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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Untertagevorrichtung und insbesondere
eine, die zur Verwendung in Drahtseil- oder Messdrahtanwendungen ausgeführt ist.
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Bei
herkömmlichen
Drahtseil- und Messdrahtvorgängen
wird ein Arbeitsstrang mit unterschiedlichen Werkzeugen an einem
Draht oder einem Kabel, der/das von einer Trommel an der Oberfläche gespult
wird, in die Verrohrung, das Steigrohr oder andere Rohre in einem
Bohrloch herabgelassen. Drahtseil- und Messdrahtvorgänge können aus vielen
Gründen
während
der Inproduktionssetzung, Wartung und Instandhaltung, der Installation
und dem Herausziehen von Untertagegeräten, zur Intervention und für Bohrlochmessungen
durchgeführt werden.
Die meisten Stränge
von Drahtseilwerkzeugen beinhalten eine oder mehrere Vorrichtungen,
die z. B. Daten bezüglich
der Charakteristiken der eingeholten Fluide usw., wie etwa Temperatur,
Salzgehalt usw. von dem Bohrloch sammeln oder andere Funktionen
erfüllen.
Zusätzlich
zum Aufhängen
des Strangs von Werkzeugen kann der Draht oder das Kabel auch als
eine Leitung für
den Strom dienen, den die Werkzeuge erfordern, damit sie ihre Funktionen
in dem Bohrloch erfüllen
können,
und kann Signalkabel zum Befördern
von durch die Untertagesensoren gesammelten Daten zurück an die
Oberfläche umfassen.
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Drahtseilstränge funktionieren
zufriedenstellend in vertikalen und fast vertikalen Bohrungen, jedoch
kommen Probleme auf, wenn sie in Ablenkbohrungen verwendet werden,
denn wenn die Bohrung über
55° hinaus
ablenkt, dringt der aufgehängte Strang
von Werkzeugen nicht mehr zufriedenstellend unter Schwerkraft vor,
da die Reibungskräfte, welche ihn
zurückhalten,
die ihn antreibenden Schwerkraft-Kräfte überschreiten. Außerdem neigt
der Strang dazu, an den röhrenförmigen Verbindungen oder
anderen Stauchungen an der Innenwand der Verrohrung hängenzubleiben.
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US 4,410,051 an Daniel und
US 5,040,619 an Jordan beschreiben
ein System mit Rollen, um die Reibkräfte zwischen dem Gestängestrang
und der Innenwand der Verrohrung zu reduzieren, die Werkzeuge, wie
etwa Bohrungsverrohrungs-Perforationskanonen, ausrichtet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Untertagevorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Bevorzugte Merkmale der Vorrichtung sind in den beigelegten Ansprüchen dargelegt.
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Die
Vorrichtung kann einen Untertageübergang
zum Einschluß in
einen Strang oder ein Werkzeug beinhalten. Das Mittel zur Ausrichtung
der Vorrichtung oder des Übergangs
kann ein exzentrisches Mittel wie etwa ein exzentrisches Gewicht
oder eine exzentrische Form hinsichtlich des Übergangs oder eines Abschnitts
davon sein. Typische exzentrische Ausrichtungsmittel können ein
Ballastmittel, wie etwa ein in dem Übergang exzentrisch positioniertes
Gewicht sein, damit begünstigt
wird, dass der Übergang eine
oder mehrere Ausrichtungen eher als andere übernimmt. Typischerweise sind
die begünstigten Ausrichtungen
diejenigen, bei denen die Beförderungsmittel
mit der Innenfläche
des Bohrlochs in Berührung
stehen. In anderen Ausführungsformen
der Erfindung können
die Mittel zur Ausrichtung des Übergangs
jedoch eine externe Form des Übergangs oder
ein Abschnitt davon sein, z. B. eine Ei- oder eine ovale Form, welche die Ausrichtung
des Übergangs auf
einem breiteren Abschnitt des Übergangs
als auf einem schmaleren Abschnitt, z. B. an den Spitzen des Ovals,
begünstigt.
In dieser Ausführungsform können die
Beförderungsmittel
mit dem breiteren Abschnitt des Übergangs
in Verbindung stehen, so dass sie mit der Bohrlochoberfläche in Berührung gebracht
werden, wenn sich der Übergang
auf dem breiteren Abschnitt davon ausrichtet.
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Vorzugsweise
sind die Räder
oder Rollen in Paaren in einer Seite-an-Seite-Anordnung bereitgestellt und mehrere
Paare von Rädern
oder Rollen sind auf der Vorrichtung oder dem Werkzeug bereitgestellt.
Die Räder
oder Rollen sind typischerweise auf der unteren Fläche des Übergangs
bereitgestellt, d. h. auf der unteren Fläche, wenn sie durch den Ballast
ausgerichtet wurde.
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Die
Vorrichtung kann in ein Werkzeug oder einen Werkzeugstrang gegliedert
werden, kann aber in andere Stränge
eingeschlossen werden, um den Reibwiderstand bezüglich der Bewegung des Werkzeugstrangs
in der Bohrung reduzieren.
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Optional
kann ein Motor in einem separaten Modul in dem Übergangskörper bereitgestellt werden.
Der Motor kann durch eine Batterie, die ebenfalls in einem separaten
Modul in dem Übergang
enthalten ist, betrieben werden.
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Der Übergang,
das Werkzeug oder der Strang, in dem es eingeschlossen ist, kann
einen Vibrator oder Oszillator aufweisen, der typischerweise die
Form eines exzentrischen Rotors aufweisen kann, welcher durch den
Motor gedreht werden kann. Der Motor kann entweder einer von beiden
oder beide Vibratorräder
oder -rollen antreiben und muss nicht beide antreiben, selbst wenn
beide in einer bestimmten Ausführungsform
bereitgestellt sind. Der Vibrator induziert typischerweise Vibrationen
in dem Werkzeugkörper
auf einer gewünschten
Frequenz, die optional variiert werden kann, z. B. durch das Einstellen
der Masse oder Position von Gewichten auf dem Rotor oder seiner
U/min oder durch ein anderes Vibrationsmittel.
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Der Übergang,
das Werkzeug oder der Strang, in dem es eingeschlossen ist, kann
einen Sensor aufweisen, der mit einem Schalter zur Steuerung des
Motors und/oder des Vibrators gekoppelt ist. Die Sensoren können ausgeführt sein,
um eine oder mehrere Charakteristiken des Werkzeugs oder seiner
Umgebung wahrzunehmen. Eine bevorzugte Charakteristik, die der Sensor
erfassen kann, ist die Lage des Übergangs
oder des Werkzeugs. In einer bevorzugten Ausführungsform erfasst der Sensor zum
Beispiel die vertikale Lage des Übergangs
oder des Werkzeugs und sendet dem Motor und/oder dem Rotor ein Signal,
dass sie funktionieren, wenn der Übergangs- oder Werkzeugkörper um
mehr als eine feste Menge über
die Vertikale ablenkt. Dies schaltet den Motor automatisch ein,
um die Räder
und/oder den Vibrator anzutreiben, wenn der Übergang oder das Werkzeug auf
eine Ablenkbohrung stößt, was den
Fortgang des Übergangs
oder des Werkzeugs in dem Bohrloch hinauszuzögern pflegt. Eine typische Ablenkung,
die gewählt
werden kann, um den Sensor zu aktivieren, liegt bei ungefähr 50° bis 75°. Wenn der Übergang
oder das Werkzeug also in einen Bereich des Bohrlochs eindringt,
der um etwa 70° abgelenkt ist,
erfassen die Detektoren die Ablenkung der Lage, und wenn der Übergang
oder das Werkzeug in die Ablenkbohrung eindringt, treibt der Motor
die Räder oder
den Vibrator an, um die Reibung des Übergangs oder des Werkzeugs
gegen die Bohrlochinnenfläche zu
reduzieren und die Möglichkeit
des Zurückhaltens des Übergangs
oder des Werkzeugs auf der Innenfläche des Bohrlochs zu umgehen
oder zu reduzieren.
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Die
Räder oder
Rollen befinden sich vorzugsweise in einem Seite-an-Seite-Verhältnis und sind
so angeordnet, dass sie die Bohrlochinnenfläche an oder sehr nahe an dem
Umfang des Übergangs
oder des Werkzeugs berühren.
Zum Beispiel stehen in bevorzugten Ausführungsformen die Räder nicht
wesentlich über
dem Außenumfang des
Körpers
des Übergangs
oder des Werkzeugs hervor, so dass sie im Wesentlichen mit dem Außenumfang
des zylindrischen Körpers
zusammenfallen. Typischerweise erstrecken sie sich durch Schnitte
der Seitenwände
des Körpers
und folgen der Form des Außendurchmessers
des Körpers
und/oder der Innenfläche des
Bohrlochs. Die Seitenwände
des zylindrischen Körpers
sind typischerweise mit Schlitzen usw. gebildet, von denen aus die
Räder oder
anderen Rollen sehr leicht vorstehen, so dass sie in die Innenfläche des
Bohrlochs eingreifen. In bevorzugten Ausführungsformen stimmen die Schlitze
mit den vorstehenden Abschnitten der Räder oder Rollen sehr nahe überein,
um flache Bereiche zu vermeiden, bei denen der Übergang oder das Werkzeug auf
der Innenfläche
des Bohrlochs ruhen kann, ohne dass er/sie die Bohrlochinnenfläche mit
den Rädern
oder Rollen berührt.
Die in das Bohrloch eingreifenden Flächen der Räder sind typischerweise so
geformt, dass sie der Innenfläche
des Rohrs, durch das der Übergang
gelassen werden wird, entsprechen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Räder
einen großen
Durchmesser auf und sind so angeordnet, dass sie sich durch den
Körper
des Übergangs
an gegenüberliegenden Seiten
erstrecken, so dass sich jedes Rad durch gegenüberliegende Seiten des Körpers erstreckt
und gegenüberliegende
Seiten des Bohrlochs berührt. Größere Räder können gegenüber dem
Bohrloch verschleißfester
sein und können
auch Reibkoeffizienten reduzieren. Typischerweise sind die großen Räder in Paaren
Seite an Seite positioniert, wobei jedes Paar dieselbe Achse durch
den Übergang
aufweist.
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In
den oben genannten Ausführungsformen kann
jedes Rad auf einer zentralen Achse angeordnet sein, um sich durch
die gegenüberliegenden
Seiten des Übergangs
zu erstrecken, so dass ein durchmessergroßes Rad oder ein Seite-an-Seite-Paar
Räder ausreichen
kann. In manchen anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung,
in denen sich die Räder
durch gegenüberliegende
Seiten des Übergangs
erstrecken, werden kleinere Räder
verwendet, wobei sich jedes Rad nur durch eine einzelne Seite erstreckt,
um die Bohrlochoberfläche
an nur einem Punkt zu berühren,
und typischerweise sind Räder
an gegenüberliegenden
Seiten auf unterschiedlichen Achsen und optional an derselben Achsenposition
entlang dem Übergang
montiert, so dass das Achsenmittelstück für ein Strom- oder Datenkabel
bereitgestellt werden kann.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1a und
b eine Seiten- bzw. Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform
einer Vorrichtung sind;
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2 eine
Seitenansicht einer schematischen Anordnung einer zweiten Vorrichtung
ist;
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3 eine
Endansicht einer weiteren Ausführungsform
innerhalb eines Rohrs ist;
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4a eine
Draufsicht der Ausführungsform von 3 ist;
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4b und 4c Schnittansichten
der Ausführungsform
von 3 sind;
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5a,
b, c, d und e Schnitt- bzw. Seitenansichten durch eine vierte Ausführungsform
sind;
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6a und
b eine Schnitt- bzw. Seitenansicht einer fünften Ausführungsform zeigen; und
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7a und
b weitere Ansichten der fünften Ausführungsform
sind.
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Nun
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weist ein Untertageübergang 1 einen
Körper 5 auf, der
an jedem Ende passende Verbindungen 6 aufweist, die in
einen Strang von Drahtseilwerkzeugen zur Bohrungsintervention oder
MWD usw. festgemacht werden sollen. Die Verbindungen können herkömmliche
Muffen- und Zapfenanschlüsse
oder nach Bedarf andere sein. An einem oder beiden Enden ist eine
Gelenkverbindung und/oder ein Drehkopf 7 bereitgestellt,
um das Fortbewegen des Übergangs 1 um
Ecken herum zu erleichtern und zur Ausrichtung in einem Rohr.
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Der
Körper 5 setzt
sich aus einem Außengehäuse 10 mit
mehreren Abteilen zusammen, um jeweils eine Batterie 12,
einen Motor 14, einen Vibrator 15 und einen Sensor 16 zu
enthalten. Das Gehäuse 10 kann
typischerweise aus Stahl gebildet sein und kann einen Bauchabschnitt 10b,
der aus Blei oder einem dichteren Material als das Stahlgehäuse gebildet
ist, das den Körper 10 exzentrisch
beschwert, einschliessen. Dies bewirkt das asymmetrische Beschweren
des Übergangs,
so dass der Bauchabschnitt unter der Schwerkraft natürlich die
niedrigste Position in einer Ablenkbohrung einnimmt.
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Der Übergang
kann, anstatt dass er aus unterschiedlichen Materialien gebildet
wird, um das asymmetrisch beschwerte Gehäuse zu produzieren, einfach
so angeordnet werden, dass er die schwereren Komponenten wie etwa
den Motor, die Batterie usw. verstärkt auf der Bauchseite 10b aufweist,
damit sich das Gewicht auf dieser Seite konzentriert und daher die
asymmetrische Beschwerung induziert, ohne dass ein Gehäuse aus
mehreren Stücken
erforderlich ist.
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Übergänge an der
Ober- und/oder Unterseite des Übergangs 1 schließen Drehköpfe ein,
die dem Übergang 1 das
axiale Drehen relativ zu dem Rest der Bohrgarnitur ermöglichen.
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Der
Bauch 10b des Übergangs 1 weist
zwei Paare Rollen 20 an jedem Ende auf, die jeweils auf Achsen 21 montiert
sind, welche durch den Körper 10 des Übergangs 1 verlaufen.
Die Rollen 20 sind in dem Körper 10 des Übergangs 1 enthalten
und stehen durch Schlitze 22 in dem Bauchabschnitt 10b des
Gehäuses 10 vor,
so dass sie in die Innenfläche der
Verrohrung usw. eingreifen. Die Rollen 20 können so
geformt sein, dass ihr Endprofil mit dem kreisförmigen Querschnittsprofil des
Gehäuses 10 so
eng wie möglich
zusammen passt, und die Rollen 20 sind sehr nahe am Umfang
des Körpers 10 an
der Mittellinie des Bauchabschnitts 10b positioniert, so
dass, wenn der Übergang 1 von
dem Bauchabschnitt 10b ausgerichtet wird, die Rollen 20 mit
der Innenfläche der
Verrohrung usw. in Eingriff gebracht werden und die Berührung zwischen
den Rollen 20 und der Verrohrung automatisch durch das
asymmetrisch beschwerte Gehäuse
des Bauchabschnitts 10b aufrecht erhalten wird.
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Die
Rollen 20 werden typischerweise auf Rollenübergängen 10r getragen,
die Teil des Körpers 10 bilden.
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Da
die Rollen 20 immer mit der Innenfläche der Bohrlochverrohrung
in Ablenkbohrungen in Berührung
gebracht werden, verläuft
der Übergang 1 natürlich entlang
der unteren Fläche
der Ablenkbohrung auf den Rollen 20. Dies minimiert den
Widerstand gegenüber
der Fortbewegung des Übergangs 1 durch
die Verrohrung. Da die Rollen 20 nur sehr wenig durch die
Schlitze 22 in dem Gehäuse 10 vorstehen,
welches sich bündig
gegen die Seiten der vorstehenden Abschnitte der Räder erstreckt,
gibt es keine flachen Bereiche des Übergangs 1 des äußeren Gehäuses 10,
auf denen er auf der Innenfläche der
Bohrlochverrohrung zu ruhen kommt, mit der Ausnahme des Bereichs
zwischen den Paaren von Rollen 20.
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Da
der asymmetrisch beschwerte Bauchabschnitt des Übergangs stets den Übergang 1 ausrichtet,
so dass die Rollen 20 in die Innenfläche der Bohrlochverrohrung
eingreifen, mäßigt dies
die Möglichkeit,
dass es den Rollen 20 missglückt, in die Innenfläche der
Bohrlochverrohrung einzugreifen, z. B. dadurch, dass der Übergang 1 auf
einem flachen Bereich außer
Berührung
mit den Rollen 20 ruht.
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In
stark abgelenkten Bohrungen (d. h. über 65° bis 70°) aktiviert ein optionaler Neigungssensor 16 den
optionalen elektrischen Motor 14, um eine oder beide der
Rollen 20 zu betreiben, und einen optionalen Vibrator 15,
der in der Bohrgarnitur angeschlossen ist. Der elektrische Motor 14 kann
optional durch die bordseitige Batterie 12 batteriebetrieben werden
oder kann durch eine elektrische Leitung in Kombination mit dem
Drahtseil oder abgesenkt entlang diesem von der Oberfläche betrieben
werden. Ein Hydraulikmotor kann den elektrischen Motor ersetzen
und kann über
Fluid von einer Hydraulikleitung von der Oberfläche versorgt werden.
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Der
Vibrator 15 beinhaltet einen exzentrischen Rotor, der durch
den Motor 16 auf einer Anzahl von unterschiedlichen Frequenzen
gedreht wird, die durch eine Bedienungsperson entweder von der Oberfläche her
oder durch das Einstellen der erforderlichen Vibrationsfrequenz
an dem Übergang 1, bevor
er von der Oberfläche
gestartet wird, spezifiziert werden können. Die Vibration des Übergangs 1 ist
dabei behilflich, den Reibwiderstand gegenüber Bewegung durch die Verrohrung
zu überwinden
und kann den Übergang
oder den Strang, in dem er festgemacht ist, davon befreien, an Stauchungen
oder Futterrohren usw. auf der Innenfläche der Bohrlochverrohrung
hängenzubleiben.
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Der
Motor kann als Alternative dazu oder zusätzlich die Rollen 20 direkt
in einer Vorwärts-
oder Rückwärtsrichtung
antreiben. Zu diesem Zweck wird typischerweise ein Getriebe (nicht
gezeigt) von herkömmlicher
Ausführung
bereitgestellt. Mit den Rädern
oder Rollen kann der Übergang
in Bohrlöcher vordringen,
die um bis zu ungefähr
75–80° abgelenkt sind.
Durch das zusätzlich
Bereitstellen eines Motor und/oder Vibrators kann der Übergang
in Bohrlöcher vordringen,
die um bis zu ungefähr
87° abgelenkt sind.
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2 zeigt
eine abgewandelte Ausführungsform,
bei welcher der Motor in einem separaten Verbindungsübergang
bereitgestellt ist.
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3 und 4 zeigen eine End- bzw. Seitenansicht eines
weiteren Übergangs 100,
der keinen zusätzlichen
Ballast aufweist, sondern oval geformt ist (siehe Endansicht von 3),
so dass der Übergang 100 einen
Bauchabschnitt 100b und einen gegenüberliegenden Rückenabschnitt 100c,
die sich auf einem breiteren Radius des Übergangs 100 befinden, und
gegenüberliegende
Seitenabschnitte 100s mit einem schmaleren Radius aufweist.
Die Räder 120 sind
in zwei Sätzen
von Seite-an-Seite-Paaren
angeordnet, wobei jedes Paar auf einer gemeinsamen Achse 121 montiert
und über
eine Abstreiferdichtung optional abgedichtet ist, wobei die Achse
zwischen den Seitenabschnitten 100s verläuft und
mittels eines Zapfens 121p gesichert ist, so dass die Spitzen der
Räder 120t sich
zu den offenen Stellen in den Rücken-
und den Bauchabschnitt 100b bzw. c hin und durch diese
hindurch erstrecken. Das Erstrecken der Räder durch die Wände des Übergangs 100 ergibt zwei
Landezonen auf dem Umfang des Übergangs 100,
wo er ausgewogen und stabil ist. Die Räder 120 stehen nur
sehr gering durch die offenen Stellen vor und sind so profiliert,
dass sie der Form der internen Wand des Bohrlochs W, wie oben beschrieben,
folgen.
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Wenn
sich der Übergang 100 in
dem Bohrloch W befindet, neigt die ovale Form dazu, den Übergang 100 aus
dem Gleichgewicht zu bringen, wenn er auf seinen Seitenabschnitten 100s ruht,
weil diese einen schmaleren Radius und daher einen schmaleren mit
dem Bohrloch W in Berührung
stehenden Oberflächenbereich
als der Rückenabschnitt 110c und
Bauchabschnitt 100b aufweisen. Sollte der Übergang 100 auf
einem der Seitenabschnitte 100s ruhen, neigt er deshalb
dazu, das Gleichgewicht auf den Spitzen 120t der Räder 120,
die sich durch den Bauch- und Rückenabschnitt 100b bzw.
c erstrecken, umzukippen. In dieser Konfiguration berühren die Spitzen 120t der
Räder 120 den
Innenabschnitt des Bohrlochs W, und der Übergang 100 hält sein
Gleichgewicht in dieser Ausrichtung, so dass die Räder den Übergang
antreiben oder lediglich drehen können, um die Reibung, die den
Durchgang des Übergangs durch
das Bohrloch hinauszögert,
zu reduzieren.
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Es
sei bemerkt, dass der Übergang 100 nicht oval
sein muss und mit anderen Formen, die ausgeglichener in einer Ausrichtung
als einer anderen sind, z. B. reguläre Formen, die an den Seiten
oder anderenorts Vorsprünge
aufweisen, um Bereiche mit niedrigem Oberflächenbereich zur Berührung des
Bohrlochs zu schaffen, gute Ergebnisse erzielt werden.
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Typischerweise
sind die Räder
oder Rollen zu dem Abschnitt des Übergangs zugehörig, der
das Bohrloch in der ausgeglichenen Ausrichtung berührt und
der typischerweise einen größeren Oberflächenbereich
oder eine Anzahl an Vorsprüngen
aufweist (wie etwa Räder),
die mit Zwischenraum angeordnet sind und zwischen denen der Übergang
leichter das Gleichgewicht halten kann.
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Es
sei auch bemerkt, dass der Übergang
gar nicht betrieben werden muss und dass die Bereitstellung von
einem oder mehreren unintelligenten Übergängen mit einfachem Aus-dem-Gleichgewicht-Bringen
und nicht angetriebenen Rädern
in einer Bohrgarnitur den Durchgang des Strangs durch weniger abgelenkte
Bohrungen erleichtern kann.
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5 zeigt eine vierte Ausführungsform
eines Übergangs 200 mit
einem im Wesentlichen gerundeten Körper 205, durch den
sich 8 Räder
oder Rollen erstrecken. Die Rollen 220–227 sind auf einer einzigen
Achse angeordnet und erstrecken sich durch eine Seitenwand auf einem
abgeflachten Bereich auf der Oberseite oder Unterseite des Übergangs,
um das Bohrloch an nur einer Position zu berühren. Jede Rolle (z. B. 220)
weist ein Paar Räder auf
und ist typischerweise (aber nicht unbedingt) über oder unter einer anderen
Rolle (z. B. 221) angeordnet, so dass Gruppen von 2 Rollen
an 4 Positionen A/B/C/D entlang der Achse des Übergangs 200 bereitgestellt
sind. Axial anliegende Rollen sind hinsichtlich einander um 90° versetzt,
so dass die Räder bei
A und C nacheinander ausgerichtet sind und sich jeweils durch die
oberen und unteren Flächen
des Übergangs 200 erstrecken
und die Räder
bei B und D ähnlich
nacheinander ausgerichtet sind, jedoch um 90° zu jenen bei A und C angeordnet
sind, um sich durch die Seitenflächen
des Übergangs 200 zu
erstrecken.
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Die
Bereitstellung von kleineren Rädern,
die sich nur durch eine Fläche
des Übergangs 200 erstrecken,
ermöglicht
einen axialen Durchgang durch das Zentrum des Übergangs für ein Strom- oder Datenkabel 230.
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Die
versetzten Räder
erhöhen
die Wahrscheinlichkeit, dass einige der Räder in das Bohrloch eingreifen,
und machen es weniger ausschlaggebend, dass ein Ausrichtungsmittel
in dieser Ausführungsform
der Erfindung vorhanden sein muss. Daher können Ausführungsformen wie diese hier
gerundete Übergangskörper aufweisen,
so dass sie besser in kleinere Bohrungsrohre passen können.
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Es
können
jedoch optional Ausrichtungsmittel, zum Beispiel in der Form von
exzentrischen Gewichten oder Formen in oder auf dem Übergangskörper, mit
dieser Ausführungsform
bereitgestellt werden.
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Drehköpfe 250 können bereitgestellt
werden, um zu ermöglichen,
dass sich der Übergang
auf seiner Achse relativ zu dem Rest des Strangs S und dem Innenkörper des
Drehkopfs dreht, und die Drehköpfe 250 können optional
eine hohle Bohrung aufweisen, um den Durchgang des Kabels 230 zu
ermöglichen.
Optional können
Lager, Dichtungen und Schmierkanäle
usw. bereitgestellt werden. Ein Gegendrehrohr 260 schließt an den
Innenkörper
des Drehkopfs an, um statisch zu bleiben, während der Übergangskörper 200 um ihn herum
schwenkt, um zu verhindern, dass sich das Kabel 230 verdreht.
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6 und 7 zeigen
eine weitere Ausführungsform
eines Übergangs 300 mit
einem exzentrisch geformten Körper 305 mit
4 Rollen 320–323, wobei
jede auf einer separaten Achse 320a–323a montiert ist
und jede 2 Räder
aufweist, die sich durch die abgeflachten Bereiche der oberen und
unteren Wände
des Übergangs 300 erstrecken.
Die Rollen 320 und 321 sind in einem Paar jeweils
an der Oberseite und Unterseite des Übergangs montiert, wie auch
die Rollen 322 und 323, jedoch sind die Letztgenannten
axial mit Zwischenraum von den Rollen 320 und 321 entlang
dem Übergangskörper angeordnet.
Diese Anordnung ermöglicht
den Durchgang eines Gegendrehrohrs oder Gerätekörpers 360 und eines
Kabels 330 für
Daten und/oder Strom, wie für
die Ausführungsform
von 5 beschrieben. Der Übergang 300 weist
optional auch Drehköpfe 350,
Dichtungen und Lager auf, wie in der Ausführungsform von 5 beschrieben.
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Gemeinsam
mit einigen anderen beschriebenen Ausführungsformen sind die Räder auf
den Rollen 320–323 so
geformt, dass sie der Kontur der Außenfläche des Übergangkörpers 305 und der
Innenfläche
des Bohrlochs eng folgen und dadurch bei der Ausrichtung des Übergangs 300 nach
den Rädern
an der Oberseite oder Unterseite des Übergangs 300 behilflich
sind. Dies macht den Übergang auch
stabiler, während
er auf den Rädern
ruht, und wird wahrscheinlich nicht umkippen, so dass die Räder ihren
Eingriff in die Innenfläche
des Steigrohrs lösen
und der Reibwiderstand gegenüber
der Vorwärtsbewegung
zunimmt.
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Der
axiale Durchgang kann jede beliebige Art von verlängertem
Element, wie etwa Strom- oder Datenkabel oder Wickelrohr oder einfach
Steuerdrähte
für weiter
unten am Strang befindliche Werkzeuge unterbringen.
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Abwandlungen
und Verbesserungen können eingeschlossen
werden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen wird. Zum
Beispiel ist der Vibrator oder Oszillator typischerweise ein Motor,
der exzentrische Gewichte dreht. Das exzentrische Gewicht kann eingestellt
werden, um die unterschiedlichen Gesamtbohrgarniturgewichte entweder
unter Verwendung einer anderen Masse an exzentrischem Gewicht oder
unter Einstellung seiner Position zu berücksichtigen. Der Motor kann
elektrisch oder hydraulisch betrieben werden. Der Vibrator oder
Oszillator kann als Alternative eine hammerartige Vorrichtung sein,
die eine Oszillation der Art mit Stoßwirkung bereitstellt, und
kann auf ähnliche
Weise elektrisch oder hydraulisch betrieben werden. Die dem Werkzeug
zugeführten
Oszillationen können
somit axial, transversal oder radial sein und können so eingestellt werden,
dass sie auf einer erwünschten
Frequenz und/oder Amplitude sind, die optional während des Betriebs des Übergangs
oder des Werkzeugs geändert
werden kann. Dies bewirkt statische Reibung, um die dynamische Reibung
zu reduzieren, und induziert eine absteigende Bewegung des Übergangs
in dem Bohrloch.