NO328145B1 - Bronntraktor med utstyr for a avkjenne traktorhusforskyvning samt fremgangsmate for samme. - Google Patents

Bronntraktor med utstyr for a avkjenne traktorhusforskyvning samt fremgangsmate for samme. Download PDF

Info

Publication number
NO328145B1
NO328145B1 NO20053943A NO20053943A NO328145B1 NO 328145 B1 NO328145 B1 NO 328145B1 NO 20053943 A NO20053943 A NO 20053943A NO 20053943 A NO20053943 A NO 20053943A NO 328145 B1 NO328145 B1 NO 328145B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tractor
valve
fluid
gripper
pressure
Prior art date
Application number
NO20053943A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20053943L (no
NO20053943D0 (no
Inventor
Duane Bloom
Norman Bruce Moore
Phillip A Mock
Ernst Krueger
Original Assignee
Western Well Tool Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/745,400 external-priority patent/US7121364B2/en
Application filed by Western Well Tool Inc filed Critical Western Well Tool Inc
Publication of NO20053943D0 publication Critical patent/NO20053943D0/no
Publication of NO20053943L publication Critical patent/NO20053943L/no
Publication of NO328145B1 publication Critical patent/NO328145B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/18Anchoring or feeding in the borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/001Self-propelling systems or apparatus, e.g. for moving tools within the horizontal portion of a borehole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

En hydraulisk drevet traktor (100) tilpasset for å bevege seg fremover gjennom et borehull, hvilken traktor innbefatter et langstrakt legeme, bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106) og en ventilstyringssammenstilling (102) som er anbrakt i det langstrakte legemet. Bakre og fremre gripersammenstilling (104, 106) er tilpasset for selektivt inngrep med innsiden av et borehull. Ventilstyringssammenstillingen (102) innbefatter en griperstyringsventil (312) som leder trykkfluid til bakre og fremre gripersammenstilling (104, 106). Ventilstyringssammenstillingen (102) innbefatter også en fremdriftsstyringsventil (310) som leder fluid til et bakre eller fremre arbeidskammer for å drive legemet fremover i forhold til den aktiverte gripersammenstilling. Det kan anordnes bakre og fremre mekanisk aktiverte ventiler (322, 324) for å regulere griperstyringsventilens (312) stilling gjennom å påvise og signalisere når legemet har fullført et fremoverslag i forhold til en aktivert gripersammenstilling. Det kan anordnes bakre og fremre rekkefølgeventiler (314, 316) for å styre fremdriftsstyringsventilen (310) gjennom å påvise når gripersammenstillingen er helt aktivert. Videre anordnes det fortrinnsvis en trykkavlastningsventil (306) langs en tilførselsledning (302, 352) for å begrense trykket i fluidet som strømmer inn i ventilstyringssammenstillingen (102).

Description

BRØNNTRAKTOR MED UTSTYR FOR Å AVKJENNE TRAKTORHUSFORSKYVNING SAMT FREMGANGSMÅTE FOR SAMME
Den foreliggende patentsøknad krever prioritet fra amerikansk midlertidig patentsøknad med serienummer 60/446 644, inngitt 10.februar 2003, og amerikansk midlertidig patentsøknad med serienummer 60/448 163, inngitt 14.februar 2003.
Denne oppfinnelse vedrører i sin alminnelighet traktorer for flytting av utstyr gjennom passasjer, og nærmere bestemt en hydraulisk drevet traktor med et forbedret ventilsystem.
Det å kunne flytte utstyr gjennom vertikale, skråstilte og horisontale passasjer spiller en viktig rolle innenfor mange industrier, som for eksempel petroleums-, gruve- og kommuni-kasjonsindustrien. I petroleumsindustrien er det for eksempel ofte nødvendig å flytte bore-, intervensjons-, brønnkomplet-terings- og andre typer utstyr gjennom borehull som er boret ned i grunnen.
Én måte å flytte utstyr gjennom en brønn på er å bruke rote-rende boreutstyr. Ved tradisjonell rotasjonsboring borer man vanligvis vertikale og avvikende brønner ved å feste en rote-rende borkrone og/eller annet utstyr (sammen kjent som bunnhullsstreng = BHA (bottom hole assembly)) til enden av en stiv borestreng. Borestrengen er typisk bygget opp av en rekke sammenkoplede borerørsledd som strekker seg mellom bunnhullsstrengen og utstyr på jordoverflaten. Etter hvert som
borestrengen og borkronen føres ned i jorden, bores det ut en passasje. Et borefluid som for eksempel boreslam, pumpes fra overflateutstyr gjennom en innvendig strømningskanal i borestrengen og til borkronen. Borefluidet brukes til å kjøle ned og smøre kronen, samt å fjerne borerester og biter av stein fra borehullet. Borefluidet strømmer tilbake til overflaten og fører med seg borekakset og restene gjennom ringrommet mellom utsiden av borerøret og innsiden av borehullet/brønnen. Etter som borestrengen heves eller senkes i borehullet må man hele tiden tilføye eller fjerne borerørsledd på overflaten, noe som medfører betydelige kostnader og tids-bruk.
En annen måte å flytte utstyr i et borehull på innebærer bruken av brønnverktøyer som vanligvis kalles "traktorer". En traktor kan gripe fast i borehullet og skyve både seg selv og annet utstyr gjennom det. En selvdrevet traktor av denne ty-pen kan brukes til å skyve og trekke tilstøtende utstyr gjennom awiksbrønner eller horisontale brønner. Traktorer kan gjøres fast til stive borestrenger eller kan brukes sammen med kveilrørsutstyr.
Kveilrørsutstyr innbefatter som regel et ikke-stivt, ettergi-vende rør som i dette skrift ganske enkelt vil bli omtalt som "kveilrør", og gjennom hvilket traktoren tilføres driftsfluid. Driftsfluidet kan levere hydraulisk kraft for fremdrift av traktoren og utstyret, og kan i boreanvendelser brukes for å smøre borkronen. I slike systemer kan driftsfluidet også levere den kraft som er nødvendig for at traktoren skal kunne gripe brønnens innside. Sammenlignet med rotasjonsutstyr er bruken av kveilrør kombinert med traktor som regel mindre kostbar, enklere, mindre tidkrevende og gir bedre kontroll over hastighet og brønnbelastninger. I tillegg vil kveilrør, som en følge av større ettergivenhet og fleksibilitet, gjøre det mulig for traktoren å passere skarpere kurver i borehullet enn rotasjonsutstyr.
Som en følge av sin allsidighet kan selvdrevne traktorer brukes på mange områder. En traktor kan for eksempel brukes i forbindelse med brønnkomplettering og produksjonsarbeid ved produksjon av olje fra en oljebrønn, installasjon og vedlikehold av rørledninger, legging og flytting av kommunikasjonslinjer, borehullslogging, vasking og syrebehandling av sand og faste bestanddeler, opphenting av verktøyer og borerester o.l. Én type traktor har et langt legeme som kan festes i nedre ende av en borestreng. Legemet kan innbefatte én eller flere sammenføyde aksler som er tilknyttet et hus for en styringssammenstilling eller et ventilsystem.
Traktorer innbefatter som regel minst én anker- eller gripersammenstilling som er tilpasset for å kunne gripe innsiden av borehullet. Ved aktivering av gripersammenstillingen kan hydraulisk kraft fra driftsfluidet brukes til å drive legemet aksialt gjennom borehullet. Gripersammenstillingen er i et i lengderetningen bevegelig inngrep med traktorlegemet, slik at legemet og borestrengen kan bevege seg aksialt gjennom borehullet mens gripersammenstillingen er forankret i innsiden av passasjen. Amerikansk patent nr. 6 464 003, til Bloom et al., beskriver flere utførelser av en fluiddrevet gripersammenstilling. I én meget effektiv utførelse innbefatter gripersammenstillingen en flerhet av fleksible armer som utvider seg radialt gjennom samhandling mellom ramper og ruller for å gå i inngrep med og derved gripe innsiden av passasjen.
Traktorer er vanligvis konfigurert med to eller flere sett av gripersammenstiIlinger, noe som gir en mulighet for at minst én griper kan være forankret i borehullet til enhver tid. Gjennom denne konfigurasjon kan traktoren bevege seg stort sett uavbrutt gjennom passasjen. Bevegelse fremover i lengderetningen (med mindre noe annet angis, vil uttrykkene "lenge-retning" og "aksialretning" i dette skrift bli brukt om hverandre og refererer seg til traktorlegemets lengdeakse) oppnås ved å drive traktorlegemet fremover i forhold til en aktivert første gripersammenstilling (et "arbeidsslag" i forhold til den første gripersammenstilling) og samtidig bevege en tilbaketrukket andre gripersammenstilling fremover i forhold til traktorlegemet (et "tilbakestillingsslag" for den andre gripersammenstilling) . Ved eller nær fullførelsen av arbeidsslaget for den første gripersammenstilling aktiveres den andre gripersammenstilling, og den første gripersammenstilling trekkes tilbake. Deretter drives traktoren fremover mens den andre gripersammenstilling aktiveres (et arbeidsslag i forhold til den andre gripersammenstilling), og den tilbaketruk-ne første gripersammenstilling utfører et tilbakestillingsslag. Ved eller nær fullførelsen av disse respektive slag aktiveres den første gripersammenstilling, og den andre gripersammenstilling trekkes tilbake. Deretter gjentas arbeids-syklusen. På denne måten virker hver av gripersammenstillingene i en syklus av aktivering, arbeidsslag, tilbaketrekking og tilbakestillingsslag, hvilket resulterer i at traktoren beveger seg i lengderetningen.
Flere meget effektive traktorkonstruksjoner som gjør bruk av denne konfigurasjon, beskrives i amerikansk patent nr. 6 003 606, til Moore et al., der det beskrives flere utførel-ser av en traktor kjent som "Puller-Thruster Downhole Tool"; amerikansk patent nr. 6 241 031, til Beaufort et al.; og amerikansk patent nr. 6 347 674, til Bloom et al., som beskriver en "Elektrisk sekvensert traktor" (EST = Electrically Sequen-ced Tractor).
US-patent 6241031, som er nevnt overfor, beskriver en elekt-rohydraulisk styrt traktor som anvender et åpent system og som drives av fluid som pumpes til traktoren gjennom et løp som strekker seg frem til traktoren. Traktoren har et langstrakt hus og stempler festet i forhold til dette. To f rein-drift ssyl indre er i inngrep med huset og omslutter stemplene i huset. En f luidaktivert griper er festet til hver av f rein-drift ssyl indrene. En griperstyringsventilspindel har en førs-te posisjon hvor den styrer fluid til en første griper og en andre posisjon hvor den styrer fluid til en andre griper. En ende av ventilspindelen er utsatt for fluidtrykket fra en av fremdriftssylindrene, og den andre ende av spindelen er utsatt for fluidtrykket fra den andre fremdriftssylinder. Ventilspindelen veksler mellom to posisjoner etter som trykket i de to fremdriftssylindre endres.
WO-dokument 98/01651 beskriver et brønntraktorsystem hvor det anvendes fluid fra et lukket hydraulikksystem til å drive traktorsystemet. Et antall ventiler er benyttet for alterna-tivt å styre fluidet til et par traktorenheter som griper i borehullet og som forskyver traktorkroppen i borehullet. Ventilene blir omkastet mekanisk når traktorkroppen når en bestemt posisjon relativt til traktorenheten.
Som nevnt ovenfor, kan den kraft som kreves for å aktivere gripersammenstillingene, å skyve traktorlegemet fremover under arbeidsslagene og å tilbakestille gripersammenstillingen i lengderetningen under tilbakestillingsslagene, leveres gjennom trykksatt driftsfluid som tilføres traktoren via borestrengen. Det er typisk anordnet én eller flere strømnings-regulerende innretninger, som for eksempel ventiler, i traktorlegemet for å fordele driftsfluidet ut til traktorens gripersammenstillinger, skyvekamre og tilbakestillingskamre.
Enkelte traktortyper, herunder flere utførelse av "Puller-Thruster Downhole Tool", drives helt og holdent hydraulisk. Trykkfølsomme/trykkpåvirkelige ventiler vil typisk gå frem og tilbake mellom ulike stillinger basert på trykket i driftsfluidet på de ulike steder i traktoren. I én konfigurasjon kan en trykkfølsom ventil være i form av en sleideventil som i begge ender er åpen mot forskjellige fluidkamre eller - passasjer. Følgelig avhenger ventUstillingen av trykkforskjellen mellom fluidkamrene. Fluid ved et høyere trykk i et første kammer utøver en større kraft mot ventilen enn fluid ved et lavere trykk i et andre kammer, hvilket driver ventilen til én ytterstilling. Ventilen beveger seg til en annen ytterstilling når trykket i det andre kammer overstiger trykket i det første kammer. En annen type trykkfølsom ventil er i form av en fjærforspent sleideventil med minst én ende åpen mot fluid. Fluidtrykkraften er motsatt rettet av fjærens forspenningskraft, slik at ventilen kun åpnes eller lukkes når fluidtrykket overstiger en terskelverdi.
I andre konfigurasjoner kan traktorer forsynes med én eller flere ventiler som styres ved hjelp av elektriske signaler som sendes fra et styringssystem på overflaten, eventuelt på selve traktoren. For eksempel innbefatter ovennevnte EST både elektrisk styrte ventiler og trykkfølsomme ventiler. De elektrisk styrte ventiler styres ved hjelp av elektriske sty-resignaler som sendes fra en styreanordning anbrakt i traktorlegemet . For borearbeider kan det være at EST foretrekkes fremfor helhydrauliske traktorer fordi elektrisk styring av ventilene muliggjør en meget nøyaktig regulering av viktige boreparametere, som for eksempel hastighet, posisjon og driv-kraft .
Helhydrauliske traktorer, herunder flere utførelser av Puller-Thruster Downhole Tool, foretrekkes derimot for såkalte intervensjonsarbeider. Slik det benyttes i dette skrift, sik-ter uttrykket "intervensjon" til tilbakevending til en tidligere boret brønn med det formål å øke brønnproduksjonen, for derved å øke produksjonen. Etter hvert som brønnene blir eld-re, minsker produksjonen fra disse, av flere grunner. Dette gjør det nødvendig å "intervenere" med mange forskjellige verktøyer. Hydrauliske traktorer foretrekkes som regel fremfor elektrisk styrte traktorer i intervensjonsarbeider, fordi hydrauliske traktorer koster mindre å drive, og intervensjonsarbeider krever ikke nøyaktig styring av hastighet eller posisjon.
Traktorer som brukes sammen med kveilrørutstyr, er spesielt nyttige i intervensjonsarbeider, ettersom brønnene i mange tilfeller opprinnelig er boret ved hjelp av rotasjonsboreut-styr med kapasitet til å bore meget dype brønner. Det er dyrere å føre rotasjonsutstyret tilbake enn å føre inn en kveilrørenhet. I mange situasjoner vil kveilrørenheten imidlertid ikke være i stand til å rekke over lange avstander i borehullet uten hjelp av en traktor. Traktoren er spesielt nyttig når det gjelder å nå steder i avvikende eller horisontale brønner.
Fagfolk på området vil innse at traktorer av ovenfor generelt beskrevne type kan utsettes for mange ulike betingelser. For eksempel kan det, avhengig av anvendelse, være store varia-sjoner i driftsfluidets trykk, vekt og tetthet. Videre kan borehullets form og vinkel variere. Dessuten vil vekten av det utstyr traktoren må trekke og/eller skyve, variere for de ulike anvendelser.
Selv om traktorer vil kunne utsettes for mange ulike betingelser, har nærværende oppfinnere funnet at eksisterende traktorer, og da spesielt helhydrauliske traktorer, kun er konfigurert for å virke effektivt innenfor et forholdsvis lite spekter av betingelser. Dette kan utgjøre en betydelig svak-het som øker kostnadene og begrenser traktorenes virksomhet på feltet.
Det eksisterer derfor et ønske om et forbedret ventilsystem som gjør det mulig for en traktor å fungere effektivt ved et stort antall betingelser. I én utførelse kan et slikt ventilsystem styre traktordriften uavhengig av traktorens belast-. ning og hastighet. Det kan også være ønskelig at et slikt ventilsystem ikke skal utsettes for forhastede endringer i ventilstilling når det forekommer trykksvingninger i driftsfluidet. Det kan også foreligge et ønske om at et slikt ventilsystem beskytter de innvendige komponenter mot skade. I tillegg kan det være ønskelig at et slikt ventilsystem skal gjøre det mulig å drive traktoren forholdsvis rimelig og for-enkle betjeningen av traktoren på feltet ved å redusere eller eliminere de trinn som går på kalibrering, drift og feilsø-king i brønnen. Det kan også være ønskelig at et slikt ventilsystem skal være tilpasset bruk ved et stort antall forskjellige gjennomstrømningsmengder og være kompatibelt med et stort antall brønnhullsstrengkomponenter. I tillegg er det ønskelig at et slikt ventilsystem skal tillate høyeffektiv bevegelse gjennom å redusere unødvendig holdetid mellom trin-nene i funksjonsrekkefølgen.
Trykket i driftsfluidet i en traktor kan svinge kraftig etter hvert som ventilsystemet styrer fluid som skal aktivere gri-pere og/eller drive stemplene (eller andre lignende mekanis-mer) under traktorens bevegelse fremover gjennom passasjen. I enkelte anvendelser er det ikke uvanlig at trykket varierer med så mye som 1000 psi. Ved bruk på feltet har nærværende oppfinnere funnet at trykksvingningene kan gjøre annet utstyr ubrukelig eller inkompatibelt, spesielt dersom det andre utstyr er tilpasset for bruk innenfor et begrenset trykkområde. Som følge av dette kan brukeren få begrenset bruk for traktoren sammen med annet utstyr.
Videre har nærværende oppfinnere funnet at de store trykksvingninger legger uønskede utmattingssykluser på de innvendige traktorkomponenter og/eller de tilknyttede verktøyer. Dette kan begrense den forventede levealder for traktoren og/eller andre tilknyttede verktøyer, og kan dermed ha stor innvirkning på driftskostnadene som følger av traktorbruken.
Enn videre har nærværende oppfinnere funnet at trykkdrevne ventiler kan ha en tilbøyelighet til for tidlig veksling som følge av trykkspisser eller andre store svingninger i fluidtrykket. Testing har på tilsvarende vis vist at ventilene kan være spesielt utsatt for for tidlig veksling dersom traktorsystemet utsettes for store belastninger og/eller store dyna-miske trykkbølger ("vannslag"-virkning) som forårsakes av åpning og lukking av andre ventiler i styringssammenstillingen. I enkelte anvendelser kan for tidlig ventilveksling begrense traktorens funksjonsområde og effektivitet betraktelig.
I ulike utførelser av den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet et forbedret ventilsystem tilpasset bruk med en traktor, hvilket system overvinner de ovennevnte problemer med tidligere kjent teknikk. Disse utførelser representerer et stort fremskritt innenfor traktorområdet, og spesielt innenfor det området som omfatter brønnintervensjonsverktøyer. Sammenlignet med tidligere kjent teknikk kan enkelte utførel-ser av det forbedrede ventilsystem gi bedre kontroll over traktorbevegelsene og fungere meget effektivt innenfor et mye større parameterområde. Ved å sørge for bedre kontroll over fluidtrykket kan enkelte utførelser av det forbedrede ventilsystem dessuten forlenge levetiden til innvendige komponenter og dermed redusere driftskostnadene.
I ett aspekt omfatter en traktor for bevegelse av en komponent gjennom et borehull et langstrakt legeme på hvilket det er koplet bakre og fremre gripersammenstillinger som kan beveges i lengedetningen. Bakre og fremre gripersammenstilling drives fortrinnsvis hydraulisk for selektivt inngrep med en innside av borehullet. Bakre og fremre fremdriftssammenstilling er anordnet for å drive legemet gjennom borehullet i forhold til henholdsvis bakre og fremre gripersammenstilling. Det er anordnet en griperstyringsventil for å sende trykkfluid til bakre og fremre gripersammenstilling. Griperstyringsventilen har fortrinnsvis en første stilling for å lede trykkfluid til den bakre gripersammenstilling og en andre stilling for å lede trykkfluid til den fremre gripersammenstilling. Et vesentlig trekk er at det langs legemet er anbrakt en bakre og en fremre mekanisk betjent ventil for å påvise fremdrift av legemet i forhold til henholdsvis nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling, hvilket er en mekanisme som forbedrer tidsstyringen og effektiviteten av trak-torarbeidene. Spesielt står bakre og fremre mekanisk betjente ventil i fluidfdrbindelse med griperstyringsventilen for å få griperstyringsventilen til å forandre stilling etter at legemet har fullført et fremoverslag gjennom borehullet i forhold til nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling.
I et annet aspekt omfatter en traktor for bevegelse av en komponent gjennom et borehull et langstrakt legeme gjennom hvilket det strekker seg en innvendige kanal som leverer trykkfluid til en bunnhullsstreng. De bakre og fremre gripersammenstillinger er i lengderetningen forskyvbart koplet til det langstrakte legemet. Bakre og fremre gripersammenstilling drives fortrinnsvis hydraulisk for selektivt inngrep med en innside av borehullet. Det er anordnet en bakre og en fremre fremdriftssammenstilling for å drive legemet gjennom borehullet i forhold til henholdsvis bakre og fremre gripersammenstilling. Det er anordnet en griperstyringsventil for å sende trykkfluid til bakre og fremre gripersammenstilling. Griperstyringsventilen har fortrinnsvis en første stilling for å lede trykkfluid til den bakre gripersammenstilling og en andre stilling for å lede trykkfluid til den fremre gripersammenstilling. Det er også anordnet en fremdriftsstyringsventil i legemet, og denne har en første stilling for å lede trykkfluid til den bakre fremdriftssammenstilling og en andre stilling for å lede trykkfluid til den fremre fremdriftssammenstilling. En tilførselsledning leverer trykkfluid fra en forsyningskilde på overflaten til griperstyringsventilen og fremdriftsstyringsventilen. En trykkavlastningsventil er anbrakt i nevnte traktorlegeme for å regulere fluidtrykket i den innvendige kanal. Trykkavlastningsventilen regulerer også trykket i fluidet som strømmer inn gjennom traktorens ventilsystem. I én variant kan ventilsysternet innbefatte en start/stoppventil som hindrer fluid fra å strømme inn i griperstyringsventilen og fremdriftsstyringsventilen. Utløpet fra start/stoppventilen kan brukes til å styre trykkavlastningsventilen og dermed utgjøre en mekanisme for å slå av trykkavlastningsventilen etter ønske.
I ytterligere et aspekt omfatter en traktor for bevegelse av en komponent gjennom et borehull et langstrakt legeme gjennom hvilket det i lengderetningen strekker seg en innvendige kanal. Bakre og fremre gripersammenstillinger er forskyvbart koplet til det langstrakte legemet. Bakre og fremre gripersammenstilling drives fortrinnsvis hydraulisk for selektivt inngrep med en innside av borehullet. Bakre og fremre frem-drif tssammenstilling er tilpasset for å drive nevnte legeme gjennom borehullet i forhold til henholdsvis bakre og fremre gripersammenstilling. Det langstrakte legemet rommer et hydraulisk ventilsystem som er konfigurert for å motta en del av trykkfluidet fra den innvendige kanal og lede fluidet til den bakre eller fremre gripersammenstilling i ønsket rekkefølge for å bevirke bevegelse av traktoren gjennom borehullet. Det er anordnet en trykkavlastningsventil for å begrense fluidtrykket i den innvendige kanal og det hydrauliske ventilsystem, og hvor trykkavlastningsventilen er tilpasset for å avlufte fluid fra den innvendige kanal til et ringrom når fluidtrykket i den innvendige kanal overstiger en på forhånd valgt terskelverdi. En første fluidvei løper fra nevnte innvendige kanal og til det hydrauliske ventilsystem. En andre fluidvei løper fra den innvendige kanal og til trykkavlastningsventilen.
I enda et aspekt omfatter en anordning for bevegelse gjennom et borehull et langstrakt legeme som er utformet med en innvendig kanal som strekker seg gjennom dette i lengderetningen. Bakre og fremre gripersammenstillinger er forskyvbart koplet til det langstrakte legemet. Bakre og fremre gripersammenstilling drives fortrinnsvis hydraulisk for selektivt inngrep med innsiden av borehullet. Bakre og fremre frem-drif tssammenstillinger er tilpasset for å drive nevnte legeme gjennom borehullet i forhold til henholdsvis bakre og fremre gripersammenstilling. Det langstrakte legemet rommer et hydraulisk ventilsystem som er konfigurert for å motta en del av trykkfluidet fra den innvendige kanal og å lede fluidet til den bakre eller fremre gripersammenstilling i ønsket rekke-følge for å bevirke bevegelse av traktoren gjennom borehullet. Det er anordnet en trykkavlastningsventil for å begrense fluidtrykket i den innvendige kanal og det hydrauliske ventilsystem, og hvor trykkavlastningsventilen er tilpasset for å avlufte fluid fra den innvendige kanal og til et ringrom når fluidtrykket i den innvendige kanal overstiger en på forhånd valgt terskelverdi. En første fluidvei løper fra nevnte innvendige kanal og til det hydrauliske ventilsystem. En andre fluidvei løper fra den innvendige kanal og til trykkavlastningsventilen.
Disse og andre utførelser er ment å skulle ligge innenfor rammen av den oppfinnelse som beskrives i dette skrift. Disse og andre utførelser av den foreliggende oppfinnelse vil for fagfolk tydelig fremgå av den etterfølgende, detaljerte be-skrivelse av de foretrukne utførelser, som er forbundet med de vedlagte tegninger, idet oppfinnelsen ikke er begrenset til noen spesiell(e) av de beskrevne utførelser. Figur 1 er en prinsippskisse av hovedkomponentene i én ut-førelse av en traktor ifølge den foreliggende oppfinnelse, hvor denne brukes sammen med et kveilrør-system; Figur 2 er en perspektivtegning forfra av en foretrukket utførelse av traktoren; Figur 3 er en prinsippskisse som viser en foretrukket utfø-relse av en ventilstyringssammenstilling til bruk med traktoren; Figur 4 er et lengdesnitt som viser en foretrukket utførel-se av en trykkavlastningsventil; Figur 5 er en sprengtegning som viser komponentene i en foretrukket utførelse av en start/stoppventil; Figur 6 er et lengdesnitt som viser en foretrukket utførel-se av en lufteventilsammenstilling; Figurer 7A og 7B er sprengtegninger av en akselsammenstilling til bruk med traktoren; Figur 8 er et lengdesnitt som viser en foretrukket utførel-se av en stempel/tallerkenventil som er integrert i et stempel; Figur 9 er en sprengtegning av det midtre hus i ventilstyringssammenstillingen; Figur 10 er en sprengtegning av overgangsområdene som befinner seg i bakre og fremre ende av ventilstyringssammenstillingen; Figur 11 er en prinsippskisse som viser en annen foretrukket utførelse av en ventilstyringssammenstilling til bruk med den reverserbare traktor; Figur 12 er en perspektivtegning av en gripersammenstilling med ruller festet til armene, vist i tilbaketrukket eller ikke-gripestilling; Figur 13 er et tverrsnitt i lengderetningen av en gripersammenstilling med ruller festet til armene, vist i aktivert eller gripestilling; Figur 14 er en delvis gjennomskåret perspektivtegning av gripersammenstillingen på figur 12; Figur 15 er en sprengtegning av ett sett ruller for en arm i gripersammenstillingen på figur 14; Figur 16 er en perspektivtegning av en gripersammenstilling med ruller festet til skyveelementet; Figur 17 er en tverrsnitt i lengderetningen av en gripersammenstilling med ruller festet til skyveelementet; Figur 18 er en perspektivtegning av en tilbaketrukket gripersammenstilling med kneledd som bevirker radialforskyvning av armene; og Figur 19 er en tverrsnitt i lengderetningen av gripersammenstillingen på figur 18, vist i aktivert eller gripestilling. Figur 1 er en prinsippskisse som viser en hydraulisk traktor 100 i bruk for flytting av utstyr i en passasje. Traktoren vises brukt sammen med et kveilrørsystem 20 for boring og tilhørende brønnutstyr 32. Kveilrørboresystemet 20 kan innbefatte en strømtilførsel 22, rørtrommel 24, rørføring 26, rør-injektor 28 og kveilrør 30, som alle er velkjente innen fagområdet. Traktoren 100 er konfigurert for å bevege seg i et borehull med en innside 42. Det er sørget for et ringrom 40 mellom traktorens 100 utside og borehullets innside 42.
Brønnutstyret 32 kan innbefatte ulike typer utstyr som traktoren 100 er konstruert for å bevege i passasjen. Utstyret 32 kan for eksempel omfatte en perforeringskanonsammenstilling, en syrebehandlingssammenstilling, en sandvaskesammenstilling, en sammenstilling for setting av boringsplugg, en E-ledning, en sammenstilling for borehullsmålinger, en sammenstilling for foring av borehull, en MUB-sammenstilling (måling under boring) eller et fiskeredskap. Som et alternativ kan utstyret 32 omfatte en kombinasjon av disse. Dersom traktoren 100 brukes til boring, vil utstyret 32 fortrinnsvis innbefatte et MUB-system 34, en borkronemotor 36 og en borkrone 38, som alle er kjent innen fagområdet. Brønnutstyret 32 kan selvsagt innbefatte mange andre typer utstyr for andre anvendelser enn boring, for eksempel intervensjons- og kompletteringsanven-delser. Selv om utstyret 32 er vist i fremre ende av traktoren, kan brønnutstyret i alternative konfigurasjoner koples til bak eller foran traktoren.
Fagfolk vil forstå at en hydraulisk traktor av den viste type kan benyttes til å bevege et stort utvalg av verktøyer og utstyr i et borehull eller annen passasje. Traktoren kan for eksempel brukes ved brønnkomplettering og produksjonsaktiviteter, legging og vedlikehold av rørledning, legging og flytting av kommunikasjonslinjer, brønnhul1små1inger, vasking og syrebehandling av sand og faste bestanddeler, opphenting av verktøyer og borerester, o.l. I tillegg kan traktoren, selv om den foretrekkes brukt i intervensjonsarbeider, også brukes i boreanvendelser, herunder boring etter petroleum og malmfo-rekomster. Traktoren kan brukes i kombinasjon med ulike typer boreutstyr, herunder utstyr for rotasjonsboring og kveilrør-utstyr.
En fagperson vil forstå at komplettering av olje- og gass-brønner normalt krever at reservoaret logges (måles) ved hjelp av mange forskjellige følere/måleverdigivere. Disse fø-lere kan virke gjennom bruk av spesifikk motstand, radioakti-vitet, akustikk og lignende. Andre borehullsmålinger innbefatter måling av formasjonens inklinasjon og borehullets geometri, prøvetaking av formasjonen og produksjonsmålinger. Ved hjelp av en traktor kan disse kompletteringsaktiviteter utføres i et mangfold av avvikende og horisontale borehull. Traktoren kan for eksempel levere disse følere eller målever-digivere til det relevante sted eller den kan vente i stasjonær stilling mens det tas målinger på de ønskede punkter. Traktoren kan også brukes til å hente opp følere fra brønnen.
Eksempler på produksjonsaktiviteter som kan utføres med en hydraulisk traktor, innbefatter vasking og syrebehandling av sand og faste bestanddeler. Det er kjent at brønner noen ganger blir tilstoppet av sand, hydrokarbonrester og andre faste bestanddeler som hindrer fri gjennomstrømning av olje gjennom borehullet. For å fjerne disse borerestene føres spe-sialkonstruert vaskeutstyr til området, og det injiseres fluid for å vaske ut området. Fluidet og borerestene strømmer så tilbake til overflaten. Slikt utstyr innbefatter blant annet
syrevaskingsutstyr. Dette vaskeutstyret kan føres til det aktuelle området for å utføre vaskearbeidet og deretter føres
tilbake til overflaten ved hjelp av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen.
I et annet eksempel kan en hydraulisk traktor brukes til å hente opp gjenstander som for eksempel skadd utstyr og borerester, fra borehullet. Utstyr kan løsne fra borestrengen, eller gjenstander kan falle ned i borehullet. Disse gjenstander må hentes opp, ellers må borehullet plugges og forlates. Ettersom plugging og oppgivelse av et borehull er meget kostbart, foretrekkes det at gjenstanden hentes opp dersom dette er mulig. Det finnes innenfor industrien mange ulike verk-tøyer som kan brukes til å hente opp disse gjenstander. Ved denne anvendelsen brukes traktoren til transport av opphen-tingsverktøyer til det aktuelle sted, henting av gjenstanden, og deretter tilbakeføring av den opphentede gjenstand til overflaten.
I ytterligere et eksempel kan den hydrauliske traktor brukes ved kveilrørskompletteringer. Som kjent blir det stadig vik-tigere med utplassering av kontinuerlig kompletteringsbore-streng for innkjøring av produksjonsrør i områder hvor det ikke er ønskelig å skade ømfintlige formasjoner. Dette arbei-det krever installasjon og opphenting av helt sammenstilte kompletteringsborestrenger i borehull med overflatetrykk. Traktoren kan brukes i forbindelse med utplassering av tradisjonell hastighetsstreng og installasjoner av enkle primær-produksjons rør . Traktoren kan også brukes ved utplassering av kunstige løfteinnretninger som for eksempel gassløft, og strømningsregulerende innretninger i brønnen.
I ytterligere et eksempel kan en traktor brukes til service på tilstoppede rørledninger eller lignende passasjer. Det er ofte vanskelig å ha ettersyn med rørledninger på grunn av fy-siske begrensninger som for eksempel plassering på dypt vann eller nærhet til byområder. Det finnes i dag ulike typer ren-seinnretninger for rensing av rørledninger. Disse ulike type-ne renseutstyr kan festes til traktoren, slik at renseutsty-ret kan beveges i rørledningen.
I ytterligere et eksempel kan det benyttes en traktor for å bevege kommunikasjonslinjer eller -utstyr i en passasje. Det er ofte ønskelig å kunne kjøre eller bevege ulike typer kabler eller kommunikasjonslinjer gjennom ulike typer rør. Traktoren kan flytte disse kabler til ønsket sted i en passasje.
Figur 2 viser én foretrukket utførelse av traktoren 100, vist med bakre ende til venstre og fremre ende til høyre. Traktoren 100 omfatter vanligvis en midtre styringssammenstilling 102, en bakre gripersammenstilling 104, en fremre gripersammenstilling 106, en bakre fremdriftssylinder 108, en fremre fremdriftssylinder 114, en bakre akselsammenstilling 118, en fremre akselsammenstilling 124, rørkoplingssammenstillinger 116 og 129 og bøyeledd eller overgangsstykker 120 og 128. Rørkoplingssammenstillingen 116 er anbrakt langs bakre ende av den bakre akselsammenstilling 118 for å kople borestrengen (for eksempel kveilrør) til den bakre akselsammenstilling 118. Den bakre gripersammenstilling 104, bakre fremdriftssylinder 108 og bøyeledd 108 er satt sammen ende mot ende, og er alle i aksialt, forskyvbart inngrep med den bakre akselsammenstilling 118. Tilsvarende er den fremre gripersammenstilling 106, fremre fremdriftssammenstilling 114 og bøyeledd 128 satt sammen ende mot ende og er i aksialt, forskyvbart inngrep med den fremre akselsammenstilling 124. Rørkoplings-sammenstillingen 129 er fortrinnsvis konfigurert for å kople traktoren 100 til brønnutstyr 32, som vist på figur 1. Den bakre akselsammenstilling 118, styringssammenstillingen 102 og den fremre akselsammenstilling 124 er aksialt stasjonære i forhold til hverandre, og omtales i dette skrift stort sett som traktorens legeme. Traktorlegemet er vanligvis aksialt stasjonært i forhold til borestrengen og brønnutstyret.
Gripersammenstillingene 104, 106 og fremdriftssylinderne 108, 114 er aksialt forskyvbare langs legemet for at traktoren 100 skal kunne trekke og/eller skyve brønnutstyr 32 med ulik vekt gjennom borehullet (eller passasjen). I én utførelse kan traktoren 100 trekke og/eller skyve en totalvekt på 100 pund (ca. 45 kg) i tillegg til vekten av selve traktoren. I ulike andre utførelser kan traktoren trekke og/eller skyve en totalvekt på 500, 3000 og 15000 pund (ca. 225, 1350 og 6800 kg) .
For å forhindre skade på den omkringliggende formasjon eller foringsvegg er gripersammenstillingene 104, 106 fortrinnsvis konstruert slik at de begrenser den radiale gripebelastning (dvs. kraft) som utøves mot en flate. I én utførelse utøver ikke gripersammenstillingene mer enn 25 psi (ca. 172 kPa) mot en flate som omslutter traktoren. Denne utførelse er spesielt nyttig i mykere formasjoner som for eksempel gumbo. I forskjellige andre utførelser utøver ikke gripersammenstillingene 104, 106 mer enn 100, 3000 og 50000 psi (ca. 690, 20700 og 345000 kPa) mot en flate som omslutter traktoren. Ved radiale gripebelastninger på 50000 psi (ca. 345000 kPa) eller mindre
kan traktoren som regel trygt brukes i stålrørsforinger.
Traktoren 100 mottar fortrinnsvis trykksatt driftsfluid fra en forsyning på overflaten. En tilførselsledning strekker seg ned fra overflaten og går gjennom en innvendig kanal i traktoren for å levere driftsfluid til brønnutstyret. Etter som driftsfluidet strømmer gjennom den innvendige kanal ledes en del av fluidet til styringssammenstillingen 102 for å levere hydraulisk kraft til traktoren. Nærmere bestemt rommer styringssammenstillingen 102 et ventilsystem som fordeler driftsfluid til og fra gripersammenstillingene 104, 106 og fremdriftssylinderne 108, 114 for å styre traktorbevegelsen. Foretrukne utførelser av styringssammenstillingen og ventilsystemet beskrives nærmere i det etterfølgende. Ved å benytte patentbeskrivelsen og tegningene i den foreliggende patent-søknad sammen med konstruksjonsprinsipper og prinsipper for planlegging av plassfordeling som for fagpersoner er kjent gjennom nærværende søkers sameide amerikansk patent nr. 6 347 674 og amerikansk patent nr. 6 679 341, vil en person med alminnelige kunnskaper innenfor fagområdet kunne forstå hvordan man bygger en traktor med et forbedret ventilsystem som beskrevet i dette skrift.
Traktoren 100 kan ha en hvilken som helst ønsket lengde, men for anvendelse på et oljefelt er lengden typisk ca. 25 til 35 fot (7,6 til 10,7 m). Traktorens maksimumsdiameter vil variere med hullstørrelsen, behovet for skyvekraft og de innsnev-ringer som traktoren må passere. Gripersammenstillingene 104, 106 kan utformes for arbeid i borehull av forskjellige stør-relser, men er typisk konfigurert for å utvide seg til en diameter på 3,75 til 7,0 tommer (ca. 95 til ca. 178 mm).
Bøyeovergangene 120 og 128 er fortrinnsvis hule konstruk-sjonselementer som utgjør et område med mindre bøyestivhet (dvs. større bøyelighet). Dette området med mindre bøyestiv-het legger til rette for at traktoren skal ha evne til å passere skarpe kurver. I én foretrukket utførelse er overgangs-stykkene laget av et materiale med liten bøyningsstyrke, for eksempel kobberberyllium (CuBe) og/eller titan. Til tider vil det være anvendelser som gjør det nødvendig å bruke ikke-magnetiske materialer i traktoren. Ellers kan det, avhengig av hvilke krav som stilles til traktorens evne til å svinge, og de derav følgende belastninger, benyttes ulike typer rustfritt stål i mange deler av traktoren. Rørkoplingssammenstillingen 116 kopler fortrinnsvis bakre ende av den bakre akselsammenstilling 118 til en kveilrørbo-restreng, fortrinnsvis via en gjengeforbindelse. Som nevnt ovenfor, kan det også anbringes brønnutstyr i bakre ende av traktoren, koplet til rørkoplingssammenstilling 116. I en typisk operasjon vil imidlertid rørkoplingssammenstillingen 129 være koplet til brønnutstyr. Tilkoplingsgjengene på rør-koplingssammenstUlingene er fortrinnsvis API-gjenger eller merkevarebeskyttede gjenger (for eksempel Hydril forings-gjenger). Rørkoplingssammenstillingene kan ferdigstilles til et bestemt dreiemoment, for eksempel 1000-3000 Ibs ft, (ca. 1350-4060 Nm) ved hjelp av tradisjonelt utstyr (tenger). Rør-koplingssammenstillingene kan lages av mange forskjellige materialer, herunder CuBe, stål og andre metaller.
Som nevnt ovenfor, utgjør bakre og fremre akselsammenstilling 118 og 124 sammen med styringssammenstillingen 102 traktorens legeme 100. Bakre og fremre akselsammenstilling 118 og 124 er fortrinnsvis begge utformet med en del som har en utvidet diameter, hvor denne del danner et stempel. Det bakre og fremre stempel har fortrinnsvis utvendige diametere som i alt vesentlig er lik den innvendige diameter i bakre og fremre fremdriftssylinder 104, 108. Bakre og fremre stempel er forskyvbart anbrakt i bakre og fremre fremdriftssylindere 104, 108 og deler innsiden av hver sylinder i et arbeidskammer og et tilbakestillingskammer. Følgelig utgjør bakre og fremre fremdriftssylinder 104, 108, i det minste delvis, bakre og fremre fremdriftssammenstillinger som er konfigurert for å bevege traktorlegemet fremover gjennom borehullet i forhold til den bakre og fremre gripersammenstilling. Selv om foretrukne utførelser av traktoren gjør bruk av bakre og fremre fremdriftssylindere, vil man forstå at det for å bevirke fremdrift av traktorlegemet kan benyttes mange forskjellige bakre og fremre fremdriftssammenstillinger.
Som vil fremgå mer detaljert av den etterfølgende beskrivel-se, blir trykkfluid skiftevis ført til arbeidskammeret i bakre eller fremre fremdriftssylinder for å drive legemet fremover gjennom borehullet når den bakre eller fremre gripersammenstilling er forankret i innsiden. Trykkfluid føres skiftevis til tilbakestillingskammeret i den bakre eller fremre fremdriftssylinder for å sette den bakre eller fremre gripersammenstilling tilbake i stilling i forhold til legemet (dvs. som en forberedelse til et nytt arbeidsslag) mens den bakre eller fremre gripersammenstilling tas ut av inngrep. Således beveger traktoren seg skrittvis gjennom borehullet ved å skyve seg fremover i forhold til den bakre eller fremre gripersammenstilling.
Bakre og fremre akselsammenstilling 118 og 124 kan lages i et hvilket som helst hensiktsmessig materiale. I én foretrukket utgave lages akslene av et bøyelig materiale som for eksempel CuBe, for å gjøre det mulig for traktoren 100 å passere skarpere kurver. I andre utførelser brukes det ikke CuBe, ettersom dette er forholdsvis kostbart. Andre akseptable materialer innbefatter titan og stål (der hvor det er tilstrekkelig å ha liten bøyelighet). I en foretrukket konfigurasjon innbefatter hver aksel en midtre, innvendig boring som sammen delvis danner den innvendige kanal for gjennomstrømning av trykksatt driftsfluid til brønnutstyret og til styringssammenstillingen 102. Boringen i hver av akselsammenstillingene strekker seg fortrinnsvis over hele akselens lengde. Hver aksel kan også innbefatte flere andre passasjer for gjennom-strømning av fluid til gripersammenstillingene og fremdriftssylinderne. Disse fluidpassasjer varierer i lengde og er lik eller mindre enn traktorens totallengde. Det kan bores flere fluidkanaler i akselen for samme funksjon, for eksempel for tilførsel til et enkelt fremdriftskammer. Boringen og de andre innvendige fluidkanaler er fortrinnsvis anordnet slik at de gir minst mulig belastning og gir nok plass og styrke til andre konstruksjonskjennetegn, som for eksempel stemplene som er forskyvbart anbrakt i sylinderne. Fortrinnsvis er hver av akslene forsynt med gjenger i én ende for tilkopling til borerørkoplingssammenstillingene 116 og 129, og med en flens i den andre ende for å gjøre det mulig å bolte denne til styringssammenstillingen 102.
Fagfolk vil forstå at den i dette skrift beskrevne traktor 100 er spesielt egnet til intervensjonsanvendelser. Selv om intervensjonstraktorer kan lages i en hvilken som helst stør-relse, brukes de typisk i 5 tommers (127 mm) eller 7 tommers (178 mm) foringsrør. Den innvendige diameter i et 5 tommers foringsrør kan variere fra 4,5 tommer (114 mm) til 4,8 tommer (122 mm). Den innvendige diameter i et 7 tommers foringsrør kan variere fra 5,8 tommer (147 mm) til 6,4 tommer (163 mm). Hovedkonstruksjonsdelene i traktoren 100 er akslene 118 og 124. I en foretrukket utførelse har akslene en utvendig diameter på 1,75 tommer (44,5 mm) og en innvendig boringsdiame-ter på 0,8 tommer (20,3 mm). De øvrige fluidkanaler i akslene er helst mindre. Stemplene kan ha varierende utvendig diameter.
Den i dette skrift beskrevne traktor 100 er meget driftssik-ker og effektiv ved intervensjonsanvendelser. Tidligere kjente intervensjonsverktøyer som gjør bruk av rotasjonsbore-strenger, er så mye som 150% dyrere enn den viste traktor 100 brukt sammen med kveilrørsutstyr. Dertil er traktoren 100 mer tidssparende, ettersom man unngår den lange oppriggingstiden som er forbundet med rotasjonsutstyr. Videre er det spesielt fordelaktig å bruke kveilrør ved betjening av perforeringska-noner.
Traktoren 100 drives i det minste delvis hydraulisk ved hjelp av driftsfluidet som pumpes ned gjennom borestrengen, for eksempel saltlake, sjøvann, boreslam eller en annen hydraulikk-væske. Som nevnt ovenfor, vil det samme fluidtilførselsled-ning som driver brønnutstyret 32 (se figur 1), fortrinnsvis også drive traktoren. Dette gjør det unødvendig å anordne flere fluidkanaler i verktøyet. Det benyttes fortrinnsvis flytende saltlake eller sjøvann i et åpent system. Alterna-tivt kan man om ønskelig benytte fluid i et lukket system. Idet det igjen henvises til figur 1, vil driftsfluid ved bruk strømme fra borestrengen 30 gjennom traktoren 100 og ned til brønnutstyret 32.
Styringssammenstillingen 102 inneholder fortrinnsvis en flerhet av hydraulisk og/eller elektrisk betjente ventiler som er konfigurert for selektiv regulering av strømmen av driftsfluid til og fra gripersammenstillingene 104 og 106 og til og fra fremdriftssylinderne 108 og 114 for å bevirke bevegelse av traktoren. Det er underforstått at uttrykket "ventil", slik det brukes i dette skrift, er et generelt uttrykk som i sin alminnelighet referer seg til en hvilken som helst innretning som kan regulere eller styre fordelingen av fluid. Ventilene som befinner seg inne i styringssammenstillingen 102, styres fortrinnsvis helt og holdent hydraulisk. Hydraulisk styrte ventiler er som regel mer anvendbare enn elektrisk styrte ventiler, spesielt for intervensjonsanvendelser, fordi de er rimeligere og som regel sikrere i bruk i kombinasjon med bestemte typer brønnutstyr, som for eksempel perfo-reringskanoner. I tillegg gjør hydraulisk styrte ventiler at man ikke behøver elektroniske komponenter, noe som dermed sparer plass og muliggjør større innvendige strømningskana-ler. Som en følge av dette er traktorer som gjør bruk av hydraulisk styrte ventiler, som regel raskere og kraftigere enn traktorer som gjør bruk av elektrisk styrte ventiler. Foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse beskriver et forbedret ventilsystem som gir en betydelig forbedring i forhold til hittil kjente ventilsystemer. For eksempel vil utførelser av det forbedrede ventilsystem som beskrives i dette skrift, gi mye større kontroll over traktorbevegelsen sammenlignet med eksisterende hydraulisk styrte traktorer. Det forbedrede ventilsystem gir også en bedre regulering av fluidtrykk og gjør det mulig for traktoren å operere effektivt innenfor et større parameterområde. Videre er det forbedrede ventilsystem konfigurert for å øke driftssikkerheten og forlenge levetiden til de innvendige komponenter, noe som dermed vil spare tid og redusere kostnader.
Idet det henvises til figur 3, er det i illustrasjonsøyemed skjematisk vist én foretrukket utførelse av et forbedret ventilsystem 300. Den del av ventilsystemet 300 som rommes inne i styringssammenstillingen 102, innbefatter generelt en start/stoppventil 308, en fremdriftsstyringsventil 310 (eller hovedrekkefølgeventil), en griperstyringsventil 312 (eller pilotventil), en bakre rekkefølgeventil 314, en fremre rekke-følgeventil 316, en bakre lufteventil 318, en fremre lufteventil 320 og en trykkreduksjonsventil 326. I tillegg er det anordnet en trykkavlastningsventil 3 06 som regulerer inn-gangstrykket i den innvendige kanal. Trykkavlastningsventilen 306 er fortrinnsvis inkludert i styringssammenstillingen. Den kan imidlertid plasseres et annet sted, for eksempel på overflaten.
For på effektivt vis å kunne styre rekkefølgen av ventilfunk-sjoner er det ønskelig å kunne påvise når traktorlegemet har fullført et fremoverslag i forhold til den forankrede bakre eller fremre gripersammenstilling. På grunn av trykksvingninger i ventilsystemet er bruken av trykkpåvirkelige ventiler ikke alltid så virkningsfull når det gjelder å påvise og signalisere slutten av et fremoverslag. Følgelig omfatter én utførelse av et forbedret ventilsystem for en intervensjons-traktor minst én mekanisk aktivert ventilmekanisme i frem-driftsstyringssammenstillingen for raskt og nøyaktig å kunne påvise og signalisere fullførelsen av et stempelslag.
I én foretrukket utførelse er den mekanisk aktiverte ventil en tallerkenventil som er integrert i stempelet. Idet stempelet fullfører slaget, aktiveres tallerkenventilen (eller en annen mekanisk aktivert ventil) på mekanisk vis for å åpne en lukking og dermed muliggjøre fluidstrømning gjennom en passasje. Som en følge av dette kan utløpsstrømmen fra tallerkenventilen brukes til å aktivere eller styre en annen ventil. Bruken av en tallerkenventil for å påvise enden av stempelslaget, i stedet for en trykkpåvirkelig ventil, gir økt yteevne og driftssikkerhet for den hydrauliske styringssammenstilling.
Figur 3 er en prinsipptegning av en bakre stempel/tallerkenventil 322 og en fremre stempel/tallerkenventil 324 som begge samvirker med ventilene i styringssammenstillingen 102 for å styre traktorbevegelsen. Som vil bli beskrevet nærmere neden-for, er den bakre og fremre stempel/tallerkenventil 322, 324 fortrinnsvis integrert i det bakre og fremre stempel på den bakre og fremre akselsammenstilling. I foretrukne utførelser er bakre og fremre stempel/tallerkenventil 322, 324 fortrinnsvis i alt vesentlig identiske når det gjelder konstruksjon og virkemåte.
Under fortsatt henvisning til figur 3 er det vist én utførel-se av et forbedre ventilsystem hvor traktoren mottar trykkfluid fra overflaten gjennom en tilførselsledning 302. Idet fluidet strømmer inn i den innvendige kanal i traktorlegemet, ledes en del av fluidet fra tilførselsledningen 302 og til en trykkavlastningsventil 306 langs strømningsveien 352. I tillegg ledes en del av fluidet fra tilførselsledningen 302 og til start-stoppventilen 308 langs strømningsveien 350. Det resterende trykkfluid strømmer gjennom den innvendige kanal til brønnutstyret langs strømningsveien 303.
I den viste utførelse regulerer trykkavlastningsventilen 306 fluidtrykket i tilførselsledningen 302. Som følge av dette vil trykkavlastningsventilen 306 også regulere trykket i "arbeidsfluidet" som strømmer inn i start-stoppventilen 308 langs strømningsveien 350. Arbeidsfluidet sørger for hydraulisk kraft som bevirker traktorbevegelse. Følgelig vil man forstå at trykkavlastningsventilen regulerer trykket i fluidet som strømmer inn i gripersammenstillingene 104, 106 og fremdriftssylinderne 108, 114 (se figur 2). Enn videre regulerer trykkavlastningsventilen 306 trykket i fluidet som leveres til brønnutstyret langs strømningsveien 303. Selv om trykkavlastningsventilen helst er anbrakt inne i styringssammenstillingen (som vist på figur 3), kan den også anordnes andre steder, som for eksempel langs andre partier av traktoren eller på overflaten.
I en foretrukket utførelse har trykkavlastningsventilen 3 06 en regulerbar åpning som åpner seg som en funksjon av fluidtrykket. Dersom trykket i tilførselsledningen 3 02 stiger raskt, vil den regulerbare åpning åpne seg mer for å slippe ut mer fluid. Som en følge av dette reagerer trykkavlastningsventilen 306 raskt, og fluid i tilførselsledningen 302 kan med fordel holdes ved et regulert trykk.
Når trykkforskjellen mellom tilførselsledningen 302 og ringrommet 40 under drift stiger over en på forhånd valgt terskelverdi, åpner trykkavlastningsventilen 306 seg for å slippe ut fluid til ringrommet 40, og reduserer dermed trykket i tilførselsledningen. I ulike utførelser er den på forhånd valgte terskelverdi for differensialtrykket helst minst 600 psi, 800 psi, 900 psi, 1100 psi, 1200 psi, 1400 psi og 1600 psi (ca. 4140, 5520, 6210, 7590, 8270, 9650 og 11030 kPa).'I en foretrukket utførelse er den på forhånd valgte terskelverdi 1400 psi (ca. 9650 kPa). Under bestemte forhold kan det også være ønskelig med andre på forhånd valgte ters-kelverdier for trykk. Trykkavlastningsventilen er fortrinnsvis dimensjonert for å lede fluide til ringrommet 40 ved en største gjennomstrømningsmengde på opp til 20 til 25 gallon per minutt (76 til 95 liter per minutt). I foretrukne utfø-relser kan man velge å gjøre trykkavlastningsventilen 306 ikke operativ (dvs. den slås av) når det for bestemte arbei-der er ønskelig å levere høytrykksfluid til brønnutstyret.
Trykkavlastningsventilen 306 er spesielt nyttig når den brukes med ventilsystemer som bruker en forholdsvis stor pro-sentandel av strømmen gjennom tilførselsledningen 3 02 til å drive traktoren. Ventilsystemer som bruker en stor prosentan-del av systemstrømmen, genererer typisk store trykksvingninger i systemet under drift. For eksempel vil forandringen i ventilstilling når traktoren fullfører et arbeidsslag, kunne føre til en midlertidig stans i strømmen av fluid gjennom systemet. Uten trykkavlastningsventilen ville strømningsre-duksjonen gi en stor svingning i systemtrykk, noe som vil kunne føre til støtvis bevegelse, ustabile ventiler eller stans i traktoren. Følgelig vil fagfolk forstå at de utførel-ser av trykkavlastningsventilen 306 som beskrives i dette skrift, representerer et stort fremskritt innenfor traktor-feltet.
Idet det henvises til figur 4, er det vist et tverrsnitt av de innvendige komponenter 400 i én foretrukket utførelse av en trykkavlastningsventil. Trykkavlastningsventilen er fortrinnsvis en pilotstyrt, fjærbelastet toposisjonsventil som styres ved hjelp av trykket i fluidveien 354 fra start/stoppventilen 308 (som vist på figur 3). De innvendige komponenter 400 i trykkavlastningsventilen omfatter generelt et legeme 402 utformet med et hult indre, og en forskyvbart i det indre hulrom anbrakt sleide 404. En første og andre inn-løpsåpning 430, 432 og første og andre utløpsåpning 434, 436 er laget gjennom legemet 402 for å sørge for fluidforbindelse med det indre hulrom.
I den viste utførelse er en fjaerinnsats 414 koplet til venstre ende av sleiden 404 via en kule 412. Fjaerinnsatsen 414 og sleiden 404 er aksialt stasjonære i forhold til hverandre. Høyre ende av innsatsen 414 holdes forskyvbart inne i legemet 404 ved hjelp av en holder 410. En spiralfjær 422 strekker seg omkring et midtparti av fjærinnsatsen 414. Som vist, er venstre ende av fjæren 422 i kontakt med en fast stopper 426, noe som forhindrer at fjæren 422 beveger seg vekk fra legemet 402 (til venstre på figur 4). Fjæren 422 presses fortrinnsvis sammen mellom den faste stopper 426 og en flens 428 på innsatsen 414. Fjæren 422 bevirker en forspenningskraft som driver innsatsen 414 og sleiden 404 vekk fra legemet 402 (til høyre på figur 4). Trykkavlastningsventilen er fortrinnsvis konfigurert slik at forspenningskraften varierer etter trykket i ringrommet, slik at trykkavlastningsventilen virker ut fra en trykkforskjell mellom tilførselsledningen og ringrommet. En stopper 406 er anbrakt i huset 402 for å begrense sleidens 404 forskyvning mot høyre. En styrespindel 418 er forskyvbart anbrakt i styresammenstillingen 416 på en slik måte at den venstre ende av spindelen 418 er i berøring med den høyre ende av sleiden 404.
Figur 4 viser de innvendige komponenter 400 i trykkavlastningsventilen i en åpen stilling hvor trykkfluid kan strømme gjennom. I drift strømmer trykkfluid inn i styresammenstillingen 416 gjennom en styreåpning 420. Fluidet strømmer inn i et kammer 424 hvor fluidtrykket virker mot én ende av styre-spindelen 418. Når sleiden er i kontakt med stopperen 406, blokkeres innløpsåpningene, slik at intet fluid kan strømme gjennom trykkavlastningsventilen. Når fluidtrykket er tilstrekkelig til å overvinne fjærens forspenningskraft, beveger spindelen 418 seg mot venstre og får dermed sleiden 404 til å forskyve seg mot venstre gjennom legemet 402. Etter hvert som sleiden 404 beveger seg mot venstre, presses fjæren 422 sammen. Etter hvert som sleiden 4 04 forskyver seg mot venstre i forhold til legemet 402, åpner innløpsåpningene 430, 432 seg for å slippe fluid inn i det hule indre av legemet. Fluidet strømmer rundt sleiden og ut gjennom utløpsåpningene 434, 436, fortrinnsvis til ringrommet. Som følge av sleidens og innløpsåpningenes konfigurasjon åpner den første og andre innløpsåpning 430, 432 seg ytterligere etter som sleiden beveger seg videre mot venstre for å slippe mer fluid gjennom. I en foretrukket konfigurasjon er den første og andre innløp-såpning 43 0, 432 forskjøvet i forhold til hverandre, slik at den første innløpsåpning 430 åpner seg før den andre innløp-såpning 432. Følgelig vil trykkavlastningsventilen kun slippe ut en liten mengde fluid når fluidtrykket kun ligger litt over terskelverdien. Når fluidtrykket er vesentlig høyere enn terskelverdien, vil imidlertid både den første og den andre innløpsåpning 430, 432 være åpne for å slippe en større flu-idmengde gjennom.
Idet det igjen henvises til figur 3, vil trykkavlastningsventilen 306 med fordel gi en mulighet for å regulere trykket i fluidet som leveres både til ventilsystemet (via strøm-ningsveien 350) og til brønnutstyret (via strømningsveien 303). Én fordel ved dette arrangementet er at fluidet som strømmer inn via ventilsystemet, reguleres uavhengig av traktorens belastning og hastighet. En annen fordel er at ventilsystemet beskyttes mot store trykksvingninger som kan skade den innvendige utrustningen. En annen fordel er at traktoren forhindres fra plutselig å skyte fart eller stanse som en følge av store trykksvingninger i tilførselsledningen. Enn videre er traktoren mer kompatibel med brønnutstyr fordi trykket i strømningsveien 303 er styrt. Dessuten vil det styrte trykk gjøre det mulig å bruke foretrukne utførelser av traktoren over et mye større spekter av gjennomstrømnings-mengder. Det utvidede spekter gir enda større muligheter for å bruke traktoren med et stort utvalg av brønnutstyr innenfor forskjellige anvendelsesområder.
Idet det igjen henvises til figur 3, ledes fortrinnsvis en del av trykkfluidet fra tilførselsledningen 3 02 (dvs. innvendige kanal) til strømningsveien 350 for å levere hydraulisk kraft til bevegelse av traktoren gjennom borehullet. Det er fortrinnsvis anordnet et filter 304 langs strømningsveien 350 for fjerning av partikler fra fluidet. Fjerning av store partikler fra fluidet beskytter innvendige ventilkomponenter (f.eks. sleiden i ventilen) som brukes for å styre traktordriften.
Som vist på figur 3, strømmer trykkfluidet i strømningsveien 350 inn i start/stoppventilen 308. Start/stoppventilen 308 er fortrinnsvis en forstyrt, fjærbelastet, indeksert, toposisjons toveisventil som styres ved hjelp av trykket i fluidet i strømningsveien 350. I lukket stilling vil start/stoppventilen 3 08 hindre fluid fra å strømme gjennom ventilsystemet, og derved gjøre traktoren ikke-operativ. I åpen stilling lar start/stoppventilen 308 fluid strømme gjennom til strøm-ningsveien 354. Trykkfluidet i strømningsveien 354 strømmer til fremdriftsstyringsventilen 310 og trykkreduksjonsventilen 326 og muliggjør derved drift av traktoren. Start/stoppventilen 308 er konfigurert for å bevege seg til åpen stilling når fluidtrykket i strømningsveien 350 (dvs. tilførselsled-ningen) overstiger en på forhånd valgt terskelverdi for trykk. Start/stoppventilen 308 har imidlertid en indeksering som er slik at man kan velge å hindre ventilen fra å åpne seg når fluidtrykket overstiger den på forhånd valgte terskelverdi.
Idet det henvises til figur 5, er det vist en sprengtegning av én foretrukket utførelse av en start/stoppventil 308. Hovedkomponentene i start/stoppventilen 3 08 omfatter generelt et legeme 502 som er utformet med et hult indre og en forskyvbart i det indre hulrom anbrakt sleide 506. Den forskyvbare sleide 506 er fortrinnsvis i en første ende koplet til en fjærinnsats 524 via en kule 522. I én utførelse er kulen 522 laget av rustfritt stål. Sleiden 506 er fortrinnsvis i en andre ende koplet til en indekseringshylse 510 med et av-standsstykke 512 plassert mellom disse. En indekseringssty-ring 508 strekker seg gjennom en midtre del av indekseringshylsen 510, og en pakning 514 er anbrakt mellom disse. Sleiden 506, indekseringsstyringen 508 og indekseringshylsen 510 er alle forskyvbart anbrakt i legemet 502. Fjærinnsatsen 524 er fortrinnsvis koplet til en første ende av legemet 502 ved hjelp av en holder 504 med et spor i. Fjærinnsatsen er konfigurert for å drive sleiden 506 til lukket stilling. En styresammenstilling 520 er fortrinnsvis koplet til en andre ende av legemet 502 via en holder 518. Når fluidtrykket er høyt nok, presser styresammenstillingen 520 fjæren på fjærinnsatsen 524 sammen for å få indekseringshylsen 510 til å skifte stilling og bevege sleiden til åpen stilling.
Når trykket i strømningsveien 350 under drift stiger over en på forhånd valgt terskelverdi (f.eks. 900 psi), vil fluidtrykket virke på styresammenstilling 520, som igjen får indekseringshylsen 510 til å dreie seg om indekseringsstyringen 508. Indekseringshylsens 510 rotasjonsstilling avgjør om start-stoppventilen 308 åpner seg eller forblir lukket etter som fluidtrykket stiger over den på forhånd valgte terskelverdi. Således utgjør start-stoppventilen 308 en mekanisme for å slå traktoren av og på gjennom å variere inngangstryk-ket. Dersom indekseringshylsen 510 befinner seg i av-stilling, vil en trykksyklus (for eksempel å senke trykket til 0 psi og deretter øke det til 900 psi igjen) flytte indekseringshylsen 510 inn i på-stilling. Når indekseringshysen 510 er i på-stilling, kan sleiden forskyves inne i legemets 502 indre hulrom for å åpne en passasje mellom innløps- og utløpsåpningene (ikke vist) og dermed gjøre det mulig for fluid å strømme gjennom start/stoppventilen 3 08. Flere detaljer om ventiler med indekserte sylindere kan finnes i nærværende søkers amerikanske patent nr. 6 679 341.
Idet det igjen henvises til figur 3, brukes fluidtrykket i strømningsveien 354 fra start-stoppventilen 308 i foretrukne utførelser til å styre trykkavlastningsventilen 306. Som en følge av dette er trykkavlastningsventilen kun operativ når start/stoppventilen 308 står i åpen stilling. Følgelig er trykkavlastningsventilen 306 i realiteten "slått av" når indekseringshylsen befinner seg i av-stilling, slik at start/stoppventilen ikke vil åpne seg uansett fluidtrykk i strømningsveien 350. Dette er en viktig egenskap, fordi den gjør det mulig å øke fluidtrykket i den innvendige kanal 302, 303 over trykkavlastningsventilens trykkterskelverdi. Dette har den fordel at operatøren vil ha mulighet for å levere fluid ved et hvilket som helst trykk til bunnhullsstrengen eller annet brønnutstyr når dette er ønskelig.
Som nevnt ovenfor, vil trykksatt driftsfluid strømme gjennom passasjen 354 til fremdriftsstyringsventilen 310 når start/stoppventilen 308 er åpen. I en foretrukket utførelse er fremdriftsstyringsventilen 310 en toposisjons retnings-strømningsventil med sleide. I en første stilling, vist på figur 3, anordner sleiden i ventilen 310 en strømningsvei 360 for fluidstrømning til arbeidskammeret i den bakre sylinder, og også til tilbakestillingskammeret i den fremre sylinder. I den første stilling anordner ventilen 310 også en strøm-ningsvei 362 for fluidstrømning fra arbeidskammeret i den fremre sylinder og til ringrommet 40, og fra tilbakestillingskammeret i den bakre sylinder og til ringrommet 40.
Sleiden i fremdriftsstyringsventilen 310 har også en andre stilling (for eksempel flyttet til venstre på figur 3). Når sleiden i ventilen 310 befinner seg i sin andre stilling, anordner ventilen 310 en strømningsvei 362 for fluidstrømning til arbeidskammeret i den fremre sylinder, og også til tilbakestillingskammeret i den bakre sylinder. I den andre stilling anordner ventilen 310 også en strømningsvei 360 for flu-idstrømning fra arbeidskammeret i den bakre sylinder og til ringrommet 40 og fra tilbakestillingskammeret i den fremre sylinder og til ringrommet.
Under fortsatt henvisning til figur 3, har sleiden i frem-drif tsstyringsventilen 310 en første endeflate 330 og en andre endeflate 332. Den første endeflate 330 står i fluidforbindelse med den bakre gripersammenstilling langs fluidveien 364. Den andre endeflate 332 står i fluidforbindelse med den fremre gripersammenstilling langs fluidveien 366. Den første og andre endeflate 330 og 332 i fremdriftsstyringsventilen 310 er konfigurert for å motta respektive fluidtrykkrefter som virker mot ventilsleiden. Den første endeflate 330 utsettes for en trykkraft fra fluidet i den bakre gripersammenstilling som har en tendens til å bevege sleiden i ventilen 310 mot dennes første stilling (for eksempel mot høyre på figur 3). Den andre endeflate 332 utsettes for en trykkraft fra fluidet i den fremre gripersammenstilling som har en tendens til å bevege sleiden mot dennes andre stilling (for eksempel flyttet mot venstre på figur 3).
Under forsatt henvisning til figur 3, er det fortrinnsvis anbrakt en bakre rekkefølgeventil 314 langs fluidveien 364, som strekker seg fra den bakre gripersammenstilling og til den første endeflate 330. I tillegg er det anordnet en fremre rekkefølgeventil 316 langs fluidveien 366, fra den fremre gripersammenstilling og til den andre endeflate 332.
Idet det i illustrasjonsøyemed kun henvises til den bakre rekkefølgeventil 314, vil denne åpne seg når fluidtrykket i strømningsveien 364 overstiger en på forhånd valgt terskelverdi (for eksempel 900 psi differensialtrykk). Når den bakre rekkefølgeventil 314 er åpen, virker fluidtrykket i strøm-ningsveien 364 mot den første endeflate 330 for å drive fremdriftsstyringsventilen mot høyre på figur 3. Når fluidtrykket i strømningsveien 364 er lavere enn den på forhånd valgte terskelverdi, er den bakre rekkefølgeventil 314 lukket, slik at fluidtrykket i strømningsveien 364 ikke kan virke mot den første endeflate 330. I tillegg slippes fluid i det parti av strømningsveien som ligger mellom den bakre rekkefølgeventil 314 og fremdriftsstyringsventilen 310, ut til ringrommet 40 når den bakre rekkefølgeventil 314 er stengt, og fjerner dermed eventuell gjenværende kraft som virker mot den første endeflate 330. Det er underforstått at den fremre rekkefølge-ventil 316 fortrinnsvis virker på samme måte som den bakre rekkefølgeventil 314.
Bakre og fremre rekkefølgeventil 314, 316 brukt sammen med fremdriftsstyringsventilen 310 gjør traktordriften betydelig mer effektiv. Særlig vil den bakre og fremre rekkefølgeventil 314, 316 sørge for en pålitelig og konstant trykkterskel i strømningsvéiene 364, 366, hvor denne må overstiges for å kunne styre fremdriftsstyringsventilen 310. Ettersom den bakre og fremre rekkefølgeventil 314, 316 sørger for en pålitelig trykkterskel, kan gjennomstrømningsmengdene gjennom ventilsystemet økes kraftig uten et det har noen negativ effekt på traktordriften. Som en følge av dette kan gripersammenstillingene aktiveres raskere, hvilket igjen redusere holde-tiden (dvs. forsinkelsestiden mellom arbeidsslagene) og gir en vesentlig økning i traktorens totale hastighet gjennom borehullet. Videre vil traktorens driftssikkerhet føre til at behovet for opplæring av og ferdigheter hos servicepersonell reduseres, noe som dermed reduserer driftskostnadene.
Idet det henvises til figur 6, vises et lengdesnitt gjennom hovedkomponentene 600 i én foretrukket utførelse av en bakre rekkefølgeventil (se element 314 på figur 3). Komponentene 600 i den bakre rekkefølgeventil er fortrinnsvis identiske med komponentene i den fremre rekkefølgeventil, og derfor vil bare komponentene i den bakre rekkefølgeventil bli beskrevet. De viste komponenter 600 i den bakre rekkefølgeventil omfatter generelt et legeme 602 som er utformet med et hult indre og en forskyvbart i det indre hulrom anbrakt sleide 610. En innløpsåpning 620, en arbeidsåpning 622 og en utløpsåpning 624 er laget gjennom legemet 602 for kommunikasjon med det hule indre. En boring 632 er utformet gjennom sleiden 610. Den forskyvbare sleide 610 er fortrinnsvis koplet til en fjærleder 614 via en kule 612. I én utførelse er kulen 612 laget av silisiumnitrid. En fjær 616 strekker seg rundt lede-ren 614 og er i berøring med en stopper 618 i én ende. En plugg 604 i den andre ende av legemet 602 anordner en fluid-tett pakning. Pluggen 604 og stopperen 618 er fortrinnsvis koplet til legemet 602 via en tapp eller dybbel 608.
Ved bruk strømmer trykkfluid (for eksempel fra fluidveien 364, som vist på figur 3) inn i innløpsåpningen 620 i den bakre rekkefølgeventil. Fluidet strømmer inn i det ringforme-de området 630 som befinner seg mellom sleiden 610, legemet 602 og pluggen 604. Fluidtrykket driver sleiden 610 mot venstre. Samtidig sørger fjæren 616 for en forspenningskraft som driver sleiden mot høyre. Når fluidtrykket i ringrommet 630 overstiger en på forhånd valgt terskelverdi (for eksempel 900 psi), vil sleiden 610 bevege seg nok mot venstre til at boringen 632 står i forbindelse med arbeidsåpningen 622. Som en følge av dette kan fluid strømme fra innløpsåpningen gjennom boringen 632 og ut gjennom arbeidsåpningen 622 (for eksempel for styring av fremdriftsstyringsventilen 310 på figur 3). Når trykket ligger under terskelverdien, befinner sleiden 610 seg helt over mot høyre, som vist på figur 6. I denne stilling kan fluidet bevege seg tilbake gjennom arbeidsåpningen 622, inn i ringspalten 634 og ut gjennom utløpsåp-ningen 624 til ringrommet. Denne egenskapen gjør det mulig å "lufte" ut fluid til ringrommet når fluidet i strømningsveien 364 eller 366 (se figur 3) ikke er satt under trykk.
Idet det igjen henvises til figur 3, vil utløpsstrømmen fra start/stoppventilen 308 langs fluidveien 354 i en foretrukket utførelse strømme gjennom trykkreduksjonsventilen 326 før det strømmer inn i griperstyringsventilen 312. Trykkreduksjonsventilen 326 er fortrinnsvis en direkteaktivert ventil som begrenser trykket i driftsfluidet i bakre og fremre gripersammenstilling, og dette er dermed et middel for å forhindre skade på gripersammenstillingskomponentene.
Når trykket nedstrøms trykkreduksjonsventilen 326 stiger over en på forhånd valgt terskelverdi (for eksempel 1400 psi differensialtrykk), stenger trykkreduksjonsventilen for å be-skytte gripersammenstillingene mot overtrykk. Dermed legger trykkreduksjonsventilen 326 en øvre begrensning på trykket i passasjen 356 og forhindrer derved overtrykk i gripersammenstillingene ved å lufte ut overtrykket til ringrommet 40. Under fortsatt henvisning til figur 3 leder griperstyringsventilen 312 fluid til enten den bakre gripersammenstilling eller den fremre gripersammenstilling. I den viste utførelse er griperstyringsventilen 312 fortrinnsvis en toposisjons retningsventil med sleide, som i alt vesentlig fungerer på samme måte som fremdriftsstyringsventilen 310 som beskrives ovenfor. For flere detaljer om foretrukne utførelser av ventilene 310 og 312, henvises det til nærværende søkers amerikanske patent 6 679 341.
Sleiden i griperstyringsventilen 312 har en første stilling (som vist på figur 3) hvor griperstyringsventilen 312 anordner en strømningsvei 370 til den bakre gripersammenstilling. Når sleiden i ventilen 312 befinner seg i sin første stilling, anordner ventilen 312 også en strømningsvei 372 for fluidstrømning fra den fremre gripersammenstilling og til ringrommet 40. Sleiden i griperstyringsventilen 312 har også en andre stilling, ikke vist på figur 3. I den andre stilling anordner griperstyringsventilen 312 en strømningsvei 372 til den fremre gripersammenstilling. Når sleiden i ventilen 312 befinner seg i sin andre stilling, anordner ventilen også en strømningsvei 370 for fluidstrømning fra den bakre gripersammenstilling og til ringrommet 40.
Sleiden i griperstyringsventilen 312 har en første endeflate 334 og en andre endeflate 336. Den første endeflate 334 står i fluidforbindelse med den fremre stempel/tallerkenventil 324 langs strømningsveien 380. Den andre endeflate 336 står i fluidforbindelse med den bakre stempel/tallerkenventil 322 langs strømningsveien 382. Den første og andre endeflate 334 og 336 er konfigurert for å ta imot respektive fluidtrykk fra strømningsveier 380 og 382, hvor disse trykk virker mot sleiden i ventilen. Den første endeflate 334 mottar en trykkraft fra utløpet fra den fremre stempel/tallerkenventil 324, hvilken kraft har en tendens til å bevege sleiden i griperstyringsventilen 312 mot dennes første stilling, som vist på figur 3. Den andre endeflate 336 mottar en trykkraft fra utlø-pet fra den bakre stempel/tallerkenventil 322, hvilke kraft har en tendens til å bevege sleiden mot dennes andre stilling, hvilket vil være en forskyvning mot venstre på figur 3. Konstruksjonen av og virkemåten til foretrukne utførelser av den bakre og fremre tallerkenventil 322, 324 beskrives nærmere i det etterfølgende.
Under fortsatt henvisning til figur 3 er det fortrinnsvis anordnet en bakre lufteventil 318 langs fluidveien 382, som strekker seg fra den bakre stempel/tallerkenventil 322 og til den første endeflate 336 på griperstyringsventilen 312. I tillegg er det fortrinnsvis anordnet en fremre lufteventil 320 langs fluidveien 380, som strekker seg fra den fremre stempel/tallerkenventil 324 og til den andre endeflate 334 på griperstyringsventilen 312. På samme måte som de ovenfor beskrevne bakre og fremre rekkefølgeventiler 314, 316, vil både den bakre og fremre lufteventil 318, 320 hindre fluid fra å strømme gjennom sine respektive fluidveier med mindre trykket i fluidet langs veien overstiger en på forhånd valgt terskelverdi. Følgelig sørger den bakre og fremre lufteventil for sikker posisjonsendring av sleiden i griperstyringsventilen 312 og gir en ytterligere forbedring av ventilsystemets tidsstyring og virkningsgrad. Når trykket faller under den på forhånd valgte terskelverdi, gjør den bakre og fremre lufteventil 318, 320 det mulig å slippe fluidet i fluidveiene mellom lufteventilene og endeflatene ut i ringrommet 40. I foretrukne utførelser er den bakre og fremre lufteventils 318, 320 konstruksjon i alt vesentlig identisk med den bakre og fremre rekkefølgeventil 314, 316 som beskrives ovenfor under henvisning til figur 6.
Idet det igjen henvises til figur 2, er det til bakre og fremre ende av styringssammenstillingen 102 koplet bakre og
fremre akselsammenstillinger 118, 124. Bakre og fremre akselsammenstilling 118, 124 utgjør sammen med styringssammenstillingen 102 traktorens legeme 100. Den bakre gripersammenstilling 104 og bakre fremdriftssylinder 108 er forskyvbart
koplet til den bakre akselsammenstilling 118. Den fremre gripersammenstilling 106 og fremre fremdriftssylinder 114 er forskyvbart koplet til den fremre akselsammenstilling 124.
Idet det henvises til figur 7A, er det for illustrasjonsfor-mål vist en sprengtegning av den bakre akselsammenstilling 118 kombinert med den bakre sylinder 108 og bakre rør-koplingssammenstilling 116. Den bakre akselsammenstilling 118 innbefatter generelt en langstrakt aksel 150 som har en i alt vesentlig sylindrisk form. I en foretrukket utførelse er den bakre sylinder 108 i alt vesentlig rørformet og er forskyvbart anbrakt over akselen 150, slik at det dannes et ringrom mellom disse. Den bakre sylinder 108 er i bakre ende tettet ved hjelp av bøyeleddet 120. Den bakre sylinder er tettet i fremre ende ved hjelp av en pakkboks 704. Den bakre sylinder 108 er således tettet i begge ender og rommer på forskyvbart vis det bakre stempel, og utgjør således den bakre frem-drif tssammenstilling. Når den er ferdig montert, er en gripersammenstilling (ikke vist) også forskyvbart anbrakt over akselen og er fortrinnsvis koplet til bøyeleddet 120 langs bakre ende.
Idet det henvises til figur 7B, er det for illustrasjonsfor-mål vist en forstørrelse av det bakre stempel 700. Det bakre stempel 700 er fast forbundet med den bakre aksel 150 og innbefatter den bakre stempel/tallerkenventil (se element 322 på figur 3). Det bakre stempel 700 glir inni den bakre sylinder 108 og skiller arbeidskammeret fra tilbaketrekkingskammeret. Figur 8 er et lengdesnitt som viser det bakre stempel 700, som innbefatter den bakre stempel/tallerkenventil (se element 322 på figur 3). Idet det henvises til både figur 7B og 8, omfatter det bakre stempel 700 generelt en flens 708 og et nav 710. Flensen 708 og navet 710 skiller arbeids- og tilbake trekkingskamrene i den bakre sylinder 108. Flensen 708 er omgitt av en sliteføring 746 og omfatter et sete 730. Setet 730 holdes på plass ved hjelp av en innvendig holdering 74 8 i bakre ende. En fjær 712 befinner seg grensende til setet 730 og strekker seg fra flensen 708 og inn i navet 710. En spindel 714 er forbundet med fjæren 712 og erforskyvbart anbrakt i navet 710. En del av spindelen 714 stikker ut fra en endeflate på navnet for kontakt med pakkbokstetningen 704. Den utstikkende ende av spindelen 714 føres i en spindelføring 742 som bæres av en O-ring 740 og en holdering 744.
Den utstikkende ende av tallerkenventilens spindel 714 er plassert for å komme i berøring med pakkboksen 704, eller en annen innvendig vegg, når stempelet når enden av arbeidsslaget. Idet ventilspindelen 714 kommer i kontakt med pakkboksen 704, glir ventilspindelen aksialt i forhold til navet 710. Etter hvert som spindelen glir, forskyves en pakningsskive 728 og et ventildeksel 732 fra et ventilsete 750 i stempelnavet 710. Som en følge av dette strømmer trykkfluid fra arbeidskammeret i sylinderen gjennom et mellomrom 716 mellom stempelflensens 708 utvendige diameter og sylinderens 108 innvendige diameter. Fluidet fortsetter å strømme gjennom et mellomrom 718 mellom flensen 708 og navet 710, rundt ventilspindelen 714 og gjennom stempelnavet 710. Deretter strømmer fluidet radialt gjennom en åpning 722 og så inn i styrekanalen 706. Fluidet i styrekanalen 706 kan så sendes til styringssammenstillingen for å styre griperstyringsventilens stilling, som vist skjematisk og beskrevet ovenfor under henvisning til figur 3.
Under fortsatt henvisning til figurene 7B og 8 vil ventilfjæ-ren 712, etter hvert som stempelet 700 beveger seg vekk fra pakkboksen 704, utøve en forspenningskraft som setter pak-ningsskiven 728 tilbake på ventilsetet 750 i stempelnavet 710. Som en følge av dette tettes styrekanalen 706 mot fluidtrykket på begge sider av stempelet. I et viktig aspekt av den ovenfor beskrevne utførelse er tilstedeværelsen av trykkfluid i styrekanalen 706 et middel for nøyaktig påvisning av og indikasjon på fullførelsen av et arbeidsslag. Dette gir en betydelig fordel fremfor trykkfølsomme ventiler, som kan endre posisjon for tidlig som en følge av trykksvingninger.
Den mekanisk aktiverte ventil er, som vist, helst anordnet i form av en stempel/tallerkenventil. Brukt med foretrukne ut-førelser av traktoren har stempel/tallerkenventiler visse fordeler fremfor andre mekanisk aktiverte ventiler, som for eksempel driftssikkerhet og liten størrelse. I alternative utførelser kan det imidlertid også brukes andre typer mekanisk aktiverte ventiler for å påvise fullførelse av et arbeidsslag. Det kan for eksempel benyttes en membranventil for å signalisere fullførelse av et arbeidsslag. Membranventilen aktiveres mekanisk på lignende måte som den ovenfor beskrevne tallerkenventil for å påvise fullførelse av et arbeidsslag. I en annen foretrukket utførelse kan det benyttes en skjærven-til for å signalisere fullførelse av stempelslaget. Skjærventilen innbefatter en flytende tetning som forskyves for å
åpne eller lukke en åpning. Skjærventilen kan aktiveres mekanisk på lignende måte som den ovenfor beskrevne tallerkenventil for å påvise fullførelse av et arbeidsslag. I tillegg vil man innse at en stempel/tallerkenventil (eller annen mekanisk aktivert ventil) kan plasseres på mange forskjellige steder
og fremdeles ha evne til å påvise fullførelse av et stempelslag. Enn videre kan det i utførelser av en reverserbar traktor, anordnes stempel/tallerkenventiler eller andre mekanisk
aktiverte ventiler på begge sider av et stempel for å påvise fullførelse av et stempelslag i begge retninger.
Idet det henvises til figureene 9 og 10, er en foretrukket utførelse av styringssammenstillingen (se element 102 på figur 2) vist delvis tatt fra hverandre. Figur 9 viser et sty-ringshus 202 som utgjør hoveddelen av styringssammenstillingen. Figur 10 viser det bakre overgangshus 204, filterhuset 206 og det fremre overgangshus 208. Koplingselementer 220 er anordnet for å kople det bakre overgangshus 204 sammen med den bakre aksel, og koplingselementer 222 er anordnet for å kople det fremre overgangshus 208 sammen med den fremre aksel. Koplingselementer 226 kopler det bakre overgangshus 204 og filterhuset 206 til styringssammenstillingen 202. Koplingselementer 224 kopler det fremre overgangshus 208 til styringssammenstillingen 202.
Idet det igjen henvises til figur 9, rommer én foretrukket utførelse av styringshuset 2 02 fremdriftsstyringsventilen 310, griperstyringsventilen 312, trykkavlastningsventilen 306, trykkreduksjonsventilen 326, start-stoppventilen 308, den bakre rekkefølgeventil 314, den fremre rekkefølgeventil 316, den bakre lufteventil 318 og den fremre lufteventil 320. Hver av ventilene omfatter fortrinnsvis en sleide innenfor et langstrakt ventilhus som avgrenser en sleidekanal. I én konfigurasjon er ventilene plassert i utsparinger langs utsiden av styringshuset 202.
Fremdriftsstyringsventilen 310, griperstyringsventilen 312, trykkreduksjonsventilen 326, lufteventilene 318, 320 og rek-kef ølgeventilene 314, 316 er fortrinnsvis alle konfigurert på samme måte for enkel produksjon. Spesielt er hver ventil anbrakt i et langstrakt hus som passer i en utsparing langs utsiden av styringssammenstillingen 202. Ventilhusene er alle festet til styringssammenstillingens legeme via to bolter eller andre hensiktsmessige festeanordninger. Trykkavlastningsventilen 306 og start/stoppventilen 308 er fortrinnsvis begge festet til styringssammenstillingens legeme via fire bolter eller andre hensiktsmessige festeanordninger.
Hovedhuset 202 innbefatter flere innvendige fluidkanaler for styrt strømning av driftsfluid til brønnutstyret (se element 32 på figur 1), mellom ventilene, til gripersammenstillingene og til fremdriftssylinderne. I én foretrukket utførelse er fluidkanalene konfigurert for å danne det ventilsystem som er vist skjematisk på figur 3. Noen av fluidkanalene strekker seg til korresponderende fluidkanaler i endeflatene på over-gangshusene 204, 206 og 208. I en foretrukket utførelse er den innvendige hovedkanal flyttet vekk fra midten for å få maksimalt med plass til de ulike ventiler og innvendige fluidkanaler.
En innvendig kanal 250 strekker seg gjennom det bakre overgangshus 204, filterhuset 206 og det fremre overgangshus 208. Den innvendige kanal strekker seg også gjennom den bakre og fremre aksel og styringshuset 202, slik at trykkfluid fra tilførselsledningen kan strømme gjennom traktorlegemet og til brønnhullssammenstillingen. Som vist på figur 10, rommer filterhuset 206 filteret/diffusøren 304. Filteret/diffusøren 304 er generelt sylindrisk og har en flerhet av sidehuller 210 som lar filtrert fluid strømme fra den innvendige kanal og til start-stoppventilen 308 (som vist skjematisk på figur 3). I én foretrukket utførelse er sidehullene 210 vinklet på en slik måte at fluidet som strømmer frem gjennom filte-ret/diffusøren 304, etterpå må dreie litt for å passere gjennom. Dette hindrer større partikler i driftsfluidet fra å komme inn i start-stoppventilen 308, ettersom det er vanske-ligere for de større partikler å overvinne bevegelsesmomentet fremover og strømme gjennom sideåpninger. Fagfolk med allmen-ne kunnskaper på området vil forstå at man i stedet for den viste diffusør 304, kan bruke en hvilken som helst av mange typer filtre.
Idet det igjen henvises til figur 3, leveres det trykkfluid til styringssammenstillingen fra en kilde (for eksempel på overflaten) via en tilførselsledning 302. Tilførselsledningen 302 strekker seg fortrinnsvis gjennom en innvendig kanal i det langstrakte traktorlegemet for å levere trykkfluid til brønnutstyret. Når trykket i tilførselsledningen 302 overstiger en på forhånd valgt terskelverdi (for eksempel 900 psi), åpner start-stoppventilen 308 seg dersom indeksen er i på-stilling. Dersom indeksen er i av-stilling, vil en trykksyklus (for eksempel å senke trykket til 0 psi og deretter heve det til 900 psi igjen) få indekseringssylinderen til å flytte seg til på-stillingen. Når start-stoppventilen 308 er åpen, vil tilførselsstrømmen følge parallelle veier til trykkavlastningsventilen 306, fremdriftsstyringsventilen 310 og trykkreduksjonsventilen 326.
Som nevnt ovenfor, har man funnet at trykket fra driftsfluidet i tilførselsledningen 302 kan svinge kraftig under bevegelse av traktoren og/eller drift av brønnutstyret. Under enkelte omstendigheter kan trykksvingningene være betydelige og kan skade innvendige komponenter og gjøre andre hydraulisk koplede verktøyer ikke funksjonsdyktige eller inkompatible. Følgelig er trykkavlastningsventilen 3 06 anordnet for å regulere fluidtrykket i tilførselsledningen 302 (dvs. i den innvendige kanal) og dermed i ventilsystemet som befinner seg inne i styringssammenstillingen. I et viktig aspekt reguleres helst trykket i fluidet som strømmer både til styringssammenstillingen og brønnutstyret. Denne egenskapen øker virknings-graden til bunnhullsstrengene og forlenger maskinkomponente-nes levetid. Dessuten er trykkavlastningsventilen 306 av når start/stoppventilen 308 er stengt. Denne egenskapen gjør det med fordel mulig å selektivt lede høytrykksfluid (dvs. ikke regulert) til brønnutstyret når man ønsker det.
Etter at det har passert gjennom start/stoppventilen 3 08, strømmer trykkfluidet langs veien 354 og til trykkreduksjonsventilen 326 og deretter videre til griperstyringsventilen 312. I den viste konfigurasjon er griperstyringsventilen 312 forskjøvet mot høyre, slik at fluidet i strømningsveien 370 er trykksatt og fluidet i strømningsveien 372 er trykkavlas-tet. Som en følge av dette begynner den bakre gripersammenstilling å utvide seg i radialretningen for inngrep med innsiden av borehullet, og den fremre gripersammenstilling trekker seg sammen i radialretningen for å gå ut av inngrep med innsiden av borehullet. Når den bakre gripersammenstilling er fullstendig aktivert, vil fluidstrømmen gjennom strømningsvei 370 stoppe, og som et resultat av dette øker fluidtrykket kraftig (dvs. til systemtrykket) i strømnings-veier 370 og 364. Under dette beskytter trykkreduksjonsventilen 326 den bakre gripersammenstilling mot skade som skyldes overtrykk.
Når den bakre gripersammenstilling er i godt nok inngrep, vil trykket i strømningsveien 364 overstige den på forhånd valgte terskelverdi (for eksempel 900 psi differnsialtrykk) for den bakre rekkefølgeventil 314. Som en følge av dette vil fluid strømme gjennom den bakre rekkefølgeventil 314 og virke mot den første endeflate 330 på fremdriftsstyringsventilen 310 og dermed å få sleiden til å bevege seg mot høyre (sett på figur 3). Følgelig er ventilsystemet konfigurert slik at gripersammenstillingen aktiveres fullt ut før fremdriftsstyringsventilen innleder et arbeidsslag.
I denne stilling strømmer trykkfluid gjennom fremdriftsstyringsventilen 310 og til arbeidskammeret i den bakre sylinder og til tilbakestillingskammeret i den fremre sylinder. Idet fluid strømmer inn i arbeidskammeret i den bakre sylinder, skyver trykkfluidet mot det bakre stempel og får dermed traktorlegemet til å bevege seg fremover gjennom borehullet i forhold til den bakre gripersammenstilling (som er forankret i innsiden). Denne type bevegelse omtales i dette skrift generelt som et arbeidsslag. Samtidig vil trykkfluidet, etter hvert som fluid strømmer inn i tilbakestillingskammeret i den fremre sylinder, skyve den fremre sylinder og fremre gripersammenstilling fremover i forhold til traktorlegemet. Denne bevegelsen setter den fremre gripersammenstilling i stilling igjen og forbereder den fremre sylinder på et etterfølgende arbeidsslag. Denne type bevegelse omtales i dette skrift generelt som et tilbakestillingsslag. Fordi motstanden mot et tilbakestillingsslag er forholdsvis liten, fullføres tilbake-stillingsslaget vanligvis før arbeidsslaget fullføres.
Idet traktorlegemet når enden av arbeidsslaget i forhold til den bakre sylinder, aktiveres den bakre stempel/tallerkenventil 322. Dette skjer når en spindel i den bakre stempel/tallerkenventil kommer i kontakt med en del av den bakre sylinder, slik at spindelen presses ned mekanisk. Når spindelen er presset ned, strømmer trykkfluid inn i en strøm-ningskanal 328. Når trykket i strømningsveien 382 blir høyt nok, åpner den bakre lufteventil 318 seg for å la trykkfluid strømme gjennom til den andre endeflate 336 av griperstyringsventilen 312. Fluidtrykket får sleiden i griperstyringsventilen 312 til å forskyve seg mot venstre (dvs. til den stilling som ikke er vist på figur 3).
Etter at griperstyringsventilen 312 forandrer stilling, tryk-kavlastes fluidet i strømningsveien 370, og fluidet i strøm-ningsveiene 366 og 372 settes under trykk. Når trykket i strømningsveien 366 blir høyt nok, åpner den fremre rekkeføl-geventil 316 seg, slik at trykkfluid virker mot den andre endeflate 332 av fremdriftsstyringsventilen 310 og får sleiden til å forskyve seg mot venstre (dvs. mot den stilling som ikke er vist på figur 3). Trykket i strømningsveien 366 blir høyt nok til å åpne den fremre rekkefølgeventil etter at den fremre gripersammenstilling kommer i kontakt med innsiden av borehullet og dermed forhindres fra å utvide seg mer. Når den fremre gripersammenstilling slutter å utvide seg, stopper strømmen til den fremre gripersammenstilling gjennom strøm-ningsveien 372, hvilket gir en økning i fluidtrykk.
På grunn av at sleiden i fremdriftsstyringsventilen 310 forandrer posisjon, strømmer trykkfluid i strømningsveien 354 gjennom fremdriftsstyringsventilen 310 og inn i det fremre kammer i den fremre sylinder og det bakre kammer i den bakre sylinder. Samtidig strømmer fluid i det bakre kammer i den fremre sylinder og fluid i det fremre kammer i den bakre sylinder tilbake gjennom fremdriftsstyringsventilen 310 og inn i ringrommet 40. Dette bevirker at det fremre stempel, og dermed hele traktorlegemet, skyves fremover gjennom borehullet i forhold til den aktiverte fremre gripersammenstilling i et nytt arbeidsslag. Samtidig skyves den bakre sylinder fremover i forhold til stempelet og traktorlegemet i et tilbakestillingsslag.
Idet traktorlegemet når enden av arbeidsslaget i forhold til den fremre sylinder, aktiveres den fremre stempel/tallerkenventil 324. Dette skjer når en spindel på den fremre stempel/tallerkenventil kommer i kontakt med en del av den fremre sylinder, slik at spindelen på den fremre stempel/tallerkenventil presses ned mekanisk. Når spindelen er presset ned, strømmer trykkfluid i strømningskanalen 380. Når trykket i strømningsveien 380 er høyt nok til å overstige den på forhånd valgte terskelverdi for trykk, åpner den fremre lufteventil 320 seg for å la trykkfluid passere gjennom til den første endeflate 334 på griperstyringsventilen 312. Fluidtrykket får sleiden i griperstyringsventilen 312 til å flytte seg tilbake mot høyre (dvs. til stillingen som er vist på figur 3). På dette tidspunkt har alle ventilene returnert til sine utgangsstillinger (dvs. til de stillinger som generelt vises på figur 3). Det ovenfor beskrevne er altså en hel arbeidssyklus for ventilsystemet under bevegelse fremover.
Det bør bemerkes at gripersammenstillingene under fremover-eller bakoverbevegelse fortrinnsvis veksler mellom to yt-terstillinger. Først beveger gripersammenstillingene seg så langt fra hverandre som mulig mot motsatte ender av traktoren. Dernest beveger gripersammenstillingene seg så tett inn-til hverandre som mulig (med fremdriftssylinderne og styringssammenstillingen mellom seg). Under det meste av traktorens arbeid befinner én gripersammenstilling seg i et arbeidsslag, mens den andre er i et tilbakestillingsslag. Når de bytter retning, bytter de også griperfunksjon. Følgelig beveger traktoren seg hele tiden i én lengderetning.
En stor fordel ved den foretrukne konfigurasjon av ventilsystemet er at det er sikkert at traktorlegemet fullfører fremo-verbevegelsen (dvs. arbeidsslaget) før gripersammenstillingene veksler mellom aktivert og tilbaketrukket stilling. Som nevnt ovenfor, kan man oppnå større driftssikkerhet og effektivitet i traktorbevegelsen ved å inkludere de mekanisk aktiverte ventiler (for eksempel stempel/tallerkenventil) i ventilsystemet. Stempel/tallerkenventilene er en mekanisme som påviser og signaliserer fullførelsen av et arbeidsslag. I tillegg brukes utløpet fra griperstyringsventilen 312 til å styre fremdriftsstyringsventilen 310. Som en følge av dette sikrer systemet at griperen er helt aktivert før et arbeidsslag innledes.
I én foretrukket utførelse kan mengden av driftsfluid som strømmer inn i ventilsystemet i styringssammenstillingen, være opp til 23 gallon per minutt (ca. 87 liter per minutt). Det benyttes vanligvis store fortrengningspumper på overflaten for å pumpe fluid ned gjennom kveilrøret og gjennom den innvendige kanal i traktorlegemet. Slike pumper leverer typisk en systemgjennomstrømningsmengde på opp til 120 gallon per minutt (ca. 460 liter per minutt). I forbindelse med én typisk driftsmåte mottar ventilsystemet typisk 20% av fluidet som strømmer gjennom den innvendige kanal i traktorlegemet. I forbindelse med andre driftsmåter mottar ventilsystemet ca. 5%, 10%, 15% eller 25% av fluidet som strømmer gjennom den innvendige kanal.
I en foretrukket utførelse av traktoren hvor ventilsystemet er helhydraulisk, kan traktorens største hastighet være stør-re enn for en elektrisk styrt traktor. Ventilsystemet innbefatter ikke elektriske ledere og andre elektriske elementer, noe som gjør det mulig å bruke større innvendige fluidkanaler, større gjennomstrømningsmengder og større effekttetthet. En høyere maksimumshastighet for traktoren fører til lavere driftskostnader, spesielt for intervensjonsanvendelser. I én foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan traktoren bevege seg ved hastigheter som er større enn eller lik 1350 fot per time (410 meter per time).
I en annen foretrukket utførelse kan traktoren være i stand til å bevege seg både fremover og bakover gjennom en kanal. Idet det henvises til figur 11, er det vist én utførelse av et forbedret ventilsystem 800 for bruk med en reversibel traktor. På samme måte som det ventilsystem som ovenfor beskrives under henvisning til figur 3, mottar det forbedrede ventilsystem 800 som er vist på figur 11, trykkfluid fra en tilførselsledning 302. Trykkfluidet passerer gjennom en start-stoppventil 308 for å levere hydraulisk kraft til traktorens styringssammenstilling 102. For at den som betjener traktoren skal ha mulighet til å utføre en selektiv reverse-ring av traktorens retning, omfatter ventilsystemet 800 i styringssammenstillingen videre en hovedvendeventil 390, en bakre vendeventil 392, en fremre vendeventil 394 og en gri-pervendeventil 396. Hovedvendeventilen 390 styres ved hjelp av fluidtrykket i tilførselsledningen 302. Hovedvendeventilen styrer i sin tur den bakre vendeventil 392, den fremre vendeventil 394 og gripervendeventilen 396.
På samme måte som for den utførelse som ovenfor beskrives under henvisning til figur 3, omfatter det forbedrede ventilsystem 800 til bruk med en reversibel traktor fortrinnsvis en bakre stempel/tallerkenventil 322 og en fremre stempel/tallerkenventil 324. Bakre og fremre stempel/tallerkenventil 322, 324 er tilpasset for å kunne påvise fullførelsen av stempelslaget under fremoverbevegelse gjennom kanalen. Dessuten omfatter det forbedrede ventilsystem som er vist på figur 11, en fremre vendestempel/tallerkenventil 323 og en bakre vendestempel/tallerkenventil 325 for å påvise fullfø-relse av stempelslaget under baklengs bevegelse gjennom passasjen. Altså er det forbedrede ventilsystem 800, som vist på figur 11, utstyrt med to stempel/tallerkenventiler både på det fremre og bakre stempel. Som en følge av dette kan traktoren sørge for nøyaktig og effektiv ventilsekvensialisering under bevegelse enten fremover eller bakover. På grunn av at hvert stempel inneholder to stempel/tallerkenventiler, er det helst anordnet to uavhengige styrekanaler i akselveggen for hvert stempel.
Når hovedvendeventilen 390 ved bruk befinner seg i stengt stilling (som vist på figur 11), strømmer det ikke noe fluid gjennom hovedvendeventilen, og ventilsystemet 800 fungerer på lignende vis som det som beskrives ovenfor under henvisning til figur 3. Men når trykket i tilførselsledningen 302 økes til over en på forhånd valgt terskelverdi (for eksempel 2000 psi), sjaltes hovedvendeventilen 3 90 om til åpen stilling. Som en følge av dette strømmer trykkfluidet i tilførselsled-ningen 302 gjennom hovedvendeventilen 390 og til den bakre vendeventil 392, den fremre vendeventil 394 og gripervendeventilen 396. Fluidtrykket får den bakre vendeventil 392, den fremre vendeventil 394 og gripervendeventilen 396 til å endre stilling og forandrer dermed sekvensialiseringen av ventil-funksjonene. Spesielt gjør den bakre og fremre vendeventil 392, 394 det mulig for den fremre vendestempel/tallerkenventil 323 og den bakre vendestempel/tallerkenventil 325 å styre den bakre og fremre lufteventil under baklengs bevegelse gjennom passasjen. Videre vil gripervendeventilen 396 forandre strømningsveien fra griperstyringsventilen 312 på en slik måte at den ønskede gripersammenstilling aktiveres før det innledes et arbeidsslag.
I foretrukne, alternative konfigurasjoner kan det forbedrede ventilsystem som vises på figur 11, også innbefatte en trykkavlastningsventil 3 06 og bakre og fremre rekkefølgeventiler 314, 316, slik det generelt beskrives ovenfor i forbindelse med figur 3. Flere detaljer ved en traktor med evne til å endre fartsretning kan finnes i nærværende søkers amerikanske patent nr. 6 679 341.
Foretrukne utførelser av traktoren som beskrives i dette skrift, kan brukes med en mengde forskjellige gripersammenstillinger. I foretrukne utførelser utføres imidlertid gripersammenstillingene 104 og 106 som en flerhet av armer som kan strekkes ut radialt for å gå i inngrep med innsiden av et borehull. Figurene 12-19 viser ulike, foretrukne konfigurasjoner av foretrukne gripersammenstillinger som er tilpasset for bruk med en traktor. Flere detaljer kan finnes i nærværende søkers korresponderende amerikanske patentsøknad nr.
10/004 963, med tittel "Improved Gripper Assembly for Downhole Tractors", innlevert 3.desember 2001. I en foretrukket ut-førelse er gripersammenstillingene 104 og 106 i alt vesentlig like. Således kan gripersammenstillingskonfigurasjonene som
vises på figurene 12-19, anses å beskrive både bakre og fremre gripersammenstilling 104 og 106.
Figur 12 viser én foretrukket utførelse av en gripersammenstilling 1000. Den viste gripersammenstilling innbefatter en langstrakt, i alt vesentlig rørformet stamme 1002 som er konfigurert for å skyves i lengderetningen langs en lengde av traktoren 50. Innsiden av stammen 1002 har fortrinnsvis en rille- eller kilegrenseflate (for eksempel not/fjærkonfi-gurasjon) mot utsiden av akselen, slik at stammen 1002 fritt kan gli i lengderetningen, men likevel er forhindret fra å rotere i forhold til akselen. En annen utførelse omfatter ikke riller. Faste stammelokk 1004 og 1010 er koplet til henholdsvis fremre og bakre ende av stammen 1002. På fremre ende av stammen 1002, nær stammelokket 1004, befinner det seg en skyvbar armholder 1006 i langsgående, forskyvbart inngrep med stammen 1002. Den skyvbare armholder 1006 forhindres fortrinnsvis fra å rotere i forhold til stammen 1002, for eksempel gjennom kilevirkning mellom disse. På bakre ende av stammen er det plassert en sylinder 1008 ved siden av stammelokket 1010, hvilken sylinder omslutter stammen på konsentrisk vis, slik at det dannes et ringrom mellom disse. Som vist på figur 12, rommer dette ringrom et stempel 1038, en bakre del av en stempelstang 1024, en fjær 1044 og fluid-pakninger, av grunner som vil fremgå senere.
Sylinderen 1008 er stasjonær i forhold til stammen 1002. En armholder 1018 er fast montert på fremre ende av sylinderen 1008. En flerhet av griperdeler 1012 er festet til gripersammenstillingen 1000. I den viste utførelse omfatter griperde-lene fleksible armer eller stenger 1012. Armene 1012 har ender 1014 som er svingbart festet eller hengslet til den faste armholder 1008, og ender 1016 som er svingbart festet eller hengslet til den skyvbare armholder 1006. Slik de brukes i dette skrift, beskriver uttrykkene "svingbart festet" eller "hengslet" en forbindelse som muliggjør rotasjon, for eksempel ved hjelp av en aksel, tapp eller et hengsel. Endene på armene 1012 er fortrinnsvis i inngrep med aksler, stenger eller tapper som er festet til armholderne.
Fagfolk vil forstå at det kan anordnes et hvilket som helst antall armer 1012. Etter hvert som det føyes til flere armer, øker den maksimale, radiale tverrbelastning som kan overføres til borehullsoverflaten. Dette gir gripersammenstillingen 1000 økt spennkraft og gir derfor traktoren høyere radial-trykk og større boreevne. Det foretrekkes imidlertid tre armer 1012 for at gripersammenstillingen 1000 skal få et sikrere tak i borehullets innside. En firearmet utførelse vil for eksempel kunne føre til at kun to armer får kontakt med bore-hullsflaten i ovale borehull. Dessuten vil en økning i antallet armer også føre til økt mulighet for problemer med syn-kronisering og innretting av armene. Dessuten foretrekkes det minst tre armer 1012 for i all vesentlighet å forhindre mu-ligheten for traktorrotasjon om en tverrakse, dvs. én som i det store og hele er normal på traktorlegemets lengdeakse. For eksempel har den ovenfor beskrevne leddgriper med tre svingarmer kun to leddforbindelser. Selv når begge leddforbindelser er aktivert, kan traktorlegemet dreie seg om aksen som angis av leddforbindelsenes to kontaktpunkter med borehullsoverflaten. En trearmsutførelse av den foreliggende oppfinnelse vil i alt vesentlig forhindre slik dreining. Videre er gripersammenstillinger med minst tre armer 1012 i bedre stand til å krysse over porer eller lommer i et borehull.
En drivmekanisme eller skyveelement 1022 er i forskyvbart inngrep med stammen 1002 og er i lengderetningen generelt plassert om et i lengderetningen midtre område av armene 1012. Skyveelementet 1022 er plassert radialt innenfor armene 1012, av grunner som vil fremgå. En rørformet stempelstang 1024 er i forskyvbart inngrep med stammen og koplet til bakre ende av skyveelementet 1022. Stempelstangen 1024 er delvis omsluttet av sylinderen 1008. Skyveelementet 1022 og stempelstangen 1024 forhindres fortrinnsvis fra å rotere i forhold til stammen 1002, for eksempel ved hjelp av en kile- eller rillegrenseflate mellom slike elementer og stammen.
Figur 13 viser et lengdesnitt gjennom en gripersammenstilling 1000. Figurene 14 og 15 viser en gripersammenstilling 1000 delvis i snittperspektiv. Som sett på figurene, innbefatter skyveelementet 1022 en flerhet av kiler eller ramper 1026. Hver rampe 1026 skrår mellom et indre radialnivå 1028 og et ytre radialnivå 1030, idet det indre radialnivå 1028 ligger radialt nærmere stammens 1002 overflate enn det ytre nivå 1030. Skyveelementet 1022 innbefatter helst minst én rampe 1026 for hver. arm 1012. Skyveelementet kan åpenbart omfatte et hvilket som helst antall ramper 1026 for hver arm 1012. I de viste utførelser innbefatter skyveelementet 1022 to ramper 1026 for hver arm 1012. Etter hvert som det monteres flere ramper 1026 for hver arm, reduseres den mengde kraft som hver rampe må overføre, noe som gir rampene en lengre levetid. I tillegg vil anordning av flere ramper føre til en mer balan-sert radialforskyvning av armene 1012, og også radialforskyvning av forholdsvis mer av armenes 1012 lengde, hvor begge deler fører til et generelt bedre tak i borehullsoverflaten.
I en foretrukket utførelse er to ramper 1026 anbrakt med et
mellomrom som i det store og hele er lik lengden av midtområdet 1048 av hver arm 1012. I denne utførelse vil midtområdene 1048 av armene 1012, når gripersammenstillingen aktiveres for å gripe tak i en borehullsoverflate, ha en større tendens til i det store og hele å forbli lineære. Dette gir en større
kontaktflate mellom armene og borehullsoverflaten, for et bedre grep totalt sett. Belastningen fordeles også jevnere over armene for å muliggjøre bedre griping. Med flere enn to ramper er det en større tilbøyelighet til ujevn belastning som en følge av produksjonsawik i rampenes 1026 radialmål, nos som kan gi tidlig tretthetsbrudd.
Hver arm 1012 er i midtområdet forsynt med et element for samhandling med drivmekanismen. Samhandlingselementene samhandler med drivmekanismen eller skyveelementet 1022 for å variere radialstillingen til armenes 1012 midtområder 1048. Drivmekanismen og samhandlingselementene er fortrinnsvis konfigurert for å samhandle i all vesentlighet uten å generere glidefriksjon seg imellom. I de viste utførelser omfatter samhandlingselementet én eller flere ruller 1032 som er dreibart festet på armene 1012 og konfigurert for å rulle på skråflåtene på rampene 1026. Det er fortrinnvis én rulle 1032 for hver rampe 1026 på skyveelementet 1022. I de viste utfø-relser er rullene 1032 på hver arm 1026 plassert i en utsparing 1034 på den radialt innvendige side av armen, idet utsparingen 1034 strekker seg i lengderetningen og er av en slik størrelse at den rommer rampene 1026. Rullene 1032 dreier seg om aksler 1036 som strekker seg på tvers i utsparingen 1034. Akslenes 1036 ender er festet i huller i sideveggene 1035 som avgrenser utsparingen 1034.
Stempelstangen 1024 kopler skyveelementet 1002 til et stempel 1038 som er omsluttet av sylinderen 1008. Stempelet 1038 er i alt vesentlig rørformet. Stempelet 1038 har en bak- eller ak-tiveringsside 1039 og en for- eller tilbaketrekkingsside 1041. Stempelstangen 1024 og stempelet 1038 er i langsgående, forskyvbart inngrep med stammen 1002. Fremre ende av stempelstangen 1024 er festet til skyveelementet 1022. Bakre ende av stempelstangen 1024 er festet til tilbaketrekkingssiden 1042 av stempelet 1038. Stempelet 1038 deler på flytende vis opp ringrommet mellom stammen 1002 og sylinderen 1008 i et bakre eller aktiveringskammer 1040 og et fremre eller tilba-ketrekkingskammer 1042. En tetning 1043, som for eksempel en 0-ring i gummi, er fortrinnsvis anbrakt mellom stempelets 1038 utside og sylinderens 1008 innside. En returfjær 1044 er i inngrep med stempelstangen 1024 og lukket inne i sylinderen 1008. Fjæren 1044 har en bakre ende som er festet til og/eller forspent mot tilbaketrekkingssiden 1041 av stempelet 1038. En fremre ende av fjæren 1044 er festet til og/eller forspent mot innsiden av sylinderens 1008 fremre ende. Fjæren 1044 forspenner stempelet 1038, stempelstangen 1024 og skyveelementet 1022 mot bakre ende av stammen 1002. I den viste utførelse omfatter fjæren 1044 en spiralfjær. Antallet ringer og fjærens diameter velges fortrinnsvis ut fra kravene til returbelastning og tilgjengelig plass. Fagfolk med alminnelige kunnskaper på området vil forstå at det kan benyttes andre typer fjærer eller forspenningsanordninger.
Figurene 16 og 17 viser en gripersammenstilling 1055 ifølge en alternativ utførelse av oppfinnelsen. I denne utførelse
befinner rullene 1032 seg på en drivmekanisme eller et skyveelement 1062. Armene 1012 innbefatter et element for samhandling med drivmekanismen, hvilket element samhandler med drivmekanismen for å varier radialstillingen for armenes
midtpartier 1048. I den viste utførelse omfatter samhand-1ingselementet én eller flere ramper 1060 på innsiden av midtpartiene 1048. Hver rampe 1060 skrår fra en bunn 1064 og
til en topp 1063. Skyveelementet 1062 innbefatter utvendige utsparinger som er av en slik størrelse at de rommer toppen
1063 av rampene 1060. Rulleakslene 1036 strekker seg på tvers over disse utsparinger, inn i huller i utsparingenes sideveg-ger. Enden av rulleakslene 1036 ligger fortrinnsvis i ett eller flere smørereservoarer i skyveelementet 1062. Aller helst trykkutjevnes slike smørereservoarer ved hjelp av trykkutjev-ningsstempler, som beskrevet ovenfor i forbindelse med de ut-førelser som vises på figurene 12-15.
Selv om gripersammenstillingen 1055 som er vist på figurene 16 og 17, har fire armer 1012, vil fagfolk med alminnelige kunnskaper på området forstå at det kan brukes et hvilket som helst antall armer 1012. Det foretrekkes imidlertid å bruke tre armer 1012 for å få en sikrere og mer effektiv kontakt med innsiden av en passasje eller et borehull. Som i de tidligere utførelser, kan hver arm 1012 innbefatte et hvilket som helst antall ramper 1060, skjønt to er å foretrekke. Det er ønskelig at det er minst én rampe 1060 per rulle 1032.
Gripersammenstillingen 1055 som er vist på figurene 16 og 17, virker på lignende vis som gripersammenstillingen 1000 som er vist på figurene 12-14. Aktivering og tilbaketrekking av gripersammenstillingen styres gjennom stempelets 1038 stilling i sylinderen 1008. Fluidtrykket i aktiveringskammeret 1040 regulerer stempelets 1038 stilling. Fremoverbevegelse av stempelet 1038 bevirker også en fremoverbevegelse av skyveelementet 1062 og rullene 1032. Rullene ruller mot rampenes 1060 skråflater og presser armenes 1012 midtpartier 1048 utover i radialretningen.
Figurene 18 og 19 viser en gripersammenstilling 1070 med kneledd 1076 for radialforskyvning av armene 1012. Et skyveelement 1072 har kneleddshakk 1074 som er konfigurert for å motta enden av kneleddene 1076. På samme måte innbefatter armene
1012 kneleddshakk 1075 som også er konfigurert for å motta endene på kneleddene. Hvert kneledd 1076 har en første ende 1078 som mottas i et hakk 1074 og holdes dreibart på skyveelementet. Hvert kneledd 1076 har også en andre ende 1080 som rommes i et hakk 1075 og holdes dreibart på én av armene 1012. Endene 1078 og 1080 av kneleddene 1076 kan festes svingbart til skyveelementet 1072 og armene 1012, for eksempel ved hjelp av styrepinner eller hengsler som er forbundet med skyveelementet 1062 og armene 1012. Fagfolk vil forstå at hakkene 1074 og 1075 ikke er påkrevde. Formålet med kneleddet 1076 er å dreie og dermed radialforskyve armene 1012. Dette kan oppnås uten hakk for kneleddendene, for eksempel gjennom dreibar tilkopling av endene.
I den viste utførelse er det to kneledd 1076 for hver arm 1012. Fagfolk vil forstå at det for hver arm 1012 kan anordnes et hvilket som helst antall kneledd. Det foretrekkes imidlertid å bruke to kneledd med andre ender 1080 som i det store og hele befinner seg ved eller nær enden av midtpartiene 1048 av hver arm 1012. Denne konfigurasjon gir midtpartiet 1048 en mer lineær form når gripersammenstillingen 1070 aktiveres for å gripe tak i en borehullsoverflate. Dette fører til at man får en større kontaktflate mellom armen 1012 og borehullet, noe som gir et bedre grep og mer effektiv overfø-ring av belastninger mot borehullsoverflaten.
Gripersammenstillingen 1070 fungerer på tilsvarende vis som gripersammenstillingene 1000 og 1055 som beskrives ovenfor. Gripersammenstillingen 1070 har en aktivert stilling hvor armene 1012 er bøyd radialt utover, og en tilbaketrukket stilling hvor armene 1012 er avspent. I tilbaketrukket stilling er kneleddene 1076 i det store og hele orientert parallelt med stammen 1002, slik at de andre ender 1080 befinner seg forholdsvis nær stammens overflate. Etter hvert som stempelet 1038, stempelstangen 1024 og skyveelementet 1072 beveger seg fremover, beveger også kneleddenes 1076 første ender 1078 seg fremover. Kneleddenes andre ender 1080 forhindres imidlertid fra å bevege seg fremover av hakkene 1075 på armene 1012. Følgelig vil kneleddene 1076 dreie seg utover etter hvert som skyveelementet 1072 beveger seg fremover, slik at kneleddene 1076 orienterer seg diagonalt eller til og med nesten normalt på stammen 1002. Etter som kneleddene 1076 dreier seg, beveger de andre ender 1080 seg radialt utover, noe som bevirker en radialforskyvning av armenes 1012 midtpartier 1048. Dette tilsvarer den aktiverte stilling for gripersammenstillingen 1070. Dersom stempelet 1038 beveger seg tilbake mot den bakre ende av stammen 1002, dreier kneleddene 1076 seg tilbake til utgangsstillingen, i alt vesentlig parallelt med stammen 1002.
Sammenlignet med ovenfor beskrevne gripersammenstillinger 1000 og 1055, overfører ikke gripersammenstillingen 1070 ra-dialbelastninger av noen betydning mot borehullsoverflaten når armene 1012 bare er forskjøvet litt i radialretningen. Gripersammenstillingen 1070 representerer imidlertid en betydelig forbedring i forhold til den tidligere kjente leddgriper med tre stenger. Armene 1012 på gripersammenstillingen 1055 omfatter sammenhengende stenger, i motsetning til leddforbindelser med flere stenger. Sammenhengende stenger har en vesentlig større vridningsstivhet enn flerstangsforbindelser, på grunn av fraværet av hengsler, bolteforbindelser eller aksler som forbinder de ulike deler av armen med hverandre. Dermed er gripersammenstillingen 1070 mye mer bestandig mot uønsket dreining eller vridning når den er aktivert og i kontakt med borehullsoverflaten. I tillegg medfører sammenhengende stenger få eller ingen spenningskonsentrasjoner, og har derfor en tendens til å vare lenger enn leddforbindelser. En annen fordel ved gripersammenstillingen 1070 i forhold til den flerleddete stangkonstruksjon er det at kneleddene 1076 anordner en radialkraft ved midtpartiene 1048 av armene 1012. Den flerleddete stangkonstruksjon innebærer derimot at de motsatte ender av leddforbindelsen beveges mot hverandre for å presse et midtledd utover mot borehullsoverflaten. Følgelig innebærer gripersammenstillingen 1070 en mer direkte utøvelse av kraft ved armens 1012 midtparti 1048, som er i kontakt med borehullsoverflaten. En annen fordel ved gripersammenstillingen 1070 er at den kan aktiveres og trekkes tilbake uten glidefriksjon.

Claims (14)

1. Traktor (100) for bevegelse av en komponent (32) gjennom et borehull, omfattende: et langstrakt legeme (118, 102, 124); bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106) som er i langsgående, bevegelig inngrep med nevnte legeme (118, 102, 124), idet nevnte bakre og fremre gripersammenstilling (104, 106) aktiveres hydraulisk for selektivt inngrep med en innside (42) av borehullet; bakre og fremre fremdriftssammenstillinger som er tilpasset for å drive nevnte legeme (118, 102, 124) fremover gjennom borehullet i forhold til nevnte henholdsvis bakre og fremre gripersammenstilling (104, 106); og en griperstyringsventil (312) har en første stilling hvor nevnte griperstyringsventil (312) leder trykkfluid til nevnte bakre gripersammenstilling (104), og en andre stilling hvor nevnte griperstyringsventil (312) leder trykkfluid til nevnte fremre gripersammenstilling (106) , karakterisert ved at traktoren (100) videre omfatter en innretning for å påvise fremoverbevegelse av nevnte legeme (118, 102, 124) i forhold nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling (104, 106); og hvor nevnte innretning som påviser fremoverbevegelse av nevnte legeme, får nevnte griperstyringsventil (312) til å endre stilling etter at nevnte legeme (118, 102, 124) har fullført et fremoverslag gjennom borehullet i forhold til nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling (104, 106).
2. Traktor (100) i henhold til krav 1 , karakterisert ved at: nevnte bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106) begge oppviser inngrepsflater som er konfigurert for selektivt inngrep med innsiden (42) av et bore- hull; hvor nevnte innretning for å påvise bevegelse omfatter en bakre og en fremre mekanisk aktiverte ventiler (322, 324) som er plassert langs nevnte legeme (118, 102, 124) og konfigurert for å påvise fremoverbevegelse av nevnte legeme (118, 102, 124) i forhold til nevnte henholdsvis bakre eller fremre gripersammenstilling (104, 106) ; og og hvor nevnte bakre og fremre mekanisk aktiverte ventiler (322, 324) står i fluidforbindelse med nevnte griperstyringsventil (312), slik at fluidtrykk får nevnte griperstyringsventil (312) til å endre stilling etter at nevnte legeme (118, 102,124) har fullført et fremoverslag gjennom borehullet i forhold til nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling (104, 106).
3. Traktor (100) som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte bakre og fremre mekanisk aktivert ventil (322, 324) er tallerkenventiler (322, 324) .
4. Traktor (100) som angitt i krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter en bakre lufteventil (318) som lar fluid strømme fra nevnte bakre mekanisk aktivert ventil (322) til nevnte griperstyringsventil (312) kun når et trykk i fluidet overstiger en på forhånd valgt terskelverdi for trykk.
5. Traktor (100) som angitt i krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter en fremre lufteventil (320) som lar fluid strømme fra nevnte fremre mekanisk aktivert ventil (324) til nevnte griperstyringsventil (312) kun når et trykk i fluidet overstiger en på forhånd valgt terskelverdi for trykk.
6. Traktor (100) som angitt i krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter bakre og fremre lufteventiler (318,320), idet nevnte bakre og fremre mekanisk aktiverte ventiler (322, 324) er konfigurert for å lede fluid til å styre nevnte henholdsvis bakre og fremre lufteventil (318, 320), idet nevnte bakre og fremre lufteventiler (318, 320) er konfigurert for å lede fluid til å styre nevnte griperstyringsventil (312).
7. Traktor (100) som angitt i krav 6, karakterisert ved at den videre omfatter en fremdriftsstyringsventil (310), idet nevnte fremdriftsstyringsventil (310) har en første stilling hvor nevnte fremdriftsstyringsventil (310) leder trykkfluid til nevnte bakre fremdriftssammenstilling, og en andre stilling hvor nevnte fremdriftsstyringsventil (310) leder trykkfluid til nevnte fremre fremdriftssammenstilling.
8. Traktor (100) som angitt i krav 7, karakterisert ved at nevnte fremdriftsstyringsventil (310) styres ved hjelp av fluidtrykk i nevnte bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106), og hvor trykk som utøves av nevnte overflater på nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling (104, 106), overstiger en på forhånd valgt terskelverdi før nevnte fremdriftsstyringsventil (310) endrer stilling.
9. Traktor (100) som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte bakre og fremre fremdriftssammenstilling omfatter henholdsvis en bakre og fremre sylinder (108, 114), og hvor nevnte legeme (118, 102, 104) videre omfatter bakre (700) og fremre stempler som er forskyvbart anbrakt i nevnte henholdsvis bakre og fremre sylinder (108, 114), idet nevnte bakre (700) og fremre stempler er konfigurert for å forskyves av trykkfluidet i nevnte bakre og fremre sylinder (108, 114) for å drive legemet (118, 102, 104) fremover gjennom borehullet.
10. Traktor (100) som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte bakre og fremre mekanisk aktiverte ventiler (322, 324) er anbrakt på nevnte bakre (700) og fremre stempler, idet nevnte bakre og fremre mekanisk aktiverte ventiler (322, 324) aktiveres mekanisk gjennom kontakt med nevnte bakre og fremre sylindere (108, 114) .
11. Traktor (100) som angitt i krav 10, karakterisert ved at både nevnte bakre og fremre mekanisk aktivert ventil (322, 324) er en tallerkenventil (322, 324) .
12. Traktor (100) som angitt i krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter en fremdriftsstyringsventil (310), idet nevnte fremdriftsstyringsventil (310) har en første stilling hvor nevnte fremdriftsstyringsventil (310) leder trykkfluid til nevnte bakre fremdriftssammenstilling, og en andre stilling hvor nevnte fremdriftsstyringsventil (310) leder trykkfluid til nevnte fremre fremdriftssammenstilling.
13. Traktor (100) som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte fremdriftsstyringsventil (310) styres ved hjelp av fluidtrykk i nevnte bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106), og hvor trykk som utøves av nevnte overflater på nevnte bakre eller fremre gripersammenstilling (104, 106), overstiger en på forhånd valgt terskelverdi før nevnte fremdriftsstyringsventil (310) endrer stilling.
14. Fremgangsmåte for å bevege en komponent (32) gjennom et borehull, omfattende: å anordne en traktor (100) med et langstrakt legeme (118, 102, 124), bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106) som er i langsgående, bevegelig inngrep med nevnte legeme (118, 102, 124), hvor nevnte bakre og fremre gripersammenstilling (104, 106) aktiveres hydraulisk for selektivt inngrep med en innside (42) av borehullet, og bakre og fremre fremdriftssammenstillinger (108, 114) som er tilpasset for å drive nevnte legeme (118, 102, 124) frem gjennom borehullet i forhold til nevnte henholdsvis bakre og fremre gripersammenstilling (104, 106); å feste komponenten (32) til det langstrakte legemet (118, 102, 124) for; å føre et trykkfluid gjennom en tilførselsledning (302) til nevnte langstrakte legeme (118, 102, 124) for å drive traktorbevegelsen; - å føre trykkfluid gjennom nevnte langstrakte legeme (118, 102, 124) til komponenten (32); å lede en del av trykkfluidet gjennom et ventilsystem (300) i. det langstrakte legemet (118, 102, 124) for selektiv levering av fluid til nevnte bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106) og nevnte bakre og fremre fremdriftssammenstillinger (108, 114) for å frem-bringe traktorbevegelse, karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter å påvise på mekanisk vis fullførelsen av en fremoverbevegelse av nevnte langstrakte legeme (118, 102, 124) i forhold til nevnte bakre og fremre fremdriftssylindere (108, 114) for å få nevnte bakre og fremre gripersammenstillinger (104, 106) til vekselvis å gå i inngrep med innsiden (42) i en ønsket arbeidsrekkefølge.
NO20053943A 2003-02-10 2005-08-24 Bronntraktor med utstyr for a avkjenne traktorhusforskyvning samt fremgangsmate for samme. NO328145B1 (no)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44664403P 2003-02-10 2003-02-10
US44816303P 2003-02-14 2003-02-14
US10/745,400 US7121364B2 (en) 2003-02-10 2003-12-23 Tractor with improved valve system
PCT/US2004/004171 WO2004072433A2 (en) 2003-02-10 2004-02-10 Downhole tractor with improved valve system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20053943D0 NO20053943D0 (no) 2005-08-24
NO20053943L NO20053943L (no) 2005-10-20
NO328145B1 true NO328145B1 (no) 2009-12-14

Family

ID=32872760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20053943A NO328145B1 (no) 2003-02-10 2005-08-24 Bronntraktor med utstyr for a avkjenne traktorhusforskyvning samt fremgangsmate for samme.

Country Status (5)

Country Link
AU (1) AU2004210989B2 (no)
CA (1) CA2515482C (no)
GB (1) GB2414499B (no)
NO (1) NO328145B1 (no)
WO (1) WO2004072433A2 (no)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9228403B1 (en) 2000-05-18 2016-01-05 Wwt North America Holdings, Inc. Gripper assembly for downhole tools
US9447648B2 (en) 2011-10-28 2016-09-20 Wwt North America Holdings, Inc High expansion or dual link gripper
US9488020B2 (en) 2014-01-27 2016-11-08 Wwt North America Holdings, Inc. Eccentric linkage gripper

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7150318B2 (en) 2003-10-07 2006-12-19 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus for actuating a well tool and method for use of same
US9500058B2 (en) 2004-05-28 2016-11-22 Schlumberger Technology Corporation Coiled tubing tractor assembly
US7617873B2 (en) 2004-05-28 2009-11-17 Schlumberger Technology Corporation System and methods using fiber optics in coiled tubing
EA200801161A1 (ru) * 2005-10-27 2008-10-30 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Устройство и способ бурения с большим отходом от вертикали
US7516782B2 (en) 2006-02-09 2009-04-14 Schlumberger Technology Corporation Self-anchoring device with force amplification
US8863824B2 (en) 2006-02-09 2014-10-21 Schlumberger Technology Corporation Downhole sensor interface
US9133673B2 (en) 2007-01-02 2015-09-15 Schlumberger Technology Corporation Hydraulically driven tandem tractor assembly
US8770303B2 (en) 2007-02-19 2014-07-08 Schlumberger Technology Corporation Self-aligning open-hole tractor
CN101910647B (zh) * 2008-01-16 2013-09-18 韦尔泰克有限公司 顺序阀及井下牵引机
CN108612516B (zh) * 2018-06-07 2024-02-20 中国铁建重工集团股份有限公司 一种凿岩钻机及其液压控制阀组

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE414805B (sv) * 1976-11-05 1980-08-18 Sven Halvor Johansson Anordning vid don avsedda for uppberning resp forflyttning av en bergborrningsanordning som skall uppborra mycket langa, foretredesvis vertikala schakt i berggrunden
US5794703A (en) * 1996-07-03 1998-08-18 Ctes, L.C. Wellbore tractor and method of moving an item through a wellbore
US6112809A (en) * 1996-12-02 2000-09-05 Intelligent Inspection Corporation Downhole tools with a mobility device
AU743946B2 (en) * 1998-12-18 2002-02-07 Wwt North America Holdings, Inc. Electro-hydraulically controlled tractor
CA2436944C (en) * 2000-12-01 2012-05-08 Western Well Tool, Inc. Tractor with improved valve system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9228403B1 (en) 2000-05-18 2016-01-05 Wwt North America Holdings, Inc. Gripper assembly for downhole tools
US9988868B2 (en) 2000-05-18 2018-06-05 Wwt North America Holdings, Inc. Gripper assembly for downhole tools
US9447648B2 (en) 2011-10-28 2016-09-20 Wwt North America Holdings, Inc High expansion or dual link gripper
US9488020B2 (en) 2014-01-27 2016-11-08 Wwt North America Holdings, Inc. Eccentric linkage gripper
US10156107B2 (en) 2014-01-27 2018-12-18 Wwt North America Holdings, Inc. Eccentric linkage gripper
US10934793B2 (en) 2014-01-27 2021-03-02 Wwt North America Holdings, Inc. Eccentric linkage gripper
US11608699B2 (en) 2014-01-27 2023-03-21 Wwt North America Holdings, Inc. Eccentric linkage gripper

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004210989A1 (en) 2004-08-26
AU2004210989B2 (en) 2008-12-11
GB2414499A (en) 2005-11-30
CA2515482A1 (en) 2004-08-26
NO20053943L (no) 2005-10-20
CA2515482C (en) 2013-05-21
GB2414499B (en) 2006-06-28
WO2004072433A3 (en) 2004-12-02
NO20053943D0 (no) 2005-08-24
GB0517218D0 (en) 2005-09-28
WO2004072433A2 (en) 2004-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO328145B1 (no) Bronntraktor med utstyr for a avkjenne traktorhusforskyvning samt fremgangsmate for samme.
US7343982B2 (en) Tractor with improved valve system
US8006753B2 (en) Hydraulic connector apparatuses and methods of use with downhole tubulars
NO317197B1 (no) Elektro-hydraulisk styrt traktor
US9988868B2 (en) Gripper assembly for downhole tools
US8245796B2 (en) Tractor with improved valve system
NO344006B1 (no) Et styreverktøy for bruk under boring av et borehull
NO322370B1 (no) Anordning for kjerneboring med uttrekkbar innersylinder
NO327553B1 (no) Fremgangsmate og sammenstilling for okning av borekapasitet og fjerning av borkaks under boring av avviksborehull med spoleror
NO315810B1 (no) Verktöy for forbikopling av fluider
NO20140631L (no) Bore- og hullutvideranordning
NO333285B1 (no) Verktoy for fremdrift i en passasje, samt en fremgangsmate for forflytning av en gjenstand i en passasje
NO342756B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for å gripe et rør på en borerigg
NO339998B1 (no) Traktorsammenstilling og fremgangsmåte for bevegelse av traktorsammenstillingen inne i et borehull
NO320076B1 (no) Borehullstraktor
NO20110130A1 (no) Styrbar pilotborkrone, boresystem og fremgangsmate for boring av krumme borehull
NO326427B1 (no) Anordning ved toppdrevet boremaskin for kontinuerlig sirkulasjon av borevaeske
EP2255059B1 (en) Hydraulic connector apparatuses and methods of use with downhole tubulars
MXPA06012478A (es) Un martillo de impacto de movimiento alternado.
NO332192B1 (no) Kobling mellom borehullsverktoy med sentrale drivaksler
CN114215491A (zh) 一体式弃井套管切割打捞器
CN106854879A (zh) 有破碎锤的挖掘机上的钻机
NO20101130A1 (no) Bronnhullssirkulasjonssammenstilling
GB2615620A (en) Drillstring anchor
NO319610B1 (no) Elektrosekvenstraktor

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: WWT NORTH AMERICA HOLDINGS, US