NO344461B1 - Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy - Google Patents

Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy Download PDF

Info

Publication number
NO344461B1
NO344461B1 NO20171119A NO20171119A NO344461B1 NO 344461 B1 NO344461 B1 NO 344461B1 NO 20171119 A NO20171119 A NO 20171119A NO 20171119 A NO20171119 A NO 20171119A NO 344461 B1 NO344461 B1 NO 344461B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gear
drive wheel
ring gear
drive
internal ring
Prior art date
Application number
NO20171119A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20171119A1 (no
Inventor
Kenneth Fuglestad
Original Assignee
Well Conveyor As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Well Conveyor As filed Critical Well Conveyor As
Priority to NO20171119A priority Critical patent/NO344461B1/no
Priority to GB1918681.6A priority patent/GB2585725B/en
Priority to CA3068420A priority patent/CA3068420A1/en
Priority to PCT/NO2018/050176 priority patent/WO2019009734A1/en
Priority to CN201880045133.7A priority patent/CN110945207B/zh
Priority to BR112020000013-2A priority patent/BR112020000013B1/pt
Priority to US16/628,508 priority patent/US11168522B2/en
Publication of NO20171119A1 publication Critical patent/NO20171119A1/no
Priority to DKPA201901478A priority patent/DK181026B1/en
Publication of NO344461B1 publication Critical patent/NO344461B1/no
Priority to SA520410948A priority patent/SA520410948B1/ar

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/14Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for displacing a cable or a cable-operated tool, e.g. for logging or perforating operations in deviated wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1057Centralising devices with rollers or with a relatively rotating sleeve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/001Self-propelling systems or apparatus, e.g. for moving tools within the horizontal portion of a borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/006Mechanical motion converting means, e.g. reduction gearings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/18Anchoring or feeding in the borehole
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/42Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with gears having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/041Combinations of toothed gearings only for conveying rotary motion with constant gear ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/14Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2872Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising three central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear mounted on an idling carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Flexible Shafts (AREA)

Description

Denne oppfinnelsen angår et trekkeverktøy og en drivmodul til et trekkeverktøy som benyttes for å trekke seg selv og annet utstyr inn i borehull og rørledninger.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
I borehull og rørledninger er det oftest lange lengder i vertikal og horisontal retning. For flere av brønnene er det behov for å installere fiberoptisk kabel for å få sanntids målinger av blant annet strømning, trykk og temperatur. En fiberoptisk kabel i seg selv er svært tynn og svak. Det blir derfor benyttet flere typer belegg for å beskytte den fiberoptiske kabelen som metall, Kevlar eller karbonstang. Alle disse kablene har til felles at de er svært lette og noe bøyelige, som gir utfordringer når de skal installeres i horisontale brønner.
På grunn av at en fiberoptisk kabel kun er en signalkabel må trekkeverktøyet være batterioperert. Det er derfor vesentlig at trekkeverktøyet har så høy virkningsgrad og er så lett som mulig for å begrense nødvendig strømforbruk. Det er i dag ingen trekkeverktøy som er bygget spesielt for disse applikasjonene.
I tillegg til fiberoptiske kabler er det også et behov for et trekkeverktøy for lette brønnintervensjoner ved bruk av glatt kabel. På samme måte som med en fiberoptisk kabel har man de samme utfordringer når det kommer til å kunne føre en glatt kabel inn i horisontale brønner. På grunn av den glatte kabelen sin begrensede stivhet klarer man ikke dytte den særlig langt inn i horisontale brønner.
Dersom man skal kunne benytte lette brønnintervensjoner i form av glatt kabel i horisontale brønner har man behov for et batterioperert trekkeverktøy.
Brønner der man har behov for å kjøre lette brønnintervensjoner har liten innerdiameter og innehar nippelprofiler helt ned mot 40 mm. Det er derfor nødvendig å lage trekkeverktøyet så lite at det kan passere de minste nippelprofiler. For å gjøre dette mulig er det her anvendt kjente girings løsninger på en ny måte. Diameteren på brønnen kan være større enn summen av trekkeverktøyets diameter og diameteren på kabelen trekkeverktøyet skal trekke.
Det finnes flere varianter av trekkeverktøy eller brønntraktorer på markedet. En kjent løsning omfatter en elektrisk motor som driver en hydraulisk pumpe som igjen driver en hydraulisk motor i drivhjulet. Et slikt system er teknisk komplekst og har er lav virkningsgrad. Andre varianter som finnes benytter en elektrisk motor som overfører rotasjonen direkte via et vinkelgir og videre til hjulet enten via kjede/reimdrift eller rette gir. Ved slike systemer har man en utfordring med at giringsforholdet ikke er høyt nok til å benytte en høyeffektiv børsteløs permanentmagnet motor som har et relativt høyt turtall. Det er kjent å benytte et planetgir i selve drivhjulet hvor det bevegelige ytre drevet utgjør drivhjulet til trekkeverktøyet for å redusere turtallet mellom motoren og drivhjulet. Det en begrensning på hvor lite man kan lage et planetgir siden slike gir omfatter flere deler inni hverandre som alle skal tåle påført dreiemoment. I tillegg er giringsforholdet man kan oppnå relativt lavt.
Fra WO2014/081305 fremgår det et trekkeverktøy eller brønntraktor med en drivmodul for et borehull . Brønntraktoren omfatter et drivmodulhus og en hydraulisk aktuert og dreibart innfestet drivarm med et drivhjul.
Fra EP2505765 fremgår det en nedihulls drivenhet for innføring i en brønn.
Drivenheten omfatter et drivenhetshus, en hydraulisk motor og ett hydraulisk motorhus. En hjulsammenstilling omfatter en stasjonær del og en roterende del og et planetgirsystem.
Fra WO 00/46481 fremgår det en nedihullstraktor med et hus og en første hjulsammenstilling forbundet med huset, idet hjulsammenstillingen kan føres vekk fra huset i en første retning.
Fra NO 20160042 fremgår det et trekkeverktøy for bruk i brønner, og for å trekke glatt kabel og fiberoptisk kabel. NO 20160042 (samme søker) ble publisert etter innleveringsdatoen på den foreliggende sak, og således kreves kun nyhet i forhold til denne sak.
SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN
Med den foreliggende oppfinnelsen oppnås et robust og effektivt girsystem med høyere girutveksling enn hva eksisterende systemer gir. Motorer med mindre diameter har generelt et høyere turtall og det er derfor ønskelig med en høyere girutveksling mellom motor og drivhjul. Ved denne oppfinnelsen oppnår man en høyere girutveksling i en mer kompakt utførelse, og man tilveiebringer dermed en høyere girutveksling mellom motor og drivhjul.
Dersom man sammenligner med en planetgirløsning av samme størrelse vil denne oppfinnelsen gi et giringsforhold som er 5-10 ganger høyere innenfor samme dimensjoner.
Et annet formål med oppfinnelsen er at man kan lage et trekkeverktøy som er mindre i diameter enn de trekkeverktøyene som eksisterer på markedet i dag. Med den foreliggende oppfinnelsen oppnås en liten, lettvekts, drivenhet med høy ytelses som fortrinnsvis blir drevet av batterier.
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et trekkeverktøy benyttet i et borehull eller rørledning til trekking av kabel eller annet utstyr. Trekkeverktøyet omfatter en drivmodul med en hoveddel og en drivarm hengslet til hoveddelen. Drivarmen har et komplett drivhjul med et girsystem og et drivhjul. Trekkeverktøyet videre omfatter en elektrisk motor for drift av drivhjulet via girsystemet. Girsystemet i det komplette drivhjulet omfatter en fast eller stasjonær innvendig tannkrans, en innvendig tannkrans i drivhjulet, en inngående aksel koaksialt plassert i forhold til den faste, innvendige tannkransen og den innvendige tannkransen i drivhjulet. Fast innvendig tannkrans er i denne forbindelse ment å beskrive stasjonær eller ikke-roterende. Minst ett legeme med utvendig fortanning er i inngrep med den stasjonære innvendige tannkransen og den innvendige tannkransen i drivhjulet. Den stasjonære innvendige tannkrans og den innvendige tannkransen i drivhjulet har et ulikt tannantall. Det minst ene legeme med utvendig fortanning drives via den inngående aksel.
Det minst ene legeme med utvendig fortanning kan være en fleksibel fortanning opplagret via et fleksibelt lager mot en bølgegenerator drevet av den inngående akselen. Girsystemet i det komplette drivhjulet utgjør da et harmonisk gir.
Bølgegenerator er i denne forbindelse ment å beskrive det innvendige elementet i et harmonisk gir som aktiverer og bøyer det fleksible fortanningselementet. Slike elementer er typisk ovale og dreier om et senter slik at det fleksible fortanningselementet går inn i innvendige tenner på begge sider av elementet.
Det minst ene legeme med utvendig fortanning kan omfatte planethjul i en planethjulholder. Planethjulholderen kan rotere fritt om sin rotasjonsakse, det den inngående akselen driver et solhjul i inngrep med planethjul. Planethjul er i inngrep med den faste innvendige tannkrans og den innvendige tannkransen i drivhjulet. I denne utførelsesformen utgjør girsystemet i det komplette drivhjulet et sammensatt episyklisk splittring gir med to ringer der den ene ringen utgjør den faste innvendige tannkrans og den andre ringen utgjør den innvendige tannkransen i drivhjulet.
Det at planethjulholderen er fritt roterbar om sin rotasjonsakse er men å beskrive at dennes eneste oppgave er å styre /opplagre planethjulene i sin bane rundt solhjulet. Planethjulholderen benyttes ikke til å drive noe.
Planethjul kan ha likt tannantall langs hele sin bredde. Det er ikke presisert antall planethjul ettersom dette ikke er viktig for annet enn å fordele kreftene på tennene. Antallet planethjul kan typisk variere ut fra hvor mange planethjul det er plass til.
Den faste innvendige tannkransen og den innvendige tannkransen i drivhjulet kan ha lik innvendig diameter. «Lik innvendig diameter» er også ment å kunne omfatte lik diameter for fortanningsdelesirkelen og ikke nødvendigvis av minste diameter ved spissen av tennene eller i bunn av tennene.
Den elektriske motoren kan omfatte en rotor med et anker med en utgående aksel og en pinjong innfestet i den utgående akselen.
Den elektriske motoren kan være en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet, idet trekkeverktøyet videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
En elektrisk aktuator kan være tilveiebrakt mellom hoveddelen og den hengslet drivarmen hvorved den hengslede drivarmen er tilpasset for å innta en første innslått stilling i drivmodulen og en andre aktivert stilling mot en borehulls- eller rørledningsvegg.
Videre omfatter oppfinnelsen en drivmodul til et trekkeverktøy benyttet inne i et borehull og/eller en rørledning, med en hoveddel og en drivarm hengslet til hoveddelen, idet drivarmen har et drivhjul med et girsystem, idet drivmodulen videre omfatter en elektrisk motor for drift av drivhjulet via girsystemet.
Drivmodulen omfatter en fast innvendig tannkrans, en innvendig tannkrans i drivhjulet, en inngående aksel koaksialt plassert i forhold til den faste, innvendige tannkransen og den innvendige tannkransen i drivhjulet, minst ett legeme med utvendig fortanning i inngrep med den faste innvendige tannkransen og den innvendige tannkransen i drivhjulet. Den faste innvendige tannkrans og den innvendige tannkransen i drivhjulet har et ulikt tannantall. Det minst ene legeme med utvendig fortanning drives via den inngående aksel.
Det minst ene legeme med utvendig fortanning kan være en fleksibel fortanning opplagret via et fleksibelt lager mot en bølgegenerator drevet av den inngående akselen, hvorved girsystemet i det komplette drivhjulet utgjør et harmonisk gir.
Det minst ene legeme med utvendig fortanning kan omfatte planethjul i en planethjulholder, idet planethjulholderen er fritt roterbar om sin rotasjonsakse. Den inngående akselen driver et solhjul i inngrep med planethjul. Planethjul er i inngrep med den faste innvendige tannkrans og den innvendige tannkransen i drivhjulet. Girsystemet i det komplette drivhjulet utgjør da et sammensatt episyklisk splittring gir med to ringer der den ene ringen utgjør den faste innvendige tannkrans og den andre ringen utgjør den innvendige tannkransen i drivhjulet.
Planethjul kan ha har likt tannantall langs hele sin bredde.
Den faste innvendige tannkransen og den innvendige tannkransen i drivhjulet kan ha lik innvendig diameter.
Den elektriske motoren kan omfatte en rotor med et anker med en utgående aksel og en pinjong innfestet i den utgående akselen.
Den elektriske motoren kan være er en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet, og idet trekkeverktøyet videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en glattkabels- og/eller fiberoptisk kabel trekkende borehull og/eller rørledning trekkeverktøy med en drivmodul med en hoveddel. En drivarm er hengslet til hoveddelen idet drivarmen har et drivhjul med et girsystem. Girsystemet i det komplette drivhjulet omfatter et innvendig fortannings-girsystem med en fast innvendig tannkrans og en roterende innvendig tannkrans. Den bevegelige innvendige tannkransen den innvendige fortanning og utgjør drivhjulet til trekkeverktøyet. En elektrisk motor for drift av drivhjulet via girsystemet er plassert i den hengslede drivarmen.
En glatt kabel kan i denne sammenheng også være en elektrisk kabel eller en signalkabel.
Med den foreliggende oppfinnelsen kan man benytte en børsteløs motor med høy virkningsgrad, høyt omdreiningstall, lavt dreiemoment, god slitestyrke, god motstand mot fuktproblemer, mulighet for drift i en væske, og som ikke taper effekt og virkningsgrad over tid. Dette muliggjøres ved at det benyttes et girsystemet i det komplette drivhjulet med et innvendig fortannings-girsystem i form av et harmonisk gir, eller et torings sammensatt episyklisk gir med et omsetningsforhold og et utgående dreiemoment som er vesentlig større enn det som er mulig å få til med et vanlig planetgir av samme dimensjon.
Trekkeverktøyet kan videre omfattende en kabelovergang, en batterimodul med ett eller flere batterier for drift av den elektriske motoren, en elektronikkmodul og minst to drivmoduler.
Trekkeverktøyet kan videre omfattende fire drivmoduler og en nesekobling.
Den elektriske motoren kan omfatte en rotor med et anker med en utgående aksel og en pinjong innfestet i den utgående akselen.
Den elektriske motoren kan være en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet, og trekkeverktøyet kan videre omfatte en regulator for den børsteløse motoren.
En elektrisk aktuator kan være tilveiebrakt mellom hoveddelen og den hengslede drivarmen hvorved den hengslede drivarmen er tilpasset for å innta en første innslått stilling i drivmodulen og en andre aktivert stilling mot en borehulls- eller rørledningsvegg.
Trekkeverktøyet kan ha en utvendig diameter mindre enn 40 mm.
Utvekslingsforholdet mellom den elektriske motoren og drivhjulet kan være høyere enn 1:50, og kan være mellom 1:50 og 1:200 eller høyere slik at man kan oppnå en veldig lav giring.
Det innvendig fortannings-girsystemet kan være et harmonisk gir.
Den elektriske motoren kan omfatte en rotor med et anker med en utgående aksel og en pinjong innfestet i den utgående akselen.
Den elektriske motoren kan være en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet, idet trekkeverktøyet videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
Drivmodulens utvekslingsforhold mellom den elektriske motoren og drivhjulet kan være høyere enn 1:50.
Drivmodulens ovale, fleksible, innvendige fortannings-girsystem kan være et harmonisk gir.
Denne oppfinnelsen omfatter et trekkeverktøy med en vippearm, et gir arrangement og et hjul, hvor innvendig fortannings-girsystem er ment å beskrive et harmonisk gir med en fast innvendig fortanning og en bevegelig innvendig fortanning, hvor den bevegelige innvendig fortanning utgjør drivhjulet i trekkeverktøyet.
En drivmodul for et brønnhull bestående av en hoveddel bestående av en drivarm bestående av et drivhjul drevet av en motor via et gir arrangement. Selve drivarmen kan vippes ut fra hoveddel ved hjelp av elektrisk motor eller hydraulisk stempelfunksjon. Vippearmprinsippet er ikke beskrevet i denne oppfinnelsen.
Gir arrangementet mellom motor og hjul består av et vinkelgir, rette gir og til selve hjulet.
Et trekkeverktøy omfatter minst en drivarm.
KORT BESKRIVELSE AV FIGURER
Fig. 1 viser i perspektiv en utførelse av en drivmodul av en trekkeenhet i henhold til denne oppfinnelsen;
Fig. 2 viser drivarmen i perspektiv;
Fig. 3 viser drivmekanismen i drivarmen;
Fig. 4 viser drivhjulet;
Fig. 5 viser drivhjul med sammensatt splittring episyklisk gir i snittvisning;
Fig. 6 viser hjulet med sammensatt splittring episyklisk gir med alle deler i eksplodert visning;
Fig. 7 viser hjulet med sammensatt splittring episyklisk gir med alle deler i eksplodert visning;
Fig. 8 viser drivhjul med harmonisk gir i snittvisning;
Fig. 9 viser hjulet med harmonisk gir med alle deler i eksplodert visning;
Fig. 10 viser hjulet med harmonisk gir med alle deler i eksplodert visning; Fig. 11 viser en utførelse av et trekkeverktøy med 4 drivmoduler.
Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere ved bruk av et splittring, sammensatt episyklisk gir og et harmonisk gir med henvisning til figurene:
Fig. 1 viser i perspektiv en utførelse av en trekke-enhet i henhold til oppfinnelsen. Trekke-enheten omfatter en hoveddel 1 som er holder for en komplett drivarm 2. Komplett drivarm 2 er koblet til hoveddel 1 og kan vippes ut via et hengsel-ledd 3. Fig. 2 viser komplett drivarm 2 som omfatter en bakre armkropp 4, hengslehull 5, drivmekanismen fra fig.3, et komplett drivhjul 6 og en fremre armkropp 7.
Fig. 3 viser drivmekanismen som omfatter en motor 8, et rett gir 9 som er festet til motorens drivaksling som driver rundt et rett gir 10. Rett gir 10 er forbundet til vinkelgir 11 som er opplagret i fremre armkropp 7 (fig.2) via lager 12. Vinkelgir 11 er koblet til vinkelgir 13 som er en del av komplett drivhjul 6.
Motoren 8 roterer rett tannhjul 9 som overfører rotasjon til rett tannhjul 10 som er forbundet til vinkelgir 11 som overfører rotasjon til vinkelgir 13 som overfører rotasjon til komplett drivhjul 6.
Vinkelgir 13 er opplagret via lager 14 opplagret i en aksling 15, som er forbundet til vinkelgir 13, og via fremre arm kropp 7 (fig.2).
Komplett drivhjul 6 omfatter en statisk del 16 som er festet til fremre armkropp 7 (vist i fig.2) via festeskruer 17.
Fig. 4 og 5 viser komplett drivhjul 6 som omfatter et rett vinkelgir 13 som omfatter et solhjul 18 med rett fortanning, en aksling del 19 som er opplagret via lager 20 i drivhjul 21. Vinkelgir 13 omfatter aksling 15 som er opplagret via lager 14 i fremre armkropp 7. Vinkelgir 13 er videre aksielt opplagret via lager 22 i statisk del 16. Planethjul 23 er opplagret via lager 24 i planetholder aksling 25. Planetholderaksling 25 er festet til planetholder-flenser 26. Solhjul 18 er koblet til planethjul 23 som er koblet til innvendig fortanning 27 i statisk del 19 og innvendig fortanning 28 i drivhjul 21. Innvendig fortanning 28 har forskjellig tann tall i forhold til innvendig fortanning 27. Når solhjul 18 roterer planethjul 23 som roterer mot innvendig fortanning 27 som er statisk vil samtidig planethjul 23 rotere mot innvendig fortanning 28 slik at drivhjul 21 roterer i forhold til statisk del 16. Dersom antall tenner er større på innvendig fortanning 28 enn innvendig fortanning 27 vil drivhjul 21 rotere samme retning som solhjul 18. På samme måte dersom antall tenner på innvendig fortanning 27 er større enn innvendig fortanning 28 vil drivhjul 21 rotere motsatt vei i forhold til solhjul 18.
Drivhjul 21 er opplagret via lager 29, statisk del 16 og ytre drivhjuldel 30 som er forbundet til drivhjul 21 via gjenge 31.
Komplett drivhjul 6 blir festet til fremre armkropp 7 via bolter 17 (fig.3) i gjenge hull 32.
Fig. 6 og 7 viser eksplodert visning av komplett drivhjul 6. Vinkelgir 13 omfatter aksling 15, solhjul 18 og aksling 19. Lager 14 blir montert på aksling 15 og i øvre armkropp 7 (fig.3). Lager 20 blir montert i drivhjul 21. Planethjul 23 med lager 24 blir montert på planetholder aksling 25 som igjen blir montert mot innvendig fortanning 28 i drivhjul 21. Lager 29 blir montert på statisk del 16 som blir montert mellom drivhjul 21 og ytre drivhjuldel 30 via gjenge 31. Vinkelgir 13 blir montert mot statisk del 16 via lager 22 hvor solhjul kobles mot planethjul 23 og aksling 19 monteres i lager 20.
I en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan det benyttes et harmonisk gir med et fast ytre drev og et bevegelig ytre drev hvor det bevegelige ytre drevet utgjør, eller er direkte koblet til, drivhjulet i trekkeverktøyet.
Fig. 8 viser et komplett drivhjul 37 som omfatter et vinkelgir 38 som er festet til bølgegenerator 39. Vinkelgir 38 er opplagret aksielt via lager 43 mot statisk del 44. Bølgegenerator 39 er opplagret via lager 40 mot drivhjul 41 og via lager 42 mot fremre armkropp 7. Fleksibel fortanning 45 er opplagret via fleksibelt lager 46 mot bølgegenerator 39. Fleksibel fortanning 45 går mot innvendig fortanning 47 i statisk del 44 og mot innvendig fortanning 48 i drivhjul 41. Drivhjul 41 er opplagret via lager 49, statisk del 44 og ytre drivhjuldel 50 som er forbundet til drivhjul 41 via gjenge 51.
Antall tenner på fleksibel fortanning 45 er mindre enn antall tenner på innvendig fortanning 47 slik at når bølgegenerator 39 roterer vil også fleksibel fortanning 45 rotere motsatt vei. Dersom det er en tann mindre på fleksibel fortanning 45 i forhold til innvendig fortanning 47 vil fleksibel fortanning forflytte seg rundt to tenner mot innvendig fortanning 47 for hver omdreining bølgegenerator 39.
Dersom det er lik antall tenner mellom fleksibel fortanning 45 og innvendig fortanning 47 roteres ikke fleksibel fortanning i forhold til innvendig fortanning 47. Har man derimot for eksempel en tann mer på innvendig fortanning 48 i forhold til fleksibel fortanning 45 vil da drivhjul forflytte seg rundt to tenne for hver omdreining bølgegenerator 39 gjør og i samme retning for bølgegenerator 39.
Fig. 9 og 10 viser eksplodert visning av komplett drivhjul 37. Fleksibelt lager 46 monteres på bølgegenerator 39 og fleksibel fortanning 45 monteres på fleksibelt lager 46. Lager 40 monteres på bølgegenerator 39 og i drivhjul 41 slik at fleksibel fortanning 46 går i inngrep mot innvending fortanning 48. Lager 49 monteres på statisk del 44 som monteres sammen med drivhjul 41 og ytre drivhjul 50 via gjenge 51 slik at fleksibel fortanning går i inngrep mot innvendig fortanning 47. Vinkelgir 38 monteres på bølgegenerator 39 sammen med kile 52 i kilespor 53 og 54 (fig.8) og mot statisk del 44 via lager 43.
Fig. 11 viser et batteridrevet trekkeverktøy som omfatter en kabelovergang 55, en batterimodul 56, en elektronikkmodul 57, fire drivmoduler 58 og en nesekobling 59

Claims (15)

PATENTKRAV
1. Trekkeverktøy benyttet i et borehull eller rørledning til trekking av kabel eller annet utstyr idet trekkeverktøyet omfatter en drivmodul (64) med en hoveddel (1) og en drivarm (2) hengslet til hoveddelen (1), idet drivarmen har et komplett drivhjul (6, 37) med et girsystem og et drivhjul (21, 41) og idet trekkeverktøyet videre omfatter en elektrisk motor (8) for drift av drivhjulet (21, 41) via girsystemet, k a r a k t e r i s e r t v e d at girsystemet i det komplette drivhjulet (6, 37) omfatter;
en stasjonær innvendig tannkrans (27,47);
en innvendig tannkrans (28, 48) i drivhjulet (21, 41);
en inngående aksel koaksialt plassert i forhold til den stasjonære, innvendige tannkransen (27, 47) og den innvendige tannkransen (28, 48) i drivhjulet (21, 41); minst ett legeme med utvendig fortanning i inngrep med den stasjonære innvendige tannkransen (27, 47) og den innvendige tannkransen (28, 48) i drivhjulet (21, 41);
idet den stasjonære innvendige tannkrans (27, 47) og den innvendige tannkransen (28, 48) i drivhjulet (21, 41) har et ulikt tannantall; og
idet det minst ene legeme med utvendig fortanning drives via den inngående aksel.
2. Trekkeverktøy i henhold til krav 1, hvori det minst ene legeme med utvendig fortanning er en fleksibel fortanning (45) opplagret via et fleksibelt lager (46) mot en bølgegenerator (39) drevet av den inngående akselen, hvorved girsystemet i det komplette drivhjulet (37) utgjør et harmonisk gir.
3. Trekkeverktøy i henhold til krav 1, hvori det minst ene legeme med utvendig fortanning omfatter minst ett planethjul (23) i en planethjulholder;
idet planethjulholderen er fritt roterbar om sin rotasjonsakse;
idet den inngående akselen (15) driver et solhjul (18) i inngrep med det minst ene planethjulet (23); og
idet det minst ene planethjulet (23) er i inngrep med den stasjonære innvendige tannkrans (27) og den innvendige tannkransen (28) i drivhjulet (21); og hvorved girsystemet i det komplette drivhjulet (6) utgjør et sammensatt episyklisk splittring gir med to ringer der den ene ringen utgjør den stasjonære innvendige tannkrans (27) og den andre ringen utgjør den innvendige tannkransen (28) i drivhjulet (21).
4. Trekkeverktøy i henhold til krav 3, hvori det minst ene planethjulet (23) har likt tannantall langs hele sin bredde.
5. Trekkeverktøy i henhold til krav et av de foregående krav, hvori idet den stasjonære innvendige tannkransen (27) og den innvendige tannkransen (28) i drivhjulet (21, 41) har lik innvendig diameter.
6. Trekkeverktøy i henhold til et av de foregående krav hvori den elektriske motoren (8) omfatter en rotor med et anker med en utgående aksel og en pinjong (9) innfestet i den utgående akselen.
7. Trekkeverktøy i henhold til et av de foregående krav hvori den elektriske motoren (8) er en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet (6), og idet trekkeverktøyet videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
8. Trekkeverktøy i henhold til et av de foregående krav hvori en elektrisk aktuator er tilveiebrakt mellom hoveddelen (1) og den hengslet drivarmen (2) hvorved den hengslede drivarmen er tilpasset for å innta en første innslått stilling i drivmodulen (64) og en andre aktivert stilling mot en borehulls- eller rørledningsvegg.
9. Drivmodul (64) til et trekkeverktøy benyttet inne i et borehull og/eller en rørledning, med en hoveddel (1) og en drivarm (2) hengslet til hoveddelen (1) idet drivarmen har et komplett drivhjul (6, 37) med et girsystem og et drivhjul (21, 41), idet drivmodulen videre omfatter en elektrisk motor (8) for drift av drivhjulet (21, 41) via girsystemet,
k a r a k t e r i s e r t v e d at drivmodulen omfatter:
en stasjonær innvendig tannkrans (27, 47);
en innvendig tannkrans (28, 48) i drivhjulet (21, 41);
en inngående aksel (15, 52) koaksialt plassert i forhold til den stasjonære, innvendige tannkransen (27, 47) og den innvendige tannkransen (28, 48) i drivhjulet (21, 41);
minst ett legeme med utvendig fortanning i inngrep med den stasjonære innvendige tannkransen (27, 47) og den innvendige tannkransen (28, 48) i drivhjulet (21, 41);
idet den stasjonære innvendige tannkrans (27, 47) og den innvendige tannkransen (28, 48) i drivhjulet (21, 41) har et ulikt tannantall; og
idet det minst ene legeme med utvendig fortanning drives via den inngående aksel.
10. Drivmodul i henhold til krav 9, hvori det minst ene legeme med utvendig fortanning er en fleksibel fortanning (45) opplagret via et fleksibelt lager (46) mot en bølgegenerator (39) drevet av den inngående akselen, hvorved girsystemet i det komplette drivhjulet (37) utgjør et harmonisk gir.
11. Drivmodul i henhold til krav 9, hvori det minst ene legeme med utvendig fortanning omfatter minst ett planethjul (23) i en planethjulholder;
idet planethjulholderen er fritt roterbar om sin rotasjonsakse;
idet den inngående akselen driver et solhjul (18) i inngrep med det minst ene planethjulet (23); og
idet det minst ene planethjulet (23) er i inngrep med den stasjonære innvendige tannkrans (27) og den innvendige tannkransen (28) i drivhjulet (21); og hvorved girsystemet i det komplette drivhjulet (6) utgjør et sammensatt episyklisk splittring gir med to ringer der den ene ringen utgjør den stasjonære innvendige tannkrans (27) og den andre ringen utgjør den innvendige tannkransen (28) i drivhjulet (21).
12. Drivmodul i henhold til krav 11, hvori det minst ene planethjulet (23) har likt tannantall langs hele sin bredde.
13. Drivmodul i henhold til krav et av de foregående krav 9-11, hvori idet den stasjonære innvendige tannkransen (27) og den innvendige tannkransen (28) i drivhjulet (21, 41) har lik innvendig diameter.
14. Drivmodul (64) i henhold til et av de foregående krav 9-12, hvori den elektriske motoren (8) omfatter en rotor med et anker med en utgående aksel og en pinjong (9) innfestet i den utgående akselen.
15. Drivmodul (64) i henhold til et av de foregående krav 9-12, hvori den elektriske motoren (8) er en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet (6), og idet trekkeverktøyet videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
NO20171119A 2017-07-06 2017-07-06 Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy NO344461B1 (no)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20171119A NO344461B1 (no) 2017-07-06 2017-07-06 Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy
GB1918681.6A GB2585725B (en) 2017-07-06 2018-07-04 A pulling tool for use in a wellbore and/or tubing and a propulsion module of a pulling tool
CA3068420A CA3068420A1 (en) 2017-07-06 2018-07-04 A pulling tool for use in a wellbore and/or tubing and a propulsion module of a pulling tool
PCT/NO2018/050176 WO2019009734A1 (en) 2017-07-06 2018-07-04 TENSION TOOL FOR USE IN A DRILLING WELL AND / OR TUBING AND PROPULSION MODULE OF A TRACTION TOOL
CN201880045133.7A CN110945207B (zh) 2017-07-06 2018-07-04 用于井孔和/或管道中的牵拉工具和牵拉工具的推进模块
BR112020000013-2A BR112020000013B1 (pt) 2017-07-06 2018-07-04 Ferramenta de puxamento para uso em um furo de poço ou tubulação e um módulo de propulsão de uma ferramenta de puxamento
US16/628,508 US11168522B2 (en) 2017-07-06 2018-07-04 Pulling tool for use in a wellbore and/or tubing and a propulsion module of a pulling tool
DKPA201901478A DK181026B1 (en) 2017-07-06 2019-12-16 Pulling tool for use in a borehole and/or a pipeline and a propulsion module for a pulling tool
SA520410948A SA520410948B1 (ar) 2017-07-06 2020-01-01 أداة سحب لاستخدامها في بئر و/أو أنابيب ووحدة دفع خاصة بأداة السحب

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20171119A NO344461B1 (no) 2017-07-06 2017-07-06 Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20171119A1 NO20171119A1 (no) 2019-01-07
NO344461B1 true NO344461B1 (no) 2019-12-23

Family

ID=64951169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20171119A NO344461B1 (no) 2017-07-06 2017-07-06 Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11168522B2 (no)
CN (1) CN110945207B (no)
BR (1) BR112020000013B1 (no)
CA (1) CA3068420A1 (no)
DK (1) DK181026B1 (no)
GB (1) GB2585725B (no)
NO (1) NO344461B1 (no)
SA (1) SA520410948B1 (no)
WO (1) WO2019009734A1 (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110017111A (zh) * 2019-04-23 2019-07-16 长江大学 一种连续油管牵引器及其工作方法
NO345947B1 (en) * 2020-06-03 2021-11-08 Well Innovation As Pulling tool
US11236563B1 (en) * 2020-07-30 2022-02-01 Saudi Arabian Oil Company Autonomous downhole tool
US11814914B1 (en) * 2022-06-16 2023-11-14 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tractor drive module

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000046481A2 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 Pes Inc. Downhole tractor
EP2505765A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-03 Welltec A/S Downhole driving unit having a hydraulic motor with a planetary gearing system
NO20160042A1 (no) * 2016-01-08 2017-07-10 Well Conveyor As Glattkabels- og/eller fiberoptisk kabeltrekkende borehull og/eller rørlednings trekkeverktøy og en drivmodul

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3738521C1 (de) * 1987-11-13 1988-12-01 Delta Getriebe Gmbh Planetengetriebe
US5937710A (en) * 1998-04-06 1999-08-17 Teijin Seiki Boston, Inc Harmonic-drive transmission
DE10161493C5 (de) * 2001-12-14 2008-09-18 Micromotion Gmbh Getriebe nach dem Spannungswellen-Prinzip mit Hohlwellen
NO324404B1 (no) * 2005-04-28 2007-10-08 Wellbore Solutions As Anordning ved trekkeverktoy for bruk i undergrunnsbronner
CN201391311Y (zh) * 2009-04-17 2010-01-27 中国石油天然气集团公司 一种自适应变径的推靠装置
CA2891306C (en) * 2012-11-26 2018-05-01 Well Startup 1 As Well runner
JP6030981B2 (ja) * 2013-03-27 2016-11-24 株式会社三共製作所 波動歯車装置
US9157517B2 (en) * 2013-09-16 2015-10-13 Hamilton Sundstrand Corporation Compound harmonic drive
US9322464B2 (en) * 2014-04-02 2016-04-26 Hiwin Technologies Corp. Hollow drive gear reduction mechanism
CN104060960A (zh) * 2014-06-25 2014-09-24 中国石油大学(北京) 一种自扶正式井下牵引装置
CN104775780B (zh) * 2015-03-17 2017-06-06 中国石油天然气股份有限公司 软连接式井下仪器牵引器
CN204627481U (zh) * 2015-03-17 2015-09-09 中国石油天然气股份有限公司 软连接式井下仪器牵引器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000046481A2 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 Pes Inc. Downhole tractor
EP2505765A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-03 Welltec A/S Downhole driving unit having a hydraulic motor with a planetary gearing system
NO20160042A1 (no) * 2016-01-08 2017-07-10 Well Conveyor As Glattkabels- og/eller fiberoptisk kabeltrekkende borehull og/eller rørlednings trekkeverktøy og en drivmodul

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019009734A1 (en) 2019-01-10
GB2585725B (en) 2022-09-28
DK201901478A1 (en) 2020-01-03
CN110945207A (zh) 2020-03-31
CA3068420A1 (en) 2019-01-10
DK181026B1 (en) 2022-10-06
NO20171119A1 (no) 2019-01-07
SA520410948B1 (ar) 2022-07-17
US20200157886A1 (en) 2020-05-21
BR112020000013B1 (pt) 2023-10-10
CN110945207B (zh) 2022-10-21
GB2585725A (en) 2021-01-20
US11168522B2 (en) 2021-11-09
GB201918681D0 (en) 2020-01-29
BR112020000013A2 (pt) 2020-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO344461B1 (no) Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy
NO341849B1 (no) Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy
HK1128074A1 (en) Device for processing foodstuffs
RU2012106622A (ru) Шарнирно-сочлененное запястье робота
NO178276B (no) Rörtraktor
RU2010133240A (ru) Планетарная передача и устройство привода с ее использованием
US3105675A (en) Screw connector for barges or the like
ATE522749T1 (de) Stufenlose getriebeanordnung
CN201552576U (zh) 机器人及其腕和上臂
RU2540226C1 (ru) Зубчатый реверсивный редуктор
US9816503B2 (en) Uniaxial eccentric screw pump
JP6261896B2 (ja) 駆動装置
CN107344346A (zh) 一种多方位长力矩电动扳手
KR101882029B1 (ko) 선박 추진용 동력 전달 장치
WO2012027271A3 (en) Counter rotating drilling system
EP0624232A1 (en) Continuously-variable hydromechanical parallel-type transmission device
RU164586U1 (ru) Устройство для проведения внутрискважинных работ
CN202152837U (zh) 一种液压增速齿轮箱
JP2009191645A5 (no)
NO115045B (no)
JPH02144283A (ja) 船舶推進装置
Huran et al. Hydraulic motor with swinging planetary drive of bevel gears and its force & efficiency calculation
UA10257U (uk) Пристрій для переміщення у грунтовому просторі
UA39224U (ru) Однодизельная пропульсивная установка с двухступенчатой передачей мощности на винТЫ, которые перекрывают друг друга