NO329237B1 - Boreapparat egnet for boring i inntrukket og utstrakt stilling - Google Patents

Description

BOREAPPARAT EGNET FOR BORING I INNTRUKKET OG UTSTRAKT STILLING

Denne oppfinnelse vedrører et boreapparat, og spesielt et ut-vidbart bore- og rømmingsapparat.

GB-A-2 320 270 beskriver en underrømmer med utstrekkbare skjæreblader. Verktøyet kan kjøres inn i et borehull på en rørformet borestreng med bladene i en inntrukket stilling, det vil si med hvert blads skjæreflate liggende langsetter verktøylegemet. Når skjærestedet nås, vil en økning i fluidtrykk i legemet forårsake bevegelse av et stempel som via hensiktsmessige kamflater virker slik at det svinger bladene gjennom 90° til en utstrakt skjærestilling.

I den inntrukne stilling ligger bladene grensende til hverandre og overlapper hverandre innefor legemets omkrets. Selv om dette sørger for en kompakt "kjøre"-anordning, vil det gi en begrensning i bladenes skjæreområde og også forhindre bladene fra å skjære når de befinner seg i den inntrukne stilling. Videre er det, for å muliggjøre full utstrekking av bladene, nødvendig at deler av bladenes skjæreflate umiddel-bart før den fullt utstrakte stilling går gjennom en stilling hvor den faktiske diameter som tegnes opp av bladene er stør-re enn den normale boringsdiameter som skjæres ut av bladene i den fullt utstrakte stilling. Dermed må bladene skjære en profil i borehullsveggen for å muliggjøre full utstrekking. Tilsvarende må bladene, ved inntrekking av bladene etter røm-ming av en seksjon av borehullet, skjære ut en profil i borehullet med større diameter for å gjøre det mulig å trekke bladene tilbake, eller verktøyet må trekkes tilbake til den tidligere utskårne profil før bladene kan trekkes tilbake. Nødvendigheten av å skjære ut en slik profil er åpenbart tid-krevende og besværlig, og er dessuten upraktisk når underrøm-meren for eksempel befinner seg i en stålforing.

Som en følge av bladenes 90° rotasjon fra den inntrukne stilling til den utstrakte stilling, dreies en del av kamflaten på hvert blad til en stilling hvor kamflaten utgjør en del av bladets skjæreflate og derfor utsettes for en økt risiko for slitasje og skade, noe som kan komme i veien for en påfølgen-de vellykket inntrekking og utstrekking av bladene.

Fra US 1,494,274 er det kjent en kullfres som er i stand til å kunne bore med skjærebladene i en inntrukket og i en utstrakt stilling. Kullfresen har den ulempe at skjærebladene er forsynt med en bladaktiveringsanordning som ikke kan på-virkes ved hjelp av fluidtrykk.

Fra US 4,396,076 er det kjent en underrømmer som er forsynt med utstrekkbare skjæreblader som graver borehullet horison-talt uten å bevege seg nedover. En hovedborekrone borer ikke nedover samtidig som de utstrekkbare skjæreblader befinner seg i den utstrakte stilling.

Det er blant formålene med den foreliggende oppfinnelse å unngå eller avhjelpe disse og andre ulemper ved denne og andre anordninger ifølge tidligere kjent teknikk.

Ifølge et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet et boreapparat omfattende: - et legeme;

- en bladaktiveringsanordning; og

- minst to skjæreblader som er dreibart montert på legemet og kan beveges mellom en inntrukket stilling og en utstrakt stilling, hvor hvert skjæreblad har skjæredel for minimumsdiameter i inntrukket stilling og en skjæredel for maksimumsdiameter i utstrakt stilling, kjennetegnet ved at bladene er tilpasset for å bore langs en lengderetning av et borehull i både den inntrukne og den utstrakte stilling, med bladene avgrensende et sveipet skjæreareal i den inntrukne stilling med større diameter enn legemet; og at aktiveringsanordningen er fluidtrykkpåvirkelig.

Ettersom delene med maksimumsskjæremål alltid ligger på eller foran bladets dreieakse, kan bladene bevege seg mellom den utstrakte og inntrukne stilling uten å være nødt til å gå gjennom en stilling hvor bladene tegner en diameter som er større enn skjæremålet for det utstrakte blad.

Bladene befinner seg fortrinnsvis ved eller mot enden av legemet, slik at det ikke er noen begrensning på bladets leng-de .

Bladene kan fortrinnsvis dreies gjennom en vinkel på mindre enn 90°, og kan mest fortrinnsvis dreies gjennom en vinkel på ca. 45°.

Skjæredeler på hver blad strekker seg fortrinnsvis over hele bladets bredde i en retning som er parallell med bladenes dreieakse eller -akser. Dette gjør det mulig å anordne en forholdsvis stor skjæreflate, noe som gir bedre stabilitet og muliggjør et overskudd av skjæreelementer. Delene med maksimumsskjæremål omfatter mest fortrinnsvis delvis sylindriske skjæreflater.

Bladene er fortrinnsvis tilpasset for å skjære både i den inntrukne og den utstrakte stilling. Dermed tegner bladene i den inntrukne stilling et sveipet skjaereareal med større diameter enn legemet og borekaks kan dermed passere mellom legemet og borehullsveggen, hvilket eliminerer eventuelle tenden-ser til at borekaksen får apparatet til å sitte fast i borehullet. Hvert skjæreblad har fortrinnsvis også en målskjæredel for inntrukket stilling. Disse skjaeredeler fremviser mest fortrinnsvis delvis sylindriske skjæreflater når bladene befinner seg i den inntrukne stilling. Med bladene i den utstrakte stilling kan disse skjaeredeler gi skjæref later som er nyttige for tilbakerømming. Målskjæredelene for den inntrukne stilling muliggjør også utstrekking av bladene ved å muliggjøre utskjæring av et borehull med større diameter for å gi plass til utstrekking av bladene.

Hvert av skjærebladene fremviser fortrinnsvis en skjæredel som med bladene fullt utstrakt oppviser en fremovervendende skjæreflate. I en foretrukket utførelse strekker skjæreflåte-ne seg over minst halvparten eller mer av diameteren som sveipes av bladene. I den fullt utstrakte konfigurasjon ligger disse skjæreflater mest fortrinnsvis i et i det vesentlige tverrgående plan. Med bladene strukket helt ut fremviser hver målskjæredel fortrinnsvis en skjæreflate i et aksial-plan. Dermed vil hver fremovervendende skjæredel ligge i alt vesentlig normalt på den respektive målskjæredel, og over-gangen mellom de to deler er fortrinnsvis forsynt med skjæreelementer, mest foretrukket med meiseltanninnsatser. Det foretrekkes også at disse skjæredelsoverganger, når bladene befinner seg i inntrukket stilling, utformer bladenes forkant. Disse forkanter er fortrinnsvis i form av linjer eller punkter og er tilpasset slik at sidekreftene som bladene utsettes for, reduseres til et minimum, slik at bladene ikke drives mot ekspansjon, og bladsidene kan videre tilpasses slik at de driver bladene til å forbli i den inntrukne stilling. I andre utførelser kan målhullet skjæres ut ved hjelp av skjæreelementer anordnet både på den fremovervendende skjæredel og delene med maksimumsskjæremål.

Legemet har fortrinnsvis en forkant som fremviser en skjæreflate, og som kan være forsynt med skjæreelementer. Skjæreflaten er fortrinnsvis kun blottlagt når bladene er strukket ut. Skjæreflaten kan brukes når bladene er strukket ut og tjener til å skjære ut et midtre område av borehullet, idet de utstrakte blader skjærer ut et ytre ringformet område, og dermed kan apparatet brukes til å skjære ut et borehull med forholdsvis stor diameter.

Bladene kan fortrinnsvis dreies om en felles akse som kan utformes ved hjelp av en felles dreietapp, men alternativt kan bladene dreies om forskjellige akser. Mest fortrinnsvis går hvert blad i inngrep med dreietappen på to steder anbrakt med avstand til hverandre langs lengden av tappen, for derved å stabilisere bladene og redusere slitasje og belastning på tapp og blader til et minimum.

I den fullt utstrakte stilling anordnes fortrinnsvis bladflater for inngrep med legemet, idet flatene virker som anslag og fungerer slik at de overfører krefter til legemet for således å redusere belastningen dreietappene utsettes for. Mest fortrinnsvis utformes flatene slik at de muliggjør overføring av både aksial- og rotasjonskrefter.

Aktiveringsanordningen går fortrinnsvis i positivt inngrep

med hvert blad for derved å muliggjøre positiv utstrekking og inntrekking av bladene, og underletter positiv tilbakeholding av bladene i en ønsket stilling, for eksempel for å gjøre det mulig å anvende vekt på borkronen (weight on bit - WOB) både

i utstrakt, inntrukket og mellomstillinger. I en foretrukket utførelse fremviser hvert blad en kamspalte eller et kamspor, og aktiveringsanordningen innbefatter en kamstøter som kan

være i form av en stift eller en tapp. Dette gjør det mulig å utelate torsjonsfjærer for bladretur mellom bladet og dreietappen, idet en bladtilbaketrekningsanordning kan anordnes på et mer hensiktsmessig sted, for eksempel inne i legemet.

Aktiveringsanordningen reagerer på fluidtrykk og omfatter i en foretrukket utførelse ett eller flere fluidtrykkpåvirkelige stempler. Stemplet er mest fortrinnsvis forspent mot en bladinntrekkingsstilling. Stemplets bevegelse kan styres eller begrenses, for eksempel kan stemplet være koplet til legemet via en kamanordning. Dette muliggjør positiv posisjone-ring av bladene i mellomstillinger, eller gjør det mulig å utsette apparatet for forhøyet fluidtrykk eller vekt på borkronen (WOB) uten sidebevegelse av bladene. For eksempel kan aktiveringsanordningen holdes i en inntrukket stilling med bladene i den inntrukne stilling mens fluid sirkuleres gjennom apparatet til tilførselsåpninger eller -dyser og de inntrukne blader benyttes til boring. Et slikt stempel kan være lagermontert til legemet for å muliggjøre relativ rotasjon. Stemplet kan virke på bladene via et aksialt løpende element eller stang, fortrinnsvis via et par stenger som kan være forspent til en inntrukket stilling. Der hvor bladaktive-ringsanordningen går i positivt inngrep med bladene, forspen-nes således bladene til den inntrukne stilling. Stengene gir en praktisk måte for overføring av kraft gjennom legemet. Aktiveringsanordningen kan omfatte et aksialt bevegelig skjørt eller hylse. Skjørtet kan fremvise en stempelflate som utsettes for innvendig legemsfluidtrykk, slik at en økning i et slikt trykk, i det minste til å begynne med, vil ha en tendens til å strekke skjørtet utover og dermed strekke bladene utover.

Aktiveringsstemplet er mest fortrinnsvis ringformet og avgrenser en gjennomgående boring for å muliggjøre fluidstrøm-ning derigjennom, hvilket fluid kan forsyne stråledyser eller lignende, eller virke mot ett eller flere ytterligere aktive-ringsstempler.

Legemet avgrenser fortrinnsvis ett eller flere fluidløp som leder fluid mot eller i retning av bladene. I én utførelse fremviser bladene også fluidløp eller -kanaler som samvirker med løpene i legemet for å føre fluid mot skjaeredeler eller -flater på bladene. Legemet kan innbefatte minst ett løp som kun er åpent når bladene er strukket ut. Det resulterende trykkfall kan tjene som en indikasjon til operatøren på at bladene er strukket ut. Legemet kan innbefatte minst ett løp som leder fluid til et område av apparatet for rengjørings-eller utrenskingsformål, slik at bevegelse av bladene, spesielt inntrekking, ikke hindres av for eksempel opphopninger av borekaks eller annet avfall mellom delene av apparatet.

Skjæredelene eller -flatene på bladene og legemet kan forsy-nes med hvilke hensiktsmessige skjæreelementer eller -flater som helst, herunder wolframinnsatser og polykrystallinske diamantkuttere.

Det vil være åpenbart for fagfolk på området at i det minste enkelte av disse foretrukne trekk ved det første aspekt av oppfinnelsen vil kunne anvendes i andre former for bore-eller rømmingsapparater som kan utgjøre andre aspekter av oppfinnelsen.

Dette og andre aspekter av den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet gjennom eksempel under henvisning til de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 er en tegning, dels i snitt, av et boreapparat i henhold til et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse, vist med apparatets blader i en utstrakt stilling; Figur 2 er et enderiss av apparatet på figur 1; hvor noen skjæreelementer er utelatt; Figur 3 er en tegning, dels i snitt, av boreapparatet på figur 1 vist med bladene i en inntrukket stilling; Figur 4 er et enderiss av apparatet på figur 1, hvor bladene er utelatt; Figur 5 er en tegning, dels i snitt, av et boreapparat i henhold til et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse, vist med apparatets blader i en utstrakt stilling; Figur 6 er et enderiss av apparatet på figur 5, hvor enkelte skjæreelementer er utelatt; Figur 7 er en tegning, dels i snitt, av boreapparatet på figur 5 vist med bladene i en inntrukket stilling; Figur 8 er en tegning, dels i snitt, av et boreapparat i henhold til et tredje aspekt av den foreliggende oppfinnelse, vist med apparatets blader i en utstrakt stilling; Figur 9 er et enderiss av apparatet på figur 8, hvor enkelte skjæreelementer er utelatt; Figur 10 er en tegning, dels i snitt, av boreapparatet på figur 8 vist med bladene i en inntrukket stilling; Figur 11 er et enderiss av apparatet på figur 8, hvor bladene er utelatt; Figur 12 er en tegning som viser kamprofilen som oppvises av aktiveringsstemplet i apparatet på figur 8; Figur 13 er en tegning, dels i snitt, av et boreapparat i henhold til et fjerde aspekt av den foreliggende oppfinnelse, vist med apparatets blader i en utstrakt stilling; Figur 14 er en tegning av apparatet på figur 13 sett neden-fra; og Figur 15 er en tegning, dels i snitt, av boreapparatet på

figur 13 vist med bladene i en inntrukket stilling.

Det henvises først til figurene 1, 2, 3 og 4 av tegningene, hvilke viser et boreapparat 20 i henhold til en første utfø-relse av den foreliggende oppfinnelse.

Apparatet 20 omfatter et i det vesentlige sylindrisk, rørfor-met legeme 22 hvor en del 24 med rektangulært tverrsnitt i

den ledende ende av legemet 22 utgjør et feste for to skjæreblader 26, 27 via en dreietapp 28 som krysser og befinner seg normalt på legemsaksen 30. Legemet 22 er tilpasset til å kop-les til et slitasjestykke 32 montert på den ledende ende av

en rørformet borestreng (ikke vist).

Bladene 26, 27 kan svinges mellom en inntrukket stilling (figur 3) og en utstrakt stilling (figurene 1 og 2). Hvert blad 26, 27 fremviser tre skjæreflater 34, 35, 36 på hvilke det er montert skjæreelementer 38, 39, 40 som for eksempel utgjøres av wolframkarbidinnsatser. De første skjæreflater ligger normalt på legemsaksen 30 når bladene 26, 27 er strukket ut, og hver flate 34 oppviser en forholdsvis stor, tildels ringformet skjæreflate (se figur 2), noe som gir en overflødighet av skjæreelementer. De andre skjæreflater 35 befinner seg normalt på de første flater 34 og er delvis sylindriske. I den fullt utstrakte stilling skjærer flatene 35 ut borehullsdia-meteren (normalmålet). Hjørnet 41 mellom flatene 34, 35 er forsynt med skjæreelementer i form av meiseltanninnsatser 42. De tredje skjæreflater 36 ligger ved 45° i forhold til de andre flater 35 og anordner i den fullt utstrakte stilling en skjæreflate som er nyttig i forbindelse med tilbakerømming.

Hvert blad 26, 27 oppviser en kanal 44 som, når bladene 26, 27 er strukket helt ut, står i forbindelse med et respektivt utløp 46 fra en kanal 48 i legemet 22. Ved bruk strømmer borefluid gjennom kanaler 48, 44 og ut av kanal 44 ved åpninger 49 beliggende nær opptil de første skjæreflater 34.

Bladene 26, 27 er begge montert på dreietappen 28 via et par avstandsplasserte armer eller ører 50, 51 og 52, 53 og kan som bemerket ovenfor, svinges mellom utstrakt og inntrukket stilling. Bladene 26, 27 er fluidaktiverte under styring av en aktiveringsanordning 54, som vil bli beskrevet.

Som vist på figur 3, utgjør bladhjørnene 41 i den inntrukne

stilling apparatets ledeender, og anordningen er slik at bladene 26, 27 ved boring i denne konfigurasjon utsettes for mi-nimale sidekrefter, hvilke ellers ville tendere til å strekke ut bladene 26, 27. Det bemerkes også at de tredje skjæreflater 36 i denne konfigurasjon vil skjære ut borehullsdiamete-ren.

Med bladene 26, 27 i den utstrakte stilling kan apparatet 20 benyttes for å rømme et eksisterende borehull til en større diameter, eller for å skjære ut et stort borehull. Ettersom de utstrakte blader 26, 27 utformer et ringformet, sveipet areal, har legemsdelen 24 en meiselende forsynt med skjæreelementer 56 som vil skjære ut det midtre borehullsområdet.

Hvert blad 26, 27 fremviser en kamspalte 60 som samvirker med en respektiv kamstøter 62 montert på et øre 64 som strekker seg fra enden av et bladaktiverende skjørt eller hylse 66 montert på en avtrappet del av legemet 67. Skjørtet 66 er koplet til et par aksialt løpende staver 68 (kun én vist) som går inn i det indre av legemet 22, hvor hver stav 68 er festet til skjørtet 66 ved hjelp av en motstående skulder 70 og en sikringsring 72. En trykkfjær 74 er montert rundt hver stav 68 mellom en ytterligere stavskulder 76 og en flate på legemet. Fjærene 74 tenderer til å trekke stavene 68 inn i legemet 22 og tenderer dermed også til å trekke skjørtet 66 og bladene 26, 27 tilbake.

Hodeenden av stavene 68 bringes til inngrep med hodeenden av et ringformet, første aktiveringstempel 80 montert i legemet 22, idet stemplet 80 også har en hul, sylindrisk forlengelse 82 plassert i en anslagsdel 84 av legemsboringen. En trykkfjær 86 er anordnet mellom en boringsskulder 88 og stempel-forlengelsens 82 frie ende, og driver stemplet 80 mot en inntrukket bladstilling. Stempelhodet kan beveges i et kammer 90 som er isolert fra legemsboringen ved hjelp av stempeltetninger 92, 93, og den del av kammeret 90 som befinner seg mellom tetningene 92, 93, står i fluidforbindelse med utsiden av legemet via legemsåpninger 94.

Stempelets 80 hode kommer i inngrep med ledeenden av et andre, ringformet aktiveringsstempel 96 plassert i en for-sterkende overgang 98 som utgjør en del av legemet 22. Hodet på det andre stempel 96 kan, på lignende vis som det første stempel 80, beveges i et kammer 100 som er isolert fra legemsboringen ved hjelp av stempeltetninger 102, 103, hvor den del av kammeret 100 som befinner seg mellom tetningene 102, 103, står i fluidforbindelse med utsiden av legemet via legemsåpninger 104. Begge stempler 80, 96 er utformet i ett stykke.

Som en følge av anordningen av ringstemplene 80, 96, kan borefluid strømme gjennom legemet 22 til kanaler 48, 44 og også til kanaler 106, som leder fluid bak skjørtet 66. Hver kanal 106 har et utløp 108 som leder fluid inn i et område mellom tetninger 109 (kun én vist) mellom skjørtet og legemet, slik at borefluidtrykket vil ha en tendens til å bevege skjørtet 66 mot den utstrakte bladstilling. Et ytterligere utløp 110 leder fluid inn i et ringformet hulrom 112 som dannes mellom legemet og det utstrakte skjørt 66, hvilket holder hulrommet 112 fritt for borekaks og dermed underletter tilbaketrekking av skjørtet 66. Utløpet 110 er også rettet oppover i hullet for å muliggjøre sirkulasjon og medrivning av borekaks vekk fra bladene 26, 27.

Ved bruk kan apparatet 20 plasseres i enden av en borestreng og kjøres inn i et borehull med bladene 26, 27 i inntrukket stilling. Om nødvendig, kan strengen roteres for å bidra til å løsne hindringer i borehullet, eller for å fjerne en even-tuell hinne som har dannet seg på borehullsveggen. Når det når enden av borehullet, kan apparatet brukes til å bore med bladene 26, 27 i inntrukket stilling. Hovedanvendelsen av apparatet 20 er imidlertid boring med bladene 26, 27 i utstrakt stilling. Dette oppnås ved å pumpe borefluid gjennom strengen fra overflaten, idet den resulterende trykkforskjell mellom legemsboringen og ringrommet mellom legemet og borehullsveggen driver stemplene 80, 96 til å strekke bladene 26, 27 gjennom 45°, i det viste eksempel fra en utgangsdiameter på 311 mm til en utstrakt diameter på 406 mm. Utstrekking av bladene 26, 27 kan påvises ved overflaten ved hjelp av det trykkfall i borefluidet som ved utstrekking av skjørtet 66 opptrer i forbindelse med åpning av utløpet 110.

I den fullt utstrakte stilling går flater som er maskinert på bladplasseringsarmer 50, 53, i inngrep med legemsforlengel-sen. Flatene tjener som anlegg for bladene 26, 27. Videre mu-liggjør flatene direkte overføring av krefter til legemet 22, noe som dermed reduserer belastningen som dreietappen 28 ut-setts for, spesielt når apparatet utsettes for vekt på borkronen (WOB).

Bladets skjæreflater 34, 35, 36, og spesielt andre og tredje flater 35, 36, er utformet slik at bladene 26, 27 kan skjære etter hvert som de strekkes ut, idet flatenes 35, 36 forholdsvis store areal gir en stor skjæreflate og deretter et stort antall aktive skjæreelementer.

Inntrekking av bladene 26, 27 oppnås ganske enkelt ved å redusere borefluidtrykket, idet de ulike fjærer og kamanordningen fungerer slik at de positivt trekker bladene 26, 27 inn ved fravær av fluidtrykkforskjellen som virker på stemplene 80, 96.

Videre vil tilstedeværelsen av avstrykertetninger på stavene og skjørtet og tømmingen av skjørtets hulrom redusere sann-synligheten for at noe setter seg fast eller klemmes fast under inntrekking, til et minimum.

Det henvises nå til figurene 5, 6 og 7 av tegningene, hvor disse viser et boreapparat 120 i henhold til en ytterligere utførelse av oppfinnelsen. Apparatet 120 har mange fellestrekk med det ovenfor beskrevne apparat 20, og for korthets skyld vil fellestrekkene ikke bli beskrevet på nytt.

Hovedforskjellen mellom de to utførelser ligger i koplingen mellom bladene 122, 123 og aktiveringsskjørtet 124. Bladene 122, 123 kommer ikke i positivt inngrep med skjørtet 124; i stedet innbefatter skjørtet 124 et par ører 126, 127 som ligger an mot kamflater 128 på de respektive bladører. På grunn av kravet om at bladene skal dreie gjennom 45°, utgjør ikke flatene 128 en del av skjærekonstruksjonen, og det er derfor lite sannsynlig at disse vil utsettes for erosjon. Det er kun nødvendig med en forholdsvis kort slaglengde for å strekke bladene helt ut, noe som gjør det mulig å holde lengden på apparatet nede.

Det henvises nå til figurene 8 til 12 av tegningene, hvor disse viser et boreapparat 140 i henhold til en tredje utfø-relse av oppfinnelsen. Apparatet 140 har mange likhetstrekk med det ovenfor beskrevne apparat 20, og igjen vil fellestrekkene hos de to utførelser ikke bli beskrevet nærmere.

Hovedforskjellen ligger i formen av det enkle aktiveringsstempel 142, som i denne utførelse oppviser et kamspor 144 som samvirker med en kamtapp 146 montert på legemet 148. Stemplet 142 er montert på en aksialhylse 150 festet til legemet 148, og er forspent mot en inntrukket stilling ved hjelp av en trykkfjær 152 som er plassert rundt hylsen 150. Stemplet 142 er koplet til fjæren 152 via et lager 154, hvilket muliggjør rotasjon av stemplet 142 etter som tappen 146 beveger seg langs sporet 144.

Figur 12 viser tappens 146 stilling i sporet 144 når bladene 156, 157 er strukket helt ut, som vist på figurene 8 og 9, som en reaksjon på sirkulasjon av borefluid gjennom apparatet. Ved fravær av sirkulasjon trekker bladene 156, 157 seg inn til stillingen som er vist på figur 10, og tappen inntar én av de motsatte kamendeanslag 158.

Kamsporet 144 fremviser imidlertid også mellomanslag 160 som gjør det mulig å holde bladene 156, 157 i inntrukket stilling ved forekomst av sirkulasjon eller WOB. Dermed egner dette apparat 140 seg til boring av pilothull med bladene 156, 157 holdt i inntrukket stilling.

Ved fravær av sirkulasjon sikrer de ulike fjærer at bladene 156, 157 trekkes inn eller holdes i inntrukket stilling.

I lys av det at bladenes dreietapp 162 med all sannsynlighet utsettes for WOB, forsterkes tappen 162. I tillegg befinner bladkamtappene 164 seg, når bladene 156, 157 befinner seg i inntrukket stilling, i aksiale deler av bladkamspaltene 166, slik at tappene 164 ikke utsettes for noen aksialkrefter, men fungerer slik at de forhindrer sidebevegelse av bladene 156, 157. Videre "fanges" bladkamtappene 164 opp, slik at tappene 164 holdes tilbake og ikke kan falle ut av skjørtets ører 168 i det tilfellet at tappene 164 skjæres av.

I andre utførelser av oppfinnelsen kan det anordnes en kam-profil som oppviser mellomanslag, det vil si anslag som til-svarer bladstillinger mellom fullt inntrukket og fullt utstrakt stilling. Dette gjør det mulig å bore eller rømme borehull i én av en flerhet av mulige diametere, som kan vel-ges ganske enkelt gjennom styrt sirkulasjon av borefluid. For å muliggjøre identifikasjon av bladkonfigurasjonen fra overflaten, kan legemet innbefatte borefluidåpninger som åpnes etter som bladaktiveringsskjørtet beveger seg fremover, idet reduksjonen i mottrykk som oppstår hver gang en fluidåpning åpner seg, gjør det mulig å bestemme skjørtets stilling og dermed bladkonfigurasjonen fra overflaten. Alternativt kan legemet innbefatte en aksialt løpende åpning som åpnes fort-løpende etter hvert som skjørtet beveger seg fremover.

Det henvises nå til figurene 13, 14 og 15 av tegningene, hvor disse viser et boreapparat i form av en underrømmer 200 i henhold til et fjerde aspekt av den foreliggende oppfinnelse. Underrømmeren 200 har mange fellestrekk med apparatet 20 som beskrives ovenfor under henvisning til figurene 1 til 4, og for korthets skyld vil fellestrekkene ikke bli beskrevet på nytt i noen grad av detalj. Hovedforskjellen mellom de to ut-førelser ligger i samhandlingen mellom aktiveringsskjørtet 202 og underrømmerbladene 204, 205. Nærmere bestemt er skjør-tet og bladene konfigurert slik at de anordner positiv låsing for å holde bladene i den utstrakte stilling for å muliggjøre tilbakerømming, som vil bli beskrevet nedenfor.

Skjørtet 202 er forsynt med profilerte eller krenelerte ører 206 som, når skjørtet er strukket helt ut, som vist på figur 13, går i inngrep med korresponderende profilerte flater på de ytre ører 208, 209 på bladene 204, 205. Kamstøterne 210 anordnet på skjørtet 202 går i inngrep med kamspor 212 anordnet på de innvendige bladører 213, 214. For å gjøre det mulig for bladene 204, 205 å dreie fra den utstrakte stilling er enden av kamsporene 212 konfigurert slik at de innledningsvis tillater en grad av inntrekking av skjørtet 202 uten å forårsake noen dreiing av bladene 204, 205. Dermed er det, når bladene 204, 205 begynner å dreie mot den inntrukne stilling, tilstrekkelig klaring mellom skjørtets ører 206 og bladørene 208, 209 til å unngå konflikt mellom disse.

Som bemerket ovenfor, vil dette trekk muliggjøre tilbakerøm-ming hvor underrømmeren 200 for eksempel kan monteres på kveilrør satt under strekk. Kreftene som virker på bladene vil ha en tendens til å lukke bladene 204, 205, men denne tendens motvirkes gjennom inngrepet mellom ørene.

En lignende virkning kan oppnås ved hjelp av andre skjørt- og bladkonfigurasjoner, for eksempel kan skjørtet i sideretning-en oppvise løpende endeflater som er tilpasset for anlegg mot korresponderende, motsatte flater på de innvendige blad-ører.

Fagfolk på området vil innse at disse ulike utførelser av den foreliggende oppfinnelse anordner et boreapparat som overvin-ner mange av ulempene ved tidligere forslag.

Claims (53)

1. Boreapparat omfattende: et legeme (22); en bladaktiveringsanordning (54) ; og minst to skjæreblader (26, 27) som er dreibart montert på legemet (22) og kan beveges mellom en inntrukket stilling og en utstrakt stilling, hvor hvert skjæreblad (26, 27) har skjæredel for minimumsdiameter i inntrukket stilling og en skjæredel for maksimumsdiameter i utstrakt stilling, karakterisert ved at bladene (26, 27) er tilpasset for å bore langs en lengderetning av et borehull i både den inntrukne og den utstrakte stilling, med bladene (26, 27) avgrensende et sveipet skjæreareal i den inntrukne stilling med større diameter enn legemet (22); og at aktiveringsanordningen (54) er fluidtrykkpåvirkelig.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at bladene (26, 27) befinner seg i eller mot enden av legemet (22).

3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at bladene (26, 27) kan dreies gjennom en vinkel på mindre enn 90°.

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at bladene (26, 27) kan dreies gjennom en vin kel på ca. 45°.

5. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at skjæredeler på hvert blad strekker seg over hele bladets bredde i en retning som er parallell med bladenes (26, 27) dreieakse eller -akser.

6. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at skjæredelene for maksimumsdiameter omfatter delvis sylindriske skjæreflater.

7. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at målskjæredelene for inntrukket stilling, når bladene (26, 27) befinner seg i inntrukket stilling, oppviser delvis sylindriske skjæreflater.

8. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at skjæredelene for inntrukket stilling, når bladene (26, 27) befinner seg i utstrakt stilling, anordner skjæreflater tilpasset for tilbakerømming.

9. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det videre omfatter en anordning for låsing av bladene (26, 27) i en valgt stilling.

10. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det videre omfatter en anordning for mekanisk låsing av bladene (26, 27) i en valgt stilling.

11. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det videre omfatter en anordning for å låse bladene (26, 27) i den utstrakte stilling.

12. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det videre omfatter en anordning for mekanisk låsing av bladene (26, 27) i den utstrakte stilling.

13. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at målskjæredelene for inntrukket stilling er tilpasset slik at de underletter utstrekking av bladene (26, 27) gjennom å gjøre det mulig å skjære ut et borehull med tiltagende diameter for å gi plass til bladutstrek-kingen.

14. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at hvert av skjærebladene (26, 27) fremviser en skjæredel som, med bladene fullt utstrakt, oppviser en fremovervendende skjæreflate.

15. Apparat som angitt i krav 14, karakterisert ved at nevnte skjæreflater strekker seg over minst halve eller mer av diameteren som sveipes av bladene (26, 27).

16. Apparat som angitt i krav 14 eller 15, karakterisert ved at nevnte skjæreflater, i den fullt utstrakte konfigurasjon, ligger i et i det vesentlige tverrgående plan.

17. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at hver målskjæredel, når bladene (26, 27) er fullt utstrakt, fremviser en skjæreflate i et aksialt plan.

18. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at hvert av skjærebladene fremviser en skjæredel som, når bladene (26, 27) er fullt utstrakt, oppviser en fremovervendende skjæreflate, og en fremovervendende skjæredel ligger i alt vesentlig normalt på den respektive målskjæredel.

19. Apparat som angitt i krav 18, karakterisert ved at et overgangsparti mellom hver fremovervendende skjæredel og den respektive målskjæredel er forsynt med skjæreelementer.

20. Apparat som angitt i krav 19, karakterisert ved at nevnte skjæreelementer er meiseltanninnsatser.

21. Apparat som angitt i krav 19 eller 20, karakterisert ved at nevnte skjæredeloverganger, når bladene (26, 27) befinner seg i den inntrukne stilling, angir bladenes (26, 27) forkanter.

22. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at legemet (22) har en ledende ende som fremviser en skjæreflate .

23. Apparat som angitt i krav 22, karakterisert ved at nevnte skjæreflate er forsynt med skj æreelementer.

24. Apparat som angitt i krav 22 eller 23, karakterisert ved at nevnte skjæreflate kun er blottlagt når bladene (26, 27) er strukket ut.

25. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at bladene (26, 27) kan dreies om en felles akse.

26. Apparat som angitt i krav 25, karakterisert ved at nevnte dreieakse angis ved hjelp av en felles dreietapp (28).

27. Apparat som angitt i krav 26, karakterisert ved at hvert blad (26, 27) er i inngrep med dreietappen på to steder som er anbrakt med mel-lomrom langs lengden av tappen (28).

28. Apparat som angitt i krav 26 eller 27, karakterisert ved at det ved fullt utstrakt stilling er anordnet bladflater for inngrep med legemet (22), idet flatene virker som anslag og har den funksjon at de overfører krefter til legemet (22).

29. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at aktiveringsanordningen (54) går i positivt inngrep med hvert blad.

30. Apparat som angitt i krav 29, karakterisert ved at hvert blad (26, 27) oppviser en kamspalte eller -spor (144) og aktiveringsanordningen (54) innbefatter en kamstøter.

31. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det videre omfatter en anordning for å opprettholde bladene (26, 27) i en annen stilling en den utstrakte stilling ved tilstedeværelse av aktiverende fluidtrykk.

32. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at aktiveringsanordningen (54) omfatter ett eller flere fluidtrykkpåvirkelige stempler (80, 96).

33. Apparat som angitt i krav 32, karakterisert ved at stemplet (80, 96) er forspent mot en bladinntrekkingsstilling.

34. Apparat som angitt i krav 32 eller 33, karakterisert ved at stemplet er koplet til legemet (22) via en kamanordning.

35. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at aktiveringsanordningen (54) omfatter en kamanordning for å styre bevegelsen av bladene mellom den inntrukne og den utstrakte stilling.

36. Apparat som angitt i krav 34 eller 35, karakterisert ved at kamanordningen fremviser en stoppstilling som svarer til en utstrakt bladstilling.

37. Apparat som angitt i krav 34, 35 eller 36, karakterisert ved at kamanordningen fremviser en stoppstilling som svarer til en inntrukket bladstilling.

38. Apparat som angitt i et hvilket som helst av krav 34 til 37, karakterisert ved at kamanordningen fremviser minst én stoppstilling som svarer til en mellomstilling for bladet mellom den inntrukne og den utstrakte stilling.

39. Apparat som angitt i et hvilket som helst av krav 34 til 38, når avhengig av krav 32, karakterisert ved at stemplet er lagermontert til legemet (22) for å muliggjøre relativ rotasjon.

40. Apparat som angitt i et hvilket som helst av krav 32 til 39, når avhengig av krav 32, karakterisert ved at stemplet virker mot bladene (26, 27) via et aksialt løpende forlengelseselement.

41. Apparat som angitt i krav 40, karakterisert ved at elementet er forspent til en inntrukket stilling.

42. Apparat som angitt i et hvilket som helst av krav 32 til 41, når avhengig av krav 32, karakterisert ved at aktiveringsstemplet er ringformet og avgrenser en gjennomgående boring for å muliggjøre fluidstrømning gjennom dette.

43. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at aktiveringsanordningen (54) omfatter et aksialt bevegelig skjørt.

44. Apparat som angitt i krav 43, karakterisert ved at skjørtet oppviser en stempelflate som ved bruk utsettes for innvendig fluidtrykk, slik at en økning i dette trykk tjener til å strekke skjør-tet ut og dermed strekke bladene ut.

45. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at legemet oppviser én eller flere fluidkanaler som leder fluid mot eller i retning av bladene.

46. Apparat som angitt i krav 46, karakterisert ved at bladene også oppviser fluidpassa-sjer eller -kanaler som samvirker med nevnte legemskanaler for å føre fluid mot skjaeredeler eller -flater av bladene.

47. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at legemet (22) innbefatter minst én legemskanal som kun åpnes når bladene i det minste er strukket delvis ut.

48. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at legemet (22) innbefatter minst én legemskanal som åpnes progressivt etter hvert som bladene strekkes ut.

49. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at legemet (22) innbefatter en flerhet av legemskanaler som åpner seg i rekkefølge etter hvert som bladene strekkes ut.

50. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at legemet (22) innbefatter minst én legemskanal som leder fluid til et område av apparatet for rengjørings- og utrenskingsformål.

51. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at skjaeredeler eller -flater av bladene og legemet (22) er forsynt med skjæreelementer.

52. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at, med bladene (26, 27) i den utstrakte stilling, strekker skjæredelen for maksimumsdiameter seg aksialt og befinner seg i et plan som går på tvers av eller foran bladenes dreieakse.

53. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at hvert av bladene er: bevegelig mellom den inntrukne og den utstrakte stilling mens en kamtapp (146) samvirker med et kamspor (144); i stand til å bevege seg til én eller flere forhåndsbestemte stillinger mellom den utstrakte og den inntrukne stilling; tilbakeholdbar i den ene eller de flere forhåndsinnstilte stillinger ved anvendelse av ett eller flere anslag (160) langs kamsporet (144); og at bladene (26, 27) er tilpasset til å skjære i hver forhåndsinnstilte stilling, med bladene (26, 27) avgrensende et sveipet skjæreareal i hver forhåndsinnstilte stilling med større diameter enn legemet (22).