NO332267B1

NO332267B1 - Dreielagersammenstilling for bruk i en styrbar boreanordning

Info

Publication number: NO332267B1
Application number: NO20030092A
Authority: NO
Inventors: Elis Vandenberg; Jr John Ransford Hardin; Edward James Cargill
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2012-08-13
Also published as: NO326527B1; CA2474230A1; CA2277714C; MXPA02000503A; WO2001004453A1; NO20030553D0; BR0017417B1; EP1194675A1; AU2003200408A1; CA2474230C; NO20030191L; NO20020141L; BR0013159A; EP1302622B1; BR0017416B1; AU5384100A; CA2474228C; DE60031119T2; NO332913B1; AU2003200408B9

Abstract

Boreretningskontrollanordningen omfatter et roterbart boreskaft, et hus for roterbart å understøtte en lengde av boreskaftet, og en avbøyningsenhet som holdes inne i huset for å bøye boreskaftet mellom et første støttested og et annet støttested. Avbøyningsenheten omfatter et ytre ring som er roterbart understøttet på en sirkelrund indre perifer overflate av huset, og som har en sirkelrund indre perifer overflate som er eksentrisk i forhold til huset. Avbøyningsenheten omfatter også en indre ring som er roterbart understøttet på den sirkelrunde indre perifere overflate av den ytre ring, og som har en sirkelrund indre perifer overflate som engasjerer boreskaftet og som er eksentrisk i forhold til den sirkelrunde indre perifere overflate av den ytre ring.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en dreielagersammenstilling for bruk i en styrbar boreanordning.

Retningsboring omfatter variering eller styring av retningen av brønnhullet mens det blir boret. Vanligvis er målet for retningsboring å nå eller å holde en posisjon innenfor et målsatt underjordisk bestemmelsessted eller formasjon med borestrengen. F.eks., kan boreretningen bli styrt for å dirigere brønnhullet mot et ønsket målområde, å styre brønnhullet horisontalt for å holde det innenfor et ønsket reservoar eller å korrigere for uønskede avvik fra en ønsket eller forutbestemt bane.

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

Det er ofte nødvendig å justere retningen av brønnhullet ofte under retningsboring, enten for å ta vare på en planlagt endring i retningen eller å kompensere for utilsiktede eller uønskede avvik av brønnhullet. Uønskede avvik kan være et resultat av forskjellige virkninger, deriblant karakteristikkene av formasjonen som blir boret, anordningen av brønnhullets boreenhet og den måte på hvilken brønnhullet blir boret.

Avvik blir målt som en mengde av avvik av brønnhullet fra den løpende brønnhullbane, og er uttrykt som en avviksvinkel eller hulvinkel. Vanligvis er den første brønnhullbane i en vertikal retning. Et første avvik betegner således ofte et punkt ved hvilket brønnhullet har avveket fra vertikalretningen. Som en følge, er deviasjon ofte uttrykt som en vinkel i grader fra vertikalretningen.

Forskjellige teknikker kan brukes for retningsboring. For det første, kan borkronen roteres ved en motor nede i borehullet som er drevet av sirkulasjon av fluid levert fra overflaten. Denne teknikken, ofte kalt "glidende boring" blir typisk brukt i retningsboring for å bevirke en endring i retningen av brønnhullet, så som oppbygging av en avviksvinkel. Forskjellige problemer blir imidlertid ofte møtt under glidende boring.

F.eks., glidende boring omfatter typisk bruken av spesialisert utstyr i tillegg til boremotor nede i brønnhullet, deriblant bøyde subber eller motorhus, styreverktøy og ikke-magnetiske borestrengkomponenter. Dessuten har motoren nede i borehullet en tendens til å bli utsatt for slitasje, gitt den tradisjonelle, elastomer-motor kraftseksjon. Videre, siden borestrengen ikke blir rotert under glidende boring, har den en tendens til å feste seg i brønnhullet, spesielt når avviksvinkelen av brønnhullet fra vertikalretningen øker, og resulterer i redusert gjennomtrengningstakt av borekronen. Andre tradisjonelle problemer i forbindelse med glidende boring omfatter stikk-glipping, virvling, differensial stikking og dragproblemer. Av disse grunner, og på grunn av den relative høye kostnad for glidende boring, er ikke denne teknikken typisk brukt i retningsboring, unntatt hvor en endring i retningen skal utføres.

For det annet, retningsboring kan oppnås ved rotasjon av hele borestrengen fra overflaten, hvilket i sin tur roterer borkronen forbundet med enden av borestrengen. Mer spesielt, under roterende boring, er bunnhullenheten, deriblant borekronen, forbundet med borestrengen som blir drevet i rotasjon fra overflaten. Denne teknikken er relativt billig på grunn av bruken av spesialisert utstyr så som boremotorer nede i borehullet vanligvis kan holdes til et minimum. I tillegg, blir tradisjonelle problemer i forbindelse med glidende boring, som diskutert ovenfor, ofte redusert. Gjennomtrengningstakten av borekronen har en tendens til å være større, mens slitasjen på borkronen og foringsrøret ofte blir redusert.

Roterende boring har imidlertid en tendens til å gi forholdsvis begrenset styring av retningen eller orienteringen av det resulterende borehull i sammenligning med glidende boring, spesielt i brønner med utstrakt rekkevidde. Roterende boring har således hatt en tendens til å bli mest brukt for ikke-retningsboring eller retningsboring hvor ingen endring i retningen er ønsket.

For det tredje, en kombinasjon av roterende og glidende boring kan utføres. Roterende boring vil typisk bli utført til et slikt tidspunkt hvor variasjoner eller endringer i retningen av brønnhullet er ønsket. Rotasjonen av borestrengen blir typisk stoppet, og glidende boring, gjennom bruk av motor nede i borehullet, blir startet. Skjønt bruken av en kombinasjon av glidende og roterende boring kan tillate tilfredsstillende styring av retningen av brønnhullet, vil man fremdeles møte problemer og ulemper forbundet med glidende boring.

Noen forsøk har vært gjort i tidligere teknikk på å tilnærme seg disse problemene. Spesielt, har man forsøkt å frembringe et styrbart roterende boreapparat eller system for bruk i retningsboring. Noen av disse forsøkene har imidlertid gitt en fullt tilfredsstillende løsning.

United Kingdom patent nr. GB 2 172 324 utstedt 20.juli 1988 til Cambridge Radiation Technology Limitid (" Cambridge") benytter en styringsmodul omfattende et foringsrør som har et lager ved hver ende for å understøtte drivakselen mens den passerer gjennom foringsrøret. Videre, består styringsmodulen av fire fleksible innfatninger i form av sekker plassert i det ringformede rom mellom borestrengen og foringsrøret for å tjene som en aktivator. Sekkene aktiverer eller styrer retningen av boringen ved å tilføre en radial kraft til drivakselen inne i foringsrøret slik at drivakselen blir forskjøvet lateralt mellom lagrene for å frembringe en ønsket kurve av drivakselen. Spesielt, blir hydraulisk fluid selektivt ledet til sekkene ved en pumpe for å tilføre den ønskede radiale kraft på borestrengen.

Retningen av den radiale kraft tilført av sekkene for å forskyve drivakselen blir styrt ved å styre tilføringen av hydraulisk trykk fra pumpen til sekkene. Spesielt, blir en eller to tilstøtende sekker individuelt satt under fullt trykk, mens trykket i de to øvrige sekker blir redusert. Som følge, blir drivakselen avbøyd og produserer en kurve mellom lagrene på de motsatte ender av foringsrøret av styringsmodulen. Denne styrte kurve styrer boreretningen.

United Kingdom patent nr. GB 2 172 325 utstedt 20.juli 1988 til Cambridge. og United Kingdom patent nr. GB 2 177 738 utstedt 3.august 1988 til Cambridge beskriver bruken av fleksible innfatninger i form av sekker på lignende måte for å oppnå samme hensikt. Spesielt, er borestrengen understøttet mellom en nær bitstabilisator og en fjern bitstabilisator. En styringsstabilisator er plassert mellom den nære og den fjerne stabilisator for å tilføre en radial kraft til borestrengen innenfor kontrollstabilisatoren slik at bøyingen eller kurven av borestrengen blir produsert mellom den nære bitstabilisator og den fjerne bitstabilisator. Styringsstabilisatoren består av fire sekker plassert i det ringformede rom mellom et hus av kontrollstabilisatoren og borestrengen for å tilføre en radial kraft til borestrengen innenfor kontrollstabilisatoren.

United Kingdom patentsøknad nr. GB 2 307 537 utgitt 28.mai 1997 av Astec Developments Limited beskriver et skaft-innretningssystem for å styre retningen av roterende boring. Spesielt, et skaft, så som en borestreng, passerer gjennom den første skaft-understøttelsesanordning som har en første lengdeakse og en annen skaft-støtteanordning som har en annen lengdeakse. Det første og det andre skaft-støtteanordninger er roterbart koplet ved lageranordninger som har en lagerrotasjonsakse innrettet i en første ikke-null vinkel i forhold til den første lengdeakse, og innrettet i en annen ikke-null vinkel i forhold til den andre lengdeaksen. Som et resultat, vil relativ rotasjon av de første og andre skaft-understøttelsesanordninger rundt deres respektive lengdeakser variere den relative vinkelinnretning av de første og andre longitudinale akser.

Skaftet som passerer gjennom skaftinnretningssystemet blir således brakt til å bøyes eller kurves i henhold til den relative vinkelinnretning av de første og andre longitudinale akser av de første og andre skaft-støtteanordninger. Skaftet kan være utformet som en enhetlig enhet med en fleksibel sentral seksjon som i er i stand til å gi rom for den ønskede kurvatur, eller kan bestå av en kopling, så som en universal skjøt, for å oppnå den ønskede kurvatur.

US patent nr. 5 685 379 utstedt 11.november 1997 til Barr med flere, US patent nr. 5 706 905 utstedt 13.januar 1998 til Barr med flere, og US patent nr. 3 803 185 utstedt 8.september 1998 til Barr med flere, beskriver et styrbart roterende boresystem omfattende en modulert forspenningsenhet, forbundet med borestrengen, for å tilføre en lateral forspenning til borkronen i ønsket retning for å styre boreretningen. Forspenningsenheten består av tre likt atskilte hydrauliske aktivatorer, som hver har en bevegelig skyvedel som er forskyvbart utover for kontakt med brønnhullet. De hydrauliske aktivatorer blir operert i rekkefølge når forspenningsenheten roterer under roterende boring, alle i samme rotasjonsposisjon, for å forskyve forspenningsenheten lateralt i en valgt retning.

PCT internasjonal søknad nr. PCT/US98/24012 utstedt 20.mai 1999 som nr. WO 99/24688 av Telejet Technologies, Inc., beskriver bruken av en stabilisatorenhet for retningsboring. Mer spesielt, er en stabilisator sub forbundet med den roterende borestreng slik at stabilisatorsubben forblir i hovedsak stasjonær i forhold til brønnhullet mens borestrengen roterer. Stabilisatorsubben omfatter en fast øvre stabilisator og en justerbar nedre stabilisator. Den nedre justerbare stabilisator bærer minst fire stabilisatorblad som er uavhengig radialt utvidbare fra legemet av stabilisatorsubben for kontakt med brønnhullet.

Hvert stabilisatorblad blir aktivert av en motor forbundet med hvert blad. På grunn av at hvert stabilisatorblad er utstyrt med sin egen motor, er stabilisatorbladene uavhengig utstrekkbare og tilbaketrekkbare i forhold til stabilisatorsubbens legeme. Følgelig, kan hvert blad bli selektivt forlenget eller tilbaketrukket for å gi den ønskede boreretning.

US patent nr. 5 307 885 utstedt 3.mai 1994 til Kuwana med flere, US patent nr. 5 353 884 utstedt 11.oktober 1994 til Misawa med flere, og US patent nr. 5 875 859 utstedt 2.mars 1999 til Ikeda med flere, benytter alle harmonisk drivmekanismer for å drive rotasjonsdelene som understøtter borestrengen eksentrisk for å avbøye borestrengen og å styre boreretningen.

Mer spesielt, Kuwana med flere beskriver en første roterende ringformet del forbundet med en første harmonisk drivmekanisme i en atskilt avstand fra en annen roterende ringformet del forbundet med en annen harmonisk drivmekanisme. Hver roterende ringformet del har en eksentrisk hul del som roterer eksentrisk rundt rotasjonsaksen for den ringformede del. Borestrengen er understøttet av de indre overflater av de eksentriske områder av ringformede deler. Etter rotasjon av den harmoniske drivmekanisme, blir de eksentriske, hule områder rotert i forhold til hverandre for å avbøye borestrengen og å endre orienteringen av borestrengen til den ønskede retning. Spesielt, er orienteringen av borestrengen definert ved en rett linje som passerer gjennom sentrene av de respektive hule områder av de ringformede deler.

Misawa med flere beskriver harmoniske drivmekanismer for å drive første og andre roterbare ringformede deler av en dobbelt eksentrisk mekanisme. De første roterbare ringformede deler definerer en første eksentrisk indre perifer overflate. Den andre roterbare ringformede del, roterbart understøttet av den første eksentriske indre perifere overflate av den første ringformede del, definerer en annen eksentrisk indre perifer overflate. Borestrengen er understøttet av den andre eksentriske indre perifere overflate av den andre ringformede del, og oppe i hullet med en skaft-holdemekanisme. Således, etter aktivering av de harmoniske drivmekanismer, blir de første og andre ringformede deler rotert, og resulterer i bevegelse av senteret av den andre eksentriske perifere overflate. Borestrengen blir således avbøyd fra sitt rotasjonssentrum for å orientere den i en ønsket retning.

Etter avbøyning av borestrengen, har dreiepunktet av avbøyningen av borestrengen en tendens til å bli plassert på den øvre støttemekanisme, dvs. den øvre skaft-holdemekanisme. Som et resultat har man funnet at borestrengen kan bli utsatt for for høye bøyningspåkjenninger.

Likeledes, beskriver Ikeda med flere harmoniske drivmekanismer for å drive første og andre roterbare ringformede deler av en dobbelt eksentrisk mekanisme. Ikeda med flere krever imidlertid bruken av en fleksibel skjøt, så som en universal skjøt, for å forbindes i borestrengen på det stedet ved hvilket maksimum bøyningspåkjenninger av borestrengen finner sted, for å hindre for store bøyningspåkjenninger på borestrengen. Den fleksible skjøt er således plassert nær den øvre støttemekanisme. Etter bøyning av borestrengen av den dobbelte eksentriske mekanisme, blir avbøyningen absorbert av den fleksible skjøt og således blir det ingen bøyekraft generert i borestrengen. Isteden, blir borestrengen brakt til å bikke nede i borehullet av den dobbelte eksentriske mekanisme. Et dreiepunktlager nede i borehullet av den dobbelte eksentriske mekanisme virker som et skyvelager og tjener til å rotere sentrum av den nedre del av borestrengen for å gi rom for bikkeaksjonen.

Man har imidlertid funnet at bruken av fleksible eller artikulerte skaft for å unngå generering av for høye bøyningskrefter på borestrengen ikke kan være å foretrekke. Spesielt har man funnet at artikulering av de fleksible og artikulerte skaftene kan ha en tendens til å feile.

Det gjenstår således et behov i industrien for en styrbar roterende boreanordning eller boreretningskontrollanordning for bruk med en roterende borestreng, og en fremgangsmåte for bruk i roterende boring for styring av boreretningen, som gir relativt nøyaktig styring av banen eller orienteringen av borekronen under boreoperasjonen, mens man også unngår genereringen av for høye bøyningspåkjenninger i borestrengen.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en dreielagersammenstilling for bruk i en styrbar boreanordning som angitt i det selvstendige krav 1.

I en apparatform ifølge oppfinnelsen, består oppfinnelsen av en anordning som kan forbindes med en borestreng og som tillater boring å bli utført i flere retninger som avviker fra lengderetningen av borestrengen, og således frembringe styringsmuligheter under boring og styring av banen for det resulterende brønnhull. Fortrinnsvis tillater anordningen at mengden av endring av boreretningen er uendelig variabel mellom 0 % og 100 % av anordningens kapasitet.

Anordningen består av et boreskaft som kan forbindes med borestrengen og som er forskyvbart ved bøyning for å endre retningen av dens lengdeakse i forhold til lengdeaksen av borestrengen, og således endre retningen av borkronen som er festet på den. Fortrinnsvis, kan orienteringen av forskyvningen av boreskaftet endres for å endre orienteringen av borkronen i forhold til både verktøyoverflaten og mengden av avbøyningen av borkronen eller borkronens skråstilling.

Boreskaftet er fortrinnsvis avbøybart mellom to radiale understøttelser. Fortrinnsvis er boreskaftet som skal avbøyes holdt innenfor et hus, hvilket hus også omslutter de radiale støtter.

Anordningen er spesielt egnet for bruk av et styrbar roterbart boresystem i hvilket borestrengen og boreskaftet begge blir rotert.

I et apparataspekt ifølge oppfinnelsen, består oppfinnelsen av en boreretningsstyringsanordning, omfattende (a) et roterende boreskaft, (b) et hus for roterbar understøttelse av en lengde av boreskaftet for rotasjon inne i det, og (c) et boreskaft-bøyningsenhet holdt inne i huset, og aksial plassert mellom et første støttested og et annet støttested, for bøyning av boreskaftet mellom det første støttested og det andre støttested, hvor defleksjonsenheten består av (i) en ytre ring som er roterbart understøttet på en sirkelrund indre perifer overflate av huset, og som har en sirkelrund indre perifer overflate som er eksentrisk i forhold til huset, og (ii) en indre ring som er roterbart understøttet av den sirkelrunde indre perifere overflate av den ytre ring og som har en sirkelrund indre perifer overflate som engasjerer boreskaftet og som er eksentrisk i forhold til den sirkelrunde indre perifere overflate av den ytre ring.

I andre apparat aspekter ifølge oppfinnelsen, består oppfinnelsen av forbedringer i trekk ved boreretningsstyringsanordninger generelt. Disse forbedringene kan brukes i forbindelse med boreretningsstyringsanordninger beskrevet ovenfor, eller kan brukes i forbindelse med andre boreretningsstyreanordninger.

Det første støttested og det andre støttested kan bestå av hvilken som helst struktur som letter bøyning av boreskaftet mellom dem, og som tillater rotasjon av boreskaftet. Anordningen består fortrinnsvis videre av første radialt lager plassert ved det første støttested og et annet radialt lager plassert ved det andre støttested. Det første radiale lager består fortrinnsvis av et fjernt radialt lager, det første støttested består av et fjernt radialt lagersted, det andre radiale lagersted består av nært lager, og det andre lagersted består av et nært radialt lagersted.

Det fjerne radiale lagersted kan bestå av hvilket som helst lager, bøssing eller lignende anordning som er i stand til radialt og roterbart å understøtte boreskaftet mens det overfører virkningene av bøyning av boreskaftet forbi det fjerne radiale lager. F.eks., det fjerne radiale lager kan tillate radial forskyvning av boreskaftet. Fortrinnsvis, består imidlertid det fjerne radiale lager av et dreielager som letter dreining av boreskaftet på det fjerne radiale lagersted.

Det nære radiale lager kan bestå av hvilket som helst lager, bøssing eller lignende anordning som er i stand til radialt og roterbart å understøtte boreskaftet. Fortrinnsvis vil ikke det nære radiale lager i vesentlig grad sende virkningene av bøyningen av boreskaftet forbi det nære radiale lager, slik at virkningen av avbøyningen av boreskaftet blir begrenset til det område av anordningen som er mot den fjerne ende av anordningen fra det nære radiale lager. I den foretrukne utførelse, består det nære radiale lager av et utkraget lager som begrenser dreining av boreskaftet ved det nære radiale lagersted.

Anordningen består videre av en fjern pakning ved den fjerne ende av huset og en nær pakning ved den nære ende av huset, begge av hvilke er plassert radialt mellom huset og boreskaftet for å isolere og beskytte de radiale lagrene og avbøyningsenheten mot avfall. Pakningene er fortrinnsvis plassert aksial slik at avbøyningsenheten er radialt plassert mellom de fjerne og nære ender av huset, idet det fjerne radiale lagersted er aksial plassert mellom den fjerne ende av huset og avbøyningsenheten, og det nære radiale lagersted er aksial plassert mellom den nære ende av huset og avbøyningsenheten.

Pakningene kan bestå av hvilken som helst type pakning som er i stand til å motstå relativ bevegelse mellom huset og boreskaftet, så vel som de høye temperaturer og trykk som man sannsynligvis vil møte under boring. Fortrinnsvis er pakningene roterende pakninger for å tillate rotasjon av boreskaftet i forhold til huset. I den foretrukne utførelse, består pakningene av roterende pakninger som også tillater lateral bevegelse av boreskaftet, omfatter en indre kontaktpakninger og en ekstern barrierepakning, å bli smurt med filtrert smørefluid fra inne i huset.

Det indre av huset definerer fortrinnsvis et fluidkammer mellom den fjerne og den nære ende, hvilket fluidkammer fortrinnsvis er fylt med et smørefluid. Anordningen består fortrinnsvis videre av et trykkompenseringssystem for å balansere trykket av smørefluid som finnes i fluidkammeret med omgivelsestrykket utenfor huset.

Trykkompenseringssystemet består fortrinnsvis også av en supplerende trykkilde for å utøve et trykk på smørefluidet slik at trykket av smørefluidet blir opprettholdt høyere enn omgivelsestrykket. Hvilken som helst mekanisme som frembringer denne supplementerende trykkilde kan brukes i oppfinnelsen, hvilken mekanisme kan bli aktivert hydraulisk, pneumatisk, mekanisk eller på andre måter.

I den foretrukne oppfinnelse omfatter trykkompensasjonssystemet den supplementerende trykkilde og omfatter en balanserende stempelenhet, hvor den balanserende stempelenhet omfatter et stempelkammer definert ved det indre av huset og et bevegelig stempel som er plassert inne i stempelkammeret, som skiller stempelkammeret i en fluidkammerside og en balanseringsside, hvor fluidkammersiden er forbundet med fluidkammeret, hvor trykkporten kommuniserer med balanseringssiden av stempelkammeret, og hvor den supplementerende trykkilde virker på balanseringssiden av stempelkammeret. I den foretrukne utførelse, omfatter den supplementerende trykkilde en forspenningsanordning som utøver et supplementerende trykk på stempelet, og forspenningsanordningen omfatter en fjær som er forbundet med balanseringssiden av stempelkammeret.

Trykkompenseringssystemet omfatter fortrinnsvis også et smørefluid reguleringssystem som letter ladning av fluidkammeret med smørefluid, og som gir justering under operasjon av anordningen, av mengden av smøremiddel som finnes i fluidkammeret som respons på øket temperatur og trykk som smørefluidet er utsatt for.

Smørefluid-reguleringssystemet omfatter fortrinnsvis en avlastningsventil som kommuniserer med fluidkammeret og som tillater utstrømning av smørefluid fra fluidkammeret når forskjellen mellom trykket i smørefluidet, fluidkammeret og omgivelsestrykket utenfor fluidkammeret overskrider et forutbestemt avlastningsventiltrykk. Dette forutbestemte avlastningsventiltrykk er fortrinnsvis likt eller noe større enn det supplementerende trykk som utøves av den supplementerende trykkilde. I den foretrukne utførelse, hvor den supplementerende trykkilde er en fjær, er det forutbestemte avlastningsventiltrykk sett noe høyere enn den ønskede maksimumsmengde av supplementerende trykk som skal utøves av fjæren under operasjon av anordningen. Den fjerne og den nære pakning er begge fortrinnsvis smurt med smørefluid fra fluidkammeret. For å redusere risikoen for skade på pakningene på grunn av avfall som finnes i smørefluidet, omfatter pakningene fortrinnsvis en intern tørkepakning eller intern isolasjonspakning og en filtreringsmekanisme for å filtrere smørefluidet fra fluidkammeret før den møter pakningene, slik at pakningene blir isolert fra hovedvolumet av smørefluid som finnes i fluidkammeret og som blir smurt med filtrert smørefluid. Hvilket som helst type av filter som er i stand til å isolere pakningene fra avfall som har partikler av en størrelse som kan møtes inne i fluidkammeret kan brukes i filtreringsmekanismen. Anordningen omfatter fortrinnsvis videre en innretning forbundet med huset for å motvirke rotasjon av huset. Rotasjon-motvirkningsanordningen kan bestå av et hvilket som helst apparat som er i stand til å frembringe en motstands- eller antirotasjonsfunksjon mellom huset og borehullveggen under operasjon av boreretningskontrollanordningen.

Den rotasjonsbegrensende anordning eller antirotasjon kan bestå av en enkelt del som strekker seg fra huset. Fortrinnsvis består den rotasjonsbegrensende anordning av et antall deler anordnet rundt omkretsen av huset, hvor hver del er i stand til å stikke ut radialt fra huset og kan komme i kontakt med borehullsveggen for å utføre begrensnings- eller antirotasjonsfunksjonen.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, består den rotasjonsbegrensende anordning av minst en rulle på huset, hvor rullen har en rotasjonsakse som er i det vesentlige perpendikulær med lengdeaksen av huset, og er orientert slik at den er i stand til å rulle rundt rotasjonsaksen som respons på en kraft som utøves på rullen, i hovedsak i retning av husets lengdeakse.

Rullen består fortrinnsvis av en perifer overflate rundt sin omkrets, og en perifere overflate består fortrinnsvis av kontaktoverflate for å engasjere borehullveggen. Kontaktoverflaten kan bestå av den perifere overflate av rullen som er avsmalnet.

Rullen kan være plassert på huset i en fast radial posisjon som strekker seg fra huset, men rullen er fortrinnsvis i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken den strekker seg fra huset. Den rotasjonsbegrensende anordning kan videre omfatte en forspenningsanordning for å forspenne rullen mot den utstrakte posisjon, hvilken forspenningsanordning kan bestå av hvilket som helst apparat som kan utføre forspenningsfunksjonen. Fortrinnsvis består forspenningsfunksjonen av minst en fjær som virker mellom huset og rullen. Alternativt, kan den rotasjonsbegrensende anordning bestå av en aktivator for å bevege rullen mellom den tilbaketrukne og den utstrakte posisjon.

Den første foretrukne utførelse av den rotasjonsbegrensende anordning består fortrinnsvis av et antall ruller atskilt rundt omkretsen av huset. Antallet ruller kan være atskilt rundt omkretsen av huset i hvilken som helst konfigurasjon. I den foretrukne utførelse av en rotasjonsbegrensende anordning omfattende ruller, består den rotasjonsbegrensende anordning av tre rotasjonsbegrensende bæreenheter atskilt i hovedsak likt rundt omkretsen av huset, hvor hver rotasjonsbegrensende bæreenhet består av tre sett av ruller atskilt aksial langs huset, og hvor hvert sett av ruller består av fire koaksiale ruller atskilt side ved side.

I en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen, består den rotasjonsbegrensende anordning av minst et stempel på huset. Stempelet kan være en fast del som ikke beveger seg radialt i forhold til huset. Fortrinnsvis er stempelet i stand til bevegelse mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon i hvilken det strekker seg radialt fra huset, i hvilket tilfelle den rotasjonsbegrensende anordning fortrinnsvis videre omfatter en aktivatoranordning for å bevege stempelet mellom den tilbaketrukne og den utstrakte posisjon. Aktivatoranordningen kan bestå av hvilket som helst apparat som er i stand til å bevege stempelet radialt i forhold til huset. I den foretrukne utførelse, består aktivatoranordningen av en hydraulisk pumpe. Alternativt, kan den rotasjonsbegrensende anordning bestå av en forspenningsanordning for å forspenne stempelet mot den utstrakte posisjon.

Fortrinnsvis består den andre foretrukne utførelse av den rotasjonsbegrensende anordning av et antall stempler atskilt i en omkrets av huset. Antallet stempler kan være atskilt rundt omkretsen av huset i hvilken som helst form. I den foretrukne utførelse av den rotasjonsbegrensende anordning omfattende stempler, består den rotasjonsbegrensende anordning av tre rotasjonsbegrensende bæreenheter atskilt i hovedsak jevnt rundt omkretsen av huset, hvor hver rotasjonsbegrensende bærerenhet består av et antall stempler atskilt langs huset.

Anordningen består fortrinnsvis videre av et fjernt skyvelager plassert inne i huset for roterbar understøttelse av boreskaftet aksial i et fjernt skyvelagersted, og et nært skyvelager inneholdt i huset for roterbar understøttelse av boreskaftet aksial i et nært skyvelagersted. Skyvelagrene kan bestå av hvilket som helst lager, bøssing eller lignende innretning som er i stand til aksial og roterbart og understøtte boreskaftet.

Skyvelagrene kan være plassert i hvilken som helst aksial posisjon på anordningen for å fordele aksiale belastninger som utøves på anordningen mellom boreskaftet og huset. Fortrinnsvis vil skyvelagrene også isolere avbøyningsenheten fra aksiale belastninger som utøves gjennom anordningen. Som et resultat, er det fjerne bærelagersted fortrinnsvis plassert aksial mellom den fjerne ende av huset og avbøyningsenheten, og det nære trykklagersted fortrinnsvis plassert aksial mellom den nære ende av huset og avbøyningsenheten. Denne konfigurasjon tillater at trykklagrene blir smurt med smørefluid fra fluidkammeret.

Det nære trykklagersted er fortrinnsvis plassert aksial mellom den nære ende av huset og det nære radiale lagersted. Denne konfigurasjonen forenkler konstruksjonen av det nære trykklagersted, spesielt hvor det nære radiale lager består av et utkraget lager og det nære trykklager således er isolert fra virkningene av avbøyninger av boreskaftet. Det nære trykklager kan også være plassert ved det nære radiale lagersted slik at det nære radiale lager består av det nære trykklager.

Det nære trykklager består fortrinnsvis av dreielageret slik at det fjerne trykklagersted er det fjerne radiale lagersted. Dreielageret kan under slike forhold bestå av hvilken som helst konfigurasjon av lagre, bøssinger eller lignende anordninger som gjør det mulig for dreielageret å funksjonere både som et radialt lager og et trykklager mens det fortsetter å tillate virkningene av avbøyning av boreskaftet å bli overført forbi dreielageret.

I den foretrukne utførelse, består dreielageret fortrinnsvis av en dreielagerenhet, hvor dreielagerenheten fortrinnsvis består av minst en rekke av kuleformede trykklagre plassert i en første aksial posisjon, minst en rekke av kuleformede trykklagre plassert i en annen aksial posisjon og minst en rekke av kuleformede radiale lagre plassert i en tredje aksial posisjon, mens den tredje aksiale posisjon er plassert mellom den første og den andre aksiale posisjon. De kuleformede trykklagrene og de kuleformede radiale lagrene er fortrinnsvis anordnet i det vesentlige rundt et felles rotasjonssenter.

Trykklagrene blir fortrinnsvis holdt i en forbelastet tilstand for å minimalisere sannsynligheten for relativ aksial bevegelse under operasjon av anordningen mellom boreskaftet og huset. De radiale lagrene kan også være forbelastet for å minimalisere sannsynligheten for relativ radial bevegelse under operasjon av anordningen, mellom skaftet og huset. I den foretrukne utførelse, er det nære trykklager og dreielageret begge forbelastet.

Trykklagrene kan være forbelastet på hvilken som helst måte. Fortrinnsvis gir apparatet for forbelastning av lagrene muligheter for justering av mengden av forbelastning for å gi rom for forskjellige operasjonsforhold for anordningen.

I den foretrukne utførelse, er trykklagrene forbelastet. Som et resultat, i den foretrukne utførelse omfatter anordningen videre en fjern trykklagerforbelastningsenhet og en nær trykklagerforbelastningsenhet. I den foretrukne utførelse, består hver trykklagerforbelastningsenhet av en forbelastningsskulder og en forbelastningskrage, mellom hvilke et trykklager er aksial holdt. Trykklagerkragen er aksial justerbar for å forbelaste trykklageret og å justere mengden av forbelastning. I den foretrukne utførelse, er trykkbelastningskragen gjenget på huset og aksial justerbar ved rotasjon i forhold til huset.

Trykklagerholderne kan omfatte hvilket som helst apparat som fungerer til å holde den ønskede aksiale posisjon av trykklagerkragene uten å tilføre ytterligere kompresjonsbelastning til trykklagrene. Dette resultat er fortrinnsvis oppnådd ved å holde trykklagerkragene mot aksial bevegelse med kompresjonskraft som ikke er utøvet på trykklagrene.

I den foretrukne utførelse, består hver trykklagerholder av en låsering som er glidbart montert på trykklagerkragen til en posisjon i hvilken den ligger an mot huset, og en låseringkrage som kan tilstrammes mot låseringen for å holde låseringen på plass mellom huset og låseringkragen. Alternativt, kan låseringen tilpasses til å ligge an mot en annen komponent av anordningen enn huset så lenge kraften som utøves ved tilstramning av låseringkragen ikke blir båret av trykklageret.

I den foretrukne utførelse, er trykklagerkragen gjenget for justering ved rotasjon, og låseringen er montert på trykklagerkragen slik at låseringen ikke roterer i forhold til trykklagerkragen. Apparatet for montering av låseringen på trykklagerkragen består fortrinnsvis av en nøkkel på en side og et aksial orientert spor på den andre siden av låseringen og trykklagerkragen. Andre egnede monteringsapparater kan imidlertid brukes.

Låseringen kan bli holdt i anlegg mot huset eller annen komponent av anordningen ved friksjonskrefter som resulterer fra tilstramming av låseringkragen. I den foretrukne utførelse, omfatter låseringen en hus-anleggsoverflate, hvor huset består av en komplementær låsering-anleggsoverflate, og kontakten av husets anleggsoverflate og låseringens anleggsoverflate hindrer rotasjon av låseringen i forhold til huset. I den foretrukne utførelse, består anleggsoverflatene av komplementære tenner.

I operasjon av trykklagerforbelastningsenheten og trykklagerholderen, blir mengden av trykklagerforbelastning etablert ved rotering av trykklagerkragen for å etablere en passende aksial belastning som representerer den ønskede mengde av forbelastning på trykklageret. Låseringen blir så ført over trykklagerkragen til den ligger an mot huset, og de komplementære anleggsoverflater blir engasjert, og låseringkragen blir så tilstrammet mot låseringen for å holde låseringen på plass mellom huset og låseringkragen med den ønskede momentbelastning.

Avbøyningsenheten kan aktiveres ved hvilken som helst mekanisme som er i stand til uavhengig å rotere den ytre ring og den indre ring. Aktiveringsmekanismen kan være uavhengig drevet, men i den foretrukne utførelse benytter aktiveringsmekanismen rotasjon av boreskaftet som en kilde for kraft til å bevirke rotasjon av den ytre ring og den indre ring.

Avbøyningsenheten består videre fortrinnsvis av en ytre ring drivmekanisme for å rotere den ytre ring ved bruk av rotasjon av boreskaftet, og en i hovedsak lik indre ring drivmekanisme for å rotere den indre ring ved bruk av rotasjon av boreskaftet. Den indre ring og den ytre ring blir fortrinnsvis rotert i motsatt retning av rotasjonsretningen på borestrengen, og således motsatt rotasjonsretningen for glipping av den ikke-roterende del av anordningen 20, som er huset 46.

I den foretrukne utførelse, består hver drivmekanisme av en clutch for selektiv tilkopling og fråkopling av boreskaftet fra ringen, hvor clutchen består av et par clutchplater som er atskilt ved en clutchåpning når clutchen er frakoplet. Clutchen kan fortrinnsvis også funksjonere som en brems for de indre og ytre ringer når clutchplatene er frakoplet.

Hver clutch består videre av en clutchjusteirngsmekanisme for å justere clutchåpningen. Enhver mekanisme som letter justering av clutchåpningen kan brukes for clutchjusteringsmekanismen.

Hver clutchjusteringsmekanisme består fortrinnsvis av en clutchjusteringsdel forbundet med en av paret av clutchplater, slik at bevegelse av clutchjusteringsdelen vil resultere i tilsvarende bevegelse av clutchplaten, en første føring for å føre clutchjusteringsdelen for bevegelse i en første retning, og en bevegelig nøkkel forbundet med clutchjusteringsdelen, hvor nøkkelen består av en annen føring for å tvinge clutchjusteringsdelen i en annen retning, hvilken annen retning har en komponent parallelle med den første føringen, og har en komponent perpendikulær med den første føringen.

Den første føringen kan bestå av hvilken som helst struktur som er i stand til å føre clutchjusteringsdelen for bevegelse i den første retning. Likeledes, kan den andre føringen omfatte hvilken som helst struktur som er i stand til å tvinge clutchjusteringsdelen i den andre retning.

Clutchjusteringsdelen, nøkkelen og clutchplaten er fortrinnsvis forbundet med hverandre slik at nøkkelen bevirker bevegelse av clutchjusteringsdelen som i sin tur bevirker bevegelse av clutchplaten for å øke eller redusere clutchåpningen. Clutchjusteringsdelen kan derfor være fast forbundet med eller integrert utformet med enten nøkkelen eller clutchplaten, men bør være i stand til noe bevegelse i forhold til den andre av nøkkelen og clutchplaten.

Funksjonen av den første føringen er å gjøre det mulig for nøkkelen og clutchplaten å bevege seg i forhold til hverandre uten å utøve noen vesentlig kraft på clutchplaten med en tendens til å rotere clutchplaten. Med andre ord, bevegelse av nøkkelen i den andre retning blir omformet gjennom apparatet av nøkkelen, og clutchjusteringsdelen, den første føringen og clutchplaten, til bevegelse av clutchplaten i en retning som er nødvendig for å øke eller redusere clutchåpningen.

I en første utførelse omfatter den første føringen et første spor som strekker seg perifert i clutchplaten og således perpendikulært til retningen for bevegelse av clutchplaten nødvendig for å øke eller redusere clutchåpningen, hvor clutchjusteringsdelen er festet til nøkkelen, clutchjusteringsdelen engasjerer det første sporet. Den andre føringen består fortrinnsvis av en overflate som tvinger nøkkelen til å bevege seg i den andre retning som respons på en kraft tilført nøkkelen. I den foretrukne utførelse, består overflaten delvis i en nøkkelrampeoverflate som er orientert i den andre retning.

I den foretrukne utførelse, består justeringsmekanismen videre av en clutchjusteringskontrollmekanisme for å kontrollere bevegelsen av nøkkelen. Denne clutchjusteringskontrollmekanismen kan bestå av hvilket som helst apparat, men i den foretrukne oppfinnelse består den av en justeringsskrue som er forbundet med nøkkelen, og som kan roteres inne i en gjenget utboring for finkontroll av bevegelsen av nøkkelen.

I den foretrukne utførelse, består clutchjusteringsmekanismen videre av en clutchjusteringslåsemekanisme for å feste posisjonen av nøkkelen slik at clutchåpningen kan holdes ved en ønsket innstilling. Denne clutchjusteringslåsemekanisme kan bestå av hvilket som helst apparat, men består i den foretrukne utførelse av en eller flere settskruer forbundet med clutchjusteringsdelen, som kan tilstrammes for å feste posisjonen av nøkkelen så snart den ønskede clutchåpningsinnstilling er oppnådd.

Clutchjusteringskontrollmekanismen styrer fortrinnsvis bevegelsen av nøkkelen i en retning som er i hovedsak perpendikulær til lengderetningen av anordningen. Som et resultat, vil den andre føringen fortrinnsvis omforme bevegelsen av nøkkelen i en retning som er i det vesentlige perpendikulær med lengderetningen av anordningen til bevegelse av nøkkelen i den andre retning.

I den foretrukne utførelse, er nøkkelen plassert i et hulrom definert ved ringdrivmekanismen. I tillegg, i den foretrukne utførelse består nøkkelen av en nøkkel-rampeoverflate orientert i den andre retning, og hulrommet definerer en komplementær hulromsrampeoverflate, slik at bevegelse av nøkkelen med clutchjusteringskontrollmekanismen i en retning som er i hovedsak perpendikulær med anordningens lengderetning resulterer i at nøkkelen beveger seg langs hulromsrampeoverflaten i den andre retning, hvilket i sin tur forårsaker at clutchjusteringsdelen beveger seg i den andre retning.

Komponenten av bevegelse av nøkkelen langs hulromsrampeoverflaten som er parallell med det første spor, resulterer i at clutchjusteringsdelen beveger seg i det første spor uten å utøve noen vesentlig rotasjonskraft på clutchplaten. Den komponent av bevegelse av nøkkelen langs kavitetsrampeoverflaten som er perpendikulær med det første spor resulterer i en økning eller reduksjon i clutchåpningen ved kontakt av clutchjusteringsdelen med clutchplaten.

Alternativt, kan clutchjusteringsdelen være festet til clutchplaten slik at clutchjusteringsdelen ikke beveger seg i forhold til clutchplaten. I denne andre utførelsen av clutchjusteringsmekanismen, består den første føringen fortrinnsvis av et første spor som er orientert i en retning som er parallell med en bevegelsesretning som er nødvendig for å øke eller redusere clutchåpningen, og er plassert mellom nøkkelen og clutchplaten slik at clutchjusteringsdelen beveger seg i den første føringen. Den andre føringen i denne utførelsen består fortrinnsvis av et annet spor i nøkkelen, som krysser det første spor slik at clutchjusteringsdelen samtidig engasjerer både det første spor og det andre spor.

I den andre utførelse av clutchjusteringsmekanismen, er det mulig at nøkkelen ikke omfatter en nøkkelrampeoverflate, i hvilket tilfelle det andre sporet er fortrinnsvis orientert i den andre retningen. Alternativt, kan nøkkelen omfatte en nøkkelrampe-overflate, i hvilket tilfelle det andre sporet fortrinnsvis er orientert i den andre retningen.

Anordningen er fortrinnsvis inkludert i en borestreng ved å forbinde boreskaftet med borestrengen. For at orienteringen av borestrengen vil resultere i rotasjon av boreskaftet, består anordningen videre av en drivforbindelse for å forbinde drivskaftet med borestrengen.

Drivforbindelsen kan bestå av hvilket som helst apparat som er i stand til å overføre et dreiemoment fra borestrengen til boreskaftet. Fortrinnsvis er boreforbindelsen tilstrekkelig tett mellom borestrengen og boreskaftet til at drivforbindelsen er i det vesentlige "backlash fri".

I den foretrukne utførelse, består drivforbindelsen av en toleranseassimileringshylse som er plassert mellom boreskaftet og borestrengen. I den foretrukne utførelse, består drivforbindelsen videre av en første drivprofil på boreskaftet og en komplementær annen drivprofil i borestrengen og toleranse assimileringshylsen er plassert mellom den første drivprofil og den andre drivprofil for å redusere toleransen mellom den første drivprofil og den andre drivprofil.

Den første og den andre drivprofil kan bestå av hvilken som helst komplementær konfigurasjon som letter overføring av dreiemoment mellom borestrengen og boreskaftet. I den foretrukne utførelse, består den første og den andre drivprofil av oktagonale profiler, og toleranseassimileringshylsen omfatter kompatible oktagonale profiler. Toleranseassimileringshylsen absorberer således eller assimilerer noe av toleransen mellom den oktagonale profil på boreskaftet og den komplementære oktagonale profil på borestrengen, for å gjøre transmisjonen av dreiemoment mellom borestrengen og boreskaftet glattere og i det vesentlige "backlash fri".

I den foretrukne utførelse, er effektiviteten av toleranseassimileringshylsen ytterligere forbedret ved at hylsen består av materiale som har en termisk ekspansjonsrate som er høyere enn den termiske ekspansjonsrate av borestrengen, slik at toleranseassimileringshylsen vil absorbere eller assimilere mer toleranse mellom boreskaftet og borestrengen når anordningen blir utsatt for økende temperaturer under dens operasjon. I den foretrukne utførelse, består toleranseassimileringshylsen av en berylliumkopperlegering.

Avbøyningsenheten er fortrinnsvis aktivert for å orientere den ytre ring og den indre ring i forhold til en referanseorientering slik at anordningen kan brukes for å frembringe retningskontroll under boreoperasjoner.

Avbøyningsenheten blir fortrinnsvis aktivert med henvisning til orienteringen av huset, som fortrinnsvis blir holdt fra å rotere under operasjon av anordningen ved en rotasjonsbegrensningsanordning. Som et resultat, omfatter anordningen videre et husorienteringssensorapparat forbundet med huset for å føle orienteringen av huset.

Husorienteringssensorapparatet senser fortrinnsvis orienteringen av huset i tre dimensjoner i rommet, og kan omfatte hvilket som helst apparat som er i stand til å frembringe denne sensingsfunksjonen og den ønskede nøyaktighet i sensingen. Husets oreinteringssensorapparat omfatter fortrinnsvis et eller flere magnetometere, akselerometere eller en kombinasjon av begge typer av sensorapparater.

Husorienteringssensorapparatet er fortrinnsvis plassert så nært som mulig til den fjerne ende av huset slik at den følte orientering av huset vil være så nær som mulig til den fjerne ende av borehullet under operasjon av anordningen. I den foretrukne utførelse, er husorienteringssensorapparatet inneholdt i en bitinklinasjons (ADI) innsats som er plassert inne i huset aksial mellom det fjerne radiale lager og avbøyningsenheten.

Anordningen omfatter fortrinnsvis også et avbøyningsenhetsorienteringssensorapparat forbundet med avbøyningsenheten for å sense orienteringen av avbøyningsenheten.

Avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat kan frembringe sensing av orienteringen av den ytre ring og den indre ring i tre dimensjoner i rommet, i hvilket tilfelle avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat kan bestå av et apparat i likhet med husets orienteringssensorapparat, og kan også eliminere behovet for husets orienteringssensorapparat.

Avbøyningsenhetens orienteringssensorapparatet senser imidlertid fortrinnsvis orienteringen av både den ytre ring og den indre ring av avbøyningsenheten i forhold til huset, og kan bestå av hvilket som helst apparat som er i stand til å frembringe denne sensorfunksjon og den ønskede nøyaktighet i sensing. Avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat kan bestå av en sensor som senser den resulterende orientering av den indre perifere overflate av den indre ring i forhold til huset.

I den foretrukne utførelse består avbøyningsapparatets orienteringssensorapparat av separate sensorapparater for å sense orienteringen av hver av den ytre ring og den indre ring i forhold til huset. I den foretrukne utførelse, består disse sensorapparatene av et antall magneter orientert med hver av drivmekanismene som roterer med komponenter av drivmekanismen. Magnetfeltene generert av disse magnetene blir så senset av en stasjonær telleanordning forbundet med en ikke-roterende komponent av drivmekanismen for å sense hvor langt ringene roterer fra en referanse- eller hjemme-posisjon.

Avbøyningsapparatets orienteringssensorapparat kan videre omfatte en eller flere høyhastighetsposisjonssensorer forbundet med hver drivmekanisme, for å sense den rotasjon som virkelig blir overført fra boreskaftet gjennom clutchen til drivmekanismen. Høyhastighetsposisjonssensorene kan være forbundet med en rpm-sensor som i sin tur er forbundet med boreskaftet for å sense rotasjonen av boreskaftet. En sammenligning av den rotasjon som blir senset av høyhastighetsposisjonssensorene og den rotasjon som blir senset av rpm-sensoren kan brukes til å bestemme glipping gjennom clutchen og detektere mulig feilfunksjonering av clutchen.

Avbøyningsenheten er fortrinnsvis aktivert med referanse til orienteringen av både huset og defleksjonsenheten, siden husets orienteringssensorapparat fortrinnsvis senser orienteringen av huset i rommet, mens defleksjonsenhetens orienteringssensorapparat fortrinnsvis senser orienteringen av den ytre ring og den indre ring i forhold til huset.

Avbøyningsenheten kan aktiveres ved manipulering av avbøyningsenheten ved bruk av hvilken som helst anordning eller apparat som er i stand til å rotere den ytre og den indre ring. Anordningen består imidlertid fortrinnsvis av en kontroller for å kontrollere aktiveringen av avbøyningsenheten. Kontrolleren er fortrinnsvis operativt forbundet med både husets orienteringssensorapparat og avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat slik at avbøyningsenheten kan aktiveres ved kontrolleren med referanse til orienteringen av både huset og avbøyningsenheten.

Kontrolleren kan plasseres på hvilket som helst sted som er i stand til å utføre kontrollfunksjonen. Kontrolleren kan derfor plasseres mellom den nære og den fjerne ende av huset, langs borestrengen, eller kan også plasseres utenfor borehullet. I den foretrukne utførelse, er kontrolleren plassert i en elektronikkinnsats som er plassert aksial mellom det nære radiale lager og avbøyningsenheten.

Et av trekkene ved den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er at anordningen fortrinnsvis er kompatibel med borestrengkommunikasjonssystemer som letter transmisjon av data fra eller til steder i borehullet. Slike kommunikasjonssystemer omfatter ofte sensorer for å sense parametere så som orienteringen av borestrengen. Anordningen er fortrinnsvis i stand til å prosessere data mottatt fra sensorer forbundet med slike borestrengkommunikasjonssystemer for å styre aktiveringen av avbøyningsenheten.

Anordningen opereres fortrinnsvis ved å forbinde et borestrengskommunika-sjonssystem med anordningen slik at borestrengsorienteringssensorapparatet er operativt forbundet med anordningen, og avbøyningsenheten kan aktiveres med referanse til orienteringen av borestrengen. Ved å vurdere orienteringen av borestrengen, orienteringen av huset og orienteringen av avbøyningsenheten i forhold til huset, og ved å etablere et forhold som forbinder de tre orienteringene, kan avbøyningsenheten aktiveres til å reflektere en ønsket orientering av borestrengen så snart data som gjelder den ønskede orientering av borestrengen er prosessert av anordningen for å frembringe instruksjoner for aktivering av avbøyningsenheten.

Dette forhold som forbinder de tre orienteringer kan etableres på hvilken som helst måte. I en foretrukket utførelse er forholdet etablert ved å frembringe referanseposisjoner for hvert av husene, orienteringssensorapparatet, avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat og borestrengens orienteringssensorapparat som kan relateres til hverandre. Avbøyningsenheten kan aktiveres indirekte ved at anordningen omformer data som gjelder orienteringen av borestrengen eller annen parameter, eller avbøyningsenheten kan aktiveres direkte ved at anordningen mottar instruksjoner som spesielt gjelder aktiveringen av avbøyningsenheten. Fortrinnsvis kan imidlertid kontrolleren forbindes med en borestreng orienteringssensor slik at avbøyningsenheten kan aktiveres indirekte ved at anordningen omfatter data som gjelder orienteringen av borestrengen.

Denne konfigurasjonen forenkler operasjonen av anordningen, siden en operatør av anordningen bare trenger å etablere en ønsket orientering av borestrengen gjennom kommunikasjon med borestrengkommunikasjonssystemet. Borestrengkommunikasjonssystemet kan da frembringe instruksjoner til anordningen i form av data angjeldende den ønskede orientering av borestrengen, som anordningen så vil prosessere med hensyn til orientering av huset og orientering av avbøyningsenheten i forhold til huset, for å aktivere avbøyningsenheten for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen. Dataene blir fortrinnsvis prosessert av kontrolleren av anordningen.

Anordningen kan videre omfatte en anordnings hukommelse for å lagre data nedlastet for å styre operasjonen av anordningen, data generert ved husorienteringssensorapparatet, avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat, borestrengens orienteringssensorapparat, eller data mottatt fra andre kilder som f.eks. en operatør av anordningen. Anordningshukommelsen er fortrinnsvis forbundet med kontrolleren, men kan være plassert hvor som helst mellom de nære og fjerne ender av huset, langs borestrengen, eller kan til og med være plassert utenfor borehullet. Under operasjon av anordningen, kan data uthentes fra anordningens hukommelse etter behov for å styre operasjonen av anordningen, inkludert aktiveringen av avbøyningsenheten.

I den foretrukne utførelse, vil husets orienteringssensorapparat, avbøynings-enhetens orienteringssensorapparat, borestrengorienteringssensorapparatet og kontrolleren, alle sende elektriske signaler mellom forskjellige komponenter av anordningen og borestrengen, deriblant avbøyningsenheten, kontrolleren og bore strengkommunikasj ons systemet.

For å sende elektriske signaler fra huset til boreskaftet, og således borestrengkommunikasjonssystemet, er det nødvendig i den foretrukne utførelse å sende disse signalene mellom to komponenter som roterer i forhold til hverandre, hvilket kan gjøre konvensjonelle elektriske kretser upraktiske for dette formål.

Disse signalene kan bli sendt mellom komponentene ved hvilken som helst direkte eller indirekte kopling eller kommunikasjonsmetode eller hvilken som helst mekanisme, struktur eller innretning for direkte eller indirekte kopling av komponentene som roterer i forhold til hverandre. F.eks. kan signalene bli overført ved en glidering eller en gamma-ved-bit kommunikasjonstoroidkopler. I den foretrukne utførelse blir imidlertid signalene overført ved en elektromagnetisk koplingsanordning.

Som et resultat, i den foreliggende oppfinnelse, omfatter anordningen videre en elektromagnetisk koplingsanordning forbundet med huset og boreskaftet for elektrisk forbindelse av boreskaftet og huset.

Denne elektromagnetiske koplingsanordning består fortrinnsvis av en husleder plassert på huset og en boreskaftleder plassert på boreskaftet, hvor huset leder og boreskaftlederen er plassert tilstrekkelig nær hverandre til at elektriske signaler kan induseres mellom dem. Lederen kan være enkelttråder eller spoler, og kan være enten viklet eller ikke viklet rundt magnetisk ledende kjerner.

Oppfinnelsen omfatter også fremgangsmåter for å orientere et boresystem, hvilke fremgangsmåter er delvis egnet for orientering av et roterende boresystem. Fremgangsmåtene kan utføres manuelt eller på en helt automatisk eller halvautomatisk basis.

Fremgangsmåtene kan bli utført manuelt eller ved en operatør som gir instruksjoner til boreretningskontrollanordningen. Fremgangsmåten kan bli utført helt automatisk eller halvautomatisk ved å ha et borestrengkommunikasjonssystem som gir instruksjoner til boreretningskontrollanordningen.

Som beskrevet ovenfor i forbindelse med apparatutførelser, er en av trekkene ved den foretrukne utførelse av oppfinnelsen at oppfinnelsen kan brukes i forbindelse med borestrengkommunikasjonssystemer, og er i stand til å danne et grensesnitt med slike systemer.

Oppfinnelsen kan f.eks. brukes i forbindelse med måling under boring (MWD)-apparater som kan være inkludert i en borestreng for innføring i et borehull som en del av et MWD system. I et MWD-system, vil sensorer forbundet med MWD-apparatet frembringe data til MWD-apparatet for kommunikasjon opp gjennom borestrengen til en operatør av boresystemet. Disse sensorene gir typisk retningsinformasjon om borehullet som blir boret ved å sense orienteringen av borestrengen slik at operatøren kan overvåke orienteringen av borestrengen som respons på data mottatt fra MWD-apparatet, og å justere orienteringen av borestrengen som respons på slike data. Et MWD-system vil typisk også muliggjøre kommunikasjon av data fra operatøren av systemet ned gjennom borehullet til MWD-apparatet.

Boreretningskontrollanordningen ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis i stand til å kommunisere med MWD-systemet eller annet borestrengkommunikasjonssystem slik at data angående orienteringen av borestrengen kan mottas av anordningen. Boreretningskontrollanordningen er fortrinnsvis også i stand til å prosessere data mottatt fra borestrengkommunikasjonssystemet angående orienteringen av borestrengen for å generere instruksjoner for aktiveringen av avbøyningsenheten.

Med andre ord, boreretningskontrollanordningen vil fortrinnsvis kommunisere med borestrengkommunikasjonssystemet, og ikke direkte med operatøren av boresystemet. I tillegg, er boreretningskontrollanordningen fortrinnsvis i stand til å danne grensesnitt med borestrengskommunikasjonssystemet slik at den kan prosessere data mottatt fra kommunikasjonssystemet.

Dette vil tillate operatøren av boresystemet å befatte seg primært med orienteringen av borestrengen under boreoperasjonen, siden boreretningskontrollanordningen vil danne et grensesnitt med borestrengkommunikasjonssystemet og justere avbøyningsenheten med referanse til orienteringen av borestrengen. Dette er gjort mulig ved å etablere et forhold blant orienteringen av borestrengen, orienteringen av huset og orienteringen av avbøyningsenheten, og således å forenkle boreoperasjonene.

Etablering av et kommunikasjonsledd mellom boreretningskontrollanordningen og borestrengkommunikasjonssystemet letter operasjonen av boreretningskontrollanordningen på en helt automatisk eller halvautomatisk basis med referanse til orienteringen av borestrengen. Anordningen kan også opereres ved bruk av en kombinasjon av manuelle, helautomatiske og halvautomatiske metoder, og kan hjelpes ved ekspertsystemer og kunstig intelligens (AI) for å adressere virkelige boreforhold som er forskjellige fra de forventede boreforhold.

Operasjon av boreretningskontrollanordningen på en helautomatisk basis omfatter forprogrammering av anordningen med ønsket aktivering av anordningen eller med rekker av ønskede aktiveringer av anordningen. Anordningen kan så opereres i forbindelse med et borestrengkommunikasjonssystem for å bevirke boring i en forprogrammert varighet ved en ønsket orientering av borestrengen, fulgt ved boring i en forprogrammert varighet ved en annen ønsket orientering av borestrengen, osv. Anordningen kan bli programmert indirekte via data angående den ønskede orientering av borestrengen, eller programmert direkte med spesifikke instruksjoner angående aktiveringen av anordningen. Fortrinnsvis blir programmeringen utført indirekte, og anordningen prosesserer dataene for å generere instruksjoner for aktivering av anordningen.

Operasjon av boreretningskontrollanordningen på en halvautomatisk basis involverer etablering av en ønsket aktivering av anordningen før begynnelsen på boreoperasjonen, og aktivering av avbøyningsenheten for å avbøye boreskaftet for å reflektere den ønskede aktivering. Denne ønskede aktivering blir så opprettholdt til en ny ønsket aktivering blir etablert, og vil typisk kreve midlertidig stopping av boringen for å tillate avbøyningsenheten å bli aktivert for å reflektere en ny ønsket aktivering av anordningen. Den ønskede aktivering av anordningen kan etableres indirekte ved å forsyne anordningen med data angående den ønskede orientering av borestrengen, eller kan etableres direkte ved å gi anordningen spesifikke instruksjoner angjeldende aktivering av anordningen. Fortrinnsvis blir den ønskede aktivering av anordningen gitt indirekte, og anordningen prosesserer dataene for å generere instruksjoner for å aktivere anordningen.

Operasjon av boreretningskontrollanordningen kan også involvere opprettholdelse av avbøyningen av boreskaftet under boreoperasjoner slik at avbøyningen av boreskaftet fortsetter å reflektere den ønskede aktivering av anordningen. I den foretrukne utførelse, kan opprettholdelsestrinnet være nødvendig hvor noe rotasjon av huset er forventet under boringsoperasjoner, og kan involvere justering av aktiveringen av avbøyningsenheten for å ta vare på rotasjonsforskyvninger av huset, siden avbøyningsenheten i den foretrukne utførelse blir aktivert i forhold til huset. Aktiveringen av avbøyningsenheten kan også kreve justering for å ta vare på uønsket glipping av clutchen eller clutch/bremsen omfattende drivmekanismene for de indre og ytre ringer av avbøyningsenheten.

Opprettholdelsestrinnet kan utføres manuelt av en operatør som gir instruksjoner til anordningen for å justere avbøyningen av boreskaftet. Fortrinnsvis blir imidlertid opprettholdelsestrinnet automatisert slik at borestrengkommunikasjonssystemet gir instruksjoner til anordningen for å justere avbøyningen av boreskaftet. Disse instruksjonene kan gis indirekte ved å forsyne anordningen med data angående orienteringen av borestrengen, eller kan gis direkte ved å forsyne anordningen med spesifikke instruksjoner for å aktivere anordningen for å justere avbøyningen av boreskaftet. Fortrinnsvis blir instruksjonene gitt indirekte, og anordningen prosesserer dataene for å generere instruksjoner for å aktivere anordningen. Som et resultat, i et metodeaspekt ved oppfinnelsen, omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for å orientere et roterende boresystem, hvor det roterende boresystem omfatter en roterbar borestreng, et borestrengkommunikasjonssystem og en boreretningskontrollanordning, hvor borestrengretningskontrollanordningen omfatter et avbøybart boreskaft forbundet med borestrengen, hvor fremgangsmåten omfatter de følgende trinn (a) orientering av borestrengen i en ønsket orientering, (b) sensing av den ønskede orientering av borestrengen med borestrengkommunikasjonssystemet, (c) kommunisering av den ønskede orientering av borestrengen til boreretningskontrollanordningen, og (d) aktivering av boreretningskontrollanordningen for å avbøye boreskaftet til å reflektere den ønskede orientering.

Boreretningskontrollanordning blir fortrinnsvis aktivert for å reflektere den ønskede orientering ved å aktivere anordningen til å ta vare på de relative posisjoner av borestrengen og aktiveringsapparatet. I en foretrukket utførelse, består boreretningskontrollanordningen videre av et hus og en avbøyningsenhet, og boreretningskontrollanordningen blir aktivert for å reflektere den ønskede orientering av anordningen ved å ta vare på de relative posisjoner av borestrengen, huset og avbøyningsenheten.

Boreretningskontrollanordningen kan aktiveres på hvilken som helst måte, og kan bli drevet separat fra det roterende boresystem. I den foretrukne utførelse, blir boreretningskontrollanordningen aktivert ved rotasjon av borestrengen, og aktiveringstrinnet omfatter rotering av borestrengen.

Orienteringstrinnet kan omfatte kommunisering av den ønskede rotasjon av borestrengen direkte fira overflaten av brønnhullet til boreretningskontrollanordningen, enten med eller uten manipulering av borestrengen. Fortrinnsvis består imidlertid orienteringstrinnet av å sammenligne den løpende orientering av borestrengen med en ønsket orientering av borestrengen, og å rotere borestrengen for å eliminere forskjeller mellom den løpende orientering og den ønskede orientering. Så snart den ønskede orientering av borestrengen er nådd ved manipulering av borestrengen, kan den ønskede orientering så bli kommunisert til borestrengretningskontrollanordningen enten direkte fra overflaten av brønnhullet eller fra en borestrengorienteringssensor plassert et eller annet sted i borestrengen.

Fremgangsmåten kan også omfatte det ytterligere trinn med periodisk kommunikasjon av den løpende orientering av borestrengen til boreretningskontrollanordningen. Fortrinnsvis blir en løpende orientering av borestrengen periodisk kommunisert til borestrengretningskontrollanordningen etter en forutbestemt forsinkelse.

Trinnet med å kommunisere den ønskede orientering av borestrengen til borestrengretningskontroUanordningen kan bestå av å kommunisere den ønskede orientering av borestrengen fra borestrengkommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen, og trinnet med periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen til borestrengretningskontrollanordningen kan omfatte den periodiske kommunisering av den løpende orientering av borestrengen fra borestrengkommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen.

Aktiveringstrinnet kan bestå av å vente i en tidsperiode som er lik eller større en den forutbestemte forsinkelse så snart borestrengen er orientert i den ønskede orientering, slik at den ønskede orientering av borestrengen blir kommunisert til boreretningskontrollanordningen, og rotering av borestrengen for å aktivere boreretningskontrollanordningen for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen.

Boreretningskontrollanordningen kan videre omfatte en anordningshukommelse, i hvilket tilfelle fremgangsmåten videre kan bestå av det trinn å lagre løpende orientering av borestrengen i anordningshukommelsen når den er kommunisert til boreretningskontrollanordningen.

Hvor boreretningskontrollanordningen videre består av en anordningshukommelse, kan aktiveringstrinnet videre omfatte det trinn å uthente fra anordningens hukommelse den ønskede orientering av borestrengen og å rotere borestrengen til å aktivere boreretningskontrollanordningen for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen.

Fremgangsmåten kan videre bestå av det trinn å opprettholde avbøyningen av boreskaftet for å reflektere den ønskede orientering av boreskaftet under operasjon av det roterende boresystem. Orienteringsoppholdelsestrinnet kan bestå av det trinn å kommunisere løpende orientering av borestrengen fra borestrengkommunikasjonssystemet til borestrengretningskontrollanordningen og å aktivere boreretningskontrollanordningen til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen og den løpende orientering av boreskaftet.

I et annet aspekt ved oppfinnelsen, består oppfinnelsen av en fremgangsmåte for å orientere et roterende boresystem, hvor det roterende boresystem omfatter en roterbar borestreng, et borestrengkommunikasjonssystem, og en boreretningskontrollanordning, hvor boreretningskontrollanordningen omfatter et avbøybart boreskaft forbundet med borestrengen, og hvor fremgangsmåten omfatter de følgende trinn (a) kommunisering av en ønsket orientering av borestrengen til boreretningskontrollanordningen, og (b) aktivering av boreretningskontrollanordningen for å avbøye boreskaftet til å reflektere den ønskede orientering.

Fortrinnsvis blir boreretningskontrollanordningen aktivert til å reflektere den ønskede orientering ved å aktivere anordningen til å ta vare på de relative posisjoner av borestrengen og aktiveringsapparatet. I en foretrukket utførelse, består boreretningskontrollanordningen videre av et hus og en avbøyningsenhet, og boreretningskontrollanordningen blir aktivert for å reflektere den ønskede orientering av anordningen ved å ta vare på de relative posisjoner av borestrengen, huset og avbøyningsenheten.

Boreretningskontrollanordningen kan aktiveres på hvilken som helst måte, og kan være drevet separat fra det roterende boresystem. I den foretrukne utførelse, blir boreretningskontrollanordningen aktivert ved rotasjon av borestrengen og aktiveringstrinnet omfatter rotering av borestrengen.

Fremgangsmåten kan også omfatte det ytterligere trinn av periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen til boreretningskontrollanordningen. Fortrinnsvis blir den løpende orientering av borestrengen periodisk kommunisert til boreretningskontrollanordningen etter en forutbestemt forsinkelse.

Trinnet med å kommunisere den ønskede orientering av borestrengen til boreretningskontrollanordningen kan bestå av å kommunisere den ønskede orientering av borestrengen fra borestrengkommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen, og det trinn av periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen til boreretningskontrollanordningen kan bestå av periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen fra borestrengkommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen.

Aktiveringstrinnet kan omfatte en venteperiode som er mindre enn en forutbestemt forsinkelse slik at den løpende orientering av borestrengen ikke blir kommunisert til boreretningskontrollanordningen, og rotering av borestrengen for å aktivere boreretningskontrollanordningen for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen.

Boreretningskontrollanordningen kan videre omfatte en anordningshukommelse, i hvilket tilfelle fremgangsmåten kan videre bestå av det trinn å lagre den ønskede orientering av borestrengen i anordningshukommelsen når den er kommunisert til boreretningskontrollanordningen.

Hvor boreretningskontrollanordningen videre omfatter en anordningshukommelse, kan aktiveringstrinnet videre bestå av det trinn å hente ut fra anordningshukommelsen den ønskede orientering av borestrengen og rotering av borestrengen til å aktivere boreretningskontrollanordningen for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen.

Fremgangsmåten kan videre omfatte det trinn å opprettholde avbøyningen av boreskaftet for å reflektere den ønskede orientering av boreskaftet under operasjonen av det roterende boresystem. Orienteringsoppholdningstrinnet kan omfatte det trinn å kommunisere løpende orientering av borestrengen fra borestrengkommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen, og å aktivere boreretningskontrollanordningen for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen og den løpende orientering av boreskaftet.

I et tredje metodeaspekt ifølge oppfinnelsen, omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for å orientere et roterende boresystem, hvor det roterende boresystem omfatter en roterbar borestreng, et borestrengkommunikasjonssystem, og en boreretningskontrollanordning, hvor boreretningskontrollanordningen omfatter et avbøybart boreskaft forbundet med borestrengen, hvor fremgangsmåten omfatter de følgende trinn (a) å bestemme en ønsket orientering av det roterende boresystem(b) kommunisering av den ønskede orientering av det roterende boresystem fra borestrengkommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen, og (c) å aktivere boreretningens kontrollanordning for å avbøye boreskaftet til å reflektere den ønskede orientering av det roterende boresystem.

Boreretningskontrollanordningen kan videre omfatte en anordningshukommelse, i hvilket tilfelle fremgangsmåten videre kan bestå av det trinn å lagre den ønskede orientering av det roterende boresystem i anordningshukommelsen når det blir kommunisert til boreretningskontrollanordningen.

Hvor boreretningskontrollanordningen videre består av en anordningshukommelse, kan aktiveringstrinnet videre omfatte de trinn å hente ut fra anordningshukommelsen den ønskede orientering av det roterende boresystem og å rotere borestrengen til å aktivere boreretningskontrollanordningen for å reflektere den ønskede orientering av det roterende boresystem.

Fremgangsmåten kan videre omfatte det trinn å opprettholde den ønskede orientering av det roterende boresystem under operasjon av det roterende boresystem. Orienteringsopprettholdelsestrinnet kan bestå av de trinn å kommunisere den løpende orientering av det roterende boresystem fra borestrengskommunikasjonssystemet til boreretningskontrollanordningen og å aktivere boreretningskontrollanordningen til å reflektere den ønskede orientering av det roterende boresystem og den løpende orientering av boreskaftet.

I hvilket som helst av metodeaspektene ved oppfinnelsen, kan boreretningskontrollanordningen videre omfatte et hus for roterbar understøttelse av boreskaftet, og orienteringsopprettholdelsestrinnet kan omfatte justering av avbøyningen av boreskaftet for å ta vare på rotasjonen av huset under boreoperasjoner.

I tillegg, er boreretningskontrollanordningen fortrinnsvis utstyrt til å reagere på grunnleggende standard instruksjoner angående mengden av avbøyning av boreskaftet. F.eks., er anordningen fortrinnsvis utstyrt til å frembringe en null-avbøyningsmodus hvor de indre og ytre ringer er orientert motsatt hverandre, for å anordne for ingen avbøyning av boreskaftet, og en full avbøyningsmodus hvor avbøyningen av boreskaftet er en maksimum forutbestemt mengde, hvilken forutbestemte mengde kan være lik eller mindre enn den maksimale avbøyning tillatt av avbøyningsenheten. Anordningen kan også være utstyrt til å reagere på et antall standard instruksjoner så som null avbøyelse, full avbøyelse og forskjellige mellomliggende mengder.

Når anordningen er i null avbøyningsmodus, blir boring utført uten å endre boreretningen. Med andre ord, boring er tillatt å fortsette i en i hovedsak rett retning. Null avbøyningsmodus tillater også anordningen å bli kjørt inn i og ut av brønnhullet.

Utførelser av oppfinnelsen kan i det følgende beskrives under henvisning til tegningene, hvor figur 1 er et sideriss av en foretrukket utførelse av boreretningskontrollanordningen omfattende et roterende boresystem figur 2(a) er et sideriss med en utsnittsdel, av boreretningskontrollanordningen vist på figur 1, inneholdt i et brønnhull og omfattende et boreskaft, hvor boreskaftet er i en uavbøyet tilstand, figur2(b) er et skjematisk tverrsnittsriss av en avbøyningsenhet av boreretningskontrollanordningen vist på figur 2(a) i ubøyet tilstand, figur 3 (a) er et sideriss, med en utsnittsdel, av boreretningskontrollanordningen vist på figur 1 inneholdt i et brønnhull, hvor boreskaftet er i en avbøyet tilstand, figur 3(b) er et skjematisk sideriss av en avbøyningsenhet av boreretningskontrollanordningen vist på figur 3 (a) i avbøyet tilstand, figurene 4(a) til 4(g) er lengdesnittriss av boreretningskontrollanordningen vist på figurene 2 og 3, hvor figurene 4(b) til 4(g) er nedre fortsettelser av figurene 4(a) til 4(f), figur 5 er et mer detaljert skjematisk tverrsnittsriss av avbøyningsenheten av boreretningskontrollanordningen vist på figurene 2(b) og 3(b), figur 6 er et billedriss av en del av avbøyningsenheten av boreretningskontrollanordningen vist på figur 1, figur7 er et side-billedriss av en foretrukket rotasjonsbegrensningsanordning omfattende boreretningskontrollanordningen vist på figur 1, figur 8 er et eksplosjonsriss av den foretrukne rotasjonsbegrensende anordning vist på figur 7, figur 9 er et sideriss av en alternativ rotasjonsbegrensningsanordning omfattende boreretningskontrollanordningen vist på figur 1, og figur 10 er et eksplosjonssideriss av en alternativ rotasjonsbegrensende anordning vist på figur 9.

Den foreliggende oppfinnelse består av en boreretningskontrollanordning 20 og en fremgangsmåte for å bruke anordningen 20. Anordningen 20 tillater retningskontroll over en borekrone 22 forbundet med anordningen 20 under roterende boreoperasjoner ved å styre orienteringen av borekronen 22. Som et resultat, kan retningen av det resulterende brønnhull bli styrt. Spesielt, i den foretrukne utførelse, vil anordningen 20 og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen opprettholde den ønskede orientering av borekronen 22 ved å opprettholde den ønskede verktøyoverflate av borkronen 22 og den ønskede borkrone hellingsvinkel, mens den fortrinnsvis forbedrer omdreininger per minutt og gjennomtrengningsrate.

Boreretningskontrollanordningen 20 består av et roterbart boreskaft 24 som kan forbindes eller festes til den roterende borestreng 25 under boreoperasjonen. Mer spesielt, har boreskaftet 24 en nær ende 26 og en fjern ende 28. Den nære ende 26 er kjørbart forbindbar eller festbar med den roterende borestreng 25 slik at rotasjon av borestrengen 25 fra overflaten resulterer i en tilsvarende rotasjon av boreskaftet 24. Den nære ende 26 av boreskaftet 24 kan være permanent eller fjernbart festet, forbundet eller på annen måte tilkoplet borestrengen 25 på hvilken som helst måte og hvilken som helst struktur, mekanisme, innretning eller fremgangsmåte som tillater rotasjon av boreskaftet 24 etter rotering av borestrengen 25.

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

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

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

Som indikert, kan den tilstøtende ytre overflate 38 av hylsen 30 og indre overflate 36 av borestrengen 25 og tilstøtende indre overflate 40 av hylsen 30 og ytre overflate 33 av boreskaftet 24 ha hvilken som helst form eller konfigurasjon som er kompatibel med å frembringe en drivende forbindelse mellom dem og i stand til å redusere toleransen mellom den første drivprofil 32 og den komplementære andre drivprofil 34.1 den foretrukne utførelse, har imidlertid toleranseassimileringshylsen 30 en oktagonal intern og ekstern profil. Med andre ord, både den indre og den ytre overflate 40, 38 av hylsen 30 er oktagonale i tverrsnitt.

I tillegg, er fortrinnsvis boreskaftet 24, borestrengen 25 og toleranseassimileringshylsen 30 mellom dem utformet slik at bare dreiemoment eller radiale belastninger blir overført mellom boreskaftet 24 og borestrengen 25. Med andre ord, det er fortrinnsvis ingen betydelige aksiale krefter eller belastninger overført mellom dem ved toleranseassimileringshylsen 30. Skjønte således toleranseassimileringshylsen 30 kan være forbundet eller forankret med en av boreskaftet 24 og borestrengen 25, er den fortrinnsvis ikke forbundet eller forankret med både boreskaftet 24 og borestrengen 25. I den foretrukne utførelse, er ikke toleranseassimileringshylsen 30 forbundet med eller forankret med verken boreskaftet 24 eller borestrengen 25.

Videre kan toleranseassimileringshylsen 30 redusere toleransen mellom de første drivprofiler 32, 34 på hvilken som helst måte og med hvilken som helst virkningsmekanisme. F.eks. er toleranseassimileringshylsen fortrinnsvis bestående av et materiale som har termisk ekspansjonsrate som er høyere enn den termiske ekspansjonsrate av borestrengen 25.1 den foretrukne utførelse, har boreskaftet 24 den høyeste termiske ekspansjonsrate, og borestrengen 25 har den laveste termiske ekspansjonsrate. Den termiske ekspansjonsrate av toleranseassimileringshylsen 30 er fortrinnsvis mellom den av boreskaftet 24 og borestrengen 25.

Hvilket som helst materiale som frembringer denne forskjellige rate av termisk ekspansjon og som har en forholdsvis høy styrke kompatibel med boreoperasjoner, kan brukes. I den foretrukne utførelse, er imidlertid toleranseassimileringshylsen 30 en berylliumkopperhylse.

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

Anordningen 20 av den foreliggende oppfinnelse frembringer kontrollert avbøyning av boreskaftet 24, som resulterer i en bøyning eller kurvatur av boreskaftet 24, som beskrevet videre nedenfor, for å frembringe den ønskede avbøyning av den påmonterte borkrone 22. Fortrinnsvis kan orienteringen av avbøyningen av boreskaftet 24 bli endret for å endre orienteringen av borkronen 24 eller verktøyoverflaten, mens mengden av avbøyning av boreskaftet 24 kan endres for å variere mengden av avbøyningen av borkronen 22 eller borkronens skråstilling.

Boreskaftet 24 kan bestå av et eller flere elementer eller deler forbundet, festet eller på annen måte sammenkoplet på hvilken som helst passende måte som frembringer et enhetlig boreskaft 24 mellom den nære og den fjerne ende 26, 28. Forbindelser mellom elementene eller deler av boreskaftet 24 er fortrinnsvis relativt stive, slik at boreskaftet 24 ikke omfatter noen fleksible skjøter eller artikuleringer. I den foretrukne utførelse, består boreskaftet 24 av et enkelt, enhetlig eller integrert element som strekker seg mellom de nære og fjerne ender 26,28. Videre er boreskaftet 24 rørformet eller hult for å tillate borefluid å strømme gjennom det på en relativt ubegrenset og uhindret måte.

Endelig kan boreskaftet 24 bestå av hvilket som helst materiale som er egnet for å kompatibelt med roterende boring. I den foretrukne utførelse, består boreskaftet 24 av rustfritt stål med høy styrke.

Anordningen 20 består videre av et hus 46 for roterende understøttelse av en lengde av boreskaft 24 for rotering deri etter rotering av den påmonterte borestreng 25. Huset 46 kan understøtte, og strekke seg langs, hvilken som helst lengde av boreskaftet 24. Huset 26 understøtter imidlertid i hovedsak hele lengden av boreskaftet 24, og strekker seg i det vesentlige mellom de nære og fjerne ender 26, 28 av boreskaftet 24.

I den foretrukne utførelse, har huset 46 en nær ende 48 tilstøtende eller i nærheten av den nære ende 26 av boreskaftet 24. Spesielt, den nære ende 26 av boreskaftet 24 strekker seg fra den nære ende 48 av huset 46 for forbindelse med borestrengen 25. I tillegg, kan imidlertid et område av den tilstøtende borestreng 25 strekke seg innenfor den nære ende 48 av huset 46. Likeledes, i den foretrukne utførelse, har huset 46 en fjern ende 50 tilstøtende eller nær den fjerne ende 28 av boreskaftet 24. Spesielt, den fjerne ende 28 av boreskaftet 24 strekker seg fra den fjerne ende 50 av huset 60 for forbindelse med borkronen 22.

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

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

Som indikert, kan den fjerne ende 60 av den nære husseksjon 52 og den nære ende 62 av den sentrale husseksjon 54, så vel som den fjerne ende 64 av den sentrale husseksjon 54 og den nære ende 66 av den fjerne husseksjon 56, hver være permanent eller fjernbart festet, koplet eller på annen måte sammenføyd på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst strukturmekanisme, innretning eller fremgangsmåte som tillater dannelsen av et enhetlig hus 46.

I den foretrukne utførelse, er imidlertid begge forbindelsene utstyrt med en gjenget kopling mellom de tilstøtende ender. Mer spesielt, den nære husseksjon 52 har en indre overflate 70 og en ytre overflate 72. Likeledes, den sentrale husseksjon 54 har en indre overflate 74 og en ytre overflate 76, og den fjerne husseksjon 56 har en indre overflate 78 og en ytre overflate 80. Den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52 ved dens fjerne ende 60 er gjengeforbundet med den indre overflate 64 av den sentrale husseksjon 54 ved dens nære ende 62. Likeledes er en ytre overflate av den sentrale husseksjon 54 ved sin fjerne ende 64 gjengeforbundet med den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 ved dens nære ende 66.

Anordningen 20 består videre av minst et radialt lager 82 og minst et nært radialt lager 84. Hvert av de radiale lagrene 82, 84 er plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreskaftet 74 radialt på stedet for det spesielle radiale lager 82, 84. De radiale lagre 82, 84 kan være plassert på hvilket som helst sted langs lengden av boreskaftet 24 som tillater lagrene 82, 84 å roterbart, radialt understøtte boreskaftet 24 inne i huset 46. I tillegg, er de radiale lagrene 82, 84 plassert mellom boreskaftet 24 og huset 46.

I tillegg, kan et eller flere radiale lagre være plassert inne i huset 46 for å hjelpe med å understøtte boreskaftet 24. Når slike ytterligere radiale lagre er anordnet, er disse ytterligere radiale lagre plassert fjernt eller nede i borehullet til det fjerne lager 82, og nært eller oppe i borehullet for det nære radiale lager 84. Med andre ord, de ytterligere radiale lagre er fortrinnsvis ikke plassert mellom de fjerne og de nære radiale lagre 82, 84.

Fortrinnsvis er minst et fjernt radialt lager 82 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 radialt i et fjernt radialt lagersted 86 definert derved. I den foretrukne utførelse, blir fjerne radiale lager 82 plassert inne i den fjerne husseksjon 56, plassert mellom den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 og boreskaftet 24, for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 radialt ved det fjerne radiale lagersted 86 som definert derved.

Skjønte det fjerne radiale lager 82 kan bestå av hvilket som helst radialt lager som er i stand til roterbart å understøtte boreskaftet 24 inne i huset 46 ved det fjerne radiale lagersted 86, består det fjerne radiale lager 82 fortrinnsvis av et dreielager 88, også kalt et fokalt lager, som beskrevet i mer detalj nedenfor. Dreielageret 88 letter dreiingen av boreskaftet 24 ved det fjerne radiale lagersted 86 etter den styrte avbøyningen av boreskaftet 24 ved anordningen 20 for å produsere en bøying eller kurvatur av boreskaftet 24 for å orientere eller dirigere borkronen 22.

Anordningen 20 består fortrinnsvis videre av en nær borkronestabilisator 89, som i den foretrukne utførelse er plassert nær den fjerne ende 50 av huset 46 og faller sammen med det fjerne radiale lagersted 86. Den nære borkronestabilisator 89 kan bestå av hvilken som helst type stabilisator.

Videre er minst et nært radialt lager 84 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 radialt ved et nært radialt lagersted 90 som definert der med. I en foretrukket utførelse, er det nære radiale lager 84 plassert inne i den sentrale husseksjon 54, plassert mellom den indre overflate 74 av den sentrale husseksjon 54 og boreskaftet 24, for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 radialt ved det nære radiale lagersted 90 som definert der ved.

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

Etter den styrte avbøyning av boreskaftet 24 ved anordningen 20, som beskrevet nærmere nedenfor, blir kurvaturen eller bøyningen av boreskaftet 24 produsert nede i borehullet av det utkragede nære radiale lager 84. Med andre ord, den kontrollerte avbøyning av boreskaftet 24, og således kurvaturen av boreskaftet 24, oppstår mellom det nære radiale lagersted 90 og det fjerne radiale lagersted 86. Den utkragede type av det nære radiale lager 84 motvirker bøyning av boreskaftet 24 oppe i borehullet eller ovenfor det nære radiale lager 84. Dreielageret som omfatter det fjerne radiale lager 82 letter dreiningen av boreskaftet 24 og tillater at borkronen 22 blir skråstilt i hvilken som helst ønsket retning. Spesielt, er borkronen 22 tillatt å skråstilles i motsatt retning av bøyingsretningen.

Anordningen 20 består videre av en boreskaftavbøyningsenhet 92 plassert inne i huset 46 for å bøye boreskaftet 24 der inne. Avbøyningsenheten 92 kan være plassert aksial ved hvilket som helst sted eller posisjon mellom den fjerne ende 50 og den nære ende 48 av huset 46. Det fjerne radiale lagersted 86 er imidlertid fortrinnsvis aksial plassert mellom den fjerne ende 50 av huset 46 og avbøyningsenheten 92, mens det nære radiale lagersted 90 fortrinnsvis er aksial plassert mellom den nære ende 48 av huset 46 og avbøyningsenheten 92. Med andre ord, boreskaftavbøyningsenheten 92 er fortrinnsvis plassert aksial langs lengden av boreskaftet 24 på et sted eller en posisjon mellom det fjerne radiale lagersted 86 og det nære radiale lagersted 80. Som beskrevet tidligere, i den foretrukne utførelse er avbøyningsenheten 92 anordnet for å bøye boreskaftet 24 mellom det fjerne radiale lagersted 86 og det nære radiale lagersted 90.

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

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

Fortrinnsvis er imidlertid minst et fjernt trykklager 94 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 aksial på et fjernt trykklagersted 98 som definert dermed. Det fjerne trykklagersted 98 er fortrinnsvis plassert aksial mellom den fjerne ende 50 av huset 46 og avbøyningsenheten 92.1 den foretrukne utførelse, er det fjerne trykklager 94 plassert inne i den fjerne husseksjon 56, plassert mellom den indre overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 og boreskaftet 24, for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 aksial. Det fjerne trykklagersted 98 er således plassert aksial mellom den fjerne ende 68 av den fjerne husseksjon 56 og avbøyningsenheten 92.

Skjønt det fjerne trykklager 94 kan bestå av hvilket som helst trykklager som er i stand til roterbart og aksial å understøtte boreskaftet 24 inne i huset 46 ved det fjerne trykklagersted 98, består dreielager 88 fortrinnsvis av trykklager 94 som beskrevet ovenfor. Det fjerne trykklagersted 98 er således ved det fjerne radiale lagersted 86.

Videre er fortrinnsvis minst et nært trykklager 96 plassert inne i huset 46 for roterbar understøttelse av boreskaftet 24 aksial, ved et nært trykklagersted 100 som definert der med. Det nære trykklagersted 100 er fortrinnsvis plassert aksial mellom den nære ende 48 av huset 46 og avbøyningsenheten 92.1 tillegg, og mer å foretrekke, er det nære trykklagersted 100 plassert aksial mellom den nære ende 48 av huset 46 og det nære radiale lagersted 90.

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

Som følge av trykklagrene 94, 96, kan det meste av vekten av borkronen 22 bli overført inn i og gjennom huset 46, sammenlignet med gjennom boreskaftet 24 av anordningen 20. Boreskaftet 24 kan således tillates å være tynnere og mer styrbart. Dessuten kan det meste av borevekten gå utenom boreskaftet 24, i hovedsak mellom dets nære fjerne ender 48, 50, og således gå utenom de andre komponenter av anordningen 20, deriblant avbøyningsenheten 92. Mer spesielt, vil vekt tilført borekronen 22 gjennom borestrengen 25 bli overført, i det minste delvis, fra borestrengen 25 til den nære ende 48 av huset 46 ved det nære trykklager 96 ved det nære trykklagersted 100. Vekten blir videre overført, i det minste delvis, fra den fjerne ende 50 av huset 46 til boreskaftet 24, og således den påmonterte borkrone 24, ved dreielageret 88 ved det fjerne trykklagersted 100.

Dreielageret 88 kan bestå av hvilken som helst kombinasjon eller konfigurasjon av radiale og trykklagre som er i stand til radialt og aksial å understøtte det roterende boreskaft 24 inne i huset 46. Dreielageret 88 består imidlertid fortrinnsvis av en dreielagerenhet. Dreielagerenheten består av minst en rekke av kuleformede trykkrullelagre 98 plassert i en første aksial posisjon 102, og minst en rekke av kuleformede trykkrullelagre 98 plassert i en annen aksial posisjon 104. I tillegg, består dreielagerenheten av minst en rekke av kuleformede radiale lagre 82 plassert i den tredje aksiale posisjon 106, hvor den tredje aksiale posisjon 106 er plassert mellom den første aksiale posisjon 102 og den andre aksiale posisjon 104. De kuleformede trykklagrene 98 og de kuleformede radiale kulelagrene 82 er anordnet i hovedsak rundt et felles rotasjonssenter. Som et resultat, som beskrevet ovenfor, vil dreielagerenheten tillate borkronen 22 å bli skråstilt i hvilken som helst ønsket retning og å rotere relativt fritt mens den overfører det meste av vekten av borkronen 22 inn i huset 46.

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

Det henvises først til det fjerne trykklager 94. Det fjerne trykklager 94 blir aksial holdt inne i huset 46 ved det fjerne trykklagersted 98 mellom en fjern trykklagerskulder 108 og en fjern trykklagerkrage 110.1 den foretrukne utførelse, blir således dreielagerenheten 88 omfattende de kuleformede trykklagre 98, aksial holdt på plass i de første og andre aksiale posisjoner 102, 104 mellom den fjerne trykklagerskulder 108 og den fjerne trykklagerkrage 110. Mer spesielt, den fjerne trykklagerskulder 108 ligger an, direkte eller indirekte, mot den øverste ende av dreielagerenheten 88 som omfatter de kuleformede trykklagre 98, mens den fjerne trykklagerkrage 110 ligger an, direkte eller indirekte, mot den nedre ende av dreielagerenheten 88.

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

Den fjerne trykklagerskrage 110 er plassert inne i huset 46, og plassert rundt borestrengen 24 for anlegg mot den enden av dreielagerenheten 88 som er lavest i borehullet. Videre, er den fjerne trykklagerkrage 110 aksial justerbar i forhold til den fjerne trykklagerskulder 108 for å forbelaste de fjerne trykklagre 94 plassert mellom dem. I den foretrukne utførelse, gitt at de fjerne trykklagre 94 er kuleformede, vil enhver radial belastning ha en tendens til å skille lagrene 94, og således en tendens til å skille dreielageret 88. Som et resultat, blir en tilstrekkelig forbelastningskraft tilført det fjerne trykklageret 94 slik at de radiale belastninger som møtes av trykklagrene 94 ikke vil omfatte trykklagrene 94 inne i dreielagrene 88.

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

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

Anordningen 20 anordner fortrinnsvis videre for holding av det fjerne trykklager eller lagre 94 i den ønskede posisjon uten å forårsake en økning i forbelastningen. Hvilken som helst struktur, anordning, mekanisme eller metode som er i stand til å holde det fjerne trykklager 94 på plass uten å øke forbelastningen på det kan benyttes. Anordningen 20 består imidlertid videre av en fjern trykklagerholder 112 for å holde de kuleformede fjerne trykklagre 94 omfattende dreielagerenheten 88 på plass uten å øke forbelastningen på de kuleformede fjerne trykklagre 94.

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

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

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

Låseringkragen 122 kan justeres aksial på hvilken som helst måte og med hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til aksial å justere låseringkragen 122 i forhold til huset 46. Låseringkragen 122 er imidlertid fortrinnsvis gjenget for justering med rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, er den ytre overflate 118 av den fjerne trykklagerkrage 110 ved sin fjerne ende 116 gjenget for kopling med den komplementært gjengede indre overflate 126 av låseringkragen 122 ved dens nære ende 124. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av låseringkragen 122 aksial justere låseringkragen 122 enten mot eller bort fira den fjerne ende 50 av huset 46 for å tilstramme eller løse ut låseringen 120 plassert mellom dem. I den foretrukne utførelse, blir låseringkragen 122 tilstrammet til mellom omkring 8.000 til 10.000 fot pund (omkring 10.848 til 13.560 J). Tilstramming av låseringkragen 122 holder låseringen 120 på plass uten å øke forbelastningen på de fjerne trykklagre 94.

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

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

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

I den foretrukne utførelse, består låseringen videre av en husanleggsoverflate 128. I tillegg, omfatter huset 46, og spesielt den fjerne ende 68 av den fjerne husseksjon 56, videre en låseringanleggsoverflate 130. Låseringanleggsflaten 130 er komplementær til husanleggsflaten 128 slik at kontakten av husanleggsflaten 128 og låseringanleggsflaten 130 hindrer eller motvirker rotasjon av låseringen 120 i forhold til huset 146. Skjønt enhver komplementær overflatekonfigurasjon kan brukes, til låseringanleggsflaten 130 og husanleggsflaten 128 hver fortrinnsvis definere et antall komplementære sammenlåsende tenner.

Med henvisning til det nære trykklager 96, er det nære trykklager 96 aksial holdt innenfor huset 46 og forbelastet på lignende måte som det fjerne trykklager 94 og ved lignende komponenter eller strukturer som beskrevet ovenfor for det fjerne trykklager 94.

Det nære trykklager eller lagre 96 er aksial holdt inne i huset 46 ved det nære trykklagersted 100 mellom en nær trykklagerskulder 132 og en nær trykklagerkrage 134. Mer spesielt, den nære trykklagerskulder 132 ligger an, direkte eller indirekte, mot den enden av det nære trykklager 96 som er lengst nede i borehullet, mens den nære trykklagerkrage 134 ligger an, direkte eller indirekte, mot den enden av det nære trykklager 90 som er øverst i borehullet.

Skjønt hvilken som helst struktur eller komponent som finnes inne i huset 46 tilstøtende det nære trykklager 96 øverst i borehullet kan frembringe eller definere den nære trykklagerskulder 132, hvor den nære trykklagerskulder 132 fortrinnsvis er definert ved den indre overflate av huset 46.1 den foretrukne utførelse, er således den nære trykklagerskulder 132 definert ved den indre overflate 70 av den nære husseksjon 52 tilstøtende eller nær den nære ende 48 av huset 46.

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

For å lette forbelastningen, er en eller flere fjærer eller skiver, fortrinnsvis en skive så som en bølgeskive, fortrinnsvis plassert eller forbundet med de nære trykklagre 96, slik at skiven også er aksial holdt mellom den nære trykklagerskulder 132 og den nære trykklagerkrage 134. Forbelastning av det nære trykklageret 96 resulterer i kompresjon av skiven. Med andre ord, for å forbelaste lagrene 96, er den nære trykklagerkrage 134 aksial justerbar i forhold til den nære trykklagerskulder 132 for å forbelaste de nære trykklagre 96 som er plassert mellom dem, ved kompresjon av skiven.

Den nære trykklagerkrage 134 kan justeres aksial på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til aksial å justere den nære trykklagerkrage 134 i forhold til den nære trykklagerskulder 132. Den nære trykklagerkrage 134 er imidlertid fortrinnsvis gjenget for justering ved rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, har den nære trykklagerkrage 134 en nær ende 138 som strekker seg fra og forbi den nære ende 58 av den nære husseksjon 52, og en fjern ende 140 for å ligge an mot det tilstøtende nære trykklager 96. En ytre overflate 142 av den nære trykklagerkrage 134, ved dens fjerne ende 140, er gjenget for tilkopling med en komplementær gjenget indre overflate 70 av den nære husseksjon 52 ved dens nære ende 58. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av den nære trykklagerkrage 134 aksial justere kragen 134 enten mot eller bort fra den nære trykklagerskulder 132 for å øke eller redusere forbelastningen på det nære trykklager 96.

Videre, anordningen 20 frembringer på lignende måte holding av det nære trykklager eller lagre 96 i den ønskede posisjon uten å forårsake en økning i forbelastningen på det. Hvilken som helst struktur, innretning, mekanisme eller metode som er i stand til å holde det nære trykklager 96 på plass uten å øke forbelastningen på det kan benyttes. Fortrinnsvis består imidlertid anordningen 20 av en nær trykklagerholder 136 for å holde det nære trykklager 96 på plass uten å øke forbelastningen på det nære trykklager 96.

I den foretrukne utførelse, omfatter den nære trykklagerholder 136 en låsering 144 og en låseringkrage 146. Låseringen 144 er glidbart montert på den nære trykklagerkrage 134, rundt den ytre overflate 142 av kragen 134. Følgelig, så snart den nære trykklagerkrage 134 er aksial justert for å forbelaste lageret 96, kan låseringen 144 bli selektivt beveget i lengderetningen langs den ytre overflate 142 av kragen 134 til en posisjon som ligger an mot den nære ende 48 av huset 46.

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

Låseringkragen 146 er fortrinnsvis montert rundt borestrengen 24 tilstøtende den nære ende 48 av huset 46, slik at låseringen 144 er plassert mellom den nære ende 48 av huset 46 og en fjerne ende 148 av låseringkragen 146. Videre, er låseringkragen 146 aksial justerbar i forhold til huset 46 slik at låseringen 144 kan bli holdt mellom dem etter tilstramming av låseringkragen 146.

Låseringkragen 146 kan justeres aksial på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til aksial å justere låseringkragen 146 i forhold til huset 46. Låseringkragen 146 er imidlertid fortrinnsvis gjenget for justering ved rotasjon. Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, er den ytre overflate 142 av den nære trykklagerkrage 134 ved sin nære ende 138 gjenget for tilkopling med en komplementær gjenget indre overflate 150 av låseringkragen 146 ved dens fjerne ende 148. Som et resultat av den gjengede forbindelse, vil rotasjon av låseringkragen 146 aksial justere låseringkragen 146 enten mot eller bort fra den nære ende 48 av huset 46 for å tilstramme eller utløse låseringen 144 plassert mellom dem. I den foretrukne utførelse, blir låseringen 146 tilstrammet til mellom omkring 8.000 til 10.000 fot pund (omkring 10.848 til 13.560 J). Tilstramningen av låseringkragen 146 holder låseringen 144 på plass uten å øke forbelastningen på det nære trykklager 96.

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

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

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

I den foretrukne utførelse, omfatter låseringen 144 videre en husanleggsflate 152.1 tillegg, omfatter huset 46 og spesielt den nære ende 58 av den nære husseksjon 52, videre en låseringanleggsflate 154. Låseringanleggsflaten 154 er komplementær til husanleggsflaten 152 slik at kontakt av husanleggsoverflaten 152 og låseringanleggsflaten 154 hindrer eller motvirker rotasjon av låseringen 144 i forhold til huset 46. Skjønt hvilken som helst komplementær overflatekonfigurasjon kan brukes, definerer låseringanleggsflaten 154 og husanleggsflaten 152 hver et antall komplementære sammenlåsende tenner.

Som indikert ovenfor, omfatter anordningen 20 en boreskaftavbøyningsenhet 92, plassert inne i huset 46, for å bøye boreskaftet 24 som tidligere beskrevet. Avbøyningsenheten 92 kan bestå av hvilken som helst struktur, anordning, mekanisme eller metode som er i stand til å bøye boreskaftet 24 eller forskyve boreskaftet 24 lateralt eller radialt inne i huset 46 på beskrevet måte. Avbøyningsenheten 92 består imidlertid fortrinnsvis av en dobbeltring eksentrisk mekanisme. Skjønt disse eksentriske ringene kan være plassert i en avstand fra hverandre langs lengden av boreskaftet 24, består avbøyningsenheten 92 fortrinnsvis av en eksentrisk ytre ring 156 og en eksentrisk indre ring 158 anordnet på et enkelt sted eller posisjon langs boreskaftet 24. Rotasjon av de to eksentriske ringer 156, 158 overfører en styrt avbøyning av boreskaftet 24 på stedet med avbøyningsenheten 92.

Den foretrukne avbøyningsenhet 92 av den foreliggende oppfinnelse ligner den dobbelt eksentriske harmoniske drivmekanisme beskrevet i US patent nr. 5 353 884, utstedt 11.oktober 1994 til Misawa med flere, og US patent nr. 5 875 859, utstedt 2.mars 1999 til Ikeda med flere, som diskutert ovenfor.

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

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

Mer spesielt, den sirkelrunde indre perifere overflate 78 av den fjerne husseksjon 56 er sentrert på sentrum av boreskaftet 24, eller rotasjonsaksen A av boreskaftet 24, når boreskaftet 24 er i en uavbøyet tilstand eller avbøyningsenheten 92 er inoperativ. Den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 er sentrert på punkt B som avviker fra rotasjonsaksen av boreskaftet 24 med en avstand "e".

På lignende måte, har den indre ring 158 en sirkelrund ytre perifer overflate 166, og definerer i denne en sirkelrund indre perifer overflate 168. Den indre ring 158, og fortrinnsvis den sirkelrunde ytre perifere overflate 166 av den indre ring 158, er roterbart understøttet ved eller roterbart montert på, enten direkte eller indirekte, den sirkelrunde indre perifere overflate 162 på den ytre ring 156. Den sirkelrunde ytre perifere overflate 166 kan være understøttet av eller montert på den sirkelrunde indre perifere overflate 162 ved hvilken som helst støttekonstruksjon, mekanisme eller innretning som tillater rotasjon av den indre ring 158 i forhold til den ytre ring 156, så som ved rullelagermekanisme eller enhet. Videre, i den foretrukne utførelse, er den indre ring 158 roterbart drevet av en indre ring drivmekanisme 170, som beskrevet nedenfor.

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

Mer spesielt, den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 er sentrert på punkt C, som avviker fra senter B på den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 ved den samme avstand "e". Som beskrevet, er fortrinnsvis graden av avvik fra den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 fra huset 46, definert med avstanden "e", i det vesentlige lik graden av avvik fra den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 fra den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156, også definert ved avstanden "e". Hvis ønsket kan imidlertid gradene av avvik variere slik at de ikke er i hovedsak like.

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

Som et resultat av den ovenfor beskrevne konfigurasjon, kan boreskaftet 24 beveges, og kan spesielt bli lateralt eller radialt avveket innenfor huset 46, etter bevegelse av sentrum av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158. Spesielt, etter rotasjon av de indre og ytre ringer 158, 156, enten uavhengig eller sammen, kan sentrum av boreskaftet 24 bli beveget med sentrum av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og plassert ved hvilket som helst punkt inne i sirkelen som har en radius oppsummert ved mengdene av avvik av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156. Som et resultat, blir boreskaftet 24 forskjøvet, bøyd eller forårsaket til å kurve til å produsere den ønskede verktøyoverflate og mengde av avvik av borekronen 22.

Med andre ord, ved å rotere de indre og ytre ringer 158 og 156 i forhold til hverandre, kan senteret av den sirkulære indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 bli beveget i hvilken som helst posisjon inne i en sirkel som har den forutbestemte eller fordefinerte radius som beskrevet ovenfor. Den del eller seksjon av boreskaftet 24 som strekker seg gjennom og er understøttet ved den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 kan således bli forskjøvet ved hvilken som helst mengde i hvilken som helst retning perpendikulært med rotasjonsaksen av boreskaftet 24. Som et resultat, kan boreretningen bli styrt ved å variere verktøyoverflaten og avviket av borkronen 22 forbundet med boreskaftet 24.1 dette tilfellet, er anordningen 20 i en avbøyningsmodus eller er satt i en "avbøyning på" innstilling. Mer spesielt, siden den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 har et senter B, som er forskjøvet fra rotasjonssenteret A av boreskaftet 24 ved avstanden "e", er lokus av senteret B representert ved en sirkel som har en radius "e" rundt senteret A. Videre, siden den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 168 har senter C, som er forskjøvet fra senteret B ved en avstand "e", er lokus av senteret C representert ved en sirkel som har en radius "e" rundt senteret B. Som et resultat, kan senteret C bli beveget i hvilken som helst ønsket posisjon innenfor en sirkel med en radius på "2e" rundt senteret A. Følgelig, kan den del av boreskaftet 24 som er understøttet av den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 blir forskjøvet i hvilken som helst retning på et plan perpendikulært med rotasjonsaksen av boreskaftet 24, med en avstand på opp til "2e".

I tillegg, som nevnt, er avviksavstandene "e" fortrinnsvis i det vesentlige like for å tillate operasjon av anordningen 20 slik at boreskaftet 24 blir uavbøyet inne i huset 24 når avviksboring ikke er ønsket. Mer spesielt, siden graden av avvik for hvert av sentrene B og C i den sirkelrunde indre perifere overflate 162 av den ytre ring 156 og den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 er definert ved den samme like avstand "e", kan senteret C av den del av boreskaftet 24 som strekker seg gjennom avbøyningsenheten 92 bli plassert på rotasjonsaksen A av boreskaftet 24. I dette tilfellet, er anordningen 20 i en null avbøyningsmodus, eller satt i en "avbøyning av" innstilling.

De indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 av henholdsvis indre og ytre ring 158, 156 kan hver bestå av hvilket som helst drivsystem eller mekanisme som er i stand til å rotere de respektive indre og ytre ringer 158, 156. Fortrinnsvis vil imidlertid hver av de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 rotere henholdsvis indre og ytre ringer 158, 156 ved bruk av rotasjon av boreskaftet 24. I den foretrukne utførelse, består hver av de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 av en harmonisk drivmekanisme for å rotere de indre og ytre ringer 158, 156 rundt deres respektive akser i forhold til hverandre.

Mer å foretrekke, er at de harmoniske drivmekanismer 170,164 er av den hule type anordnet koaksialt i forhold til hverandre og atskilt fra hverandre i lengderetningen slik at drivmekanismene 170, 164 plassert på motsatte sider av avbøyningsenheten 92. Med andre ord, avbøyningsenheten 92 er plassert mellom de harmoniske indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164. F.eks. i den foretrukne utførelse, er den ytre ringdrivmekanisme 64 plassert oppe i borehullet eller i nærheten av avbøyningsenheten 92, mens den indre ringdrivmekanisme 170 er plassert nede i borehullet eller fjernt fra avbøyningsenheten 92. Boreskaftet 24 er således anordnet slik at det strekker seg gjennom den sirkelrunde indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 og gjennom de hule områder anordnet ved hver av de harmoniske indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164.

I den foretrukne utførelse, består den harmoniske ytre ringdrivmekanisme av første og andre stive sirkelrunde fjærer 172, 174, en sirkelrund fleksibel fjær eller fleksifjær 176 anordnet innenfor de stive sirkelrunde fjærer 172, 174, og en elliptisk eller ovalformet generator 178 anordnet innenfor den sirkelrunde fleksifjær 176. Bølgegeneratoren 178 består av en stiv elektrisk eller ovalformet kamplaten 178 omgitt i en lagermekanisme eller enhet 182. Lagermekanismen 182 er således satt inn mellom kamplaten 180 og fleksifjæren 176. Boreskaftet 74 er satt inn gjennom sentrum av kamplaten 180 slik at det dannes en viss klaring mellom dem.

De stive sirkelrunde fjærene 172, 174 har interne tenner for å engasjere de eksterne fjærtenner av fleksifjæren 176. De stive sirkelrunde fjærene 172, 174 har et litt forskjellig antall tenner, hvilke interne fjærtenner er samtidig engasjert ved de eksterne fjærtenner av fleksifjæren 176.

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

Når bølgegeneratoren 178 er satt inn i fleksifjæren 176, gir den strekkfjæren en elliptisk form 176, og forårsaker de eksterne tenner i fleksifjæren 176 til å engasjere med de interne tenner av de stive sirkelrunde fjærene 172, 174 på to likt atskilte områder 180° fra hverandre på deres respektive omkretser, som er den største elliptiske akse av bølgegeneratoren 178. Som et resultat, blir en positiv girkopling utformet ved kontaktpunktene. Videre, når bølgegeneratoren 178 roterer i en første retning, vil kontaktpunktene bevege seg med den største elliptiske akse av bølgegeneratoren 178. På grunn av forskjellene i antallet tenner av fleksifjæren 178 og den første stive sirkelrunde fjær 172, når bølgegeneratoren 178 har dreiet seg 180°, har fleksifjæren 176 gått tilbake i forhold til den første stive fjær 172, typisk ved en tann hvor fleksifjæren 176 omfatter to tenner mindre. Hver omdreining av bølgegeneratoren 178 i den første retning beveger seg eller roterer således fleksifjæren 176 i en motsatt andre retning av den første stive sirkelrunde fjær 172, så som ved to tenner, hvor fleksifjæren 176 omfatter to tenner mindre. Den andre stive sirkelrunde fjær 174, som har det samme antall tenner som fleksifjæren 176, roterer også i den motsatte andre retning i forhold til den første stive sirkelrunde fjær 172 med samme mengde som fleksifjæren 176.

Bølgegeneratoren 176 frembringer således en høyhastighetsinngang, den første stive sirkelrunde fjær 172 er festet til huset 46, og roterer således ikke i forhold til huset 46, og den andre stive sirkelrunde fjær 174 roterer i forhold til den første stive sirkelrunde fjær 172 og huset 46 for å frembringe en lavhastighets utgang.

Bølgegeneratoren 178 er videre direkte forbundet med boreskaftet 24 gjennom en ytre ringclutch eller clutchmekanisme 184, som fortrinnsvis er elektromagnetisk, og en første Oldham kopling 186. Operasjon av clutchmekanismen 184 forårsaker en overføring av rotasjonskraften av boreskaftet 24 til den harmoniske ytre ringdriv-mekansime 164. Som et resultat, vil den ytre ring 156 rotere etter reduksjon av rotasjonen i et visst nivå av reduksjonsforhold som bestemt ved den harmoniske ytre ringdrivmekanisme 164 som beskrevet ovenfor.

Den ytre ringdrivmekanisme 164 roterer således den ytre ring 156 ved bruk av rotasjon av boreskaftet 24. Den ytre drivmekanisme 164 består av den ytre ringclutch 184 for selektiv tilkopling og fråkopling av boreskaftet 24 fra den ytre ring 156. Den ytre ringclutch 184 kan bestå av hvilken som helst clutch eller clutchmekanisme som er i stand til selektivt å tilkople og frakople boreskaftet 24 fra den ytre ring 156. I tillegg, består den ytre ringclutch 184 fortrinnsvis av en clutch og bremsmekanisme slik at den ytre ringclutch 184 utfører en dobbelt funksjon.

Den ytre ringclutch 184 består fortrinnsvis av et par clutchplater 188 som er atskilt ved en clutchåpning 190 når clutchen 184 er frakoplet. Alternativt, blir clutchplaten 188 engasjert eller kommer sammen når clutchen 184 er tilkoplet for selektivt å kople boreskaftet 24 til den ytre ring 156. Clutchplaten 188 blir således koplet for å tilkople boreskaftet 24 til den ytre ring 156 for å tillate rotasjon av boreskaftet 24 for å rotere den ytre ring 156. I tillegg, når clutchplatene 188 er frakoplet, virker clutchplatene 188 forbundet med den ytre ring 156 til å motvirke eller hindre rotasjon av den ytre ring 156, og utfører således en bremsefunksjon.

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

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

I den foretrukne utførelse, fører den første føringen 196 clutchjusteringsdelen 194 for bevegelse i den første retning som er perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 188. Den andre føringen 200 fører clutchjusteringsdelen 194 i den andre retning, hvor den andre retning har en komponent parallelt med den første føring 198 og en komponent som er perpendikulær med den første føring 196. Derfor, i den foretrukne utførelse, er komponenten parallell med den første føringen 196 perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 188. Komponenten perpendikulær med den første føringen 196 er parallell med bevegelsesretningen for clutchplaten 188.

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

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

Den første føring 196 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur som er i stand til å føre clutchjusteringsdelen 194 for bevegelse i en første retning. Fortrinnsvis er den første føring 196 festet, tilkoplet eller på annen måte forbundet med en av clutchplatene 188.1 den foretrukne utførelse, omfatter den første føring 196 et første spor 197. Mer spesielt, første spor 197 er definert ved clutchplaten 188. Det første spor 197 strekker seg perifert i clutchplaten 188, og er således i hovedsak perpendikulær til bevegelsesretningen for clutchplaten 188.

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

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

Clutchjusteringsmekanismen 192 omfatter fortrinnsvis videre en clutchjusteringskontrollmekanisme 202 for å styre bevegelsen av nøkkelen 198. Clutchjusteringskontrollmekanismen 202 kan bestå av hvilken som helst anordning, struktur eller mekanisme som er i stand til å kontrollere bevegelsen av nøkkelen 198. Clutchjusteringskontrollmekanismen 202 består imidlertid fortrinnsvis av en justeringsskrue forbundet med nøkkelen 198, som kan roteres inne i en gjenget utboring for finkontroll av bevegelsen av nøkkelen 198.

Justering av justeringsskruen virker fortrinnsvis på nøkkelen 198 og resulterer i bevegelse av nøkkelen 198 i en retning som er i hovedsak perpendikulær til lengdeaksen for anordningen 20. Mer spesielt, bevegelse av nøkkelen 198 resulterer i kontakt mellom nøkkelrampeoverflaten 204 og hulromrampeoverflaten 208. Som et resultat, vil den andre føring 200 fortrinnsvis omforme bevegelsen av nøkkelen 198 i en retning som er i det vesentlige perpendikulær til lengderetningen av anordningen 20 til bevegelse av nøkkelen 128 i den andre retningen, hvilket i sin tur forårsaker at clutchjusteringsdelen 194 beveger seg i den andre retningen.

Den komponenten av bevegelse av nøkkelen 198 langs hulromrampeoverflaten 208 som er parallell med det første spor 197 resulterer i at clutchjusteringsdelen 194 beveger seg i det første spor 192 uten å utøve noen vesentlig rotasjonskraft på clutchplaten 188. Bevegelseskomponenten for nøkkelen 198 langs hulromsrampeoverflaten 208 som er perpendikulær til det første spor 197 resulterer i en økning eller reduksjon i clutchåpningen 190 ved kontakt mellom clutchjusteringsdelene 194 og clutchplaten 188.

Så snart den ønskede åpning 190 er nådd, er det å foretrekke at den ønskede innstilling er i stand til å bli opprettholdt. Derfor er fortrinnsvis en clutchjusteringslåsemekanisme 210 anordnet for å feste posisjonen av nøkkelen 198 slik at clutchåpningen 190 kan bli opprettholdt i den ønskede innstilling. Hvilken som helst låsemekanisme, struktur eller innretning som er i stand til å feste eller holde posisjonen av nøkkelen 198 i forhold til den første føring 196 kan brukes. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringslåsemekanismen av en eller flere låse- eller settskruer forbundet med clutchjusteringsdelen 194 som kan tilstrammes for å feste og holde nøkkelen 198 i den ønskede posisjon inne i hulrommet 206, slik at dens videre bevegelse blir hindret eller på annen måte motvirket.

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

I den foretrukne utførelse, består en harmonisk indre ring drivmekanisme 170 av første og andre side sirkelrunde fjærer 212, 214, en sirkelrund fleksibel fjær eller fleksifjær 216 anordnet innenfor de stive sirkelrunde fjærene 212, 214, og en elliptisk-eller ovalformet bølgegenerator 218 anordnet innenfor den sirkelrunde fleksifjær 216. Bølgegeneratoren 218 består av en stiv elektrisk eller ovalformet kamflate 220 innesluttet i en lagermekanisme eller enhet 222. Lagermekanismen 222 er således satt inn mellom kamflaten 220 og fleksifjæren 216. Boreskaftet 24 er satt gjennom sentrum av kamflaten 220 slik at det er en klaring mellom dem. De stive sirkelrunde fjærer 212, 214 har interne fjærtenner for å engasjere de eksterne fjærtenner av fleksifjæren 216. De stive sirkelrunde fjærer 212, 214 har et litt forskjellig antall tenner, hvilke interne fjærtenner er samtidig engasjert ved de eksterne fjærtenner av fleksifjæren 216.

I den foretrukne utførelse, er fleksifjæren 216 utstyr med færre tenner enn stive sirkelrunde fjær 212, fortrinnsvis to tenner mindre. Den første stive sirkelrunde fjær 212 er fast montert eller forbundet, direkte eller indirekte, med den indre overflate av huset 64.1 den foretrukne utførelse, har den andre stive sirkelrunde fjær 214 samme antall tenner som fleksifjæren 216, og er forbundet med den indre ring 158 gjennom en Oldham type sentreringskopling 223 slik at den stive fjæren 214 og den indre ring 158 roterer gjennom Oldham type sentreringskoplingen 223, integrert eller som en enhet.

Når bølgegeneratoren 218 settes inn i fleksifjæren 216, overfører den sin elliptiske form til fleksifjæren 216, og forårsaker at de eksterne tenner av fleksifjæren 216 engasjerer med de interne tenner av de stive sirkelrunde fjærer 212, 214 for to atskilte områder 180° fra hverandre på deres respektive omkretser, som er den største aksen av bølgegeneratoren 218. Som et resultat, blir en positiv girkopling utformet ved kontaktpunktene. Igjen, på grunn av det forskjellige antall tenner av fleksifjæren 216 og den første stive sirkelrunde fjær 212, når bølgegeneratoren 218 har dreid 180° har fleksifjæren 216 gått tilbake til den første stive sirkelrunde fjær 212. Hver omdreining av bølgegeneratoren 218 i den første retning beveger eller roterer således fleksifjæren 216 i en motsatt retning på den første stive sirkelrunde fjær 212. Den andre stive sirkelrunde fjær 214, som har samme antall tenner som fleksifjæren 212, roterer også i motsatt retning i forhold til den første stive sirkelrunde fjær 212 med samme mengde som fleksifjæren 216.

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

Bølgegeneratoren 218 er direkte forbundet med boreskaftet 24 gjennom en indre ringclutch eller clutchmekanisme 224, som fortrinnsvis er elektromagnetisk, og en annen Oldham kopling 226, som er i hovedsak lik den ytre ringclutch 184 og den første Oldham kopling 186. Operasjon av den indre ringclutch 224 forårsaker en overføring av rotasjonskraften av boreskaftet 24 til den harmoniske indre ring drivmekanisme 120. Som et resultat, vil den indre ring 158 rotere etter reduksjon av rotasjonen ved et visst nivå av reduksjonsforhold som bestemt av den harmoniske indre ring drivmekanisme 170 som beskrevet ovenfor.

Den indre ring drivmekanisme 170 roterer således den indre ring 158 også ved bruk av rotasjonen av boreskaftet 24. Den indre ring drivmekanisme 170 består av den indre ringclutch 224 for selektiv tilkopling og fråkopling av boreskaftet 24 fra den indre ring 158. Den indre ringclutch 224 kan også bestå av hvilken som helst clutch eller clutchmekansime som er i stand til selektivt å tilkople eller frakople boreskaftet 24 fra den indre ring 158. I tillegg, består den indre ringclutch 224 fortrinnsvis av en clutch og brems mekanisme slik at den indre ringclutch 224 også utformer en dobbelt funksjon. Den indre ringclutch 224 består fortrinnsvis av et par clutchplaten 228 som er atskilt av en clutchåpning 230 når clutchen 224 er frakoplet. Alternativt, er clutchflatene 220 sammenkoplet eller kommer sammen når clutch 224 er tilkoplet for selektivt å engasjere boreskaftet 24 ved den indre ring 158. Clutchplatene 228 er således tilkoplet for å kople boreskaftet 24 til den indre ring 158 for å tillate rotasjon av boreskaftet 24 til å rotere den indre ring 158. I tillegg, når clutchplatene 228 er frakoplet, virker clutchplatene 228 forbundet med den indre ring 158 til å motvirke eller hindre rotasjon av den indre ring 158, og således utføre en bremsefunksjon.

Den indre ring clutch 224 omfatter fortrinnsvis en clutchjusteringsmekanisme 232 for å justere clutchåpningen 230. Hvilken som helst mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som er i stand til å justere eller lette justeringen av clutchåpningen 230 kan brukes. Fortrinnsvis består imidlertid clutchjusteringsmekanismen 232 av en clutchjusteringsdel 234 forbundet med en av paret av clutchplatene 228 slik at bevegelse av clutchjusteringsdelen 234 vil resultere i en tilsvarende bevegelse av den tilhørende clutchplate 228 for å øke eller redusere clutchåpningen 230. Videre består clutchjusteringsmekanismen 232 av en første føring 236 for å føre clutchjusteringsdelen 232 for bevegelse i en første retning. Endelig, består clutchjusteringsmekanismen 232 av en bevegelig nøkkel 238 forbundet med clutchjusteringsdelen 234, hvor nøkkelen 238 omfatter en annen føring 240 for å bevege clutchjusteringsdelen 234 i en annen retning.

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

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

Clutchjusteringsdelen 234 kan være forbundet med den bevegelige nøkkel 238 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur slik at bevegelsen av nøkkelen 238 resulterer i en tilsvarende bevegelse av clutchjusteringsdelen 234. Mer spesielt, som et resultat av den andre føringen 240, resulterer bevegelsen av nøkkelen 238 i bevegelse av clutchjusteringsdelen 234 i den andre retningen.

Clutchjusteringsdelen 234 er fortrinnsvis forbundet med, montert på eller integrert utformet med nøkkelen 238 slik at delen 234 strekker seg fra denne. I den foretrukne utførelse, er clutchjusteringsdelen 234 integrert utformet med nøkkelen 238 for å danne en enkelt enhet eller element.

Den første føring 236 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur som er i stand til å føre clutchjusteringsdelen 234 for bevegelse i den første retning. Den første føring 236 er fortrinnsvis festet, tilkoplet eller på annen måte forbundet med en av clutchplatene 228. I den foretrukne utførelse, består den første føring 236 av et første spor 237. Mer spesielt, det første spor 237 er definert ved clutchplaten 228. Det første spor 237 strekker seg perifert i clutchplaten 228 og er således i det vesentlige perpendikulært til bevegelsesretningen for clutchplaten 228.

Som indikert, er clutchjusteringsdelen 234 forbundet med en av clutchplatene 228. Spesielt, i den foretrukne utførelse, er clutchjusteringsdelen 234 forbundet med det første spor 237 definert ved clutchplaten 228. Mer spesielt, clutchjusteringsdelen 234 strekker seg fra nøkkelen 238 for mottagelse inne i det første spor 237 slik at delen 234 engasjerer det første spor 237.

Den andre føringen 240 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur som er i stand til å bevege clutchjusteringsdelen 234 i den andre retning. I den foretrukne utførelse, er nøkkelen 238 plassert i et hulrom 246 definert ved den indre ring drivmekanisme 170, slik at clutchjusteringsdelen 234 kan strekke seg fra nøkkelen 238 for kontakt med det første spor 237. Videre, består nøkkelen 238 fortrinnsvis av en skrå eller rampeoverflate 244 orientert i den andre retning. Likeledes, definerer hulrommet 246 fortrinnsvis en skrå eller rampeoverflate 248 som er komplementær til den første rampeoverflate 244. I den foretrukne utførelse, består den andre føringen 240 av nøkkelrampeoverflaten 244 og hulromrampeoverflaten 248.

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

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

Komponenten av bevegelse av nøkkelen 238 langs hulromsrampeoverflaten 248 som er parallell med det første spor 237 resulterer i at clutchjusteringsdelen 234 beveger seg i det første spor 237 uten å utøve noen vesentlig rotasjonskraft på clutchplaten 228. Komponenten av bevegelse av nøkkelen 238 langs hulromsrampens overflate 248 som er perpendikulær til det første spor 237 resulterer i en økning eller reduksjon i clutchåpningen 230 ved kontakt mellom clutchjusteringsdelen 234 og clutchplaten 238.

Så snart den ønskede clutchåpning 230 er oppnådd, er det å foretrekke at den ønskede innstilling kan bli opprettholdt. Det er således fortrinnsvis anordnet en clutchjusteringslåsemekanisme for å feste posisjonen av nøkkelen 238 slik at clutchåpningen 230 kan bli opprettholdt ved den ønskede innstilling. Enhver låsemekanisme, struktur eller innretning som er i stand til å feste eller opprettholde posisjonen av nøkkelen 238 i forhold til den første føring 236 kan brukes. Clutchjusteringslåsemekanismen 250 består imidlertid fortrinnsvis av en eller flere låse- eller settskruer forbundet med clutchjusteringsdelen 234 som kan tilstrammes for å feste eller holde nøkkelen 238 i sin ønskede posisjon inne i hulrommet 246, slik at ytterligere bevegelser blir hindret eller på annen måte motvirket.

Videre, som et resultat av bevegelsen av boreskaftet 24 under roterende boring, vil det være en tendens for huset 46 til å rotere under boreoperasjonen. Som et resultat, består anordningen 20 fortrinnsvis av en antirotasjonsanordning 252 forbundet med huset 46 for å motvirke rotasjon av huset 46 inne i brønnhullet. Enhver type antirotasjonsanordning 252 eller enhver mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som er i stand til å begrense eller motvirke tendensen av huset 46 til å rotere ved roterende boring kan brukes. Videre, en eller flere slike anordninger 252 kan brukes etter behov for å gi det ønskede resultat.

Anordningen 252 kan også være forbundet med hvilken som helst del av huset 46, deriblant dens nære, sentrale og fjerne husseksjoner 52, 54, 56. Med andre ord, antirotasjonsanordningen 252 kan plasseres på hvilket som helst sted eller posisjon langs lengden av huset 46 mellom dets nære og fjerne ender, 48, 50.1 den foretrukne utførelse, er anordningen 52 forbundet med den nære husseksjon 52. Endelig, kan anordningen 252 være forbundet med huset 46 på hvilken som helst måte som tillater funksjonering av anordningen 252 til å motvirke eller begrense bevegelse av huset 46. Fortrinnsvis er imidlertid antirotasjonsanordningen 252 forbundet med den ytre overflate av huset 46, som fortrinnsvis er den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52. Spesielt, er antirotasjonsanordningen 20 fortrinnsvis plassert på eller forbundet, festet eller montert, med den ytre overflate 72.

I en foretrukket utførelse av antirotasjonsanordningen 252, består anordningen 252 av minst en rulle 254 på eller forbundet med den ytre overflate 72 av huset 46. Rullen 254 er i kontakt med veggen av brønnhullet for å forsinke eller motvirke dreiing av huset 46 med boreskaftet 42 under boring. Dessuten utøver rullen 254 fortrinnvis bare en lett belastning. Som et resultat, er den aksiale bevegelse av boreanordningen 20 eller den longitudinale bevegelse av anordningen 20 gjennom brønnhullet, relativt uforstyrret slik at huset 46 tillates å rulle gjennom brønnhullet.

I den foretrukne utførelse, hvor rotasjonsbegrensningsanordningen eller antirotasjonsanordningen 20 består av minst en rulle 254 på huset 46, har hver rulle 254 en rotasjonsakse som er i det vesentlige perpendikulær til lengdeaksen 256 av huset 46. Videre, er hver rulle 254 orientert slik at den er i stand til å rulle rundt sin rotasjonsakse som respons på en kraft utøvet på rullen 254, i det vesentlige i retning av lengdeaksen 256 av huset 46. F.eks., når en longitudinal kraft utøves gjennom borestrengen 25 fra overflaten til boreskaftet 24 for å øke eller redusere den nødvendige vekt på borkronen 22, ruller rullen 254 rundt sin akse for å tillate boreanordningen 20 å bevege seg gjennom brønnhullet i retning enten oppover eller nedover i borehullet etter behov.

Som indikert, kan rotasjonsbegrensningen eller antirotasjonsanordningen 252 bestå av en eller flere ruller 254. Fortrinnsvis består imidlertid antirotasjonsanordningen 254 av et antall ruller 254 atskilt rundt en omkrets av huset 46, hvor det er definert ved en ytre overflate av huset 46, slik at rullene 254 kan engasjere veggen av brønnhullet. Hvilket som helst antall av ruller 254 som er i stand til effektivt å motvirke rotasjon av huset 46 under boring, til den ønskede grad, kan brukes.

Som indikert, kan rullene 254 bli montert med eller plassert rundt omkretsen av huset 46 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning. Rullene 254 er imidlertid fortrinnsvis montert eller plassert rundt omkretsen av huset 46 i et eller flere sett 257 av ruller 254 slik at hvert sett 257 av ruller 254 har en i hovedsak felles rotasjonsakse som er i hovedsak perpendikulær til lengdeaksen 256 av huset 46. Videre er et eller flere sett 257 av ruller 254 fortrinnsvis montert eller plassert aksial eller longitudinalt langs huset 46 innenfor en eller flere rotasjonsbegrensende bærerenheter 258.

I den foretrukne utførelse, består antirotasjonsanordningen 252 av tre rotasjonsbegrensende bærerenheter 258 tilnærmet likt atskilt rundt omkretsen av huset 46. Videre, hver rotasjonsbegrensende bærerenhet 258 består av tre sett 257 av ruller 254 atskilt aksial eller longitudinalt langs huset 46. Endelig, hvert sett 257 av ruller 254 består av fire koaksiale ruller 254 atskilt side ved side.

Hver rotasjonsbegrensende bærerenhet 258 kan være montert, tilkoplet eller forbundet med den ytre overflate av huset 46 på hvilken som helst måte. I den foretrukne utførelse, definerer den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52 et separat hulrom 260 for fast eller fjernbart mottak av hver av bærerenhetene 258. Bærerenheten 258 kan være fast eller fjernbart mottatt i hulrommet 260 og montert, tilkoplet eller på annen måte festet dermed på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst fremgangsmåte, mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til relativt fast og opprettholde bærerenheten 258 i hulrommet 260 under boreoperasjonen.

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

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

I en alternativ utførelse av antirotasjonsanordningen 252, består anordningen 252 av minst et stempel 268 på eller forbundet med huset 46, og spesielt den ytre overflate 72 av huset 46. I dette tilfellet, er stempelet 268 i kontakt med veggen av brønnhullet for å forsinke eller motvirke dreiningen av huset 46 med boreskaftet 24 under boring. Mer spesielt, en ytre overflate 270 av stempelet 268 strekker seg fra huset 46 for kontakt med veggen av brønnhullet.

For å lette plasseringen av boreanordningen 20 i brønnhullet, er stempelet 268 fortrinnsvis i stand til å bevege seg mellom en tilbaketrukket posisjon og en utstrakt posisjon. I den utstrakte posisjon, vil den ytre overflate 270 av stempelet 268 strekke seg radialt fra huset 46 for kontakt med brønnhullet. I den tilbaketrukne posisjon, blir den ytre overflate 270 beveget mot huset 46, og således bort fra eller ut av kontakt med brønnhullet. Hvilket som helst stempel 268 eller stempelenhet kan brukes til å omfatte antirotasjonsanordningen 252.

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

Som indikert, kan den rotasjonsbegrensende eller antirotasjonsanordning 252 bestå av et eller flere stempler 268. Fortrinnsvis består imidlertid antirotasjonsanordningen 252 av et antall stempler 268 atskilt rundt omkretsen av huset 46, definert ved den ytre overflate av huset 46, slik at stemplene 268 kan engasjere veggen av brønnhullet. Hvilket som helst antall stempler 262 som er i stand til effektivt å begrense rotasjonen av huset 46 under boring, til ønsket grad, kan brukes.

Som indikert, kan stempelet 268 monteres med eller plasseres rundt omkretsen av huset 46 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur eller anordning. Stempelet 268 er imidlertid fortrinnsvis montert eller plassert rundt omkretsen av huset 46 inne i en eller flere rotasjonsbegrensende stempelsystemer 274.

I den foretrukne utførelse, består antirotasjonsanordningen 252 av tre rotasjonsbegrensende stempelsystemer 274 tilnærmet jevnt atskilt rundt omkretsen av huset 46. Videre består hvert rotasjonsbegrensende stempelsystem 274 av et antall stempler 268 atskilt aksial eller longitudinalt langs huset 46.

Hvert rotasjonsbegrensende stempelsystem 274 kan være montert, koplet eller festet med den ytre overflate av huset 46 på hvilken som helst måte. I tillegg, kan hvert stempel 268 være montert, forbundet eller festet til stempelsystemet 274 på hvilken som helst måte. I den foretrukne utførelse, er det rotasjonsbegrensende stempelsystem 274 fortrinnsvis integrert med den ytre overflate 72 av den nære husseksjon 52. Videre, definerer hvert stempelsystem 274 minst et hulrom 276 for fast eller fjernbart mottak av stemplene 268 av bærerenheten 274 i den. Stemplene 268 omfattende hvert stempelsystem 274, kan være fast eller fjernbart mottatt i de respektive hulrom 276 og montert, tilkoplet eller på annen måte festet der på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst fremgangsmåte, mekanisme, struktur eller anordning som er i stand til relativt fast og opprettholde stempelet 268 i hulrommet eller hulrommene 276, under boreoperasjon.

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

I tillegg, består anordningen 20 fortrinnvis av en eller flere pakninger eller pakningsenheter for å forsegle de fjerne og nære ender 50, 48 av huset 46 slik at komponentene av anordningen 20 som er plassert mellom dem ikke er utsatt for forskjellige borefluida, så som boreslam. I tillegg til å motvirke inntrengning av borefluida inn i anordningen 20 fra utsiden, vil pakningene eller tetningsanordningene også lette vedlikehold og retensjon av ønskelige smørefluida inne i anordningen 20.

Anordningen 20 består fortrinnsvis av en fjern pakning eller tetningsenhet 280 og en nær pakning eller tetningsenhet 282. Den fjerne pakning 280 er radialt plassert, og danner en roterende tetning mellom huset 46 og boreskaftet 24 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 50 av huset 46.1 den foretrukne utførelse, er således den fjerne pakning 280 radialt plassert, og danner en tetning mellom boreskaftet 24 og den fjerne husseksjon 56 ved, tilstøtende eller i nærheten av dens fjerne ende 68.

Den nære pakning 282 er radialt plassert, og danner en roterende tetning mellom huset 46 og boreskaftet 24 ved, tilstøtende eller i nærheten av den nære ende 48 av huset 46. Hvor borestrengen 25 strekker seg inne i den nære ende 48 av huset 46, er imidlertid den nære pakning 282 mer spesielt plassert mellom huset 46 og borestrengen 25. Den nære pakning 282 er således radialt plassert, og danner en tetning mellom boreskaftet 24 og den nære husseksjon 52 ved, tilstøtende eller nær dens fjerne ende 60. Mer spesielt, er imidlertid den nære pakning 282 radialt plassert og danner en tetning mellom den ytre overflate av borestrengen 25 og den nære husseksjon 52 ved, tilstøtende eller nær dens fjerne ende 60.

Også, det indre av huset 40 definerer fortrinnsvis et fluidkammer 284 mellom de fjerne og nære ender 50, 48, av huset 46. Fluidkammeret 284 er således plassert eller definert mellom de fjerne og de nære pakninger 280,282 forbundet med de fjerne og nære ender 50, 48 av huset 46. Som indikert ovenfor, er fluidkammeret 284 fortrinnsvis fylt med et smørefluid for å smøre komponentene av anordningen 20 inne i huset 46.

I tillegg, blir den ene eller begge av de fjerne pakninger 280 og nære pakninger 282 også fortrinnsvis smurt med smørefluid fra fluidkammeret 284 i huset 46. Med andre ord, hver av de roterende fjerne og nære pakninger 280, 282 blir smurt ved bruk av fluid, typisk olje, fra det interne smøresystem av boreanordningen 20. I tillegg, som beskrevet videre nedenfor, blir hver av de fjerne og nære pakninger 280, 282 smurt eller utstyrt med filtrert fluid for å hindre eller minimalisere skade på pakningene 280, 282 fra skadelige metallpartikler eller andre skadelige forurensningsstoffer som kan finnes inne i smørefluidet fra fluidkammeret 284 av huset 46 i anordningen 20. Ved å filtrere smørefluidet som passerer fra fluidkammeret 284 av huset 46 inn i den ene eller begge av de fjerne og nære pakninger 280,282, blir et relativt rent fluidmiljø frembrakt for pakningene 280, 282.

Dessuten, er de fjerne og nære pakninger 280, 282 fortrinnsvis montert rundt boreskaftet 24 og borestrengen 25 slik at boreskaftet 24 og den påmonterte borestreng 26 er tillatt å rotere der inne mens man opprettholder tetningen. Videre, vil de fjerne og nære pakninger 280, 282 fortrinnsvis frembringe en fleksibel tetningsanordning eller fleksibel forbindelse mellom huset 46 og boreskaftet 24 eller borestrengen 25 for å opprettholde den tetning som gis ved dette, mens man gir rom for hver bevegelse eller avbøyning av boreskaftet 24 eller borestrengen 25 inne i huset 46. Denne fleksible forbindelsen er spesielt viktig for den fjerne pakning 280 som er utsatt for dreiingen av boreskaftet 24 ved avbøyningsenheten 92.

I den foretrukne utførelse, består den fjerne pakning 280 av en indre del 286 som er fast montert rundt boreskaftet 24 ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 50 av huset 46, slik at den indre del 286 av den fjerne pakning 280 roterer integrert med boreskaftet 24. Den fjerne pakning 280 består videre av en ytre del 288, en seksjon eller del av hvilken er roterbart montert rundt den indre del 286 for å tillate relativ rotasjon mellom dem, og slik at en kanal eller et rom 290 blir definert mellom den indre og den ytre del 286, 288. Videre er den ytre del 288 fast montert, direkte eller indirekte, ved den fjerne ende 50 av huset 46. Således, etter rotering av boreskaftet 24, roterer den indre del 286 med boreskaftet 24 i forhold til den ytre del 288 som forblir i det vesentlige stasjonær med huset 46. Hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning kan brukes til å tillate den relative rotasjon mellom den indre og den ytre del 286, 288 av den fjerne pakning 280.1 den foretrukne utførelse er imidlertid et eller flere lagre 292 plassert mellom den indre og den ytre del 286, 288 inne i kanalen eller rommet 290. Fortrinnsvis er lagrene 292 vinkelkontakttrykklagre som tjener en dobbelt funksjon som både radiale og trykklagre.

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

I tillegg, i den foretrukne utførelse, omfatter den ytre del 288 en fleksibel krage 294 som danner den fleksible forbindelse eller fleksible pakningsanordning for å gi rom for avbøyning eller dreining av boreskaftet 24 inne i huset 40. Den fleksible krage 294 er spesielt plassert tilstøtende forbindelsespunktet for den ytre del 288 av den fjerne pakning 280 med den fjerne trykklagerkrage 110. Som et resultat, etter bøyning av boreskaftet 24, vil den indre del 286 av den fjerne pakning 280 og den seksjonen eller delen av den ytre del 288 som er montert rundt den indre del 286 være i stand til å dreie seg rundt forbindelsespunktet for den ytre del 288 med den fjerne trykklagerkrage 110.

Den fjerne pakning 280 består videre av minst to roterende pakninger 298, 300 plassert inne i kanalen eller rommet 290 mellom den indre og den ytre del 286, 288 av den fjerne pakning 280, slik at et kammer 296 blir definert mellom dem. Fluid blir frembrakt inne i kammeret 296 for smøring av komponentene av den fjerne pakning 280. Den fjerne pakning 280 består fortrinnsvis videre av en fjern filtreringsmekanisme for filtrering av smørefluidet fra fluidkammeret 284 av huset 46 slik at den fjerne pakning 280 blir smurt med filtrert smørefluid. Hvilken som helst struktur, mekanisme, anordning eller fremgangsmåte kan brukes, som er i stand til å filtrere smørefluidet som entrer den fjerne pakning 280.1 den foretrukne utførelse, er imidlertid et eller flere filtre 302 plassert inne i kammeret 296 av den fjerne pakning 280.

Mer spesielt, en øvre intern skrapepakning 298 definerer den øverste eller nære ende av kammeret 296.1 tillegg, er minst et filter 302 fortrinnsvis anordnet nær den interne skraperpakning 298. Som indikert, er den fjerne pakning 280 fortrinnsvis smurt med smørefluid fra fluidkammeret 284 av huset 46. I tillegg, blir fluidet fortrinnsvis filtrert for å hindre eller minimalisere skade på den fjerne pakning 280 fra skadelige metallpartikler eller andre forurensninger som kan finnes i smørefluidet fra fluidkammeret 284 i huset 46. Den interne skraperpakning 298 og filteret 302 hjelper således til å frembringe et relativt rent fluidmiljø for den fjerne pakning 280.

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

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

Den nære pakning 282 består også av en indre del 306 fast montert rundt borestrengen 25, ved tilstøtende eller i nærheten av, den nære ende 48 av huset 46 slik at den indre del 306 av den nære pakning 282 roterer integrert med borestrengen 25 og boreskaftet 24. Den nære pakning 282 består videre av en ytre del 308, en seksjon eller del av hvilken er roterbart montert rundt den indre del 306 for å tillate relativ rotasjon mellom dem og slik at en kanal eller et rom 310 blir definert mellom de indre og ytre deler 306, 308. Videre, er den ytre del 308 fast montert, direkte eller indirekte, med den nære ende 48 av huset 46. Ved rotasjon av borestrengen 25, roterer således den indre del 306 med borestrengen 25 i forhold til den ytre del 308 som forblir i det vesentlige stasjonær med huset 46. Hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning kan brukes for å tillate den relative rotasjon mellom de indre og ytre deler 306, 308 av den nære pakning 282. I den foretrukne utførelse, er imidlertid et eller flere lagre 312 plassert mellom de indre og ytre deler 306, 314 inne i kanalen eller rommet 310. Lagrene 312 er fortrinnsvis vinkelkontakttrykklagre som tjener en dobbelt funksjon både som radial og trykklagre.

Som indikert, er den ytre del 308 av den nære pakning 382 fast montert, direkte eller indirekte, med den nære ende 48 av huset 46.1 den foretrukne utførelse, er imidlertid den ytre del 308 fast forbundet eller montert med den nære trykklagerkrage 134 som er fast forbundet eller montert med den nære ende 48 av huset 46. Følgelig, er den nære pakning 282 plassert eller posisjonert nær den nære ende 48 av huset 46 inne i den nære trykklagerholder 136.

I tillegg, i den foretrukne utførelse, består den ytre del 308 av en fleksibel krage 314 som danner den fleksible forbindelse eller fleksible tetningsanordning for å gi rom for bevegelse eller avbøyning av borestrengen 25 inne i huset 46. Den fleksible krage 314 er spesielt plassert nær forbindelsespunktet for den ytre del 308 av den nære pakning 282 med den trykklagerkrage 134. Som et resultat, ved avbøyning av borestrengen 25, vil den indre del 306 av den nære pakning 282 og den seksjon eller del av den ytre del 208 som er montert rundt den indre del 306, være tillatt å dreie seg rundt forbindelsespunktet for den ytre del 308 med den nære trykklagerkrage 134.

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

Mer spesielt, en nedre intern skraperpakning 318 definerer den nederste eller fjerne ende av kammeret 316.1 tillegg, er minst et filter 322 fortrinnsvis anordnet nær den interne skraperpakning 318. Som indikert, er den nære pakning 382 fortrinnsvis smurt med smørefluid fra fluidkammeret 284 av huset 46. I tillegg, blir fluidet fortrinnsvis filtrert for å hindre eller minimalisere skade på den nære pakning 282 fra skadelige metalliske partikler eller andre forurensningsstoffer som kan finnes inne i smørefluidet fra fluidkammeret 284 av huset 46. Den interne skraperpakning 318 og filteret 322 hjelper således med å frembringe et forholdsvis rent fluidmiljø for den nære pakning 282.

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

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

Videre, smørefluidet som er holdt i fluidkammeret 284 av huset 46 mellom de nære og de fjerne pakninger 282, 280, har et trykk. Anordningen 20 omfatter videre fortrinnsvis et trykkompensasjonssystem 326 for å balansere trykket av smørefluidet som holdes i fluidkammeret 284 inne i huset 46 med omgivelsestrykket utenfor huset 46. Trykkompensasjonssystemet 326 kan være plassert i hvilken som helst posisjon eller plassert langs lengden av huset 46 mellom de fjerne og nære pakninger 280, 282. I tillegg, kan trykkompensasjonssystemet 326 være tilkoplet, montert eller på annen måte forbundet med en eller flere av de fjerne, sentrale og nære husseksjoner 52, 54, 56. Fortrinnsvis er imidlertid trykkompensasjonssystemet 326 tilkoplet, montert på eller på annen måte forbundet med den sentrale husseksjon 54. Mest å foretrekke, er trykkompensasjonssystemet 326 tilkoplet, montert eller på annen måte forbundet med den sentrale husseksjon 54 nær eller høyere oppe i borehullet fra det nære radiale lager 84.

Trykkompensasjonssystemet 326 kan bestå av hvilken som helst mekanisme, anordning eller struktur som er i stand til å frembringe eller å tillate balansering av trykket i smørefluidet holdt i fluidkammeret 284 med omgivelsestrykket utenfor huset 46. Fortrinnsvis omfatter trykkompensasjonssystemet minst en trykkport 328 i huset

46 slik at omgivelsestrykket utenfor huset 46 kan bli kommunisert til fluidkammeret 284. I den foretrukne utførelse, er en trykkport 328 plassert og montert inne i den sentrale husseksjon 54 for å tillate kommunikasjon av omgivelsestrykket av brønnhullfluidene utenfor den sentrale husseksjon 54 til smørefluidet inn i fluidkammeret 284, som blir holdt eller definert i det minste delvis ved den sentrale husseksjon 54.1 brønnhullet er således trykket av smørefluidet inne i huset 46 bestemt i det minste delvis ved omgivelsestrykket utenfor huset 46 inne i ringrommet i brønnhullet.

Videre består trykkompensasjonssystemet 326 fortrinnsvis av et smørefluidreguleringssystem 331 som letter ladning av fluidkammeret 284 med smørefluid, og gir justering av mengden av smørefluid i fluidkammeret 284 under boring, som respons på øket temperatur og trykk som smørefluidet blir utsatt for nede i borehullet.

Smørefluidreguleringssystemet 331 består fortrinnsvis av en ladningsventil 332 og en avlastningsventil 334. Begge ventilene 332, 334 er plassert eller montert inne i huset 46, fortrinnsvis i den sentrale husseksjon 54. Ladningsventilen 332 tillater eller anordner inngang eller ladning av en tilstrekkelig mengde av smørefluidet inn i kammeret 284. Avlastningsventilen 334 er innstilt til å tillate passering av fluid ut av fluidkammeret 284 gjennom avlastningsventilen 334 ved et forutbestemt eller forut valgt trykk.

Mer spesielt, boreanordningen 20 er ladet med smøreolje på overflaten gjennom ladningsventilen 332 til fluidtrykket i kammeret 284 overskrider trykkverdien av avlastningsventilen 334. I tillegg, når anordningen 20 beveger seg nedover i borehullet og temperaturen øker, vil fluidet ekspandere, og overskuddsfluid blir skjøvet ut fra fluidkammeret 284 gjennom avlastningsventilen 334.

Trykket av smørefluidet som holdes i fluidkammeret 284 av huset 46 blir fortrinnsvis holdt høyere enn omgivelsestrykket utenfor huset 46 eller ringromtrykket i brønnhullet. Spesielt, trykkompensasjonssystemet 326 opprettholder fortrinnsvis internt et positivt trykk over de fjerne og nære pakninger 280, 282. Som et resultat, i tilfelle det er en tendens for de fjerne og nære pakninger 280, 282 til å lekke og tillate passering av fluid gjennom pakningene 280, 282, vil passeringen av slikt fluid ha en tendens til å være smørefluid fra inne i fluidkammeret 284 til utenfor anordningen 20. Følgelig, det høyere interne trykk vil lette opprettholdelse av et rent fluidmiljø inne i fluidkammeret 284 som beskrevet ovenfor, ved å motvirke eller hindre passering av brønnhullringromfluida inn i fluidkammeret 284.

For å frembringe et trykk inne i fluidkammeret 284 av huset 46 som er høyere enn det utvendige ringromtrykk, består trykkompensasjonssystemet 326 fortrinnsvis av en supplementerende trykkilde 330. Den supplementerende trykkilde 330 utøver trykk i smørefluidet holdt i fluidkammeret 284 slik at trykket i smørefluidet holdt i fluidkammeret 284 blir holdt høyere enn omgivelsestrykket utenfor huset 46. Trykkforskjellen mellom fluidkammeret 284 og utenfor huset 46 kan velges i henhold til de ventede boreforhold. Bare et litt positivt trykk er imidlertid anordnet i fluidkammeret 284 av den supplementerende trykkilde 330.

Det supplementerende trykk kan frembringes på hvilken som helst måte eller ved hvilken som helst metode, og den supplementerende trykkilde 330 kan bestå av hvilken som helst struktur, anordning eller mekanisme som er i stand til å frembringe det ønskede supplementerende trykk inne i fluidkammeret 284 for å generere den ønskede trykkforskjell mellom fluidkammeret 284 og utenfor huset 46. Fortrinnsvis omfatter imidlertid trykkompensasjonssystemet 326 en balanseringsstempelenhet 336.

Balanseringsstempelenheten 336 består av et stempelkammer 338, definert i det indre av huset 46, fortrinnsvis den indre overflate 74 av den sentrale husseksjon 54. Balanseringsstempelenheten 336 består videre av et bevegelig stempel 340 holdt inne i stempelkammeret 338. Stempelet 340 skiller stempelkammeret 338 i en fluidkammerside 342 og en balanseringsside 344. Fluidkammersiden 342 er forbundet med fluidkammeret 284 og er fortrinnsvis plassert fjernt eller nede i borehullet fra stempelet 340. Stempelporten 328 er i forbindelse med balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338, som fortrinnsvis er plassert nær eller høyere i borehullet av stempelet 340. Videre, den supplementerende trykkilde 330 virker på balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338. Spesielt, den supplementerende trykkilde 330 virker på balanseringssiden 344 ved å utøve det supplementerende trykk på stempelet 340.

I den foretrukne utførelse, består den supplementerende trykkilde 330 av en forspenningsanordning plassert inne i balanseringssiden 344 av stempelkammeret 338, og som utøver det supplementerende trykk på stempelet 340. Mer spesielt, forspenningsanordningen forspenner stempelet 340 fjernt eller nedover i borehullet for å generere eller utøve det supplementerende trykk inne i fluidkammersiden 342 av stempelkammeret 338, hvilket supplementerende trykk blir kommunisert til smørefluidet inne i fluidkammeret 284 av huset 46.

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

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

I den foretrukne utførelse, består trykkompensasjonssystemet 326 videre av en oljenivågrensesvitsj 348. Oljenivågrensesvitsjen 348 er fortrinnsvis plassert inne i fluidkammersiden 342 av stempelkammeret 338. Spesielt, når oljen blir forbrukt og nivået således reduseres inne i fluidkammeret 284, vil fjæren 346 utøve det supplementerende trykk på stempelet 340 og stempelet 340 blir beveget i retning nedover i borehullet i stempelkammeret 338 mot oljenivågrensesvitsjen 348. Så snart oljen er forbrukt til et forutvalgt nivå, eller oljen er helt forbrukt, blir stempelet 340 beveget inne i stempelkammeret 338 for kontakt med nedtrykning eller bevegelse av oljenivågrensesvitsjen 348 i retning nedover. Nedtrykning av oljenivågrensesvitsjen 348 aktiverer oljenivågrensesvitsjen 348 til å indikere enten "lavt oljenivå" eller "ingen oljenivå" i fluidkammeret 248, avhengig av den mengde eller utstrekning ved hvilken svitsjen 348 er nedtrykt.

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

Kommunikasjonsleddet mellom boreskaftet 24 og huset 46 kan være anordnet ved hvilken som helst direkte eller indirekte kopling eller kommunikasjonsmetode eller hvilken som helst mekanisme, struktur eller innretning for direkte eller indirekte kopling av boreskaftet 24 med huset 46. F.eks., kan kommunikasjonen mellom huset 46 og boreskaftet 24 frembringes ved en strippring eller en gamma ved bit kommunikasjons toroidkopler. I den foretrukne utførelse, er imidlertid kommunikasjonen mellom boreskaftet 24 og huset 46 frembrakt ved en elektromagnetisk koplingsanordning.

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

Huslederen 352 og boreskaftlederen 354 kan bestå av en enkelt tråd eller en spole, og kan være enten viklet eller ikke viklet rundt en magnetisk ledende kjerne.

Videre, i den foretrukne utførelse, er det nære elektriske ledere, så som en nær elektrisk leder 356, som løper eller strekker seg langs eller gjennom borestrengen 25 til boreskaftet 24 inne i anordningen 20 til boreskaftlederen 354. Likeledes, er det fjerne elektriske ledere, så som fjerne elektriske tråder 358, som løper eller strekker seg fra huslederen 352 langs eller gjennom huset 46 til en kontroller 360 av anordningen 20 og til forskjellige sensorer som beskrevet nedenfor.

Den elektromagnetiske koplingsanordning 350 kan være plassert på hvilket som helst sted langs lengden av anordningen 20. I den foreliggende oppfinnelse, er imidlertid den elektromagnetiske koplingsanordning 350 plassert inne i den sentrale husseksjon 54. Mer spesielt, den elektromagnetiske koplingsanordning 350 er posisjonert eller plassert inne i den sentrale husseksjon 54, ved, tilstøtende eller i nærheten av dens nære ende 62, nært eller oppover fra det nære radiale lager 84 og trykkompensasjonssystemet 326.

Avbøyningsenheten 92 kan aktiveres manuelt. Som indikert, består imidlertid anordningen 20 fortrinnsvis av en kontroller 360 for å kontrollere aktiveringen av bore skaftavbøyningsenheten 92 for å frembringe retningsboringskontroll. Kontrolleren 360 av anordningen 20 er forbundet med huset 46, og består fortrinnsvis av en elektronikkinnsats plassert inne i den sentrale husseksjon 54. Mer å foretrekke, er kontrolleren 360 og spesielt elektronikkinnsatsen, plassert inne i den sentrale husseksjon 54, fjernt eller nedover fra det nære radiale lager 84. Informasjon eller data frembrakt ved de forskjellige borehullsensorer i anordningen 20 blir kommunisert til kontrolleren 360 slik at avbøyningsenheten 92 kan aktiveres med henvisning til og i henhold til informasjon eller data frembrakt ved sensorene.

Mer spesielt, avbøyningsenheten 92 blir fortrinnsvis aktivert for å orientere de indre og ytre ringer 158, 156 i forhold til en referanseorientering for å frembringe retningskontroll over borkronen 22 under boringsoperasjoner. I den foretrukne utførelse, blir avbøyningsenheten 92 aktivert med referanse til orienteringen av huset 46 i brønnhullet.

Boreanordningen 20 består således fortrinnsvis av et husorienteringssensorapparat 362 som er forbundet med huset 46 for å sense orienteringen av huset 46 inne i brønnhullet. Gitt at huset 46 blir i det vesentlige holdt fra rotasjon under boring, vil orienteringen av huset 46 som blir senset av husorienteringssensorapparatet 362, frembringe referanseorienteringen for anordningen 20. Husorienteringssensorapparatet 362 kan bestå av hvilken som helst sensor eller sensorer, så som en eller en kombinasjon av magnetometeret og akselerometeret, som er i stand til å sense posisjonen av huset på et sted, ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 60 av huset 46. Mer spesielt, husorienteringssensorapparatet 362 er fortrinnsvis plassert så nær som mulig til den fjerne ende 50 av huset 46. I tillegg, vil husorienteringssensorapparatet 362 fortrinnsvis sense orienteringen av huset 46 i tre dimensjoner i rommet.

I den foretrukne utførelse, er husorienteringssensorapparatet 362 holdt inne i eller består av en ABI eller ved bit inklinasjonsinnsats 364 forbundet med huset 46. Fortrinnsvis er ABI innsatsen 364 forbundet eller montert med den fjerne husseksjon 46, ved, tilstøtende eller i nærheten av den fjerne ende 68. I den foretrukne utførelse, er ABI-innsatsen 364 posisjonert eller plassert inne i den fjerne husseksjon 56, aksial mellom avbøyningsenheten 92 og dreielageret 88. Dessuten, boreanordningen 20 består fortrinnsvis videre av et avbøyningsenhetorienteringssensorapparat 366 som er forbundet med avbøyningsenheten 92 for å sense orienteringen av avbøyningsenheten 92. Mer spesielt, avbøyningsenhetorienteringssensorapparatet 366 senser den spesielle orientering av de indre og ytre ringer 158, 156 av avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46.

Avbøyningsenhetorienteringssensorapparatet 366 kan bestå av hvilken som helst sensor eller sensorer, så som en eller en kombinasjon av magnetometere og akselerometere, som er i stand til å sense posisjonen av avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46. I tillegg, vil avbøyningsenhetorienteringssensorapparatet 366 fortrinnsvis sense orienteringen av avbøyningssystemet 92 i tre dimensjoner i rommet. Hvor en sensor er anordnet, må sensoren være i stand til å sense orienteringen av den indre perifere overflate 168 av den indre ring 158 i forhold til huset 46. Fortrinnsvis består imidlertid avbøyningsenhetorienteringssensorapparatet 366 av en separat sensor for å sense orienteringen av hver av de indre ringer 158 og ytre ringer 156 i forhold til huset 46.

I den foretrukne utførelse, består avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 av en indre ring hjemmereferansesensor 368 for å sense orienteringen av den indre ring 158 i forhold til huset 46, og en ytre ring hjemmereferansesensor 370 for å sense orienteringen av den ytre ring 156 i forhold til huset 46. De indre og ytre ring hjemmereferansesensorer 368, 370 kan være forbundet med respektive indre og ytre ringer 158, 156 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning som tillater eller i stand til å anordne for sensing av orienteringen av den tilhørende ring 158, 156 ved den respektive sensor 368, 370. De indre og ytre ring hjemmereferansesensorer 368, 367 er imidlertid fortrinnsvis montert eller forbundet med den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164. I tillegg, frembringer hver av de indre og ytre ring hjemmereferansesensorer 368, 370 informasjon eller data til kontrolleren 360 angående orienteringen av de respektive ringer 158, 156 sammenlignet med en hjemme- eller referanseposisjon i forhold til huset 46.

I den foretrukne utførelse, består hver av de indre og ytre ring hjemmereferansesensorer 368, 370 av et antall magneter forbundet med den roterende eller roterbar komponent av den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164, slik at magnetene roterer med dem. Magnetfeltene som genereres ved magnetene av hver av de indre og ytre ring hjemmereferansesensorer 368, 370 blir senset av en stasjonær teller forbundet med en ikke-roterende eller ikke-roterbar komponent av den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164. Den stasjonære teller er anordnet til å sense hvor langt de indre og ytre ringer 158, 156 har rotert fra hver av deres referanse- eller hjemmeposisjoner.

I tillegg, kan avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 også bestå av en eller flere posisjonssensorer, så som høyhastighetsposisjonssensorer, forbundet med hver av de indre og ytre ring drivmekanismer 170, 164. I den foretrukne utførelse, består avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 av en indre ring høyhastighets posisjonssensor 372 forbundet med den indre ring drivmekanisme 170, og en ytre ring høyhastighetsposisjonssensor 374 forbundet med den ytre ring drivmekanisme 164. Hver av høyhastighetssensorene 372, 374 er anordnet for å sense den rotasjon som virkelig blir overført fra boreskaftet 24 gjennom den indre ringclutch 224 og ytre ringclutch 184, til de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164.

De indre og ytre ring høyhastighetsposisjonssensorer 372, 374 kan være forbundet med de respektive indre og ytre ring drivmekanismer 170, 164 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst struktur, mekanisme eller anordning som tillater sensing av den rotasjon som virkelig blir overført fra boreskaftet 24 gjennom clutchen 224, 184 til drivmekanismene 170, 164. Fortrinnsvis er imidlertid de indre og ytre ring høyhastighetsposisjonssensorer 372, 374 montert eller tilkoplet henholdsvis den indre ring drivmekanisme 170 og den ytre ring drivmekanisme 164.

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

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

Som indikert, er kontrolleren 360 operativt tilkoplet både husorienteringssensorapparatet 362 og avbøyningsenhetorienteringssensorapparatet 366 slik at avbøyningsenheten 92 kan aktiveres med referanse til orienteringen av både huset 46 og avbøyningsenheten 92. Avbøyningsenheten 92 aktiveres fortrinnsvis med referanse til orienteringen av både huset 46 og avbøyningsenheten 92, siden husorienteringssensorapparatet 362 fortrinnsvis senser orienteringen av huset 46 i tredimensjonalt rom, mens avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366 fortrinnsvis senser orienteringen av de indre og ytre ringer 158, 156 av avbøyningsenheten 92 i forhold til huset 46.

Skjønt kontrolleren 360 kan være operativt tilkoplet både husorienteringssensorapparatet 362 og avbøyningsenhetorienteringssensorapparatet 366 på hvilken som helst måte og ved hvilket som helst apparat, struktur, anordning og metode som tillater eller anordner for kommunikasjon eller informasjon av data mellom dem, er den operative kopling fortrinnsvis frembrakt ved en elektrisk leder, så som elektrisk wireing.

Kontrolleren 360 kan også være operativt tilkoplet borestreng orienteringssensorapparatet 376 slik at avbøyningsenheten 92 videre kan aktiveres med referanse til orienteringen av borestrengen 25. Borestrengorienteringssensorapparatet 376 er tilkoplet, montert eller på annen måte forbundet med borestrengen 25. Kontrolleren 360 kan være operativt tilkoplet borestrengorienteringssensorapparatet 376 på hvilken som helst måte og ved hvilken som helst mekanisme, struktur, anordning eller fremgangsmåte som tillater eller anordner for kommunikasjon av informasjon eller data mellom dem.

Fortrinnsvis er imidlertid den operative kopling mellom kontrolleren 360 og borestrengorienteringssensorapparatet 376 frembrakt ved den elektromagnetiske koplingsanordning 350. Spesielt, som diskutert ovenfor, de fjerne wire 358 strekker seg fra kontrolleren 360 til huslederen 352 av den elektromagnetiske koplingsanordning 350. De nære wire 356 strekker seg fortrinnsvis langs borestrengen 25 fra borestrengorienteringssensorapparatet 376 til boreskaftet 24 og boreskaftlederen 354. Elektriske signaler blir indusert mellom huslederen 352 og boreskaftlederen 354.

Borestrengorienteringssensorapparatet 376 kan bestå av hvilken som helst sensor eller sensorer, så som en eller en kombinasjon av magnetometere og akselerometere, som er i stand til å sense orienteringen av borestrengen 25. I tillegg, vil borestreng orienteringssensorapparatet 376 fortrinnsvis sense orienteringen av borestrengen 25 i tre dimensjoner i rommet.

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

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

Videre for at informasjon eller data kan kommuniseres langs borestrenglinjen 25 fra eller til steder nede i borehullet, så som fra eller til kontrolleren 360 av anordningen 20, kan anordningen 20 omfatte et borestreng kommunikasjonssystem 378. Mer spesielt, borestrengorienteringssensorapparatet 376 er også fortrinnsvis operativt tilkoplet borestrengkommunikasjonssystemet 378 slik at orienteringen av borestrengen 25 kan kommuniseres til en operatør av anordningen 20.

Operatøren av anordningen 20 kan være enten en person på overflaten med ansvar for kontroll av boreoperasj onene, eller kan bestå av en datamaskin eller annet operasjonssystem for anordningen 20.

Borestrengkommunikasjonssystemet 378 kan bestå av hvilket som helst system som er i stand til å kommunisere eller sende data eller informasjon fra eller til steder nede i borehullet. Fortrinnsvis består imidlertid bore strengkommunikasjons systemet 378 av en MWD, eller måling under boringsystem eller anordning.

Anordningen 20 kan omfatte hvilket som helst videre antall sensorer som nødvendig eller ønsket for den spesielle boreoperasj on, så som sensorer for å overvåke andre interne parametere av anordningen 20.

Endelig kan anordningen 20 videre bestå av en anordningshukommelse 380 for å lagre data generert ved en eller flere av husets orienteringssensorapparater 362, avbøyningsenhetens orienteringssensorapparat 366, borestrengorienteringssensorapparatet 376, eller data oppnådd fra andre kilder, så som f.eks. en operatør av anordningen 20. Anordningshukommelsen 380 er fortrinnsvis forbundet med kontrolleren 20, men kan være plassert hvor som helst mellom den nære og den fjerne ende 48, 50 av huset 46, langs borestrengen 25, eller kan også være plassert utenfor borehullet. Under operasjon av anordningen 20, kan data hentes ut fra anordningshukommelsen 380 etter behov, for å styre operasjonen av anordningen 20, deriblant aktivering av avbøyningsenheten 92.

Oppfinnelsen omfatter også fremgangsmåter for å orientere et boresystem, hvilke fremgangsmåter er spesielt egnet for orientering av et roterende boresystem, og er fortrinnsvis brukt for retningsboring ved bruk av et roterende boresystem. Fremgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan brukes for roterende boring ved hvilket som helst roterende boresystem omfattende en roterende borestreng 25 og en boreretningskontrollanordning.

Videre kan fremgangsmåtene brukes for roterende boring med hvilken som helst boreretningskontrollanordning som omfatter et roterbart og avbøybart boreskaft 24 tilkoplet borestrengen 25. Avbøyning av boreskaftet 24 kan oppnås ved å bøye boreskaftet 24 eller ved å dreie boreskaftet 24 eller en kombinasjon av disse.

Fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen er imidlertid fortrinnsvis brukt og utført i sammenheng med en boreretningskontrollanordning 20 beskrevet her, og mer spesielt, med den foretrukne utførelse av boreretningskontrollanordningen 20. Fremgangsmåtene kan utføres manuelt eller på en helautomatisk eller halvautomatisk basis.

Hvor fremgangsmåtene blir utført manuelt, gir en operatør av anordningen instruksjoner til boreretningskontrollanordningen 20 for aktivering av anordningen 20, hvilke instruksjoner kan kommuniseres til anordningen 20 via et borestrengkommunikasjonssystem 378. Med andre ord, hvor fremgangsmåtene utføres manuelt, er det et kommunikasjonsledd mellom operatøren og anordningen 20.

Hvor fremgangsmåtene utføres på enten en helautomatisk eller halvautomatisk basis, kommuniserer ikke operatøren med eller gir instruksjoner til anordningen 20. Isteden, kommuniserer borestrengkommunikasjonssystemet 378 med anordningen 20 og frembringer instruksjoner til anordningen 20 for aktivering av anordningen 20. Med andre ord, hvor fremgangsmåtene blir utført på automatisk basis, er det ikke noe kommunikasjonsledd mellom operatøren og anordningen 20, skjønt det kan være et kommunikasjonsledd mellom operatøren og borestrengkommunikasjonssystemet 378.

Hvor fremgangsmåten er helautomatisk, vil ikke operatøren av anordningen typisk frembringe instruksjoner til enten anordningen 20 eller borestrengkommunikasjonssystemet 378, uten det å frembringe den første programmering av anordningen 20 eller senere omprogrammering 20, og anordningen 20 og borestrengkommunikasjonssystemet 378 kommuniserer med hverandre for å styre boreretningen.

Når fremgangsmåten er halvautomatisk, vil operatøren av anordningen 20 kommunisere med borestrengkommunikasjonssystemet 378, som så gir instruksjoner til anordningen 20 for å styre boreretningen. Kommunikasjonen mellom operatøren og borestrengkommunikasjonssystemet 378 kan bli utført på hvilken som helst måte. I den foretrukne utførelse, kommuniserer operatøren med borestrengkommunikasjonssystemet ved å manipulere borestrengen 25. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 frembringer så instruksjoner til anordningen 20 basert på kommunikasjonen mellom operatøren og borestrengkommunikasj onssystemet 378.

Uansett hvorvidt fremgangsmåten blir utført på en manuell, helautomatisk eller halvautomatisk basis, må instruksjoner på en eller annen måte bli frembrakt til anordningen 20 for å aktivere anordningen 20 til å avbøye boreskaftet 24.

Hvis operatøren av borestrengkommunikasjonssystemet 378 gir instruksjoner til anordningen 20 angående spesielt en ønsket aktivering av anordningen 20, blir instruksjonene gitt direkte til anordningen 20. Hvis derimot operatøren av borestrengsystemet 320 frembringer instruksjoner til anordningen 20 angående bare den ønskede orientering av borestrengen 25 eller andre parametere, så blir instruksjonene brakt indirekte til anordningen 20, siden instruksjoner angående orienteringen av borestrengen 25 eller andre parametere må prosesseres av anordningen 20 og omforme til instruksjoner som gjelder spesielt den ønskede aktivering av anordningen 20 for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen.

Fremgangsmåtene kan f.eks. bli utført manuelt og direkte ved at operatøren gir instruksjoner til boreretningskontrollanordningen 20 angående spesielt en ønsket aktivering av anordningen 20. Spesielt, operatøren av anordningen 20 kan motta data fra forskjellige sensorer angående orienteringen av borestrengen 25 eller anordningen 20. Operatøren kan da prosessere disse dataene og frembringe spesifikke instruksjoner til anordningen 20 angående aktivering av anordningen 20 som er nødvendig for å oppnå en ønsket orientering av boreskaftet.

Alternativt, kan fremgangsmåten utføres manuelt og indirekte ved at operatøren gir instruksjoner til anordningen 20 angående bare den ønskede orientering av borestrengen 25. Spesielt, kan operatøren av anordningen 20 motta data fra en sensor eller sensorer angående orienteringen av borestrengen 25. Operatøren kan da gi anordningen 20 instruksjoner i form av data angående den ønskede orientering av borestrengen 25, som anordningen 20 så kan prosessere for å omformes til spesifikke instruksjoner for å aktivere anordningen til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25.

Fremgangsmåten kan utføres halvautomatisk og direkte ved at operatøren kommuniserer med borestrengkommunikasjonssystemet 378, som f.eks. ved å manipulere borestrengen 25. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 samler så data, prosesserer dataene og genererer instruksjoner for å gi til anordningen 20 angående spesielt en ønsket aktivering av anordningen 20, hvilke instruksjoner blir kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20.

Alternativt kan fremgangsmåten bli utført halvautomatisk og indirekte ved at operatøren kommuniserer med borestrengkommunikasjonssystemet 378, så som f.eks. ved å manipulere borestrengen 25. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 samler data, og genererer så instruksjoner for å gi til anordningen 20 i form av data angående en parameter så som orientering av borestrengen 25, hvilke instruksjoner blir kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20. Anordningen 20 prosesserer så instruksjonene for å aktivere anordningen 20 til å reflektere instruksjoner mottatt fra borestrengkommunikasjonssystemet 378.

Fremgangsmåtene kan bli utført helautomatisk og direkte ved at borestrengkommunikasjonssystemet 378 samler data, prosesserer dataene og genererer instruksjoner til anordningen 20 angående spesielt en ønsket aktivering av anordningen 20, hvilke instruksjoner blir kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20.

Alternativt, kan fremgangsmåtene bli utført helautomatisk og indirekte ved at borestrengkommunikasjonssystemet 378 samler data og genererer instruksjoner for å gi til anordningen 20 i form av data angående en parameter så som orienteringen av borestrengen 25, hvilke instruksjoner blir kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20. Anordningen 20 prosesserer så instruksjonene for å aktivere anordningen 20 til å reflektere instruksjoner mottatt fra borestrengkommunikasjonssystemet 378.

Imidlertid, som bemerket ovenfor, hvor fremgangsmåten er helautomatisk, omfatter fremgangsmåten forprogrammering av både borestrengkommunikasjonssystemet 378 og anordningen 20 før man begynner på boreoperasj onen. Videre, eller alternativt, kan fremgangsmåten omfatte programmering eller omprogrammering av en eller både borestrengkommunikasjonssystemet 378 og anordningen 20 under eller etter begynnelsen av boreoperasj onene.

F.eks., når fremgangsmåtene blir utført helautomatisk og indirekte, involverer fremgangsmåtene fortrinnsvis forprogrammering av anordningen 20 med en ønsket orientering av borestrengen 25 eller en rekke ønskede orienteringer av borestrengen 25. Anordningen 20 kommuniserer så med borestrengkommunikasjonssystemet 378 for å utføre boring av forprogrammert varighet ved en ønsket orientering av borestrengen 25, fulgt av boring av en forprogrammert varighet av en annen ønsket orientering av borestrengen 25, osv. I tillegg, kan fremgangsmåtene videre eller alternativt omfatte programmering eller omprogrammering av anordningen 20 med en ny eller ytterligere ønsket orientering av borestrengen 25 eller en ny eller ytterligere rekke av ønskede orienteringer av borestrengen 25 under boreoperasj onen. I dette tilfellet, kan en ny eller ytterligere ønsket orientering bli sendt til anordningens hukommelse 380 og lagret for senere uthenting.

Anordningen 20 kan også opereres ved bruk av en kombinasjon av helautomatiske metoder, halvautomatiske metoder og manuelle metoder, og kan bli assistert av ekspertsystemer eller kunstig intelligens (AI) til å adressere virkelige boringsforhold som er forskjellige fra de ventede boreforhold.

I den foretrukne utførelse, blir fremgangsmåten utført halvautomatisk og indirekte. Som beskrevet ovenfor, blir således anordningen 20 fortrinnsvis brukt i forbindelse med borestrengkommunikasjonssystemet 378. Videre, er anordningen fortrinnsvis i stand til å danne et grensesnitt med systemet 378 slik at det kan kommunisere med borestrengkommunikasjonssystemet 378 og prosessere data generert ved borestrengkommunikasjonssystemet 378 for å styre aktiveringen av anordningen 20. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 kan således brukes til å kommunisere data frembrakt ved et eller flere av sensorapparatene 362, 366, 376 eller andre sensorer nede i borehullet, til overflaten, eller kan videre brukes til å kommunisere data eller informasjon ned i borehullet til boreretningskontrollanordningen 20.

Som indikert, når fremgangsmåten utføres og indirekte, kommuniserer operatøren bare med borestrengkommunikasjonssystemet 378, og ikke med anordningen 20. Operatøren kommuniserer fortrinnsvis med borestrengkommunikasjonssystemet 378 ved å manipulere borestrengen 25 til en ønsket orientering. Den foretrukne utførelse av fremgangsmåten tillater således operatøren av boresystemet å befatte primært med orienteringen av borestrengen 25 under boreoperasjonene, siden anordningen 20 vil danne et grensesnitt med borestrengkommunikasjonssystemet 378 og justere avbøyningsenheten 92 med referanse til orienteringen av borestrengen 25. Dette gjøres mulig ved å etablere et forhold blant orienteringen av borestrengen 25, orienteringen av huset 46, og orienteringen av avbøyningsenheten 92, og således forenkle boreoperasjonene.

Videre, operasjon av boreretningskontrollanordningen 20 på en indirekte, halvautomatisk basis omfatter fortrinnsvis å etablere eller bestemme en ønsket orientering av borestrengen 25 før begynnelsen på boreoperasjonene, og aktivering av boreretningskontrollanordningen 20, og spesielt avbøyningsenheten 92, for å avbøye boreskaftet 24 og reflektere den ønskede orientering. Denne ønskede orientering blir så fortrinnsvis opprettholdt til en ny ønsket orientering blir etablert, og vil typisk kreve midlertidig stopp i boringen for å tillate at avbøyningsenheten 92 blir aktivert for å reflektere den nye ønskede orientering av borestrengen 25.

I tillegg, operasjon av boreretningskontrollanordningen 20 involverer fortrinnsvis også å opprettholde avbøyningen av boreskaftet 24 under boreoperasjonene, slik at avbøyningen av boreskaftet 24 fortsetter å reflektere den ønskede orientering av borestrengen. Opprettholdelse av avbøyningen av boreskaftet 24 resulterer i opprettholdelse av både verktøyoverflaten og mengden av avbøyning av borkronen som er tilkoplet denne. I den foretrukne utførelse, kan oppholdelsestrinnet være nødvendig hvor noen rotasjon av huset 46 i anordningen 20 vil skje under boreoperasj oner, og kan involvere justering av avbøyningen av boreskaftet 25 til å ta vare på rotasjonen av huset 46 under boreoperasj oner, eller å justere aktiveringen av avbøyningsenheten 92 til å ta vare på rotasjonsforskyvning av huset 46, siden avbøyningsenheten 92 i den foretrukne utførelse blir aktivert i forhold til huset 46. I tillegg, kan aktivering av avbøyningsenheten 92 også kreve justering for å ta vare på uønsket glipping av en eller begge de indre og ytre ringclutcher 224, 184 omfattende de indre og ytre ringdrivmekanismer 170, 164 av avbøyningsenheten 92.

Mer spesielt, i den foretrukne utførelse, omfatter fremgangsmåten det trinn å orientere borestrengen 25 i en ønsket orientering, sensing av den ønskede orientering av borestrengen 25 med borestrengkommunikasjonssystemet 378, kommunisering av den ønskede orientering av borestrengen 25 til boreretningskontrollanordningen 20 og aktivering av boreretningskontrollanordningen 20 til å avbøye boreskaftet 24 til å reflektere den ønskede orientering. Avbøyningen av boreskaftet 24 anordner den nødvendige eller ønskede verktøyoverflate og størrelse av avbøyningen av borkronen 22 festet på boreskaftet 24 slik at boreoperasj onen kan fortsette i den ønskede retning og boreretningen kan bli styrt.

Borestrengen 25 kan orienteres i ønsket orientering, og spesielt kan orienteringstrinnet utføres, på hvilken som helst måte eller ved hvilken som helst fremgangsmåte som er i stand til å oppnå den ønskede orientering av borestrengen 25. Fortrinnsvis blir imidlertid borestrengen 25 manipulert fra overflaten for å oppnå den ønskede orientering. Videre, i den foreliggende utførelse, består orienteringstrinnet av å sammenligne den løpende orientering av borestrengen 25 med den ønskede orientering av borestrengen 25 og å rotere borestrengen 25 for å eliminere eventuelle forskjeller mellom den løpende orientering og den ønskede orientering.

Så snart den ønskede orientering av borestrengen 25 er oppnådd ved manipulering av borestrengen 25, blir den ønskede orientering så kommunisert til anordningen 20. Den ønskede orientering kan kommuniseres til anordningen 20 enten fra overflaten av brønnhullet eller fra et borestrengorienteringssensorapparat 376 plassert et eller annet sted i borestrengen 25.

Mer spesielt, borestrengorienteringssensorapparatet 376 er fortrinnsvis forbundet med borestrengkommunikasjonssystemet 378 og kommunikasjonstrinnet blir utført ved å kommunisere den ønskede orientering fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20. Med andre ord, operatøren manipulerer borestrengen 25 for å kommunisere den ønskede orientering til borestrengkommunikasjonssystemet 378. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 genererer så instruksjoner for å gi til anordningen 20 i form av data angående den ønskede orientering av borestrengen 25, hvilke instruksjoner blir kommunisert fira borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20 for å utføre kommunikasj onstrinnet.

Boreretningskontrollanordningen 20 blir så aktivert for å avbøye boreskaftet 24 til å reflektere den ønskede orientering. I den foretrukne utførelse, mottar anordningen 20 instruksjonene kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378, og prosesserer instruksjonene for å aktivere anordningen 20. Mer spesielt, anordningen 20 prosesserer instruksjonene frembrakt i form av data angående den ønskede orientering av borestrengen 25, og omformer disse instruksjonene til instruksjoner angående spesielt den ønskede aktivering av anordningen 20, og spesielt avbøyningsenheten 92, for å reflektere den ønskede orientering.

Anordningen 20 blir således aktivert for å reflektere den ønskede orientering ved å aktivere anordningen 20 for å ta vare på de relative posisjoner av borestrengen 25 på anordningen 20. Fortrinnsvis, blir anordningen 20 aktivert for å reflektere den ønskede orientering ved å ta vare på de relative posisjoneringer av borestrengen 25 og huset 46 og avbøyningsenheten 92, omfattende anordningen 20.

Boreretningskontrollanordningen 20 kan aktiveres på hvilken som helst måte, og kan bli drevet separat fra det roterende boresystem. I den foretrukne utførelse, blir imidlertid anordningen 20, og spesielt avbøyningsenheten 92, aktivert ved rotasjon av borestrengen 25 som beskrevet i detalj ovenfor. I den foretrukne utførelse, består således aktiveringstrinnet av å rotere borestrengen 25.

Videre består fremgangsmåten fortrinnsvis av det ytterligere trinn av periodisk å kommunisere den løpende orientering av borestrengen 25 til boreretningskontrollanordningen 20. Den løpende orientering kan bli periodisk kommunisert på hvilken som helst måte og med hvilke som helst atskilte intervaller. Den løpende orientering av borestrengen 25 blir imidlertid fortrinnsvis periodisk kommunisert til boreretningskontrollanordningen 20 etter en forutbestemt forsinkelse. I tillegg, består fortrinnsvis trinnet med periodisk kommunisering av løpende orientering av borestrengen 25 til anordningen 20 av periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen 25 fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20.

Aktiveringstrinnet består således fortrinnsvis av å vente i en tidsperiode som er lik eller større enn den forutbestemte forsinkelse, så snart borestrengen 25 er orientert til den ønskede orientering slik at den ønskede orientering av borestrengen 25 blir kommunisert til anordningen 20, og så rotering av borestrengen 25 for å aktivere anordningen 20 til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25.

Endelig, som tidligere beskrevet, består anordningen 20 videre fortrinnsvis av anordningshukommelsen 380. I dette tilfellet, omfatter fremgangsmåten videre det trinn å lagre den løpende orientering av borestrengen 25 i anordningens hukommelse 380 når den blir kommunisert til anordningen 20.

Videre, i det tilfellet hvor anordningen 20 omfatter en hukommelse 380, omfatter aktiveringstrinnet fortrinnsvis det trinn å hente ut fra anordningens hukommelse 380 den løpende orientering av borestrengen 25 som senest ble lagret i anordningens hukommelse 380, og så rotere borestrengen 25 ved å aktivere anordningen 20 til å reflektere den seneste løpende orientering av borestrengen 25 lagret i anordningens hukommelse 380.

Endelig, i den foretrukne utførelse, omfatter fremgangsmåten det trinn å opprettholde avbøyningen av boreskaftet 24 til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25 under operasjon av det roterende boresystem. Fortrinnsvis består orienteringsopprettholdelsestrinnet av å kommunisere den løpende orientering av borestrengen 25 fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20, og å aktivere anordningen 20 til å justere avbøyningen av boreskaftet 24 til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25 og den løpende orientering av boreskaftet 24.

I et første anvendt eksempel angående den ovenstående foretrukne metode, blir de trinn som er fremsatt nedenfor utført.

For det første, sirkuleringen eller strømningsmengden av borefluid gjennom borestrengen 25 og rotasjonshastigheten eller rpm av borestrengen 25, blir begge tillatt å falle nedenfor en forutbestemt terskelverdi for en diskret tidsperiode. F.eks., fortrinnsvis blir sirkulasjonen og rotasjonen begge samtidig ved null for en diskret tidsperiode.

For det annet, ved rotasjonshastigheten av borestrengen 25 holdt nedenfor terskelverdien, og fortrinnsvis holdt ved null, blir pumpingen av borefluid ned i borestrengen 25 begynt, og senere økt til en mengde ved hvilken MWD apparatet 378 registrerer, via en trykksensor, at sirkulasjonen skjer. Denne informasjon passerer så fra MWD apparatet 378 til anordningen 20. Anordningen 20 forstår at boreskaftet 24 som løper gjennom det ikke roterer, og velger en "avbøyning på"-innstilling.

For det tredje, like etter at det først senser sirkulasjon, begynner MWD apparatet 378 å innta løpende MWD verktøyoverflateverdier eller løpende borestreng 25 orienteringsverdier, som blir pulset til overflaten. Etter at en forutbestemt tidsperiode, fortrinnsvis et minutt, er gått, begynner MWD apparatet 378 også å sende MWD verktøyoverflateverdier eller løpende borestrengorienteringsverdier til anordningen 20. Disse verdiene blir imidlertid bare sendt etter at de har nådd en forutbestemt alder, fortrinnsvis 30 sekunder.

For det fjerde, operatøren på overflaten overvåker løpende MWD verktøyoverflate- eller borestreng 25 orienteringer. Hvis den viste verdi eller orientering ikke er enten lik eller tilstrekkelig nær den nødvendige verdi eller ønskede borestreng 25 orientering, vil operatøren rotere borestrengen 25 gjennom en passende vinkel, og vente på en oppdatering av orienteringen fra MWD apparatet 378.

For det femte, når operatøren er tilfreds med at den løpende MWD verktøyoverflateverdi eller den løpende orientering av borestrengen 25 er i henhold til den ønskede orientering, blir den forutbestemte tidsperiode, som er et minutt, tillatt å gå før kontinuerlig borestrengrotasjon blir begynt. Dette sikrer at den 30 sekund gamle verktøyoverflate eller orientering av borestrengen 25 lagret i anordningens hukommelse 38 av anordningen 20 blir identisk med MWD verktøyoverflate eller orientering av borestrengen 25 som vist på overflaten.

For det sjette, begynnelsen av kontinuerlig rotasjon av borestrengen 25 instruerer anordningen 20 til å akseptere verktøyoverflate eller løpende orientering av borestrengen 25, løpende lagret i hukommelsen 380, ved overflaten eller ønsket orientering under boring.

Alternativt, kan fremgangsmåten omfatte det trinn å kommunisere en ønsket orientering av borestrengen 25 til boreretningskontrollanordningen 20, og å aktivere anordningen 20 til å avbøye boreskaftet 24 for å reflektere den ønskede orientering. Den ønskede orientering kan bli kommuniser til anordningen 20 enten fra overflaten av brønnhullet eller fra et borestrengorienteringssensorapparat 376 plassert et eller annet sted på borestrengen 25. Mer spesielt, i den alternative utførelse, er borestrengorienteringssensorapparatet 376 fortrinnsvis forbundet med borestrengkommunikasjonssystemet 378, og kommunikasjonstrinnet blir utført ved å kommunisere den ønskede orientering fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20. Med andre ord, operatøren manipulerer borestrengen 25 til å kommunisere den ønskede orientering til borestrengkommunikasjonssystemet 378. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 genererer så instruksjoner til å gi anordningen 20 i form av data angående den ønskede orientering av borestrengen 25, hvilke instruksjoner blir så kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20 for å utføre kommuniseringstrinnet.

Boreretningskontrollanordningen 20 blir så aktivert til å avbøye boreskaftet 24 for å reflektere den ønskede orientering. Anordningen mottar instruksjonene kommunisert fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 og prosesserer instruksjonene til å aktivere anordningen 20. Mer spesielt, anordningen 20 prosesserer instruksjonene frembrakt i form av data angående den ønskede orientering av borestrengen 25, og omformer disse instruksjonene til instruksjoner angående spesielt den ønskede aktivering av anordningen 20, og spesielt avbøyningsenheten 92, til å reflektere den ønskede orientering.

Anordningen 20 blir således aktivert til å reflektere den ønskede orientering ved å aktivere anordningen 20 til å ta vare på de relative posisjoner av borestrengen 25 og anordningen 20. Anordningen 20 blir fortrinnsvis aktivert til å reflektere den ønskede orientering ved å ta vare på de relative posisjoneringer av borestrengen 25 og huset 46 og avbøyningsenheten 92 omfattende anordningen 20.

Boreretningskontrollanordningen 20 kan aktiveres på hvilken som helst måte og kan være drevet separat fra den roterende boresystem. Fortrinnsvis blir imidlertid anordningen 20, og spesielt avbøyningsenheten 92, aktivert ved rotasjon av borestrengen 25 som beskrevet i detalj ovenfor. Aktiveringstrinnet omfatter således rotering av borestrengen 25.

Den alternative fremgangsmåte omfatter fortrinnsvis det videre trinn å periodisk kommunisere den løpende orientering av borestrengen 25 til boreretningskontrollanordningen 20. Den løpende orientering kan bli periodisk kommunisert på hvilken som helst måte og med hvilke som helst intervaller. Den løpende orientering av borestrengen 20 blir imidlertid fortrinnsvis periodisk kommunisert til boreretningskontrollanordningen 20 etter en forutbestemt forsinkelse. I tillegg, består fortrinnsvis trinnet med periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen 25 til anordningen 20 av periodisk kommunisering av den løpende orientering av borestrengen 25 av borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20.

I den alternative utførelse, består aktiveringstrinnet fortrinnsvis av å vente i en tidsperiode som er mindre enn den forutbestemte forsinkelse slik at den løpende orientering av borestrengen 25 ikke blir kommunisert til anordningen 20, og så rotering av borestrengen 25 til å aktivere anordningen 20 for å reflektere den ønskede orientering.

Endelig, består den alternative metode fortrinnsvis av det trinn å lagre den ønskede orientering av borestrengen 25 i anordningens hukommelse 380 når den er kommunisert til anordningen 20.

I dette tilfellet, består aktiveringstrinnet fortrinnsvis av det trinn å uthente fra anordningshukommelsen 380 den ønskede orientering av borestrengen 25, og så å rotere borestrengen 25 til å aktivere anordningen 20 for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25 som er lagret i anordningens hukommelse 380.

Endelig, den alternative fremgangsmåte omfatter fortrinnsvis også det trinn å opprettholde avbøyningen av boreskaftet 24 for å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25 under operasjon av det roterende boresystem. Fortrinnsvis, omfatter orienteringsopprettholdelsestrinnet kommunisering av den løpende orientering av borestrengen 25 fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 til anordningen 20, og aktivering av anordningen 20 til å justere avbøyningen av boreskaftet 24 til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25 og den løpende orientering av boreskaftet 24.

I et annet anvendt eksempel angående den ovenstående alternative metode, utføres de trinnene som er fremsatt nedenfor.

For det første, sirkulasjon eller strømningsmengde av boreslam gjennom borestrengen 25 og rotasjonshastigheten eller rpm av borestrengen 25 er begge tillatt å falle nedenfor en forutbestemt terskelverdi for en diskret tidsperiode. F.eks., fortrinnsvis er både sirkulasjonen og rotasjonen samtidig ved null for en diskret tidsperiode.

For det annet, med rotasjonshastigheten på borestrengen 25 holdt under terskelverdien, fortrinnsvis ved null, blir pumping av boreslam ned gjennom borestrengen 25 begynt, og senere øket til en mengde ved hvilken MWD apparatet 378 registrerer, via en trykksensor, at sirkulasjonen skjer. Denne informasjon passerer fra MWD apparatet 378 til anordningen 20. Anordningen 20 forstår ta boreskaftet 24 som løper gjennom den ikke roterer, og velger innstillingen "avbøyning på".

For det tredje, kontinuerlig rotasjon av borestrengen 25 blir så begynt før den forutbestemte tidsperiode (fortrinnsvis et minutt) som følger begynnelsen på sirkulasjonen, er gått. Dette instruerer anordningen 20 til å akseptere den verktøyoverflate- eller borestrengorientering som er lagret i anordningens hukommelse 380 som den ønskede verktøyoverflate eller borestrengorientering nødvendig under boring. I det tilfellet ingen oppdatert MWD verktøyoverflatedata eller oppdatert ønsket borestrengorientering er skrevet eller frembrakt til anordningens hukommelse 380, blir den verktøyoverflate eller orientering som er lagret før avslutningen av rotasjon og sirkulasjon, opprettholdt som den ønskede verktøyoverflate eller ønskede borestrengorientering nødvendig under boring.

Dessuten, i det tilfellet at det er ønsket at avbøyningsenheten 92 ikke avbøyer boreskaftet 24 og således tillater eller anordner for boring av et rett borehull, i et tredje spesifikt anvendelseseksempel av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, blir trinnene som er nedsatt nedenfor utført.

For det første, sirkulasjonen eller strømningsmengden av boreslam inne i borestrengen 25 og rotasjonshastigheten eller rpm for borestrengen 25 blir begge tillatt å falle under en forutbestemt terskelverdi for en diskret tidsperiode. Igjen, fortrinnsvis blir sirkulasjonen og rotasjonen begge samtidig ved null for en diskret tidsperiode.

For det annet, rotasjon av borestrengen 25 blir begynt og fortsatt for en diskret tidsperiode før begynnelsen på sirkulasjonen av borefluid gjennom borestrengen 25. Anordningen 20 forstår at rotasjon av borestrengen 25 skjer, og fravær av tidligere informasjon fra MWD apparatet 378 at sirkulasjonen har begynt, velger anordningen 20 innstillingen "avbøyning av".

Fra de ovenstående tre anvendelseseksempler for fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan man se at anordningen 20 fortrinnsvis blir aktivert ved sekvensen og timingen av begynnelsen på rotasjonen av borestrengen 25 og begynnelsen på sirkulasjonen eller strømmen av boreslam inne i borestrengen 25. Videre kan anordningen 20 bli aktivert ved eller utformet til å reagere på hvilken som helst eller alle de forskjellige kombinasjoner angående sekvensen og timingen av begynnelsen på rotasjon og sirkulasjon.

Videre, anordningen 20 innhenter fortrinnsvis opplysninger om borestrengens kommunikasjonssystem 378 etter sensing av en endring i en eller begge av rotasjonen av borestrengen 25 og sirkulasjonen av boreslam. F.eks., anordningen 20 kan innehente opplysninger etter sensing av en endring i rotasjonstilstanden for borestrengen 25 over eller under en forutbestemt terskelverdi. Videre, kan anordningen 20 innhente opplysninger etter å sense en endring i sirkulasjonstilstanden for boreslam inne i borestrengen 25, over eller under en forutbestemt terskelverdi.

Et videre eksempel på en foretrukket utførelse illustrerer fra et programvaredesignperspektiv hvordan sekvensering og timing av begynnende rotasjon av borestrengen 25 og sirkulering av boreslam gjennom borestrengen 25 kan brukes til å bevirke aktiveringen av anordningen 20, er som følger.

For det første, anordningen 20 kan sense at rotasjon av borestrengen 25 har falt under en terskelverdi så som f.eks. ti omdreininger per minutt. Anordningen fremsetter så en forespørsel for sirkulasjon statusbit som indikerer til borestrengkommunikasjonssystemet 378 at anordningen 20 ønsker å vite om sirkulasjon av boreslam gjennom borestrengen 20 skjer over et terskelnivå.

Borestrengkommunikasjonssystemet 378 leser forholdsvis denne statusmelding fra anordningen 20 omkring hvert sekund, og bestemmer at anordningen 20 ønsker å vite om terskelnivået og sirkulasjon skjer. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 undersøker konstant alle systemer som er forbundet med borestrengkommunikasjonssystemet 378 om kommunikasjonsbussen for data, og ønsker for data, og beveger disse data rundt for de forskjellige systemer som omfatter anordningen 20.

Som respons på undersøkelsene fra anordningen 20, vil borestrengkommunikasjonssystemet 378 spørre trykksensoren som senser sirkulasjon av boreslam, å bestemme hvorvidt sirkulasjon faktisk skjer på et nivå over terskelnivået.

Borestrengkommunikasjonssystemet 378 sender en melding til anordningen 20 som indikerer sirkulasjonsstatus. Hvis trykket som senses av trykksensoren er over terskelverdien, anses sirkulasjonen for å være "på". Hvis sirkulasjonsstatus er "på", forblir anordningen 20 aktivert i sin løpende orientering hvis rotasjonen av borestrengen 25 begynner igjen ved en hastighet over terskelrotasjonshastigheten.

Sirkulasjonen anses for å være "av" når anordningen 20 er satt i en tilstand for å motta en mulig kommando som forårsaker at den endrer aktiveringsposisjonen for anordningen 20. Anordningen 20 fortsetter derfor å holde ønske for sirkulasjonsstatusbit innstilt slik at anordningen 20 mottar kontinuerlig periodiske oppdateringer fra borestrengkommunikasjonssystemet 378 når det gjelder sirkulasjonsstatus.

Hvis rotasjon av borestrengen 25 over terskelhastigheten begynner før sirkulasjon av boreslam over terskelnivået begynner, vil anordningen 20 vente å overvåke sirkulasjonsstatusen. Hvis sirkulasjonen begynner før en forutinnstilt timeout periode (fortrinnsvis omkring 10 minutter) utgår, vil anordningen 20 aktiveres til "avbøyning av"-modus. Hvis sirkulasjonen begynner etter at timeout perioden er utgått, vil anordningen 20 forbli aktivert i sin løpende orientering. Hvis ønske for sirkulasjonsstatus-biten er satt sann fra falsk ved borestrengkommunikasjonssystemet 378 (således indikerer at sirkulasjonen over terskelnivået har begynt), vil anordningen 20 umiddelbart sjekke rotasjonsstatusen for å se om borestrengen 25 roterer med en høyere hastighet enn terskelhastigheten.

Hvis borestrengen 25 roterer med en hastighet over terskelnivået, vil anordningen 20 forbli aktivert i sin løpende orientering.

Hvis borestrengen 25 ikke roterer med en hastighet over terskelnivået, vil anordningen vente for en av muligens fire hendelser til å skje. I tillegg, så snart borestrengkommunikasjonssystemet 378 detekterer at sirkulasjon av boreslam skjer, begynner det å logge data angående orientering av borestrengen 25 og lagring av disse i systemhukommelsen.

I tilfelle 1, begynner rotasjon av borestrengen 25 med å gå over terskelhastigheten før den forutinnstilte "gjenoppta" timeoutperiode er utgått. Denne "gjenoppta" timeoutperiode er fortrinnsvis omkring 1 minutt. Hvis tilfelle 1 skjer, vil anordningen 20 huske fra anordningens hukommelse hva den tidligere orienteringsinnstilling var, og aktiveres til den innstilling ved å engasjere avbøyningssystemet 92.

I tilfelle 2, begynner rotasjon av borestrengen 25 ved å gå over terskelhastigheten etter gjenoppta timeout, men før "kanseller" timeout utgår. Som tidligere indikert, begynner intervaller når rotasjonen ikke skjer over terskelhastigheten, men sirkulasjonen av boreslam skjer over terskelhastighetsnivået, vil borestrengkommunikasjonssystemet 378 konstant logge og lagre data som gjelder orienteringen av borestrengen 25. Samtidig sender borestrengkommunikasjonssystemet 378 data angående orienteringen av borestrengen 25 til overflaten, hvor dataene blir vist i virtuell sann tid for operatøren å se.

Operatøren orienterer så borestrengen 25 til den ønskede orientering, og holder den ønskede orientering steady for en tidsperiode som er tilstrekkelig til å sikre at den ønskede orientering av borestrengen 25 er kommunisert både til overflaten og til anordningen 20, og så fortrinnsvis for ytterligere 30 sekunder for å sikre at dataene angående den ønskede orientering av borestrengen 25 er stabile. F.eks., hvis den tiden som er nødvendig for å sikre korrekt kommunikasjon av dataene er 30 sekunder, blir borestrengen 25 fortrinnsvis holdt stasjonær på minst 30 sekunder.

Så snart borestrengen 25 er orientert til den ønskede orientering og korrekt venteperiode er utgått, vil rotasjon av borestrengen 25 ved en hastighet over terskelhastigheten resultere i at anordningen 20 senser rotasjonen internt med sin rpm sensor 375. Anordningen 20 fremsetter så et ønske for ønsket orienteringsflagg og ber om en verdi for den ønskede orientering av borestrengen 25. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 leser ønskemeldingen innen omkring 1 sekund, og sender anordningen 20 data som gjelder den ønskede orientering av borestrengen 25. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 henter så fra systemshukommelsen den ønskede orientering av borestrengen 25, og sender data angående den ønskede orientering til anordningen 20 på kommunikasjonsbussen.

Anordningen 20 mottar dataene, klarerer ønskeflagget, og begynner aktivering av avbøyningsenheten på anordningen 20 for å aktivere anordningen 20 til å reflektere den ønskede orientering av borestrengen 25. I mellomtiden ønsker nå borestrengkommunikasjonssystemet orienteringsdata bare fra anordningen 20 istedenfor borestrengorienteringssensorapparatet 326, og sender disse orienteringsdata til overflaten. Borestrengkommunikasjonssystemet 378 vil sende borestrengorienteringssensordata 376 når rotasjonshastigheten er under terskelhastigheten og anordningens orienteringsdata når hastigheten av rotasjonen er over den innstilte terskelhastighet.

I tilfelle 3, utgår kanseller timeout. Hvis rotasjonen av borestrengen 25 ikke begynner før kansellerkommandoen er utgått, stopper anordningen 20 med å motta noen kommando igjen til sirkulasjonsflagget går til falsk (og således indikerer at sirkulasjonen over terskelnivået er stoppet). I dette tilfellet forblir anordningen 20 aktivert ved sin løpende aktiveringsorientering hvis rotasjon senere begynner. Hvis avbøyningen av-modus er denne løpende aktivering, vil anordningen 20 fortsette i avbøyning av modus. Hvis avbøyning på modus var engasjert, vil anordningen fortsette sin løpende aktiveringsorientering.

I tilfellet 4 går sirkulasjonsstatus tilbake til falsk (og indikerer således at sirkulasjon over terskelverdien har stoppet). I dette tilfellet returnerer anordningen 20 til å vente for en moduskommandotilstand, og blir i det vesentlige tilbakestilt til første tilstand, og venter for en kommando som skal forteller hva den skal gjøre neste.

Claims

1. Dreielagersammenstilling (88) for bruk i en styrbar boreanordning som omfatter et hus (46) og en roterbar aksel, hvor dreielageret (88) er innrettet for roterbart å understøtte en lengde av akselen (24) i huset (46) og tillater akselen (24) å dreie i huset ved lagre,karakterisert vedat det omfatter (a) minst en rekke sfæriske aksiallagre (94) anordnet i en første aksial posisjon (102) i huset (46), (b) minst en rekke sfæriske aksiallagre anordnet i en andre aksialposisjon (104) i huset (46), og (c) minst en rekke sfæriske radiallagre anordnet i en tredje aksialposisjon (106) i huset (46), idet den tredje aksiale posisjon er anordnet mellom den første og andre aksiale posisjon.

2. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 1,karakterisert vedat de sfæriske aksiallagre (94) og de sfæriske radiallagre er anordnet i det vesentlige omkring en felles rotasjonsakse.

3. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 2,karakterisert vedat sfæriske aksiallagre (94) omfatter sfæriske aksialrullelagre.

4. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 2 eller 3,karakterisert vedat sfæriske radiallagre omfatter sfæriske radialrullelagre.

5. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 2,karakterisert vedat det omfatter en rekke sfæriske aksiallagre (94) anordnet i den første aksiale posisjon (102), en rekke sfæriske aksiallagre anordnet i den andre posisjon og to rekker med sfæriske radiallagre anordnet i den tredje posisjon (106).

6. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 2,karakterisert vedat den første aksiale posisjon (102) befinner seg mellom den fjerne ende av huset (46) og den andre aksiale posisjon (104) og at de sfæriske aksiale rullelagre som er anordnet ved den første aksiale posisjon er større enn de sfæriske aksialrullelagre anordnet ved den andre aksiale posisjon.

7. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 2,karakterisert vedat boreanordningen omfatter et proksimalt aksiallager (96) og et distal aksiallager (94) som omfatter sfæriske aksiallagre.

8. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 7,karakterisert vedat boreanordningen omfatter et proksimalt radiallager og et distalt radiallager og at det distale radiallager omfatter sfæriske radiallagre.

9. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 2,karakterisert vedat det omfatter en lagerforspenningsanordning for opprettholdelse av dreielagre i en forspent tilstand.

10. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 9,karakterisert vedat lager-forspenningsanordningen omfatter en skulder for mottak av aksialkraft, forbundet med huset (46), og en aksiallagerkrage (110), og at dreielagre holdes aksialt i huset (46) mellom aksiallagerskulderen og aksiallagerkragen.

11. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 10,karakterisert vedat aksiallagerkragen (110) kan justeres aksialt i forhold til aksiallagerskulderen for å kunne forspenne dreielageret mellom aksiallagerskulderen og aksiallagerkragen.

12. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 11,karakterisert vedat anordningen for lagerforspenning omfatter en aksiallagerholder (112) for å holde aksiallagerkragen (110) i posisjon uten å øke forspenningen mot dreielageret.

13. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 12,karakterisert vedat aksiallagerholderen (112) omfatter en låsering som er montert bevegelig på aksiallagerkragen, til en posisjon hvor det ligger an mot huset (46) og at aksiallagerholderen omfatter en låseringkrage (122) som kan tilstrammes mot låseringen for å holde låseringen i posisjon mellom huset (46) og låseringkragen.

14. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 13,karakterisert vedat aksiallagerkragen og huset (46) er gjenget for å justere aksiallagerkragen (110) ved rotasjon av aksiallagerkragen i forhold til huset (46) og at låseringen er glidbart montert på aksiallagerkragen slik at låseringen ikke roterer i forhold til aksiallagerkragen.

15. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 14,karakterisert vedat låseringen omfatter en anleggsflate for anlegg mot huset (46), idet huset (46) omfatter en låseringanleggsflate som er komplementær til husanleggsflaten (128), idet anlegg av husanleggsflaten (128) mot låseringens anleggsflate hindrer rotasjon av låseringen i forhold til huset (46).

16. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 15,karakterisert vedat låseringkragen og aksiallagerkragen er gjenget for justering av låseringkragen ved rotasjon av låseringkragen i forhold til aksiallagerkragen.

17. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 15,karakterisert vedat låseringen og aksiallagerkragen sammen danner en nøkkel- og nøkkelhull-utforming for å hindre rotasjon av låseringen i forhold til aksiallagerkragen.

18. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 15,karakterisert vedat den omfatter minst en skive som måles aksialt mellom aksiallagerskulderen og aksiallagerkragen.

19. Dreielagersammenstilling (88) ifølge krav 18,karakterisert vedat skiven er en tallerkenfjær.