 84. Med andre ord, de ytterligere radielle lagre er fortrinnsvis ikke plassert mellom de fjerne og nære radielle lagre 82, 84.

Fortrinnsvis er i det minste ett fjernt radielt lager 82 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 ved et fjernt radielt lagersted 86 definert ved dette. I den foretrukne utførelse, er det fjerne radielle lager 82 plassert inne i den fjerne husseksjon 56, plassert mellom den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 og boreakselen 24, for roterbar understøttelse av boreakselen 24 radielt ved det fjerne radielle lagersted 86 som definert dermed.

Skjønt det fjerne radielle lager 82 kan bestå av hvilket som helst radielt lager i stand til å roterbart understøtte boreakselen 24 inne i huset 46 ved det fjerne radielle lagersted 86, består det fjerne radielle lager 82 fortrinnsvis av et dreiepunktlager 88, også kalt et fokalt lager, som beskrevet i mer detalj nedenfor. Dreiepunktlageret 88 letter dreiingen av boreakselen 24 ved det fjerne radielle lagersted 86 etter styrt avbøyning av boreakselen 24 ved anordningen 20 for å produsere en bøying eller kurvatur av boreakselen 24 for å orientere eller rette borekronen 22.

Anordningen 22 består fortrinnsvis videre av en nær borkronestabilisator 89, som i den foretrukne utførelse er plassert tilstøtende den fjerne ende 50 av huset 46, og faller sammen med det fjerne radielle lagersted 86. Nærkronestabilisatoren 89 kan bestå av hvilken som helst type stabilisator.

Videre, er fortrinnsvis minst ett nært radielt lager 84 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 radielt ved et nært radielt lagersted 90 som definert dermed. I den foretrukne utførelse, er det nære radielle lager 84 plassert inne i den sentrale husseksjon 54, plassert mellom den indre overflate 74 av den sentrale husseksjon 54 og boreakselen 24, for roterbar understøttelse av boreakselen 24 radielt ved det nære radielle lagersted 90 definert dermed.

Skjønt det nære radielle lager 84 kan bestå av hvilket som helst radielt lager i stand til roterbart, radielt å understøtte boreakselen 24 inne i huset 46 ved det nære radielle lagersted 90, består det nære radielle lager 84 fortrinnsvis av et utkraget lager.

Etter den styrte avbøyning av boreakselen 24 ved anordningen 20, som beskrevet videre nedenfor, blir bøyingskurvaturen av boreakselen 24 produsert nedhulls fra det utkragede nære radielle lager 84. Med andre ord, den styrte avbøyning av boreakselen 24 og således kurvaturen av boreakselen 24, skjer mellom det nære radielle lagersted 90 og det fjerne radielle lagersted 86. Den utkragede form av det nære radielle lager 84 motvirker bøying av boreakselen 24 opphull eller ovenfor det nære radielle lager 84. Dreiepunktlageret omfattende det fjerne radielle lager 82 letter dreiningen av boreakselen 24 og tillater at borkronen 24 skråstilles i hvilken som helst ønsket retning. Spesielt, er borkronen 24 tillatt å skråstilles i motsatt retning av bøyingsretningen.

Anordningen 20 består videre av en boreakselavbøyningsenhet 92 plassert inne i huset 46 for å bøye boreakselen 24 der inne. Avbøyningsenheten 92 kan plasseres aksielt på hvilket som helst sted eller posisjon mellom den fjerne ende 50 og den nære ende 48 av huset 46. Det fjerne radielle lagersted 86 er imidlertid fortrinnsvis aksielt plassert mellom den fjerne ende 50 av huset 46 og avbøyningsenheten 92, mens det nære radielle lagersted 90 fortrinnsvis er aksielt plassert mellom den nære ende 48 av huset 46 og avbøyningsenheten 92. Med andre ord, boreakselavbøyningsenheten 92 er fortrinnsvis plassert aksielt langs lengden av boreakselen 24 på et sted eller en posisjon mellom det fjerne radielle lagersted 86 og det nære radielle lagersted 90. Som beskrevet tidligere, er den foretrukne utførelse av avbøyningsenheten 92 anordnet for bøyning av boreakselen 24 mellom det fjerne radielle lagersted 86 og det nære radielle lagersted 90.

I den foretrukne utførelse, er avbøyningsenheten 92 plassert inne i den fjerne husseksjon 56 mellom den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 og borestrengen 24. Det fjerne radielle lagersted 86 er aksielt plassert mellom den fjerne ende 68 av den fjerne husseksjon 56 og avbøyningsenheten 92, mens det nære radielle lagersted 90 er aksielt plassert mellom avbøyningsenheten 92 og den nære ende 48 av huset 46.

I tillegg til de radielle lagrene 82, 84 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 radielt, omfatter anordningen 20 videre fortrinnsvis et eller flere trykklagre for roterbar understøttelse av boreakselen 24 aksielt. Anordningen 20 omfatter fortrinnsvis minst et fjernt trykklager 94 og minst et nært trykklager 96. Som indikert, er hvert av trykklagrene 94, 96 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 aksielt ved stedet for det spesielle trykklager 94, 96. Trykklagrene 94, 96 kan være plassert på hvilket som helst sted langs lengden av boreakselen 24, og tillater lagrene 94, 96 å roterbart understøtte boreakselen 24 aksielt inne i huset 46.1 tillegg, er trykklagrene 94, 96 plassert mellom boreakselen 24 og huset 46.

Fortrinnsvis er imidlertid minst et fjernt trykklager 94 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 aksielt ved et fjernt trykklagersted 98 som definert dermed. Det fjerne trykklagersted 98 er fortrinnsvis plassert aksielt mellom den fjerne ende 50 av huset 46 og avbøyningsenheten 92. I den foretrukne utførelse, er det fjerne trykklager 94 plassert inne i den fjerne husseksjon 56, plassert mellom den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 og boreakselen 24, for roterbar understøttelse av boreakselen 24 aksielt. Det fjerne trykklagersted 98 er således plassert aksielt mellom den fjerne ende 68 av den fjerne husseksjon 56 og avbøyningsenheten 92.

Skjønt det fjerne trykklager 94 kan bestå av hvilke som helst trykklager i stand til roterbart og aksielt å understøtte boreakselen 24 inne i huset 46 ved det fjerne trykklagersted 98, består det fjerne trykklager 94 fortrinnsvis av dreiepunktlageret 88 som beskrevet ovenfor. Det fjerne trykklagersted 98 er således det fjerne radielle lagersted 86.

Videre er fortrinnsvis minst ett nært trykklager 96 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreakselen 24 aksielt ved et nært trykklagersted 100 som definert dermed. Det nære trykklagersted 100 er fortrinnsvis plassert aksielt mellom den nære ende 48 av huset 46 og avbøyningsenheten 92. I tillegg, mer å foretrekke, er det nære trykklagersted 100 plassert aksielt mellom den nære ende 48 av huset 46 og det nære radielle trykklagersted 90.

Det nære trykklagersted 96 er fortrinnsvis plassert inne i den nære husseksjon 52, plassert mellom den indre overflate 70 av den nære husseksjon 52 og boreakselen 24, for roterbar understøttelse av boreakselen 24 aksielt. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse hvor borestrengen 25 strekker seg inn i den nære ende 48 av huset 46, er det nære trykklager 96 plassert mellom den indre overflate 70 av den nære husseksjon 52 og den ytre overflate av borestrengen 25. Det nære trykklager 96 kan bestå av hvilket som helst trykklager.

Som et resultat av trykklagrene 94, 96, kan det meste av vekten av borkronen 22 bli overført inn i og gjennom huset 46 sammenlignet med gjennom boreakselen 24 av anordningen 20. Boreakselen 24 kan således tillates å være tynnere og mer styrbar. Dessuten vil det meste av borevekten gå utenom boreakselen 24 i det vesentlige mellom dens nære ende og dens fjerne ende 48, 50 og således gå utenom de andre komponentene av anordningen 20, inkludert avbøyningsenheten 92. Mer spesielt, blir vekt tilført borekronen 22 gjennom borestrengen 25 blir overført, i det minste delvis, fra borestrengen 25 til den nære ende 48 av huset 46 ved det nære trykklager 96 ved det nære trykklagersted 100. Vekten blir videre overført, i det minste delvis, fra den fjerne ende 50 av huset 46 til boreakselen 24, og således den tilkoplede borkrone 22, ved dreiepunktlageret 88 ved det fjerne trykklagersted 100.

Dreiepunktlageret 88 kan bestå av hvilken som helst kombinasjon eller konfigurasjon av radielle og trykklagere som er i stand til radielt og aksielt å understøtte den roterende boreaksel 24 inne i huset 46. Dreiepunktlageret 88 består imidlertid fortrinnsvis av en dreiepunktlagerenhet. Dreiepunktlagerenheten omfatter minst en rekke av sfæriske trykkrullelagre 98 plassert i en første aksiell posisjon 102 og minst en rekke av sfæriske trykkrullelagre 98 plassert i en annen aksiell posisjon 104. I tillegg, består dreiepunktlagerenheten av minst en rekke av sfæriske radiell lagre 82 plassert ved en tredje aksiell posisjon 106, hvor den tredje aksielle posisjon 106 er plassert mellom den første aksielle posisjon 102 og den andre aksielle posisjon 104. De sfæriske trykklagrene 98 og de sfæriske radielle rullelagre 82 er anordnet i hovedsak rundt et felles rotasjonssenter. Som et resultat, som beskrevet ovenfor, tillater dreiepunktlagerenheten at borkronen 22 blir skråstilt i hvilken som helst ønsket retning og å rotere relativt fritt mens den overfører det meste av vekten av borkronen 22 inn i huset 46.

Hvert av de fjerne og nære trykklagre 94, 96 er fortrinnsvis forbelastet ved det ønskede fjerne og nære trykklagersted 98, 100. Hvilken som helst mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som er i stand til å forbelaste trykklagrene 94, 96 den ønskede mengde, kan brukes. Videre, vil den mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som brukes i det hovedsak opprettholde den ønskede forbelastning under boreoperasjonen. I tillegg, skjønt foretrukket, trenger ikke den samme mekanisme, struktur, anordning eller metode å bli brukt for forbelastning av begge trykklagrene 94, 96.

Det henvises først til det fjerne trykklager 94, det fjerne trykklager 94 blir aksielt holdt inne i huset 46 ved det fjerne trykklagersted 98 mellom en fjern trykklagerskulder 108 og en fjern trykklagerkrage 110. I en foretrukket utførelse, er således dreiepunktlagerenheten 98 omfattende det sfæriske trykklager 98 holdt i posisjon ved de første og andre aksielle posisjoner 102, 104 mellom den fjerne trykklagerskulder 108 og den fjerne trykklagerkrage 110. Mer spesielt, den fjerne trykklagerskulder 108 ligger an, direkte eller indirekte, mot den øverste eller opphullenden av dreiepunktlagerenheten 88 omfattende de sfæriske trykklagre 98, mens den fjerne trykklagerkrage 108 ligger an mot, direkte eller indirekte, mot den nederste eller nedhullende av dreiepunktlagerenheten 88.

Skjønt hvilken som helst struktur eller komponent som finnes inne i huset 48 nær dreiepunktlagerenheten høyere i borehullet kan gi eller definere den fjerne trykklagerskulder 108, den fjerne trykklagerskulder 108 er fortrinnsvis definert ved en indre overflate av huset 46. I den foretrukne utførelse, er således den fjerne trykklagerskulder 108 definert ved den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 50 av huset 46.

Den fjerne trykklagerkrage 110 er plassert inne i huset 46 og plassert rundt borestrengen 24 for anlegg mot den nederste eller nedhullende av dreiepunktlagerenheten 88. Videre, er den fjerne trykklagerkrage 110 aksielt justerbar i forhold til den fjerne trykklagerskulder 108 for å forbelaste det fjerne trykklager 94 plassert mellom dem. I den foretrukne utførelse, gitt at det fjerne trykklager 94 er sfærisk, har enhver radiell belastning en tendens til å skille lagrene 94 og således en tendens til å skille dreiepunktlageret 88. Som et resultat, når en tilstrekkelig forbelastningskraft er utøvet på det fjerne trykklager 94 slik at den radielle belastning som møtes av trykklageret 94 ikke vil omfatte trykklageret 94 i dreiepunktlageret 88.

Videre, for å lette forbelastningen, er en eller flere fjærer eller skiver, fortrinnsvis Belleville skiver 111, fortrinnsvis plassert ved, tilstøtende eller i nærheten av motsatte ender av dreiepunktlagerenheten 88 slik at Belleville skivene 111 også er aksielt holdt mellom den fjerne trykklagerskulder 108 og den fjerne trykklagerkrage 110. Forbelastning av de fjerne trykklagre 94 resulterer i kompresjon av Belleville skivene 111. Med andre ord, for å forbelaste lagrene 94, er den fjerne trykklagerkrage 110 aksielt justerbar i forhold til den fjerne trykklagerskulder 108 for å forbelaste det fjerne trykklager 94 plassert mellom dem, ved kompresjon av Belleville skivene 111.

Den fjerne trykklagerkrage 110 kan justeres aksielt på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til aksielt å justere den fjerne trykklagerkrage 110 i forhold til den fjerne trykklagerskulder 108. Fortrinnsvis er imidlertid den fjerne trykklagerkrage 110 gjenget for justering ved rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, har den fjerne trykklagerkrage 110 en nær ende 114 for anlegg mot en tilstøtende dreiepunktlagerenhet 88 og en fjern ende 116 som strekker seg fra og forbi den fjerne ende 68 av den fjerne husseksjon 56. En ytre overflate 118 av den fjerne trykklagerkrage 110 ved dens nære ende 114 er gjenget for forbindelse med en komplementær gjenget indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 58 ved dens fjerne ende 68. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av den fjerne trykklagerkrage 110 aksielt justere kragen 110 enten mot eller bort fra den fjerne trykklagerskulder 108 for å øke eller redusere forbelastningen på det fjerne trykklager 94.

Videre, anordningen 20 frembringer fortrinnsvis holding av den fjerne trykklager eller lagre 94 ved den ønskede posisjon uten å forårsake en økning i forbelastningen på dem. Hvilken som helst struktur, anordning, mekanisme eller metode som er i stand til å holde det fjerne trykklager 94 på plass uten å øke forbelastningen på det kan benyttes. Imidlertid, anordningen 20 omfatter fortrinnsvis videre en fjern trykklagerholder 112 for å holde det sfæriske fjerne trykklager 94 omfattende dreiepunktlagerenheten 88 på plass uten å øke forbelastningen på det sfæriske fjerne trykklager 94.

I den foretrukne utførelse, består den fjerne trykklagerholder 112 av en låsering 120 og en låseringkrage 122. Låseringen 120 er glidbart montert på den fjerne trykklagerkrage 110, rundt den ytre overflate 118 av kragen 110. Følgelig, så snart den fjerne trykklagerkrage 110 justeres aksielt for å forbelaste lageret 94, kan låseringen 120 bli selektivt beveget i lengderetningen langs den ytre overflate 118 av kragen 110 til en posisjon som ligger an mot den fjerne ende 50 av huset 46.

Så snart låseringen 120 er beveget til anlegg med huset 46, kan låseringkragen 122 tilstrammes mot låseringen 120 for å holde låseringen 120 på plass mellom huset 46 og låseringkragen 122. Låseringen 120 virker på den fjerne trykklagerkrage 110 for å motvirke rotasjon av den fjerne trykklagerkrage 110 bort fra den fjerne trykklagerskulder 108, og således opprettholde forbelastningen.

Låseringkragen 122 er fortrinnsvis montert rundt borestrengen 24 nær den fjerne ende 50 av huset 46 slik at låseringen 24 nær den fjerne ende 50 av huset 46 slik at låseringen 120 er plassert eller posisjonert mellom den fjerne ende 50 av huset 46 og den nære ende 124 av låseringkragen 122. Videre er låseringkragen 122 aksielt justerbar i forhold til huset 46 slik at låseringen 120 kan bli holdt mellom dem etter tilstramning av låseringkragen 122.

Låseringkragen 122 kan justeres aksielt på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller innretning som er i stand til aksielt å justere låseringkragen 122 i forhold til huset 46. Låseringkragen 122 er imidlertid fortrinnsvis gjenget for justering ved rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, er den ytre overflate 118 av den fjerne trykklagerkrage 110 ved sin fjerne ende 116 gjenget for forbindelse med en komplementær gjenget indre overflate 126 av låseringkragen 122 ved dens nære ende 124. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av låseringkragen 122 aksielt justere låseringkragen 122 enten mot eller bort fra den fjerne ende 50 av huset 46 for å tilstramme eller utløse låseringen 120 som er plassert mellom dem. I den foretrukne utførelse, blir låseringkragen 122 tilstrammet til mellom omkring 8.000 til 10.000 fot pund. Tilstramning av låseringkragen 122 holder låseringen 120 på plass uten å øke forbelastningen på de fjerne trykklagre 94.

Når låseringkragen 122 tilstrammes mot låseringen 120, virker låseringen 120 på den fjerne trykklagerkrage 110 for å motvirke rotasjon av den fjerne trykklagerkrage 110 bort fra den fjerne trykklagerskulder 108, og således til å opprettholde forbelastningen. For å forbedre eller letter virkningen av den fjerne trykklagerholder 112, vil låseringen 120 fortrinnsvis ikke rotere, eller bli hindret fra rotasjon, i forhold til den fjerne trykklagerkrage 110. Denne relative rotasjon kan hindres eller motvirkes på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, innretning eller mekanisme som er i stand til å hindre eller motvirke den uønskede relative rotasjon mellom låseringen 120 og den fjerne trykklagerkrage 110. Låseringen 120 er imidlertid fortrinnsvis montert på den fjerne trykklagerkrage 110 slik at låseringen 120 ikke roterer, eller er hindret fra å rotere, i forhold til den fjerne trykklagerkrage 110.

Låseringen 120 kan monteres på den fjerne trykklagerkrage 110 på hvilken som helst måte eller ved hvilken som helst struktur, anordning eller mekanisme som er i stand til å hindre eller motvirke den uønskede relative rotasjon mellom låseringen 120 og den fjerne trykklagerkrage 110. F.eks., i den foretrukne utførelse, blir minst en nøkkel og sporkonfigurasjon benyttet. Spesielt, en nøkkel 123 strekker seg mellom en slisse eller spor definert ved hver av de nærliggende overflater av den fjerne trykklagerkrage 110 og den fjerne låsering 120.

I tillegg, for ytterligere å forbedre eller lette virkningen av den fjerne trykklagerholder 112, vil låseringen 120 fortrinnsvis ikke rotere, eller bli hindret fra å rotere i forhold til huset 46. Denne relative rotasjon kan hindres eller begrenses på hvilken som helst måte eller hvilken som helst struktur, anordning eller mekanisme som er i stand til å hindre eller motvirke den uønskede relative rotasjon mellom låseringen 120 og huset 46. Fortrinnsvis, er imidlertid konfigurasjonen av de tilstøtende overflater av låseringen 120 og huset 46 komplementære, slik at låseringen 120 ikke roterer, eller blir hindret fra å rotere, i forhold til huset 46.

I den foretrukne utførelse, omfatter låseringen videre av en husanleggsoverflate 128. I tillegg, er huset 46 og spesielt den fjerne ende 68 av den fjerne husseksjon 56, videre omfattende en låseringanleggsoverflate 130. Låseringanleggsoverflaten 130 er komplementær til husets anleggsoverflate 128 slik at kontakten av husanleggsoverflaten 128 og låseringanleggsoverflaten 130 hindrer eller motvirker rotasjon av låseringen 120 i forhold til huset 46. Skjønt enhver komplementær overflatekonfigurasjon kan brukes, vil låseringanleggsoverflaten 130 og husanleggsoverflaten 128 fortrinnsvis definere et antall komplementært sammenlåsende tenner.

Nå med henvisning til det nære trykklager 96, blir det nære trykklager 96 aksielt holdt inne i huset 46 og forbelastet på en lignende måte som det fjerne trykklager 94 og ved lignende komponenter eller strukturer som beskrevet ovenfor for det fjerne trykklager 94. Det nære trykklager eller lagre 96 blir aksielt holdt inne i huset 46 ved det nære trykklagersted 100 mellom en nær trykklagerskulder 132 og en nær trykklagerkrage 134. Mer spesielt, den nære trykklagerskulder 132 ligger an mot, direkte eller indirekte, den nederste eller nedhullende av det nære trykklager 96, mens den nære trykklagerkrage 134 ligger an mot, direkte eller indirekte, den øverste eller opphullsende av det nære trykklager 96.

Skjønt hvilken som helst struktur eller komponent som finnes inne i huset 46 nær det nære trykklager 96 oppe i borehullet kan frembringe eller definere den nære trykklagerskulder 132, idet den nære trykklagerskulder 132 fortrinnsvis er definert ved den indre overflate av huset 46. Således i den foretrukne utførelse, er den nære trykklagerskulder 132 definert ved den indre overflate 70 av den nære husseksjon 52 tilstøtende eller i nærheten av den nære ende 48 av huset 46.

Den nære trykklagerkrage 134 er holdt inne i huset 46 og plassert rundt borestrengen 24 for anlegg mot den øverste eller opphullsende av det nære trykklager 96. Videre, er den nære trykklagerkrage 134 aksiell justerbar i forhold til den nære trykklagerskulder 132 for å forbelaste det nære trykklager eller lagre 96 plassert mellom dem. I den foretrukne utførelse, i motsetning til de fjerne trykklagre 94, er de nære trykklagre 96 ikke sfæriske. De radielle belastninger har således ikke en tendens til å skille de nære trykklagre 96 og lagerbelastningskraften tilført de nære trykklagre 96 kan være betydelig mindre enn den som tilføres de fjerne trykklagre 94.

For å lette forbelastningen, er en eller flere fjærer eller skiver, fortrinnsvis en skive så som en bølgeskive, fortrinnsvis plassert eller forbundet med det nære trykklager 96 slik at skiven også er aksielt holdt mellom den nære trykklagerskulder 132 og den nære trykklagerkrage 134. Forbelastning av de nære trykklagre 96 resulterer i kompresjon av skiven. Med andre ord, for å forbelaste lagrene 96, blir den nære trykklagerkrage 134 aksielt justerbar i forhold til den nære trykklagerskulder 132 for å forbelaste de nære trykklagrene 96 plassert mellom dem, ved komprimering av skiven. Den nære trykklagerkrage 134 kan justeres aksielt på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller innretning som er i stand til å aksielt justere den nære trykklagerkrage 134 i forhold til den nære trykklagerskulder 132. Fortrinnsvis er imidlertid den nære trykklagerkrage 134 gjenget for justering ved rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, har den nære trykklagerkrage 134 en nær ende 138 som strekker seg fra og forbi den nære ende 58 av den nære husseksjon 52 og en fjern ende 140 for anlegg mot det tilstøtende nære trykklager 96. En ytre overflate 142 av den nære trykklagerkrage 134 ved dens fjerne ende 140 er gjenget for forbindelse med en komplementær gjenget indre overflate 70 av den nære husseksjon 52 ved dens nære ende 58. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av den nære trykklagerkrage 134 aksielt justere kragen 134 enten mot eller bort fra den nære trykklagerskulder 132 for å øke eller redusere forbelastningen på det nære trykklager 96.

Videre, anordningen 20 fortrinnsvis anordnes også holdning av de nære trykklagre i ønsket posisjon uten å forårsake en økning i forbelastningen på dem. Hvilken som helst struktur, anordning, mekanisme eller metode som er i stand til å holde de nære trykklagre 96 på plass uten å øke forbelastningen på dem kan brukes. Anordningen 20 omfatter imidlertid fortrinnsvis en nær trykklagerholder 136 for å holde de nære trykklagre 96 på plass uten å øke forbelastningen på det nære trykklager 96.

I den foretrukne utførelse, består den nære trykklagerholder av en låsering 144 og en låseringkrage 146. Låseringen 144 er glidbart montert på den nære trykklagerkrage 134 rundt den ytre overflate 142 av kragen 134. Følgelig, så snart den nære trykklagerkrage 134 justeres aksielt for å forbelaste lageret 96, kan låseringen 144 bli selektivt beveget i lengderetningen langs den ytre overflate 142 av kragen 134 til en posisjon som ligger an mot den nære ende 48 av huset 46.

Så snart låseringen 144 er beveget til kontakt med huset 46, kan låseringkragen 146 bli tilstrammet mot låseringen 144 for å holde låseringen 144 på plass mellom huset 46 og låseringkragen 146. Låseringen 144 virker på den nære trykklagerkrage 134 for å motvirke rotasjon av den nære trykklagerkrage 134 bort fra den nære trykklagerskulder 132, og opprettholder således forbelastningen.

Låseringkragen 146 er fortrinnsvis montert rundt borestrengen 24 nær den nære ende 48 av huset 46 slik at låseringen 144 er plassert eller posisjonert mellom den nære ende 48 av huset 46 og en fjern ende 148 av låseringkragen 146. Videre er låseringkragen 146 aksielt justerbar i forhold til huset 46 slik at låseringen 144 kan bli holdt mellom dem etter tilstramning av låseringkragen 146.

Låseringkragen 146 kan justeres aksielt på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til aksielt å justere låseringkragen 146 i forhold til huset 46. Fortrinnsvis er imidlertid låseringkragen 146 gjenget for justering ved rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, er den ytre overflate 142 av den nære trykklagerkrage 134 ved sin nære ende 138 gjenget for forbindelse med en komplementær gjenget inder overflate 150 av låseringkragen 146 ved dens fjerne ende 148. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av låserinkragen 146 aksielt justere låseringkragen 146 enten mot eller bort fra den nære ende 48 av huset 46 for å tilstramme eller utløse låseringen 144 som er plassert derimellom. I den foretrukne utførelse, blir låseringkragen tilstrammet til mellom omkring 8.000 til 10.000 fot pund. Tilstrammingen av låseringkragen 146 holder låseringen 144 på plass uten å øke forbelastningen på det nære trykklager 96.

Når låseringkragen 146 er tilstrammet mot låseringen 144, virker låseringen 104 på den nære trykklagerkrage 134 for å motvirke rotasjon av den nære trykklagerkrage 134 bort fra den nære trykklagerskulder 132, og således til å opprettholde forbelastningen. For å forbedre eller lette virkningen av den nære trykklagerholder 136, skal låseringen 144 fortrinnsvis ikke rotere, eller bli motvirket fra rotasjon i forhold til den nære trykklagerkrage 134. Denne relative rotasjon kan hindres eller motvirkes på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, anordning eller mekanisme som er i stand til å hindre eller motvirke den uønskede relative rotasjon mellom låseringen 144 og den nære trykklagerkrage 134. Fortrinnsvis er imidlertid låseringen 144 montert på den nære trykklagerkrage 134 slik at låseringen 144 ikke roterer, eller blir hindret fra rotasjon i forhold til den nære trykklagerkrage 134.

Låseringen 144 kan monteres på den nære trykklagerkrage 134 på hvilken som helst måte eller hvilken som helst struktur, anordning eller mekanisme som er i stand til å hindre eller motvirke den uønskede relative bevegelse mellom låseringen 144 og den nære trykklagerkrage 134. F.eks., i en foretrukket utførelse, er minst en nøkkel og spor konfigurasjon benyttet. Spesielt, en nøkkel 147 strekker seg mellom et spor definert av hver av de tilstøtende overflater av låseringen 144 og den nære trykklagerkrage 134.

I tillegg, for videre å forbedre eller lette virkningen av den nære trykklagerholder 136, vil låseringen 144 fortrinnsvis ikke rotere, eller bli hindret fra rotasjon i forhold til huset 46. Denne relative rotasjon kan hindres eller motvirkes på hvilken som helst måte eller hvilken som helst struktur, anordning eller mekanisme som er i stand til å hindre eller motvirke den uønskede relative rotasjon mellom låseringen 144 og huset 46. Konfigurasjonen av de tilstøtende anleggsoverflater av låseringen 144 og huset 46 er imidlertid komplementære slik at låseringen 144 ikke roterer, eller blir hindret fra å rotere, i forhold til huset 46.

I den foretrukne utførelse, består låseringen 144 videre av et hus anleggsoverflate 152.1 tillegg, omfatter huset 46 og spesielt den nære ende 48 av den nære husseksjon 52, av en låseringanleggsoverflate 154. Låseringanleggsoverflaten 154 er komplementær til husets anleggsoverflate 152 slik at kontakt av husets anleggsoverflate og låseringens anleggsoverflate 154 hindrer eller motvirker rotasjon av låseringen 154 i forhold til huset 46. Skjønt hvilken som helst komplementær overflatekonfigurasjon kan brukes, definerer låseringanleggsoverflaten 154 og husets anleggsoverflate 152 fortrinnsvis et antall komplementært sammenlåsende tenner.

Som indikert ovenfor, omfatter anordningen 20 en boreakselavbøyningsenhet 92 plassert inne i huset 46, for bøying av boreakselen 24 som tidligere beskrevet. Avbøyningsenheten 92 kan bestå av hvilken som helst struktur, anordning, mekanisme eller metode som er i stand til å bøye boreakselen 24 eller avbøye boreakselen 24 lateralt eller radielt inne i huset 46 på den beskrevne måte. Imidlertid, fortrinnsvis omfatterbøyningsenheten 92 av en dobbeltring eksentrisk mekanisme. Skjønt disse eksentriske ringer kan være plassert i en atskilt avstand fra hverandre langs lengden av boreakselen 24, omfatterbøyningsenheten 92 fortrinnsvis av en eksentrisk ytre ring 156 og en eksentrisk indre ring 158 anordnet på et enkelt sted eller posisjon langs boreakselen 24. Rotasjon av de to eksentriske ringene 156, 158 utøver en styrt defleksjon av boreakselen 24 på stedet med avbøyningsenheten 92.

Den foretrukne avbøyningsenhet 92 ifølge den foreliggende oppfinnelse er lik den dobbelt eksentriske harmoniske drivmekanisme beskrevet i United States of America

Patent nr. 5 353 884 utgitt 11.oktober 1994 til Misawa mil., og USA patent nr.

5 875 869, utstedt 2.mars 1999 til Ikeda m.fl.

Spesielt, den ytre ring 155 har en sirkelrundt ytre perifer overflate 160, og definerer i den en sirkelrund indre perifer overflate 162. Den ytre ring 156 og fortrinnsvis den sirkelrunde ytre perifere overflate 160 av den ytre ring 156 er roterbart understøttet av eller roterbart montert på, direkte eller indirekte, den sirkelrunde indre perifere overflate av huset 46. Spesielt, i den foretrukne utførelse, er den sirkelrunde ytre perifere overflate 160 roterbart understøttet eller roterbart montert på den sirkelrunde indre perifere overflate 78 av den fjerne husseksjon 56. Den sirkelrunde ytre perifere overflate 160 kan være understøttet eller montert på den sirkelrunde indre perifere overflate 78 ved hvilken som helst støttestruktur, mekanisme eller anordning som tillater rotasjon av den ytre ring 156 i forhold til huset 46, så som ved en rullelagermekanisme eller enhet. Videre, i den foretrukne utførelse, er den ytre ring 156 roterbart drevet av en ytre ring drivmekanisme 164, som beskrevet nedenfor.

Den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 er utformet og plassert inne i den ytre ring 156 slik at den er eksentrisk i forhold til huset 46. Med andre ord, den sirkelrunde indre perifere overflate 162 er avviket fra huset 46 for å gi en ønsket grad eller mengde av avvik.

Mer spesielt, den sirkelrunde indre perifere overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 er sentrert på sentrum av boreakselen 24, eller rotasjonsaksen A av boreakselen 24, når boreakselen 24 er i en ubøyet tilstand eller avbøyningsenheten 92 er inoperativ. Den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 er sentrert på punkt B som avviker fra rotasjonsaksen av boreakselen 24 ved en avstand "e". Likeledes, den indre ring 158 har en sirkelrund ytre perifer overflate 166, og definerer deri en sirkelrund indre perifer overflate 168. Den indre ring 158, og fortrinnsvis den sirkelrunde ytre perifere overflate 166 av den indre ring 158, er roterbart understøttet eller roterbart montert på, enten direkte eller indirekte, den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156. Den sirkelrunde ytre perifere overflate 166 kan være understøttet av eller montert på den sirkelrunde indre perifere overflate 162 ved hvilken som helst støttestruktur, mekanisme eller anordning som tillater rotasjon av den indre ring 158 i forhold til den ytre ring 156, så som med en rullelagermekanisme eller enhet. Videre, i den foretrukne utførelse, er den indre ring 158 roterbart drevet av en indre ring drivmekanisme 170, som beskrevet nedenfor.

Den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 er utformet og plassert inne i den indre ring 158 slik at den er eksentrisk i forhold til den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156. Med andre ord, den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 avviker fra den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 for å gi en ønsket grad eller mengde av avvik.

Mer spesielt, den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 er sentrert på et punkt C, som avviker fra senteret B av den indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156, ved den samme avstand "e". Som beskrevet, er graden av avvik fra den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 fra huset 46, definert ved avstanden "e", fortrinnsvis i hovedsak lik graden av avvik fra den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 fra den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den indre ring 156, også definert ved avstanden e. Imidlertid, om ønsket, kan graden av avvik varieres slik at de ikke er i det vesenlige like.

Boreakselen 24 strekker seg gjennom den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og er roterbart understøttet av denne. Boreakselen 24 kan være understøttet av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 ved hvilken som helst støttestruktur, mekanisme eller anordning som tillater rotasjon av boreakselen 24 i forhold til den indre ring 158, så som ved en rullelagermekanisme eller enhet.

Som et resultat av den ovenfor beskrevne konfigurasjon, kan boreakselen 24 beveges, og kan spesielt bli lateralt eller radielt avveket fra huset 46, etter bevegelse av sentrum av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158. Spesielt, etter rotasjon av de indre og ytre ringer 158, 156, enten uavhengig eller sammen, kan sentrum av boreakselen 24 beveges med senteret av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og plasseres på hvilket som helst punkt innenfor en sirkel som har en radius oppsummert ved mengden av avvik fra den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156. Som et resultat, blir boreakselen 24 avbøyet, bøyd eller forårsaket til å kurve for å produsere den ønskede verktøyoverflate og mengde av avvik av borkronen 22.

Med andre ord, ved å rotere de indre og ytre ringer 158, 156 i forhold til hverandre, kan sentrum av den sirkelrunde indre overflate 168 av den indre ring 158 bli beveget i hvilken som helst posisjon inne i en sirkel som har en forutbestemt eller fordefinert radius som beskrevet ovenfor. Den del eller seksjon av boreakselen 24 som strekker seg gjennom og er understøttet av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 kan således bli avbøyet ved en mengde i hvilken som helst retning perpendikulært til rotasjonsakselen for boreakselen 24. Som et resultat, kan boreretningen bli styrt ved å variere verktøyoverflaten og avviket av borekronert 22 forbundet med boreakselen 24. I dette tilfellet, er anordningen 20 i defleksjonsmodus eller satt i en "defleksjon på"-innstilling.

Mer spesielt, siden det sirkelrunde, indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 har sentrum B, som er avveket fra rotasjonssenteret A av boreakselen 24 ved en avstand "e", er lokus for senteret B representert ved en sirkel som har en radius "e" rundt sentrum A. Videre, siden den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 har sentrum C, som er avveket fra sentrum ved en avstand "e", er lokus for senteret C representert ved en sirkel som har en radius e rundt sentrum B. Som et resultat, kan senteret C bli beveget i hvilken som helst ønsket posisjon inne i en sirkel som har en radius "2e" rundt senteret A. Følgelig, kan den del av boreakselen 24 som er understøttet av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 bli avbøyet i hvilken som helst retning i et plan perpendikulært med rotasjonsaksen for boreakselen 24 ved en avstand på opp til "2e".

I tillegg, som nevnt, er awiksavstandene "e" fortrinnsvis i det vesentlige lignende for å tillate operasjon av anordningen 20 slik at boreakselen 24 blir uavbøyet inne i huset 24 når retningsboring ikke er ønsket. Mer spesielt, siden awiksgraden for hver av sentrene B og C av den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 og den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 er respektivt definert ved den samme like avstand "e", kan senteret C av den del av boreakselen 24 som strekker seg gjennom avbøyningsenheten 92 bli plassert på rotasjonsaksen A av boreakselen 24.1 dette tilfellet, er anordningen 20 i en nulldefleksjonsmodus eller er satt i en "defleksjon av"-innstilling.

De indre og ytre ring drivmekanismer 170, 164 av de indre og ytre ringer 158, 156 kan hver bestå av hvilket som helst drivsystem eller mekanisme som er i stand til å rotere de respektive indre og ytre ringer 158, 156. Imidlertid, fortrinnsvis vil hver av de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 rotere henholdsvis de indre og ytre ringer 158, 156 ved bruk av rotasjon av boreakselen 24.1 den foretrukne utførelse, består hver av de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 av en harmonisk drivmekanisme for å rotere de indre og ytre ringer 158, 156 rundt deres respektive akser i forhold til hverandre.

Mer å foretrekke, er de harmoniske drivmekanismer 170, 164 av en hul type anordnet koaksialt i forhold til hverandre og atskilt longitudinalt slik at drivmekanisme 170, 164 er plassert på motsatte sider av avbøyningsenheten 92. Med andre ord, avbøyningsenheten 92 er plassert mellom de harmoniske indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164. F.eks., i den foretrukne utførelse, er en ytre ringdrivmekanisme 64 plassert eller posisjonert opphulls fra eller nær avbøyningsenheten 92, mens den indre ring drivmekanisme 170 er plassert eller posisjonert nedhulls eller fjernt fra avbøyningsenheten 92. Boreakselen 24 er således anordnet slik at den strekker seg gjennom den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og gjennom de hule deler anordnet ved hver av de harmoniske indre og ytre drivmekanismer 170,164.

I den foretrukne utførelse, består den harmoniske ringdrivmekanisme 164 av første og andre stive sirkelrunde lister 172, 174, en sirkelrund fleksibel list eller fleksilist 176 anordnet innenfor de stive sirkelrunde lister 172, 174 og en elliptisk eller oval formet bølgegenerator 178 anordnet innenfor den sirkelrunde fleksilist 176. Bølgegeneratoren 178 omfatter en stiv elliptisk eller oval formet kamplate 180 innelukket i en lagermekanisme eller enhet 182. Lagermekanismen 182 er således satt inn mellom kamplaten 180 og fleksilisten 176. Boreakselen 24 er ført gjennom sentrum av kamplaten 180 slik at en mengde av klaring er frembrakt mellom dem.

De stive sirkelrunde listene 172, 174 har interne tenner for å engasjere de eksterne tenner på fleksilisten 176. De stive sirkelrunde listene 172, 174 har noe forskjellig antall tenner, hvilke interne tenner er samtidig engasjert av de eksterne tenner på fleksilisten 176.

I den foretrukne utførelse, er fleksilisten 176 utstyrt med færre tenner enn den første stive sirkelrunde list 172, fortrinnsvis to færre tenner. Den første stive sirkelrunde list 172 er fast montert eller forbundet, direkte eller indirekte, med den indre overflate av huset 64.1 den foretrukne utførelse, har den andre sirkelrunde list 174 det samme antall tenner som fleksilisten 176, og er forbundet med den ytre ring 156 slik at den andre stive list 174 og den ytre ring 156 roterer integrert eller som en enhet.

Når bølgegeneratoren 178 er satt inn i fleksilisten 176, overfører den en elliptisk form til fleksilisten 176, og forårsaker at de eksterne tenner av fleksilisten 176 engasjerer med de interne tenner av de stive sirkelrunde lister 172, 174 ved to likt atskilte områder 180 grader fra hverandre på deres respektive omkretser, som er den største elliptiske akse av bølgegeneratoren 178. Som et resultat, blir en positiv girmesh utformet på kontaktpunktene. Videre, når bølgegeneratoren 178 roterer i en første retning, vil kontaktpunktene bevege seg med den lengste elliptiske akse av bølgegeneratoren 178. På grunn av forskjeller i antallet tenner av fleksilisten 176 og den første stive sirkelrunde list 172, når bølgegeneratoren 178 har dreid 180 grader, har fleksilisten 178 gått tilbake i forhold til den første stive list 172, typisk ved en tann hvor fleksilisten 176 omfatter to færre tenner. Hver turn eller rotasjon av bølgegeneratoren 178 i den første retning beveger eller roterer således fleksilisten 176 i en motsatt retning på den første sirkelrunde list 172, og som ved to tenner hvor fleksilisten 176 omfatter to færre tenner. Den andre stive sirkelrunde list 174 som har det samme antall tenner som fleksilisten 176, roterer også i den motsatte andre retning i forhold til den første sirkelrunde list 172 med samme hastighet som fleksilisten 176.

Bølgegeneratoren 178 frembringer således en høy hastighetsinngang, den første sirkelrunde list 172 er festet til huset 46, og roterer således ikke i forhold til huset 46, og den andre sirkelrunde list 174 roterer i forhold til den første stive sirkelrunde list 172 og huset 46 for å frembringe en lavhastighets utgang.

Videre, bølgegeneratoren 178 er direkte forbundet med boreakselen 24 gjennom en ytre ring clutch eller clutchmekanisme 184, som fortrinnsvis er elektromagnetisk, og en første Oldham kopling 186. Operasjon av clutchmekanismen 184 forårsaker en overføring av rotasjonskraften av boreakselen 24 til den harmoniske ytre ringdrivmekanisme 164. Som et resultat, vil den ytre ring 156 rotere etter reduksjon av en rotasjon ved et visst nivå av reduksjonsforhold som bestemt ved den harmoniske ytre ringdrivmekanisme 164 som beskrevet ovenfor.

Den ytre ring drivmekanisme 164 roterer således den ytre ring 156 ved bruk av rotasjon av boreakselen 24. Den ytre drivmekanisme 164 omfatter den ytre ring clutch 184 for selektivt å engasjere og disengasjere boreakselen 24 fra den ytre ring 156. Den ytre ring clutch 184 kan bestå av hvilken som helst clutch eller clutchmekanisme som er i stand til selektivt å engasjere og disengasjere boreakselen 24 fra den ytre ring 156. I tillegg, består fortrinnsvis den ytre ring 184 av en clutch og bremsmekanisme slik at den ytre ring clutch 184 utfører en dobbelt funksjon.

Den ytre ring clutch 184 omfatter fortrinnsvis et par clutchplater 188 som er atskilt ved en clutchåpning 190 når clutchen 184 er frakoplet. Alternativt, blir clutchplatene 188 engasjert eller kommer sammen når clutchen 184 blir engasjert for selektivt å engasjere boreakselen 24 med den ytre ring 156. Clutchplatene 188 blir således engasjert til å engasjere boreakselen 24 med den ytre ring 156 for å tillate rotasjon av boreakselen 24 til å rotere den ytre ring 156.1 tillegg, når clutchplatene 184 er frakoplet, virker clutchplaten 188 forbundet med den ytre ring 156 til å motvirke eller hindre rotasjon av den ytre ring 156 og således utføre en bremsefunksjon.

Den ytre ringclutch 184 omfatter fortrinnsvis en clutchjusteringsmekanisme 192 for å justere clutchåpningen 190. Enhver mekanisme, struktur, innretning eller metode som er i stand til å justere eller lette justeringen av clutchåpningen 190 kan brukes. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringsmekanismen 190 av en clutchjusteringsdel 194 forbundet med en av et par clutchplater 188 slik at bevegelse av clutchjusteringsdelen 194 vil resultere i en tilsvarende bevegelse av den tilhørende clutchplate 188 for å øke eller redusere clutchåpningen 190. Videre, clutchjusteringsmekanismen 192 omfatter en første føring 196 for å føre clutchjusteringsdelen 192 for bevegelse i en første retning. Endelig, består clutchjusteringsmekanismen 192 av en bevegelig nøkkel 198 forbundet med clutchjusteringsdelen 194, hvor nøkkelen 198 omfatter en annen føring 200 for å tvinge clutchjusteringsdelen 194 i en annen retning.

Den andre retning har en komponent parallell med den første føring 196 og har en komponent perpendikulær med den første føring 196. En av den parallelle komponent og den perpendikulære komponent er parallell med en bevegelsesretning for clutchplaten 188 som er nødvendig for å øke eller redusere clutchåpningen 190.

I den foretrukne utførelse, leder den første føring 196 clutchjusteringsdelen 194 for bevegelse i den første retning som er perpendikulær med retningen for bevegelse av clutchplaten 188. Den andre føring 200 tvinger clutchjusteringsdelen 194 i den andre retning, hvor den andre retning har en komponent parallell med den første føring 196 og har en komponent perpendikulær med den første føring 196. Derfor, i den foretrukne utførelse, er komponenten parallelt med den første føring 196 perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 188. Komponenten perpendikulær til den første føring 196 er parallell til bevegelsesretningen for clutchplaten 188.

Clutchjusteringsdelen 194 kan være forbundet med den bevegelige nøkkel 198 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur slik at bevegelse av nøkkelen 198 resulterer i en tilsvarende bevegelse av clutchjusteringsdelen 194. Mer spesielt, som et resultat av den andre føring 200, vil bevegelse av nøkkelen 198 resultere i bevegelse av clutchjusteringsdelen 194 i den andre retning.

Clutchjusteringsdelen 194 er fortrinnsvis forbundet, montert eller enhetlig utformet med nøkkelen 198 slik at delen 194 strekker seg fra denne. I den foretrukne utførelse, er clutchjusteringsdelen 194 enhetlig utformet med nøkkelen 198 for å frembringe en enkelt enhet eller element.

Den første føring 196 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur som er i stand til å lede clutchjusteringsdelen 194 for bevegelse i den første retning. Fortrinnsvis er den første føring 196 festet, forbundet eller på annen måte assosiert med en av clutchplatene 188. I den foretrukne utførelse, omfatter den første føring 196 en første slisse 197. Mer spesielt, er den første slisse 197 definert ved clutchplaten 188. Den første slissen 197 strekker seg perifert i clutchplaten 188 og er således i det vesentlige perpendikulær med bevegelsesretningen for clutchplaten 188.

Som indikert, er clutchjusteringsdelen 194 assosiert med en av clutchplatene 188. Spesielt, i den foretrukne utførelse, er clutchjusteringsdelen 194 assosiert med den første slisse 197 definert ved clutchplaten 188. Mer spesielt, clutchjusteringsdelen 194 strekker seg fra nøkkelen 198 for mottak inne i den første slisse 197 slik at delen 194 engasjerer den første slissen 197.

Den andre føring 200 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur som er i stand til å tvinge clutchjusteringsdelen 194 i den andre retningen. I den foretrukne utførelse, er nøkkelen 198 plassert i et hulrom 206 definert ved den ytre ring drivmekanisme 164 slik at clutchjusteringsdelen 194 kan strekke seg fra nøkkelen 198 for kontakt med den første slisse 197. Videre, nøkkelen 198 består fortrinnsvis av en skrå eller rampeformet overflate 204 orientert i den andre retning. Likeledes, definerer hulrommet 206 fortrinnsvis en skrå eller rampeformet overflate 208 komplementær til nøkkelens rampeoverflate 204.1 den foretrukne utførelse, omfatter den andre føring 200 nøkkelrampeoverflaten 204 og hulromrampeoverflaten 208.

Videre, clutchjusteringsanordningen 192 omfatter fortrinnsvis en clutchjusteringskontrollmekanisme 202 for å styre bevegelsen av nøkkelen 198. Clutchjusteringskontrollmekanismen 202 kan omfatte hvilken som helst anordning, struktur eller mekanisme som er i stand til å styre bevegelsen av nøkkelen 198. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringskontrollmekanismen 202 av en justeringsskrue forbundet med nøkkelen 198, og som kan roteres inne i en gjenget utboring for fin kontroll av bevegelsen av nøkkelen 198.

Justering av justeringsskruen virker fortrinnsvis på nøkkelen 198 og resulterer i bevegelse av nøkkelen 198 i en retning som er i det vesentlige perpendikulær til lengderetningen for anordningen 20. Mer spesielt, bevegelse av nøkkelen 198 resulterer i kontakt av nøkkelens rampeoverflate 204 og hulromrampeoverflaten 208. Som et resultat, vil en annen føring 200 fortrinnsvis omforme bevegelsen av nøkkelen 198 i en retning som er i det vesentlige perpendikulær til lengderetningen for anordningen 200 for bevegelse av nøkkelen 198 i den andre retning, som i sin tur forårsaker at clutchjusteringsdelen 194 beveger seg i den andre retning.

Bevegelseskomponenten for nøkkelen 198 langs hulrommets rampeoverflate 208 som er parallelt med den første slissen 197 resulterer i at clutchjusteringsdelen 194 beveger seg i den første slissen 197 uten å utøve noen vesentlig rotasjonskraft på clutchplaten 188. Bevegelseskomponenten for nøkkelen 198 langs hulrommets rampeoverflate 208 som er perpendikulær med den første slissen 197 resulterer i en økning eller reduksjon i clutchåpningen 190 ved kontakt av clutchjusteringsdelen 194 med clutchplaten 188.

Så snart den ønskede clutchåpning 190 er oppnådd, er det foretrukket at den ønskede innstilling er i stand til å bli opprettholdt. Fortrinnsvis kan således en clutchjusteringslåsemekanisme 210 anordnet for å fastsette posisjonen for nøkkelen 198 slik at clutchåpningen 190 kan bli opprettholdt i en ønsket stilling. Hvilken som helst låsemekanisme, struktur eller innretning som er i stand til å fastsette eller opprettholde posisjonen for nøkkelen 198 i forhold til den første føring 196 kan brukes. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringslåsemekanismen 210 av en eller flere låse- eller settskruer forbundet med clutchjusteringsdelen 194 som kan tilstrammes for å fastsette eller opprettholde nøkkelen 198 i den ønskede posisjon inne i hulrommet 206 slik at ytterligere bevegelse er hindret eller på annen måte motvirket.

Nå med henvisning til den harmoniske indre ringmekanisme 170, den foretrukne harmoniske indre ringdrivmekanisme 170, og dens komponenter og struktur, er i det vesentlige lik den harmoniske ytre ringdrivmekanisme 164 som beskrevet ovenfor. Den beskrivelsen som er gitt for den harmoniske ytre ringdrivmekanisme 164 er således like anvendelig til den harmoniske indre ringdrivmekanisme 170.

I den foretrukne utførelse, består den harmoniske indre ringdrivmekanisme 170 av første og andre side sirkelrunde lister 212, 214, en sirkelrund fleksibel list eller fleksilist 216 anordnet innenfor de stive sirkelrunde lister 212, 214 og en elliptisk eller oval formet bølgegenerator 218 anordnet innenfor den sirkelrunde fleksilist 216. Bølgegeneratoren 218 omfatter en stiv elliptisk eller ovalformet kamplate 220 omgitt av en lagermekanisme eller enhet 222. Lagermekanismen 222 er således satt inn mellom kamplaten 220 og fleksilisten 216. Borakselen 24 er ført gjennom senteret av kamplaten 220 slik at en mengde klaring er anordnet mellom dem.

De stive sirkelrunde lister 212, 214 har interne tenner for å engasjere de utvendige tenner av fleksilisten 216. De stive sirkelrunde lister 212, 214 har et litt forskjellig antall av tenner, hvilke interne tenner er samtidig engasjert ved den eksterne list tenner av fleksilisten 216.

I den foretrukne utførelse, er fleksilisten 216 utstyrt med færre tenner enn den stive sirkelrunde list 212, fortrinnsvis to mindre tenner. Den første stive sirkelrunde list 212 er fast montert eller forbundet, direkte eller indirekte, ved den indre overflate av huset 64. I den foretrukne utførelse, har den andre stive sirkelrunde list 214 det samme antall tenner som fleksilisten 216, og er forbundet med den indre ring 158 gjennom en Oldham type sentreringskopling 223 slik at den stive listen 214 og den indre ring 158 roterer gjennom Oldham type sentreringskoplingen 223 integrert eller som en enhet.

Når bølgegeneratoren 218 settes inn i fleksilisten 216, overfører den sin elliptiske form til fleksilisten 216, og forårsaker at de eksterne tenner av fleksilisten 216 engasjerer med de interne tenner i de stive sirkelrunde lister 212, 214 ved to likt atskilte områder 180 grader fra hverandre på deres respektive omkretser, som er den største elliptiske akse for bølgegeneratoren 218. Som et resultat, blir en positiv gearmesh utformet på kontaktpunktene. Igjen, på grunn av forskjellen i antallet tenner i fleksilisten 216 og den første stive sirkelrunde list 212, når bølgegeneratoren 218 har dreid 180 grader, har fleksilisten 216 gått tilbake til den første stive sirkelrunde list 212. Hver rotasjonsturn av bølgegeneratoren 218 i den første retning beveger eller roterer således fleksilisten 216 i motsatt andre retning på den første stive sirkelrunde list 212. Den andre stive sirkelrunde list 214, som har samme antall tenner som fleksilisten 216, roterer også i motsatt retning i forhold til den første stive sirkelrunde list 212 med samme hastighet som fleksilisten 216.

Igjen, frembringer således bølgegeneratoren 218 en høyhastighetsinngang, den første sirkelrunde list 212 er festet til huset 46, og roterer således ikke i forhold til huset 46, og den andre stive sirkelrunde list 214 roterer i forhold til den første stive sirkelrunde list 212 og huset 46 for å frembringe en lavhastighetsutgang.

Bølgegeneratoren 218 er direkte forbundet med boreakselen 24 gjennom en indre ringclutch eller clutchmekanisme 224, som fortrinnsvis er elektromagnetisk, og en annen Oldham kopling 226, som er i det vesentlige lik den ytre ringclutch 184 og en første Oldham kopling 186. Operasjon av den indre ringclutch 224 forårsaker en overføring av rotasjonskraften av boreakselen 24 til den harmoniske indre ringdrivmekanisme 170. Som et resultat, vil den indre ring 158 rotere etter reduksjon av rotasjon ved et visst nivå av redaksjonsforhold som bestemt ved den harmoniske indre ringdrivmekanisme 170 som beskrevet ovenfor.

Den indre ringdrivmekanisme 170 roterer således den indre ring 158 også ved bruk av rotasjon av boreakselen 24. Den indre ringdrivmekanisme 170 omfatter en indre ringclutch 224 for selektivt å engasjere og frakople boreakselen 24 fra den indre ring 158. Den indre ringclutch 224 kan også bestå av en clutch eller clutchmekanisme som er i stand til selektivt å engasjere og frakople boreakselen 24 fra den indre ring 158.1 tillegg, omfatter den indre ringclutch 224 fortrinnsvis en clutch og bremsmekanisme slik at den indre ringclutch 224 også utfører en dobbeltfunksjon.

Den indre ringclutch 224 omfatter fortrinnsvis likeledes et par clutchplater 228 som er atskilt av en clutchåpning 230 når clutchen 224 er frakoplet. Alternativt, er clutchplatene 228 engasjert eller kommer sammen når clutchen 224 blir engasjert for selektivt å engasjere boreakselen 224 med den indre ring 158. Clutchplatene 228 blir således engasjert til å engasjere boreakselen 24 med den indre ring 158 for å tillate at rotasjon av boreakselen 24 roterer den indre ring 158.1 tillegg, når clutchplatene 228 er frakoplet, virker clutchplaten 228 assosiert med den indre ring 158 til å motvirke eller hindre rotasjon av den indre ring 158, og utfører således en bremsefunksjon.

Den indre ringclutch 224 omfatter fortrinnsvis en clutchjusteringsmekanisme 232 for å justere clutchåpningen 230. Hvilken som helst mekanisme, struktur, innretning eller fremgangsmåte som er i stand til å justere eller lette justeringen av clutchåpningen 230 kan brukes. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringsmekanismen 232 av en clutchjusteringsdel 234 assosiert med en av et par clutchplater 228 slik at bevegelse av clutchjusteringsdelen 234 vil resultere i en tilsvarende bevegelse av den assosierte clutchplate 228 for å øke eller redusere clutchåpningen 230. Videre, clutchjusteringsmekanismen 232 omfatter en første føring 236 for å lede clutchjusteringsdelen 232 for bevegelse i en første retning. Endelig, består clutchjusteringsmekanismen 232 av en bevegelig nøkkel 238 assosiert med clutchjusteringsdelen 234, hvor nøkkelen 238 omfatter en annen føring 240 for å tvinge clutchjusteringsdelen 234 i en annen retning.

Den andre retning har en komponent parallell med den første føring 236 og har en komponent perpendikulær med den første føring 236. En av de parallelle komponenter og den perpendikulære komponent er parallell i en bevegelsesretning for clutchplaten 228 som er nødvendig for å øke eller redusere clutchåpningen 230.

I en foretrukket utførelse, leder den første føring 236 clutchjusteringsdelen 234 for bevegelse i den første retningen som er perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 228. Den andre føringen 240 tvinger clutchjusteringsdelen 234 i den andre retning, hvor den andre retning har en komponent parallelt med den første føring 236 og har en komponent perpendikulær med den første føring 236. Derfor, i den foretrukne utførelse, er komponenten parallell med den første føring 236 perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 228. Komponenten perpendikulær til den første føring 236 er parallell med bevegelsesretningen for clutchplaten 228.

Clutchjusteringsdelen 234 kan være assosiert med den bevegelige nøkkel 238 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, innretning eller struktur slik at bevegelsen av nøkkelen 238 resulterer i en tilsvarende bevegelse av clutchjusteringsdelen 234. Mer spesielt, som et resultat av den andre føring 240, vil bevegelse av nøkkelen 238 resultere i bevegelse av clutchjusteringsdelen 234 i den andre retning.

Fortrinnsvis er clutchjusteringsdelen 234 forbundet, montert eller integrert utformet med nøkkelen 238 slik at delen 234 strekker seg fra denne. I den foretrukne utførelse, er clutchjusteringsdelen 234 integrert utformet med nøkkelen 238 til å danne en enkel enhet eller element.

Den første føring 236 kan omfatte hvilken som helst mekanisme, innretning eller struktur som er i stand til å lede clutchjusteringsdelen 234 for bevegelse i den første retning. Fortrinnsvis er den første føring 236 festet, forbundet med eller på annen måte assosiert med en av clutchplatene 228.1 den foretrukne utførelse, består den første føring 236 av en første slisse 237. Mer spesielt, den første slissen 237 er definert ved clutchplaten 228. Den første slissen 237 strekker seg perifert i clutchplaten 238 og er således i hovedsak perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 228.

Som indikert, er clutchjusteringsdelen 234 assosiert med en av clutchplatene 228. Spesielt, i den foretrukne utførelse, er clutchjusteringsdelen 234 assosiert med den første slissen 237 definert ved clutchplaten 228. Mer spesielt, clutchjusteringsdelen 234 strekker seg fra nøkkelen 238 for mottak i den første slisse 237 slik at delen 234 engasjerer den første slissen 237.

Den andre føringen 240 kan omfatte hvilken som helst mekanisme, innretning eller struktur som er i stand til å tvinge clutchjusteringsdelen 234 i den andre retning. I den foretrukne utførelse, er nøkkelen 238 posisjonert i et hulrom 246 definert ved den indre ringdrivmekanisme 270 slik at clutchjusteringsdelen 234 kan strekke seg fra nøkkelen 238 for kontakt med den første slisse 237. Videre, består nøkkelen 238 av en skrå eller rampeformet overflate 244 orientert i den andre retning. Likeledes, definerer hulrommet fortrinnsvis en skrå eller rampeformet overflate 244 komplementær til nøkkelens rampeoverflate 244.1 den foretrukne utførelse, består den andre føring 240 av nøkkelens rampeoverflate 244 og hulrommets rampeoverflate 248.

Videre, clutchjusteringsmekanismen 232 omfatter fortrinnsvis en clutchjusteringskontrollmekanisme 242 for å styre bevegelsen av nøkkelen 238. Clutchjusteringskontrollmekanismen 242 kan bestå av hvilken som helst anordning, struktur eller mekanisme som er i stand til å styre bevegelsen av nøkkelen 238. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringsmekanismen 242 av en justeringsskrue forbundet med nøkkelen 238, og som kan roteres inn i en gjenget utboring for å finjustere bevegelsen av nøkkelen 238.

Justering av justeringsskruen virker fortrinnsvis på nøkkelen 238 og resulterer i bevegelse av nøkkelen 238 i en retning som er i det vesentlige perpendikulær til lengderetningen for anordningen 20. Mer spesielt, bevegelse av nøkkelen 238 resulterer i kontakt mellom nøkkelens rampeoverflate 244 og hulrommets rampeoverflate 248. Som et resultat, vil den andre føringen 240 fortrinnsvis omforme bevegelsen av nøkkelen 238 i en retning som er i hovedsak perpendikulær til lengderetningen for anordningen 20 for bevegelse av nøkkelen 238 i den andre retning, hvilket i sin tur forårsaker at clutchjusteringsdelen 234 beveger seg i den andre retning.

Komponenten av bevegelse for nøkkelen 238 langs hulrommets rampeoverflate 248 som er parallell med den første slisse 237 resulterer i at clutchjusteringsdelen 234 beveger seg i den første slisse 237 uten å utøve en vesentlig rotasjonskraft på clutchplaten 228. Bevegelseskomponenten for nøkkelen 238 langs hulrommets rampeoverflate 248 som er perpendikulær til den første slissen 237 resulterer i en økning eller reduksjon i clutchåpningen 230 ved kontakt av clutchjusteringsdelen 234 med clutchplaten 228.

Så snart den ønskede clutchåpning 230 er oppnådd, er det å foretrekke at den ønskede innstilling er i stand til å bli vedlikeholdt. Fortrinnsvis er det således en clutchjusteringslåsemekanisme 250 anordnet for å feste posisjonen av nøkkelen 238 slik at clutchåpningen 230 kan bli vedlikeholdt med ønsket innstilling. Enhver låsemekanisme, struktur eller anordning i stand til å fastsette eller vedlikeholde posisjonen av nøkkelen 238 i forhold til den første føring 236 kan brukes. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringslåseanordningen 250 av en eller flere låse- eller settskruer assosiert med clutchjusteringsdelen 234 som kan bli tilstrammet for å feste eller vedlikeholde nøkkelen 238 ved dens ønskede posisjon inne i hulrommet 246 slik at ytterligere bevegelse er hindret eller på annen måte motvirket.

Videre, som et resultat av rotasjonen av boreakselen 24 under roterende boring, vil det være en tendens for huset 46 å rotere under boreoperasjonen. Som et resultat, med henvisning til figurene 7 til 14, er en antirotasjonsanordning eller rotasjonsbegrensningsanordning 257 fortrinnsvis assosiert med huset 46 for å begrense rotasjon av huset 46 inne i brønnhullet eller borehullet.

I en foretrukket utførelse, er antirotasjonsanordningen eller den rotasjonsbegrensende anordning 252 assosiert med huset 46 av boreretningskontrollanordningen 20 som beskrevet her. Antirotasjonsanordningen 252 kan imidlertid bli benyttet ved hvilken som helst type av apparat omfattende en roterbar boreaksel og et hus for roterbar understøttelse av en lengde av boreakselen for rotasjon inne i denne. Med andre ord, antirotasjonsanordningen 252 kan være assosiert med huset for hvilket som helst apparat, omfattende hvilket som helst bore- eller produksjonsapparat, hvor det er ønskelig å begrense rotasjonen av et hus som roterbart understøtter boreakselen i det.

I den foretrukne utførelse av boreretningskontrollanordningen 20, kan hvilken som helst type antirotasjonsanordning eller rotasjonsbegrensende anordning 252 eller hvilken som helst mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som er i stand til å begrense eller motvirke tendensen av huset 46 til å rotere etter rotasjonsboring, bli brukt. Videre, en eller flere slike rotasjonsbegrensende anordninger 252 kan brukes som nødvendig for å frembringe det ønskede resultat.

Den rotasjonsbegrensende innretning 252 kan være assosiert med hvilken som helst del av huset 46, omfattende dets nære, sentrale eller fjerne husseksjon 52, 54, 56. Med andre ord, den rotasjonsbegrensende anordning 252 kan være plassert ved hvilken som helst sted eller posisjon langs lengden av huset 46 mellom dets nære og fjerne ende 48, 50. I den foretrukne utførelse, er den rotasjonsbegrensende anordning 252 assosiert med den nære husseksjon 52. Endelig, den rotasjonsbegrensende anordning 252 kan være assosiert med huset 46 på hvilken som helst måte som tillater funksjonering av den rotasjonsbegrensende anordning 252 for å motvirke eller begrense rotasjonen av huset 46. Fortrinnsvis er imidlertid den rotasjonsbegrensende anordning 252 assosiert med en ytre overflate av huset 46, som fortrinnsvis er den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52. Spesielt, er den rotasjonsbegrensende anordning 252 fortrinnsvis plassert eller forbundet, festet til eller montert med den ytre overflate 72.

Med henvisning til figurene 7, 8, 11 og 12, i en første utførelse av den rotasjonsbegrensende anordning 252, består anordningen 252 av minst en rulle 254, og fortrinnsvis et antall ruller 254, på eller assosiert med den ytre overflate 72 av huset 46. Hver rulle 254 er i kontakt med veggen av brønnhullet eller borehullet for å forsinke eller motvirke dreining av huset 46 med boreakselen 24 under boring. Dessuten, utøver rullen 246 fortrinnsvis bare en lett belastning. Som et resultat, er den aksielle bevegelse av boreanordningen 20 eller den longitudinale bevegelse av anordningen 20 gjennom brønnhullet, forholdsvis uforstyrret, slik at huset 46 tillates å rulle gjennom brønnhullet.

I den foretrukne utførelse, hvor den rotasjonsbegrensende anordning 252 omfatter minst en rulle 254, og fortrinnsvis et antall ruller 255, på huset 46, har hver rulle 254 en rotasjonsakse som er i det vesentlige perpendikulær med lengdeaksen 256 for huset 46. Videre, er hver rulle 254 orientert slik at den er i stand til å rulle rundt sin rotasjonsakse som respons på en kraft utøvet av rullen 254 i hovedsak i retning av lengdeaksen 256 for huset 46. F.eks., mens en longitudinal kraft blir utøvet gjennom borestrengen 25 fra overflaten av boreakselen 24 for å øke eller redusere den nødvendige vekt på borekronen 22, ruller rullen 254 rundt sin akse for å tillate at boreanordningen 20 beveger seg gjennom brønnhullet i en nedhull eller opphull retning som nødvendig.

Som indikert, kan den rotasjonsbegrensende anordning 252 bestå av en eller flere ruller 254. Fortrinnsvis, består den rotasjonsbegrensende anordning 252 av et antall ruller 254 atskilt rundt en omkrets av huset 46, som er definert ved den ytre overflate av huset 46, slik at rullene 254 kan engasjere veggen i borehullet. Ethvert antall ruller 254 som er i stand til effektivt å begrense rotasjonen av huset 46 under boring til den ønskede grad kan brukes.

I tillegg til perifer atskillelse av rullene 254 rundt huset 46, er antallet ruller 254 fortrinnsvis atskilt aksielt langs huset 46. F.eks., minst to av antallet ruller 254 er fortrinnsvis atskilt aksielt langs huset 46 slik at rullene 254 er forskjøvet aksielt langs huset 46. Den forskjøvne konfigurasjon av rullene 254 kan hjelpe med eller lette den effektive begrensning av rotasjonen av huset 46 under boring.

Som indikert, kan rullene 254 være montert med eller plassert rundt omkretsen av huset 46 og aksielt langs huset 46 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning. Fortrinnsvis er imidlertid rullene 254 montert eller posisjonert rundt omkretsen av huset 46 og aksielt langs huset 46 i et eller flere sett 257 av ruller 254 slik at hvert sett 257 av ruller 254 har en hovedsakelig felles rotasjonsakse som er i det vesentlige perpendikulær med lengdeaksen 256 av huset 46. Videre, er et eller flere sett 257 av ruller 254 fortrinnsvis montert eller posisjonert aksielt eller longitudinalt langs huset 46 med en eller flere rotasjonsbegrensende rullebæreenheter 258.

Hver rotasjonsbegrensende bæreenhet 258 består fortrinnsvis av minst en rulle 254 og fortrinnsvis et antall ruller 254. I den foretrukne utførelse, er antallet ruller 254 anordnet i et antall sett 257 av ruller 254, hvor settene 257 er atskilt langs huset 46 inne i bærerenheten 258. Videre, omfatter hvert sett 257 av ruller 254 fortrinnsvis et antall koaksiale ruller 254 atskilt ved siden av hverandre inne i bæreenheten 258.

Fortrinnsvis, som vist på figurene 7, 8, 11 og 12, består den rotasjonsbegrensende anordning 252 av et antall rotasjonsbegrensende bæreenheter 258. I den foretrukne utførelse, består den rotasjonsbegrensende anordning 252 av tre rotasjonsbegrensende bærerenheter 258a, 258b, 258c. Videre, består hver rotasjonsbegrensende bærerenhet 258 av tre sett 257 av ruller 254 atskilt aksielt eller longitudinalt langs huset 46. Endelig, består hvert sett 257 av ruller 254 av fire koaksiale ruller 254 atskilt ved siden av hverandre.

De rotasjonsbegrensende bærerenheter 258 kan være atskilt eller posisjonert på hvilken som helst måte eller konfigurasjon i forhold til huset 46, som er i stand til effektivt å begrense rotasjon av huset 46. Fortrinnsvis, som vist på figurene 7, 8, 11 og 12, er bærerenhetene 258 atskilt i hovedsak jevnt langs overflaten av huset 46. Følgelig, i den foretrukne utførelse, er de tre bærerenhetene 258a, 258b, 258c eller en senterlinje av disse, atskilt omkring 120 grader fra hverandre rundt omkretsen av huset 46.

Med henvisning til figurene 7 og 8, den rotasjonsbegrensende bærerenhet 258a, 258b, 258c er atskilt i hovedsak jevnt rundt omkretsen av huset 46. Bæreenhetene 258 er imidlertid ikke forskjøvet, slik at bæreenheten 258 er plassert aksielt eller longitudinalt på huset 46 ved i hovedsak samme posisjon. Med andre ord, bærerenhetene 258 er plassert aksielt eller longitudinalt ved omkring samme posisjon mellom, og i avstand fra, den nære ende 58 og den fjerne ende 60 av den nære husseksjon 52.

Med henvisning til figurene 11 og 12, er imidlertid bærerenhetene 258a, 258b, 258c fortrinnsvis atskilt aksielt eller longitudinalt langs huset 46 slik at minst to av de rotasjonsbegrensende bærerenheter 258 er forskjøvet aksielt langs huset 46. Med andre ord, plasseringen eller posisjonen av minst to bærerenheter 258 er forskjellig aksielt eller longitudinalt langs huset 46. Plasseringen mellom, og avstanden fra, den nære ende 58 og den fjerne ende 60 av den nære husseksjon 52 varierer således mellom minst to av bærerenhetene 258. Kombinasjonen av perifere og aksielle avstander av minst to av bærerenhetene 258a, 258b, 258c i forhold til huset 46 resulterer i den aksielt forskjøvne konfigurasjon av bærerenhetene 258a, 258b, 258c vist på figurene 11 og 12. Den forskjøvne konfigurasjon av bærerenhetene 258 antas å hjelpe med eller lette den effektive begrensning av rotasjon av huset 46 under boring.

Hver rotasjonsbegrensende bærerenhet 258 kan være montert, forbundet eller festet til en ytre overflate av huset 46 på hvilken som helst måte. F.eks., kan bærerenheten 258 være integrert utformet med huset 46 eller kan være forbundet, festet eller på annen måte montert med den ytre overflate av huset 46, spesielt den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52. I den foretrukne utførelse, definerer den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52 et separat hulrom 260 for fast eller fjernbart å motta hver av bærerenhetene 258. Bærerenheten 258 kan være festet eller fjernbart mottatt i hulrommet 260 og montert, forbundet eller på annen måte koplet sammen med denne på hvilken som helst måte eller hvilken som helst metode, mekanisme, struktur eller innretning som er i stand til relativt stivt å opprettholde bærerenheten 258 i hulrommet 260 under boreoperasjonen.

Videre, for å lette bevegelsen av rullene 254 gjennom brønnhullet eller borehullet og å forbedre rotasjonsbegrensningsdekningen av rullene 254, er hver av rullene 254 fortrinnsvis i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken rullene 254 strekker seg radielt fra huset 46. Videre, er rullene 254 fortrinnsvis forspent mot den utstrakte posisjon for å forbedre eller lette kontakten av rullene 254 med brønnhullet. Hvilken som helst fremgangsmåte, mekanisme, struktur eller anordning kan brukes for å forspenne rullen 254 til den utstrakte posisjon. Fortrinnsvis består imidlertid den rotasjonsbegrensende anordning 254 av en forspenningsanordning 262 for å forspenne rullen 254 mot den utstrakte posisjon. I den foretrukne utførelse, består forspenningsanordningen 262 av minst en fjær som virker, direkte eller indirekte, mellom huset 46 og bærerenheten 258 av rullene 254. Den utadrettede forspenningskraft eller fjærkraft kan velges i henhold til de forventede boreforhold.

Hver rulle 254 kan ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som tillater den å rulle eller bevege seg longitudinalt gjennom borehullet, mens den også begrenser rotasjonen av huset 46 inne i borehullet. Spesielt, har hver rulle 254 en perifer overflate 264 rundt sin omkrets, som tillater den å rulle eller bevege seg longitudinalt inne i borehullet. I tillegg, omfatter den perifere overflate 264 fortrinnsvis en kontaktoverflate 266 for å engasjere veggen av borehullet for å begrense rotasjon av huset 46. Kontaktoverflaten 266 kan ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som gjør den i stand til å begrense rotasjonen av huset 46. Fortrinnsvis består imidlertid kontaktoverflaten 266 av den perifere overflate 264 av rullen 254 som er avsmalnet.

Med henvisning til figurene 9, 10, 13 og 14, i en annen eller alternativ utførelse av antirotasjonsanordningen eller den rotasjonsbegrensende anordning 252, omfatter anordningen 252 minst et stempel 268 og fortrinnsvis et antall stempler 268, på eller assosiert med huset 46 og spesielt den ytre overflate 72 av huset 46. I dette tilfellet, er hvert stempel 268 i kontakt med brønnhullveggen for å forsinke eller motvirke dreiningen av huset 46 med boreakselen 24 under boring. Mer spesielt, en ytre overflate 270 av stempelet 268 strekker seg fra huset 46 for kontakt med borehullveggen.

For å lette plasseringen av boreanordningen 20 inne i brønnhullet, er hvert stempel 268 fortrinnsvis i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon. I den utstrakte posisjon, vil den ytre overflate 270 av stempelet 268 strekke seg radielt fra huset 46 for kontakt med borehullveggen. I den tilbaketrukne posisjon, blir den ytre overflate 270 beveget mot huset 46, og således bort fra eller ut av kontakt med borehullveggen. Ethvert stempel 268 eller stempelenhet kan brukes til å utgjøre den rotasjonsbegrensende anordning 252.

Hvilken som helst anordning, struktur, mekanisme eller metode kan brukes for å aktivere stempelet eller stemplene 268 mellom den tilbaketrukne og den utstrakte posisjon. Fortrinnsvis består imidlertid den foretrukne rotasjonsbegrensende anordning 252 av en aktivatoranordning 272 for å bevege stempelet 268 mellom den tilbaketrukne og den utstrakte posisjon. Aktivatoranordningen 272 kan være drevet på hvilken som helst måte så som hydraulisk eller pneumatisk. Fortrinnsvis er imidlertid aktivatoranordningen 272 hydraulisk drevet. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, består aktivatoranordningen 272 av en hydraulisk pumpe, fortrinnsvis en miniatyr koaksial girtype hydraulisk pumpe, operativt tilkoplet hvert stempel 268.

Som indikert, kan den andre eller alternative utførelse av den rotasjonsbegrensende eller antirotasjonsanordning 252 omfatte en eller flere stempler 268. Fortrinnsvis består imidlertid den rotasjonsbegrensende anordning 252 av et antall stempler 268 atskilt rundt omkretsen av huset 46, som er definert ved den ytre overflate av huset 46, slik at stempelet 268 kan engasjere borehullets vegg. Hvilket som helst antall stempler 268 som er i stand til effektivt å begrense rotasjonen av huset 46 under boring til den ønskede grad kan brukes.

I tillegg til perifer atskillelse av stemplene 268 rundt huset 46, er stemplene 268 fortrinnsvis atskilt aksielt langs huset 46. F.eks., hvor et antall stempler 268 er atskilt perifert rundt huset 46, er minst to av antallet stempler 268 også fortrinnsvis atskilt aksielt langs huset 46 slik at stemplene 268 er forskjøvet aksielt langs huset 46. Den forskjøvne konfigurasjon av stemplene 268 kan hjelpe med eller lette den effektive begrensning av rotasjon av huset 46 under boring.

Som indikert, kan stemplene 268 være montert med eller plassert rundt omkretsen av huset 46 og aksielt langs huset 46 på hvilken som helst måte eller ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning. Fortrinnsvis er imidlertid stemplene 268 montert eller plassert rundt omkretsen av huset 46 og aksielt langs huset 46 inne i en eller flere rotasjonsbegrensende stempelsystemer, også kalt rotasjonsbegrensende stempelbærerenhet 274.

Den rotasjonsbegrensende stempelbærerenhet 274 kan bestå av et separat element eller deler av den rotasjonsbegrensende anordning 252 forbundet, festet eller montert med denne eller den rotasjonsbegrensende stempelbærerenhet 274 kan være integrert med den rotasjonsbegrensende anordning 252 eller definert ved en del eller området av den ytre overflate av den rotasjonsbegrensende anordning 252 med hvilken en eller flere stempler 268 er montert. F.eks., med henvisning til figurene 13 og 14, er den rotasjonsbegrensende stempelbærerenhet 274 definert med den del av den rotasjonsbegrensende stempelenhet 252 som er indikert med prikket linje.

I denne alternative utførelse, er hvert stempelsystem eller rotasjonsbegrensende bærerenhet 274 fortrinnsvis omfattet av minst et stempel 268 og fortrinnsvis et antall stempler 268 atskilt aksielt langs huset 46 inne i bærerenheten 274. Videre, som vist på figurene 9, 10, 13 og 14, er den rotasjonsbegrensende anordning 252 fortrinnsvis bestående av et antall rotasjonsbegrensende bærerenheter av systemer 274. I den foretrukne utførelse, består den rotasjonsbegrensende anordning 252 av fire rotasjonsbegrensende bærerenheter 274a, 274b, 274c, 274d. Videre, hver rotasjonsbegrensende bærerenhet 274 omfatter tre stempler 268, atskilt aksielt eller longitudinalt langs huset 46 inne i bærerenheten 274.

De rotasjonsbegrensende stempelbærerenheter 274 kan være atskilt eller posisjonert på hvilken som helst måte eller konfigurasjon i forhold til huset 46, i stand til effektivt å begrense rotasjon av huset 46. Fortrinnsvis, som vist på figurene 9, 10, 13 og 14, er bærerenhetene 274a, 274b, 274c, 274d atskilt i hovedsak jevnt rundt omkretsen av huset 46. Følgelig, i den foretrukne utførelse, er de fire bærerenheter 274a, 274b, 274c, 274d eller en senterlinje av disse, atskilt omkring 90 grader rundt omkretsen av huset 46.

Med henvisning til figurene 9 og 10, de rotasjonsbegrensende bærerenheter 274a, 274b, 274c, 274d er atskilt i hovedsak jevnt rundt omkretsen av huset 46. Bærerenhetene 274 er imidlertid ikke forskjøvet slik at bærerenhetene 274 er posisjonert aksielt eller longitudinalt på huset 46 med i det vesentlige samme lokaliteter. Med andre ord, bærerenhetene 274 er plassert aksielt eller longitudinalt ved omkring samme sted mellom og avstand fra, den nære ende 58 og den fjerne ende 60 av den nære husseksjon 52. Imidlertid, fortrinnsvis, med henvisning til figurene 13 og 14, er bærerenhetene 274a, 274b, 274c, 274d atskilt aksielt eller longitudinalt langs huset 46 slik at minst to av de rotasjonsbegrensende bærerenheter 274 er forskjøvet aksielt langs huset 46. Med andre ord, lokaliteten eller posisjonen av minst to bærerenheter 274 er forskjellig aksielt eller longitudinalt langs huset 46. Plasseringen mellom, og avstanden fra, den nære ende 58 og den fjerne ende 60 av den nære husseksjon 52 varierer således mellom minst to av bærerenhetene 274. Kombinasjonen av perifere og aksielle avstander ved minst to av bærerenhetene 274a, 274b, 274c, 274d i forhold til huset 46 resulterer i den aksielt forskjøvne konfigurasjon av bærerenhetene 274a, 274b, 274c, 274d vist på figurene 13 og 14. Den forskjøvne konfigurasjon av bærerenhetene 274 antas å hjelpe eller lette den effektive begrensning av rotasjon av huset 46 under boring.

Som indikert ovenfor, kan hvert rotasjonsbegrensende stempelsystem eller bærerenhet 274 monteres, forbindes eller festes med den andre overflaten av huset 46 på hvilken som helst måte. F.eks., kan bærerenheten 274 være integrert utformet med huset 46, eller kan være forbundet med, festet til, eller på annen måte montert med den ytre overflate av huset 40, spesielt den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52.1 tillegg, kan hvert stempel 268 være montert, forbundet eller festet med bærerenheten 274 på hvilken som helst måte. I den foretrukne utførelse, er den rotasjonsbegrensende bærerenhet eller stempelsystem 274 fortrinnsvis integrert med den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52. Videre, hver bærerenhet 274 definerer minst et hulrom 276 for fast eller fjernbart å motta stemplene 268 av bærerenheten 274. Stemplene 268 som omfatter hver bærerenhet 274 kan være fast eller fjernbart mottatt i de respektive hulrom 276 og montert, forbundet eller på annen måte festet med dette på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst fremgangsmåte, mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til relativt stivt å opprettholde stemplene 268 i hulrommet eller hulrommene 276 under boreoperasjoner.

Hvert stempel 268 kan ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som er i stand til å begrense rotasjonen av huset 46 inne i borehullet når stempelet er i utstrakt posisjon. Spesielt, har hvert stempel 268 en ytre kontaktoverflate 278 for å engasjere veggen i brønnhullet eller borehullet for å begrense rotasjon av huset 46. Kontaktoverflaten 278 kan ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som er i stand til å engasjere veggen av borehullet og å begrense rotasjon av huset 46 inne i borehullet.

I tillegg, omfatter boreanordningen 20 fortrinnsvis en eller flere pakninger eller tetningsenheter for å tette de fjerne og nære ender 50, 48 av huset 46 slik at komponentene av anordningen 20 plassert mellom dem ikke blir utsatt for forskjellige borefluida, så som boreslam. I tillegg til å motvirke inngangen av borefluida inn i anordningen 20 utenfra, vil pakningene eller tetteenheten også lette opprettholdelse eller beholdning av ønskede smørefluida inne i anordningen 20.

Anordningen 20 omfatter fortrinnsvis en fjern tetning eller tetningsenhet 280 og en nær tetning eller tetningsenhet 282. Den fjerne tetning 280 er radielt plassert og frembringer en roterende tetning mellom huset 46 og boreakselen 24 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 50 av huset 46. Således, i den foretrukne utførelse, er den fjerne pakning 280 radielt plassert og danner en tetning mellom boreakselen 24 og den fjerne husseksjon 56 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 68.

Den nære pakning 282 er radielt plassert og danner en roterende tetning mellom huset 46 og boreakselen 24 ved, tilstøtende eller i nærheten av den nære ende 48 av huset 46. Imidlertid, hvor borestrengen 25 strekker seg inne i den nære ende 48 av huset 46, er den nære pakning 282 mer spesielt plassert mellom huset 46 og borestrengen 25. Den nære pakning 282 er således radielt plassert og danner en tetning mellom boreakselen 24 og den nære husseksjon 52 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 60. Imidlertid, mer spesielt, er den nære pakning 282 radielt plassert og danner en tetning mellom den ytre overflate av borestrengen 25 og den nære husseksjon 52 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 60.

Det indre av huset 46 definerer også fortrinnsvis et fluidumkammer 284 mellom den fjerne ende og nære ende 50, 48 av huset 46. Fluidumkammeret 284 er således plassert eller definert mellom de fjerne og nære ender 280, 282 forbundet med de fjerne og nære ender 50, 48 av huset 46. Som indikert ovenfor, er fluidumkammeret 284 fortrinnsvis fylt med et smørefluidum for å smøre komponentene i anordningen 20 inne i huset 46.

I tillegg er en eller begge av de fjerne pakninger 280 og den nære pakning 282 også fortrinnsvis smurt med smørefluidum fra fluidumkammeret 284 av huset 46. Med andre ord, hver av de roterende fjerne og nære pakninger 280, 282 er smurt ved bruk av fluidum, typisk olje, fra det interne smøresystem av boreanordningen 20. I tillegg, som beskrevet videre nedenfor, blir hver av de fjerne og nære pakninger 280, 282 smurt eller utstyrt med filtrert fluidum for å hindre eller minimalisere skade på pakningene 280, 282 fra mulige skadelige metallpartikler eller andre skadelige forurensninger som kan finnes inne i smørefluidet fra fluidumkammeret 284 av huset 46 av anordningen 20. Ved å filtrere smørefluidet som passerer fra fluidumkammeret 284 av huset 46 inn i en eller begge av de fjerne og nære pakninger 280, 282, blir et forholdsvis rent fluidummiljø frembrakt for pakningene 280,282.

De fjerne og nære pakninger 280, 282 er dessuten fortrinnsvis montert rundt henholdsvis boreakselen 24 og borestrengen 25 slik at boreakselen 24 og den tilkoplede borestrenge 25 er tillatt å rotere i den mens den opprettholder tetningen. Videre, de fjerne og nære pakninger 280, 282 danner fortrinnsvis en fleksibel tetningsanordning av fleksibel forbindelse mellom huset 46 og boreakselen 24 eller borestrengen 25 for å opprettholde den tetningen som blir frembrakt dermed, og samtidig ta vare på enhver bevegelse eller avbøyning av boreakselen 24 eller borestrengen 25 inne i huset 46. Denne fleksible forbindelse er spesielt viktig for den fjerne pakning 280 som er utsatt for dreiningen av boreakselen 24 ved avbøyningsenheten 92.

I den foretrukne utførelse, består den fjerne pakning 280 av en indre del 286 fast montert rundt boreakslen 24 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 50 av huset 46 slik at den indre del 286 av den fjerne pakning 280 roterer integrert med boreakselen 24. Den fjerne pakning 280 består videre av en ytre del 288, av hvilken en seksjon eller del er roterbart montert rundt den indre del 286 for å tillate relativ rotasjon mellom dem, og slik at en kanal eller et rom 290 blir definert mellom den indre og den ytre del 286, 288. Videre, er den ytre del 288 fast montert, direkte eller indirekte, med den fjerne ende 50 av huset 46. Etter rotasjon av boreakselen 24, roterer således den indre del 286 med boreakselen 24 i forhold til den ytre del 288 som forblir i det vesentlige stasjonær med huset 46. Enhver struktur, mekanisme eller anordning kan brukes til å tillate den relative rotasjon mellom den indre og den ytre del 286, 288 av den fjerne pakning 280. I den foretrukne utførelse, er imidlertid et eller flere lagre 292 plassert mellom den indre og den ytre del 286, 288 inn i kanalen eller rommet 290. Lagrene 292 er fortrinnsvis vinkelkontakttrykklagre som tjener som dobbel funksjon som både radielle og trykklagre.

Som indikert, er den ytre del 288 av den fjerne pakning 280 fast montert, direkte eller indirekte med den fjerne ende 50 av huset 46. I den foretrukne utførelse, er imidlertid den ytre del 288 fast forbundet eller montert med den fjerne trykklagerkrage 110 som er fast forbundet med eller montert på den fjerne ende 50 av huset 46. Følgelig er den fjerne pakning 280 plassert eller posisjonert tilstøtende den fjerne ende 50 av huset 46 inne i den fjerne trykklagerholder 112.

I tillegg, i den foretrukne utførelse, består den ytre del 288 av en fleksibel krage 294 som danner den fleksible forbindelse eller fleksible tetningsanordning for å ta vare på avbøyningen eller dreiningen av boreakselen 24 inne i huset 46. Den fleksible krage 294 er spesielt plassert tilstøtende forbindelsespunktet av den ytre del 288 av den fjerne pakning 280 med den fjerne trykklagerkrage 110. Som et resultat, etter avbøyningen av boreakselen 24, blir den indre del 286 av den fjerne pakning 280 og den seksjon eller del av den ytre del 288 som er montert rundt den indre del 286 tillatt å dreie seg rundt forbindelsespunktet av den ytre del 288 ved den fjerne trykklagerkrage 110.

Den fjerne pakning 280 består videre av minst to roterende pakninger 298, 300 plassert inne i kanalen eller rommet 280 mellom de indre og ytre deler 286, 288 av den fjerne pakning 280 slik at et kammer 296 blir definert mellom dem. Fluidum blir frembrakt inne i kammeret 296 for å smøre komponentene av den fjerne pakning 280. Fortrinnsvis, består den fjerne pakning 280 videre av en fjern filtreringsmekanisme for å filtrere smørefluidet fra fluidumkammeret 284 av huset 46 slik at den fjerne pakning 280 blir smurt med filtrert smørefluidum. Hvilken som helst struktur, mekanisme, anordning eller fremgangsmåte kan brukes, som er i stand til å filtrere smørefluidet som entrer den fjerne pakning 280. I den foretrukne utførelse, er imidlertid et eller flere filtre 302 plassert inne i kammeret 296 av den fjerne pakning 280.

Mer spesielt, en øvre intern tørkepakning 298 definerer den øverste eller nære ende av kammeret 296. I tillegg, er minst et filter 302 fortrinnsvis anordnet tilstøtende den interne tørkepakning 298. Som indikert, er den fjerne ende 280 fortrinnsvis smurt med smørefluidum fra fluidumkammeret 284 av huset 46. I tillegg, blir fluidet fortrinnsvis filtrert for å hindre eller minimalisere skade på den fjerne pakning 280 fra skadende metallpartikler eller andre forurensende stoffer som kan finnes i smørefluidet fra fluidumkammeret 284 i huset 46. Den interne tørkepakning 298 og filteret 302 hjelper således til å frembringe et forholdsvis rent fluidummiljø for den fjerne pakning 280.

I tillegg, en nedre ekstern barrierepakning 300 definerer den nederste eller fjerne ende av kammeret 296. Den eksterne barrierepakning 300 hindrer eller motvirker passering av eksterne forurensninger og slipende brønnhullmateriale inn i den fjerne pakning 280. Den eksterne barrierepakning 300 hjelper således i å frembringe et forholdsvis rent fluidummiljø for den fjerne pakning 280.

Endelig, i den foretrukne utførelse, er en roterende overflatepakning 304 anordnet tilstøtende den eksterne barrierepakning 300 utenfor kammeret 296 for videre å hindre eller motvirke passering av forurensninger og slipende materiale fra brønnhullet inn i den fjerne pakning 280. Den roterende overflatepakning 304 frembringer en tetning mellom den tilstøtende nederste overflate til de fjerne ender av de indre og ytre deler 286, 288 av den fjerne pakning 280. Skjønt hvilken som helst roterende overflatepakning kan brukes, er den roterende overflatepakning 304 fortrinnsvis forspent eller fjærbelastet for å opprettholde tetningsvirkningen.

Den nære pakning 282 omfatter også en indre del 306 fast montert rundt borestrengen 25, ved, tilstøtende eller i nærheten av den nære ende 48 av huset 46 slik at en indre del 306 av den nære pakning 282 roterer integrert med borestrengen 25 og boreakselen 24. Den nære pakning 282 omfatter videre en ytre del 308, en seksjon eller del av hvilken er roterbart montert rundt den indre del 306 for å tillate relativ rotasjon mellom dem, og slik at en kanal eller et rom 310 blir definert mellom den indre og den ytre del 306, 308. Videre, er den ytre del 308 fast montert, direkte eller indirekte, med den nære ende 48 av huset 46. Etter rotasjon av borestrengen 25, roterer således den indre del 306 med borestrengen 25 i forhold til den ytre del 308 som forblir i det vesentlige stasjonær med huset 46. Hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning kan brukes til å tillate den relative rotasjon mellom den indre og den ytre del 306, 308 av den nære pakning 282.1 den foretrukne utførelse, er imidlertid et eller flere lagre 312 plassert mellom den indre og den ytre del 306, 308 inne i kanalen eller rommet 310. Fortrinnsvis er lagrene 312 vinkelkontakt trykklagre som tjener en dobbelt funksjon som både radielle og trykklagre.

Som indikert, er den ytre del 308 av den nære pakning 282 fast montert, direkte eller indirekte, med den nære ende 48 av huset 46. I den foretrukne utførelse, er imidlertid den ytre del 308 fast forbundet eller montert med den nære trykklagerkrage 134 som er fast forbundet eller montert med den nære ende 48 av huset 46. Følgelig, er den nære pakning 282 plassert eller posisjonert tilstøtende den nære ende 48 av huset 46 inne i den nære trykklagerholder 136.

I tillegg, i den foretrukne utførelse, omfatter den ytre del 308 en fleksibel krage 314 som gir den fleksible forbindelse eller fleksible tetningsanordning for å ta vare på bevegelser eller defleksjon av borestrengen 25 inne i huset 46. Den fleksible krage 314 er spesielt plassert nær forbindelsespunktet av den ytre del 308 av den nære pakning 282 med den nære trykklagerkrage 134. Som et resultat, etter defleksjon av borestrengen 25, blir den indre del 306 av den nære pakning 282 og den seksjon eller del av den ytre del 308 som er montert rundt den indre del 306, tillatt å dreie seg rundt forbindelsespunktet av den ytre del 308 med den nære trykklagerkrage 134.

Den nære pakning 282 omfatter videre minst to roterende pakninger 318, 320 plassert inne i kanalen eller rommet 310 mellom de indre og ytre deler 306, 308 av den nære pakning 282, slik at et kammer 316 blir definert mellom dem. Fluidum blir frembrakt i kammeret 316 for å smøre komponenten av den nære pakning 282. Den nære pakning 282 omfatter fortrinnsvis videre en nær filtreringsmekanisme for å filtrere smørefluidet fra fluidumkammeret 284 av huset 46 slik at den nære pakning 282 blir smurt med filtrert smørefluidum. Hvilken som helst struktur, mekanisme, anordning eller fremgangsmåte kan brukes, som er i stand til å filtrere smørefluidet som entrer den nære pakning 282.1 den foretrukne utførelse, er imidlertid et eller flere filtre 322 plassert inne i kammeret 316 av den nære pakning 282.

Mer spesielt en nedre intern tørkepakning 318 definerer den nederste av den fjerne ende av kammeret 316. I tillegg, er minst et filter 322 fortrinnsvis anordnet tilstøtende den indre tørkepakning 318. Som indikert, blir den nære ende 282 fortrinnsvis smurt med smørefluidum fra fluidumkammeret 284 av huset 46. I tillegg, blir fluidet fortrinnsvis filtrert for å hindre eller minimalisere skade på den nære pakning 282 fra mulige skadende metalldeler eller andre forurensninger som kan finnes inne i smørefluidet fra fluidumkammeret 284 av huset 46. Den interne tørkepakning 318 og filteret 322 hjelper således med å frembringe et relativt rent fluidummiljø for den nære pakning 282.

I tillegg, en øvre ekstern barrierepakning 320 definerer den øverste eller nære ende av kammeret 316. Den eksterne barrierepakning 320 hindrer eller motvirker passering av eksterne forurensninger og slipende brønnhullmateriale inn i den nære ende 282. Den eksterne barrierepakning 320 hjelper således også med å frembringe et relativt rent fluidummiljø for den nære pakning 282.

Endelig, i den foretrukne utførelse, er en roterende overflatepakning 324 anordnet tilstøtende den eksterne barrierepakning 320 utenfor kammeret 316 for ytterligere å hindre eller motvirke passering av forurensninger og slipende materialer fra brønnhullet inn i den nære pakning 282. Den roterende overflatepakning 324 frembringer en tetning mellom de tilstøtende øverste overflater av nære ender av de indre og ytre deler 306, 308 av den nære pakning 282. Skjønt hvilken som helst roterende overflatepakning kan brukes, er den roterende overflatepakning 324 fortrinnsvis forspent eller fjærbelastet for å opprettholde tetningsvirkningen.

Videre, smøremiddelet som finnes inne i fluidumkammeret 284 av huset 46 mellom de nære og fjerne pakninger 282, 280, har et trykk. Anordningen 20 omfatter fortrinnsvis videre av et trykkompensasjonssystem 326 for å balansere trykket av smørefluidum som finnes i fluidumkammeret 284 inne i huset 46 med omgivelsestrykket utenfor huset 46. Trykkompensasjonssystemet 326 kan være plassert i hvilken som helst posisjon eller lokalitet langs lengden av huset 46 mellom den fjerne og den nære ende 280, 282.1 tillegg, kan trykkompensasjonssystemet 326 være forbundet, montert eller på annen måte assosiert med en eller flere av de fjerne, sentrale og nære husseksjoner 52, 54, 56. Fortrinnsvis er imidlertid trykkompensasjonssystemet 326 forbundet, montert eller på annen måte assosiert med den sentrale husseksjon 54. Mer å foretrekke, er trykkompensasjonssystemet 326 forbundet, montert eller på annen måte assosiert med den sentrale husseksjon 54 nær eller opphull fra det nære radielle lager 84.

Trykkompensasjonssystemet 326 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, innretning eller struktur som er i stand til å frembringe eller å tillate balansering av trykkene av smørefluidum i fluidumkammeret 284 med omgivelsestrykket utenfor huset 46. Fortrinnsvis består trykkompensasjonssystemet av minst en trykkport 328 i huset 46 slik at omgivelsestrykket utenfor huset 46 kan bli kommunisert til fluidumkammeret 284. I den foretrukne utførelse, er en trykkport 328 plassert og montert inne i den sentrale husseksjon 54 for å tillate kommunikasjon av omgivelsestrykket av brønnhullfluidet utenfor det sentrale hus 64 til smørefluidet inne i fluidumkammeret 284, som er plassert eller definert i det minste delvis ved den sentrale husseksjon 54.1 brønnhullet, er således trykket av smørefluidet inne i huset 46 bestemt i det minste delvis ved omgivelsestrykket utenfor huset 46 inne i ringrommet av brønnhullet. Videre består trykkompensasjonssystemet 326 fortrinnsvis av et smørefluidumreguleringssystem 331 som letter lagring av fluidumkammeret 284 med smørefluidum og anordner justering av mengden av smørefluidum i fluidumkammeret 284 under boring som respons på økede temperaturer og trykk i borehullet som erfart av smørefluidet.

Smørefluidumreguleringssystemet 331 består fortrinnsvis av en ladningsventil 332 og en utløsningsventil 334. Begge ventilene 332 og 334 er plassert eller montert inne i huset 46, fortrinnsvis i den sentrale husseksjon 54. Ladningsventilen 332 tillater eller anordner for inngang eller ladning av en tilstrekkelig mengde av smørefluidum inn i fluidumkammeret 284. Utløsningsventilen 334 er innstilt til å tillate passering av fluidum ut av fluidumkammeret 284 gjennom utløsningsventilen 334 ved et forutbestemt eller forutvalgt trykk.

Mer spesielt, boreanordningen 20 blir ladet med smøreolje på overflaten gjennom ladningsventilen 332 til fluidumtrykket i fluidumkammeret 284 overskrider trykkverdien av utløsningsventilen 334.1 tillegg, når anordningen 20 beveger seg ned i borehullet og temperaturen øker, vil fluidet ekspandere og overskuddsfluidum vil bli ført ut fra fluidumkammeret 284 gjennom utløsningsventilen 334.

Fortrinnsvis, blir trykket av smørefluidum som finnes i fluidumkammeret 284 av huset 46 opprettholdt høyere enn omgivelsestrykket utenfor huset 46 eller ringromtrykket i brønnhullet. Spesielt, vil trykkompensasjonssystemet 326 fortrinnsvis internt opprettholde et positivt trykk over de fjerne og nære pakninger 280, 282. Som et resultat, i tilfellet det er en tendens på de fjerne og nære pakninger 280, 282 til å lekke og tillate passering av fluidum over pakningene 280, 282, vil passasjen av slikt fluidum ha en tendens til å være smørefluidum fra inne i fluidumkammeret 284 til utenfor anordningen 20. Følgelig, vil det høyere interne trykk lette opprettholdelse av et rent fluidummiljø inne i fluidumkammeret 284, som beskrevet ovenfor, ved å. motvirke eller hindre passering av brønnhullsringrom fluida inn i fluidumkammeret 284.

For å frembringe et trykk inne i fluidumkammeret 284 av huset 46 som er høyere enn det ytre ringromstrykk, vil trykkompensasjonssystemet 326 videre fortrinnsvis omfatte en supplementerende trykkilde 330. Den supplementerende trykkilde 330 utøver trykk på smørefluidum som finnes i fluidumkammeret 284 slik at trykket av smørefluidum i fluidumkammeret 284 blir holdt høyere enn omgivelsestrykket utenfor huset 46. Trykkforskjellen mellom fluidumkammeret 284 og utenfor huset 46 kan bli valgt i henhold til de forventede boreforhold. Fortrinnsvis er imidlertid et ganske lite positivt trykk frembrakt i fluidumkammeret 284 ved den supplementerende trykkilde 330.

Supplementtrykket kan bli frembrakt på hvilken som helst måte eller hvilken som helst fremgangsmåte, og den supplementerende trykkilde 330 kan omfatte hvilken som helst struktur, innretning eller mekanisme som er i stand til å frembringe det ønskede supplementerende trykk inne i fluidumkammeret 284 for å generere den ønskede trykkforskjell mellom fluidumkammeret 284 og utenfor huset 46. Fortrinnsvis består imidlertid trykkompensasjonssystemet 326 videre av en balanseringsstempelenhet 336.

Balanseringsstempelenheten 336 omfatter et stempelkammer 338 definert ved det indre av huset 46, fortrinnsvis den indre overflate 74 av den sentrale husseksjon 54. Balanseringsstempelenheten 336 består videre av et bevegelig stempel 340 plassert inne i stempelkammeret 338. Stempelet 340 skiller stempelkammeret 338 til en fluidumkammerside 342 og en balanseringsside 344. Fluidumkammersiden 342 er forbundet med fluidumkammeret 284 og er fortrinnsvis plassert fjernt eller nedhulls fra stempelet 340. Trykkporten 328 kommuniserer med balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338, som fortrinnsvis er plassert nært eller opphull fra stempelet 340. Videre, virker den supplementerende trykkilde 330 på balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338. Spesielt, den supplementerende trykkilde 330 virker på balanseringssiden 344 ved å utøve det supplementerende trykk på stempelet 340.

I den foretrukne utførelse, består den supplementerende trykkilde 330 av en forspenningsanordning plassert inne i balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338, og som utøver det supplementerende trykk på stempelet 340. Mer spesielt, forspenningsanordningen forspenner stempelet 340 fjernt eller nedhull for å generere eller utøve det supplementerende trykk inne i fluidumkammersiden 342 av stempelkammeret 338, hvilket supplementerende trykk blir kommunisert til smørefluidum inne i fluidumkammeret 248 av huset 46.

Den supplementerende trykkilde 330 kan således bestå av hvilken som helst anordning, struktur eller mekanisme som er i stand til å forspenne stempelet 340 på den måten som er beskrevet ovenfor. I den foretrukne utførelse, består imidlertid forspenningsanordningen av en fjær 346. Som indikert, er fjæren 346 plassert i balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338. Når anordningen 20 lades med smøreolje, er fjæren 346 fortrinnsvis fullt komprimert. Når smøreolje lekker eller på annen måte passerer ut av fluidumkammeret 284, vil fjæren 346 fortsette å utøve det supplementerende trykk på stempelet 340 og stempelet 340 blir beveget i fjern eller nedhull retning.

Som en sikkerhetsforanstaltning, er en indikator fortrinnsvis anordnet med innretningen 20 for å indikere nivået av smøreoljen i fluidumkammeret 284 og å kommunisere denne informasjon til overflaten. Fortrinnsvis er en toposisjons svitsj anordnet, som indikerer et "lav" oljenivå og et "ingen" oljenivå. Dette tillater at anordningen 20 blir trukket fra brønnhullet i tilfellet en oljelekkasje, mens man unngår eller minimaliserer skade på anordningen 20.

I den foretrukne utførelse, består trykkompensasjonssystemet 226 videre av en oljenivågrensesvitsj 348. Oljenivågrensesvitsjen 348 er fortrinnsvis plassert inne i fluidumkammersiden 342 av stempelkammeret 338. Spesielt, mens oljen blir uttynnet og nivået således avtar i fluidumkammeret 284, vil fjæren 346 utøve det supplementerende trykk på stempelet 340 og stempelet 340 blir beveget i fjern retning eller i nedhullretning inn i stempelkammeret 338 mot oljenivågrensesvitsjen 348. Så snart oljen er redusert til et forutvalgt nivå, eller oljen er helt forbrukt, blir stempelet 340 beveget inne i stempelkammeret 338 for kontakt med og depresjon eller bevegelse av oljenivågrensesvitsjen 348 i fjern eller nedhull retning. Depresjon av oljenivågrensesvitsjen 348 aktiverer oljenivågrensesvitsjen 348 til å indikere enten en "lavt oljenivå" eller "ingen oljenivå" i fluidumkammeret 284, avhengig av den mengde eller utstrekning til hvilken svitsjen 348 er nedtrykt.

I den foretrukne utførelse av anordningen 20, er det et behov for å kommunisere elektriske signaler mellom to deler som roterer i forhold til hverandre uten å ha noen kontakt mellom dem. F.eks., denne kommunikasjonen er nødvendig når man nedlaster operasjonsparametere for anordningen 20 eller kommuniserer nedhullinformasjonen fra anordningen 20 enten videre opphull langs borestrengen 25 eller til overflaten. Spesielt, må de elektriske signaler bli kommunisert mellom boreakselen 24 og huset 46, som roterer i forhold til hverandre under den roterende boreoperasjon.

Kommunikasjonsleddet mellom boreakselen 24 og huset 46 kan være anordnet ved enhver direkte eller indirekte kopling eller kommunikasjonsmetode eller hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning for direkte eller indirekte kopling av boreakselen 24 med huset 46. F.eks., kommunikasjonen mellom huset 46 og boreakselen 24 kan anordnes ved en glidering eller gamma ved bitkommunikasjonstoroidkopler. I den foretrukne utførelse, er imidlertid kommunikasjon mellom boreakselen 24 og huset 46 frembrakt ved den elektromagnetiske koplingsanordning.

I den foretrukne utførelse, er kommunikasjonen mellom boreakselen 24 og huset 46 frembrakt ved en elektromagnetisk koplingsanordning 350. Mer spesielt, den elektromagnetiske koplingsanordning 350 omfatter en hus-leder eller kopler 352 plassert i huset 46 og fast montert eller forbundet med huset 46 slik at det forblir i hovedsak stasjonær i forhold til boreakselen 24 under boring. Videre består den elektromagnetiske koplingsanordning 350 av en boreakselleder eller kopler 354 plassert på boreakselen 24 og fast montert eller forbundet med boreakselen 24 slik at boreaksellederen 354 roterer med boreakselen 24. Huslederen 352 og boreaksellederen 354 er plassert på huset 46 og boreakselen 24, tilstrekkelig nær hverandre til at elektriske signaler kan bli indusert mellom dem.

Huslederen 352 og boreaksellederen 354 kan omfatte en enkelt wire eller spole, og kan være enten viklet eller ikke viklet rundt en magnetisk gjennomtrengelig kjerne.

Videre, i den foretrukne utførelse, er det nære elektriske ledere, så som nære elektriske wire 356, som er ført eller strekker seg langs eller gjennom borestrengen 25 til boreakselen 24 inne i anordningen 20 til boreaksellederen 354. Likeledes, er det fjerne elektriske ledere, så som fjerne elektriske wire 358 som er ført eller som strekker seg fra huslederen 352 langs eller gjennom huset 46 til en kontrollanordning 360 av anordningen 20 og til de forskjellige sensorer som beskrevet nedenfor.

Den elektromagnetiske koplingsanordning 350 kan være posisjonert ved hvilket som helst sted langs lengden av anordningen 20.1 den foretrukne utførelse, er imidlertid den elektromagnetiske koplingsanordning 350 posisjonert eller plassert inne i den sentrale husseksjon 54. Mer spesielt, den elektromagnetiske koplingsanordning 350 er posisjonert eller plassert inne iden sentrale husseksjon 54 ved, tilstøtende eller i nærheten av dens nære ende 62, nært eller opphull fra det nære radielle lager 84 og trykkompensasjonssystemet 326.

Avbøyningsenheten 92 kan aktiveres manuelt. Som indikert, omfatter imidlertid anordningen 20 fortrinnsvis en kontroller 360 for å kontrollere aktiveringen av boreakselavbøyningsenheten 92 for å frembringe retningsborekontroll. Kontrolleren 360 av anordningen 20 er assosiert med huset 46, og omfatter fortrinnsvis en elektronikkinnsats posisjonert inne i den sentrale husseksjon 54. Mer å foretrekke, er kontrolleren 360 og spesielt elektronikkinnsatsen, posisjonert inne i den sentrale husseksjon 54 fjernt fra eller nedhulls fra det nære radielle lager 84. Informasjon eller data frembrakt av de forskjellige nedhulls sensorer av anordningen 20 blir kommunisert til kontrolleren 360 for at avbøyningsenheten 92 kan aktiveres med henvisning til og i henhold til informasjon eller data frembrakt av sensorene.

Mer spesielt, er avbøyningsenheten 92 fortrinnsvis aktivert for å orientere de indre og ytre ringer 158, 156 i forhold til en referanseorientering for å gi retningskontroll over borekronen 22 under boreoperasjoner. I den foretrukne utførelse, er avbøyningsenheten 92 aktivert i forhold til orienteringen av huset 46 i brønnhullet.

Boreanordningen 20 omfatter således fortrinnsvis et husorienteringssensorapparat 362 som er assosiert med huset 46 for å sense orienteringen av huset 46 inne i brønnhullet. Gitt at huset 46 er i det vesentlige begrenset fra å rotere under boring, vil orienteringen av huset 46 som blir senset av husets orienteringssensorapparat 362 gi referanseorienteringen for anordningen 20. Husets orienteringssensorapparat 362 kan bestå av hvilken som helst sensor eller sensorer, så som en eller en kombinasjon av magnetometre og aksellerometre, som er i stand til å sense posisjonen av huset ved et sted ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 60 av huset 46. Mer spesielt, husets orienteringssensorapparat 362 er fortrinnsvis plassert så nær som mulig til den fjerne ende 50 av huset 46.1 tillegg, vil husets orienteringssensorapparat 362 fortrinnsvis sense orienteringen av huset 46 i tredimensjonalt rom.

I den foretrukne utførelse, er husets sensorapparat 362 plassert inne i eller omfattet av en ABI eller ved bitinklinasjonsinnsats 364 assosiert med huset 46. Fortrinnsvis, er ABI-innsatsen 364 forbundet eller montert med den fjerne husseksjon 56 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 68.1 den foretrukne utførelse, er ABI-innsatsen 364 posisjonert eller plassert inne i den fjerne husseksjon 56 aksielt mellom avbøyningsenheten 92 og dreiepunktlageret 88.

Dessuten består boreanordningen 20 fortrinnsvis videre av en avbøyningsenhetsorienteringssensorapparat 366 som er assosiert med avbøyningsenheten 92 for å sense orienteringen av avbøyningsenheten 92. Mer spesielt, avbøyningsenhetsorienteringssensorapparatet 366 senser den spesielle orientering av indre og ytre ringer 158,156 av avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46.

Avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 kan omfatte hvilken som helst sensor eller sensorer, så som en eller en kombinasjon av magnetometre og aksellerometre, som er i stand til å sense posisjonen for avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46. I tillegg, vil avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 fortrinnsvis sense orienteringen av avbøyningsenheten 92 i tredimensjonalt rom. Hvor en sensor er anordnet, må sensoren være i stand til å sense orienteringen av den indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 i forhold til huset 46. Fortrinnsvis omfatter imidlertid avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat en separat sensor for å sense orienteringen av den indre ring 158 og den ytre ring 156 i forhold til huset 46.

I den foretrukne utførelse, omfatter avbøyningsenhetens orienteringssensor 366 en indre ringreferansesensor 368 for å sense orienteringen av den indre ring 158 i forhold til huset 46 og en ytre ringreferansesensor 370 for å sense orienteringen av den ytre ring 156 i forhold til huset 46. De indre og ytre ringreferansesensorer 368, 370 kan være assosiert med de respektive indre og ytre ringer 158, 156 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning som tillater eller er i stand til å frembringe sensing av orienteringen av assosiert ring 158, 156 ved de respektive sensorer 368, 370. Fortrinnsvis er imidlertid de indre og ytre ringers referansesensorer 368, 370 montert eller forbundet med den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164. I tillegg, vil hver av de indre og ytre ringreferansesensor 368, 370 frembringe informasjon eller data til kontrolleren 360 angående orienteringen av de respektive ringer 158, 156 som sammenlignet med en referanseposisjon i forhold til huset 46.1 den foretrukne utførelse, består hver av de indre og ytre ringreferansesensorer 368, 370 av et antall magneter forbundet med en roterende eller roterbar komponent av den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164, slik at magnetene roterer med dem. Magnetfeltene som genereres fra magnetene av hver av de indre og ytre ringreferansesensorer 368, 370 blir senset av en stasjonær teller assosiert med den ikke-roterende eller ikke-roterbare komponent av den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164. Den stasjonære teller er anordnet for å sense hvor langt de indre og ytre ringer 158, 156 har rotert fra hver av sine referanseposisjoner.

I tillegg, kan avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 også bestå av en eller flere posisjonssensorer, så som høyhastighetsposisjonssensorer, assosiert med hver av de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164. I den foretrukne utførelse, omfatterbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 av en indre ring høyhastighetsposisjonssensor 372 assosiert med den indre ring drivmekanisme 170 og en ytre ring høyhastighetsposisjonssensor 374 assosiert med den ytre ring drivmekanisme 164. Hver av høyhastighetssensorene 372, 374 er anordnet for sensing av rotasjonen som virkelig blir overført fra boreakselen 24 gjennom den indre ringclutch 224 og den ytre ringclutch 184 til de indre og ytre drivmekanismer 170, 164.

De indre og ytre ringhøyhastighetsposisjonssensorer 372, 374 kan være assosiert med de respektive indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning som tillater sensing av en rotasjon som blir overført fra boreakselen 24 gjennom clutchen 224, 184 til drivmekanismene 170, 164. Fortrinnsvis er imidlertid de indre og ytre ringhøyhastighetsposisjonssensorer 372, 374 montert eller koplet sammen med de indre ringdrivmekanisme 170 og ytre ringdrivmekanisme 164.

I tillegg, kan en av, og fortrinnsvis begge høyhastighetssensorene 372, 374 være assosiert med en rpm sensor 375. rpm sensoren 375 er forbundet med, montert eller assosiert med boreakselen 24 for å sense rotasjonen av boreakselen 24.1 den foretrukne utførelse, er rpm 375 plassert inne i den sentrale husseksjon 54 nær den elektromagnetiske koplingsanordning 350. Videre, er rpm sensoren 375 assosiert med høyhastighetsposisjonssensorene 372, 374 slik at en sammenligning kan gjøres mellom rotasjonen senset av høyhastighetsposisjonssensorene 372, 374 og rotasjon senset av rpm sensoren 375. Sammenligning av rotasjon senset ved høyhastighetsposisjonssensorene 372, 374 og rotasjon senset av rpm sensoren 375 kan brukes til å bestemme glipping gjennom en av eller begge clutchene 224, 184 og til å detektere mulig feilfunksjonering av clutchen 224,184.

Hver av de indre og ytre ring høyhastighetsposisjonssensorer 372, 374 kan likeledes bestå av hvilken som helst sensor eller sensorer som er i stand til å sense rotasjon som beskrevet ovenfor.

Som indikert, er kontrolleren 360 operativt forbundet med både hus orienteringssensorapparatet 362 og avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 slik at avbøyningsenheten 92 kan bli aktivert med referanse til orienteringen av både huset 46 og avbøyningsenheten 92. Avbøyningsenheten 92 blir fortrinnsvis aktivert med referanse til orienteringen av både huset 46 og avbøyningsenheten 92, siden husets orienteringssensorapparat 362 fortrinnsvis senser orienteringen av huset 46 i tredimensjonalt rom, mens avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 fortrinnsvis senser orienteringen av de indre og ytre ringer 158, 156 i avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46.

Skjønt kontrolleren 360 kan være operativt forbundet med både husets orienteringssensorapparat 362 og avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 på hvilken som helst og hvilken som helst mekanisme, struktur, anordning eller metode som tillater eller anordner for kommunikasjon av informasjon av data mellom dem, er den operative forbindelse fortrinnsvis anordnet ved elektrisk ledning, så som elektrisk wireing.

Kontrolleren 360 kan også være operativt forbundet med et borestrengorienteringssensorapparat 376 slik at avbøyningsenheten 92 kan bli ytterligere aktivert med referanse til orienteringen av borestrengen 25. Borestrengens orienteringssensorapparat 376 er forbundet, montert eller på annen måte assosiert med borestrengen 25. Kontrolleren 360 kan være operativt forbundet med borestrengens orienteringssensorapparat 376 på hvilken som helst måte og hvilken som helst mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som tillater eller anordnet for kommunikasjon av informasjon eller data mellom dem.

Fortrinnsvis blir imidlertid den operative forbindelse mellom kontrolleren 360 og borestrengens orienteringssensorapparat 376 frembrakt ved den elektromagnetiske koplingsanordning 350. Spesielt, som diskutert ovenfor, de fjerne wirene 358 strekker seg fra kontrolleren 360 til husets leder 352 av elektromagnetiske koplingsanordning 350. De nære wirere 356 strekker seg fortrinnsvis langs borestrengen 25 fra borestrengens orienteringssensorapparat 376 til boreakselen 24 og boreakselens ledning 354. Elektriske signaler blir indusert mellom husets leder 352 og boreakselens leder 354.

Borestrengens orienteringssensorapparat 376 kan omfatte hvilken som helst sensor eller sensorer, så som en av eller en kombinasjon av magnetometre og aksellerometre, som er i stand til å sense orienteringen av borestrengen 25. I tillegg, vil borestrengens orienteringssensorapparat 376 fortrinnsvis sense orienteringen av borestrengen 25 i tredimensjonalt rom.

I den foretrukne utførelse, kan således avbøyningsenheten 92 bli aktivert til å reflektere en ønsket orientering av borestrengen 25 ved å ta i betraktning orienteringen av borestrengen 25, orienteringen av huset 46 og orienteringen av avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46.

Dessuten, under boring, kan huset 46 ha en tendens til å rotere langsomt i samme rotasjonsretning som boreakselen 24 på grunn av det lille dreiemoment som blir overført fra boreakselen 24 til huset 46. Denne bevegelse forårsaker at verktøyoverflaten av borekronen 25 beveger seg ut av den ønskede posisjon. De forskjellige sensorapparater 362, 366, 376 senser denne endringen og kommuniserer informasjonen til kontrolleren 360. Kontrolleren 360 vil fortrinnsvis holde verktøyoverflaten på borkronen 22 på målet ved automatisk å rotere de indre og ytre ringer 158, 156 av avbøyningsenheten 92 for å kompensere for rotasjon av huset 46.

Videre, for å kunne kommunisere informasjon og data langs borestrengen 25 fra eller til steder nede i borehullet, så som fra eller til kontrolleren 360 av anordningen 20, kan anordningen 20 omfatte et borestrengkommunikasjonssystem 378. Mer spesielt, borestrengorienteringssensorapparatet 376 er også fortrinnsvis operativt forbundet med borestrengens kommunikasjonssystem 378 slik at orientering av borestrengen 25 kan bli kommunisert til en operatør av anordningen 20. Operatøren av anordningen 20 kan være enten en person på overflaten ansvarlig for styring av boreoperasjoner, eller kan omfatte en datamaskin eller annet operasjonssystem for anordningen 20.

Borestrengkommunikasjonssystemet 378 kan omfatte hvilket som helst system som er i stand til å kommunisere eller sende data eller informasjon fra steder nede i borehullet. Fortrinnsvis omfatter imidlertid borestrengkommunikasjonssystemet 378 en MWD eller måling under boring system eller anordning.

Anordningen 20 kan omfatte hvilket som helst av et antall sensorer som nødvendig eller ønskelig for den spesielle boreoperasjon, så som sensorer for å overvåke andre interne parametere av anordningen 20.

Endelig, kan anordningen 20 videre omfatte en anordningshukommelse 380 for å lagre data generert ved en eller flere av husorienteringssensorapparatene 362, avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366, borestrengens orienteringssensorapparat 376 eller data oppnådd fra andre kilder, som f.eks. en operatør av anordningen 20. Anordningens hukommelse 380 er fortrinnsvis assosiert med kontrolleren 20, men kan være plassert hvor som helst mellom den nære og den fjerne ende 48, 50 av huset 46, langs borestrengen 25, eller kan også være plassert utenfor borehullet. Under operasjon av anordningen 20, kan data uthentes fra anordningens hukommelse 380 etter behov for å styre operasjonen av anordningen 20, deriblant aktivering av avbøyningsenheten 92.

Claims

1. Anordning for bruk i et borehull, hvor anordningen er av en type som omfatter en roterbar aksel og et hus for roterbart å understøtte en lengde av akselen for å rotere i den, en rotasjonsbegrensende anordning assosiert med huset for å begrense rotasjon av huset, karakterisert ved at rotasjonsbegrensningsanordningen omfatter flere rotasjonsbegrensende bærerenheter hvor hver rotasjonsbegrensende bæreenhet omfatter et antall deler for å gripe inn i en borehullvegg for å begrense rotasjon av huset, og hvor i det minste to av rotasjonsbegrensende bærerenheter er atskilt rundt omkretsen av huset og aksielt langs huset slik at rotasjonsbegrensende bærerenheter er forskjøvet aksielt langs huset.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at antallet rotasjonsbegrensende bærerenheter er atskilt i hovedsak jevnt langs omkretsen av huset.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst en del for å engasjere borehullveggen består av en rulle som har en rotasjonsakse i hovedsak perpendikulær til lengdeaksen av huset, og er orientert slik at rullen er i stand til å rulle rundt en rotasjonsakse av rullen som respons på en kraft utøvet på rullen, i hovedsak i retning av husets lengdeakse.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet består av et antall ruller.

5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at antallet av rotasjonsbegrensende bærerenheter er atskilt i det vesentlige jevnt rundt omkretsen av huset.

6. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at hver rulle består av en perifer overflate rundt en omkrets av rullen, og hvor den perifere overflate omfatter en kontaktoverflate for å engasjere borehullveggen for å begrense rotasjon av huset.

7. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at hver rulle består av en perifer overflate rundt en omkrets av rullen, og hvor den perifere overflate omfatter en kontaktoverflate for å engasjere borehullveggen for å begrense rotasjon av huset.

8. Anordning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at kontaktoverflaten består av den perifere overflate av rullen som er avsmalnet.

9. Anordning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at rullen er i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken den strekker seg radielt fra huset.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at den videre omfatter en forspenningsanordning for å forspenne rullen mot den utstrakte posisjon.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at forspenningsanordningen består av minst en fjær som virker mellom huset og rullen.

12. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet omfatter et antall sett av ruller atskilt aksielt langs huset, og hvor hvert sett av ruller består av et antall koaksiale ruller atskilt ved siden av hverandre.

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at den rotasjonsbegrensende anordning består av tre rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt i hovedsak jevnt langs omkretsen av huset, hvor hver rotasjonsbegrensende bærerenhet består av tre sett av ruller atskilt aksielt langs huset, og hvor hvert sett av ruller består av fire koaksiale ruller atskilt ved siden av hverandre.

14. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst en del for å engasjere borehullveggen består av et stempel.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet består av et antall stempler.

16. Anordning ifølge krav 14 eller 15, karakterisert ved at antallet rotasjonsbegrensende bærerenheter er anordnet fordelt i det vesentlige jevnt rundt omkretsen av huset.

17. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at hvert stempel består av en ytre kontaktoverflate for å engasjere borehullveggen for å begrense rotasjon av huset.

18. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at hvert stempel består av en ytre kontaktoverflate for å engasjere borehullveggen for å begrense rotasjon av huset.

19. Anordning ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at hvert stempel er i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken det strekker seg radielt fra huset.

20. Anordning ifølge krav 19, karakterisert ved at den videre omfatter en aktivatoranordning for å bevege stempelet mellom den tilbaketrukne posisjon og den utstrakte posisjon.

21. Anordning ifølge krav 20, karakterisert ved at aktivatoranordningen består av en hydraulisk pumpe.

22. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet består av et antall stempler atskilt aksielt langs huset.

23. Anordning ifølge krav 22, karakterisert ved at den rotasjonsbegrensende anordning består av fire rotasjonsbegrensende bærerenheter atskilt i hovedsak jevnt rundt omkretsen av huset, og hvor hver rotasjonsbegrensende bærerenhet består av et antall stempler atskilt aksielt langs huset.

24. Anordning ifølge krav 1,2,3,4,6,7,10,11,12,13,14,15,17,18,20,21,22 or 23, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet er plassert aksialt fra hver andre rotasjonsbegrensende bærerenhet.

25. Anordning ifølge krav 1,2,3,4,6,7,10,11,12,13,14,15,17,18,20,21,22 or 23, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet er forskjøvet aksialt i forhold til hver andre omkretsnærliggende rotasjonsbegrensende bærerenhet.

26. Anordning ifølge krav 1,2,3,4,6,7,10,11,12,13,14,15,17,18,20,21,22 or 23, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet er plassert rundt omkretsen av huset fra hver andre rotasjonsbegrensende bærerenhet.

27. Anordning ifølge krav 26, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet er forskjøvet aksialt i forhold til hver andre rotasjonsbegrensende bærerenhet.

28. Anordning ifølge krav 26, karakterisert ved at hver rotasjonsbegrensende bærerenhet er forskjøvet aksialt i forhold til hver andre omkretsnærliggende rotasjonsbegrensende bærerenhet.