NO20101740A1 - Bronnboringsinstrumenter som benytter magnetiske bevegelsesomformere - Google Patents

Abstract

Et retningsboringssystem, en borehammer og en fluidstrømningstelemetrimodulator benytter et flertall av magneter anordnet for å omdanne rotasjonsbevegelse til frem- og tilbakegående lineær bevegelse. Forskjellige motortyper kan tilveiebringe rotasjonsbevegelse til en del av magnetene og forskjellige forbindelser og andre anordninger kan bevirke styring eller operasjon av en modulatorventil. En torsjonsborehammer bruker et flertall av magneter anordnet for å omforme frem- og tilbakegående lineær bevegelse til frem- og tilbakegående rotasjonsbevegelse. En motor og forbindelse driver den lineære bevegelige del av magnetene, og den roterende del tilveiebringer torsjonsstøt som treffer den lineære bevegelige del av magnetene.

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

Område for oppfinnelsen

[0001]Oppfinnelsen angår generelt området for magnetiske bevegelses-omformere. Mer nøyaktig, angår denne oppfinnelse bruk av en anordning som konverterer rotasjonsbevegelse til aksial bevegelse ved magnetisk interaksjoner, og anvendelser av slike anordninger i brønnboringsinstrumenter.

Bakgrunnsteknikk

[0002]Brønnboringsboring og vedlikeholds-instrumentering innbefatter perkusjonsanordninger. Perkusjonsanordninger innbefatter bore-"hammere" som konverterer strømning av borefluid eller rotasjonsbevegelse til frem- og tilbakegående lineær bevegelse for å bevirke at en hammerkrone eller lignende anordning treffer bunnen av brønnboringen. Slagbevegelsen forårsaker i det minste delvis at brønnboringen forlenges. Se, f.eks., US-patent nr. 4,958,690 utstedt til Cyphelly. Anordningen omtalt i Cyphelly '690-patent konverterer strømning av borefluid til frem- og tilbakegående lineær bevegelse.

[0003]Typisk frem- og tilbakegående bevegelsesanordninger benytter eksentrisk rotasjon, f.eks. kamaksler eller bruker variasjoner i hydraulisk strømning for å få stempelet til å gå frem og tilbake som så tilveiebringer den frem- og tilbakegående utgang direkte. Frem- og tilbakegang kan genereres uten noen fast overflate som kommer i kontakt med en annen fast overflate. Én av ulempene iboende i frem- og tilbakegående (resiproserende) bevegelsesanordninger er at vibrasjon fra anordningen er ledet til andre støttende elementer forbundet med anordningen, f.eks. partier av en boreverktøysammenstilling (verktøy-"streng"). Slik vibrasjon kan være skadelig, spesielt når det er sensitive elektroniske anordninger lokalisert nær den frem- og tilbakegående anordning, som vanligvis er tilfellet med verktøy slik som retningsboringssammenstillinger og logging-under-boring ("LWD") verk-tøy. Hammerboringer, slik som den som er omtalt i Cyphelly '690-patent har også typisk høyt fluidtrykktap forbundet med seg, som kan begrense brønnborings-dybden som de kan benyttes med når man ser på de totale systemfluidtrykktap.

[0004]En annen anordning for å generere frem- og tilbakegående lineær bevegelse fra rotasjonsbevegelse er beskrevet i internasjonal patentsøknad-publikasjon nr. WO 2006/065155 innlevert av Pfahlert.

Det fortsetter å være et behov for frem- og tilbakegående bevegelseanordninger som kan benyttes med brønnboringsinstrumentering

Sammenfatning av oppfinnelsen

[0005]Et retningsboringsapparat i henhold til et aspekt av oppfinnelsen innbefatter et hus utformet for å koples til en borestreng. Et flertall av magneter er anbrakt i huset og er utformet for å konvertere rotasjon til frem- og tilbakegående bevegelse. Magneten er utformet for å overføre støt til huset ved den resiproserende bevegelse. En motor er koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav. Et styresystem er utformet for å operere motoren slik at støtene skjer når huset er i en valgt rotasjonsorientering.

[0006]Et retningsboreapparat i henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen innbefatter et hus utformet for å koples til en borestreng. Et flertall av magneter er anbrakt i huset og utformet for å konvertere rotasjon til resiproserende bevegelse. Magneten er utformet for å bevirke lateral forlengelse av en anordning fra en senterakse av huset ved den resiproserende bevegelse. En motor koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav. Et styresystem er utformet for å operere motoren slik at forlengelsen skjer når huset er i en valgt rotasjonsorientering.

[0007]En fluidstrømningstelemetri-modulator i henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen innbefatter et hus utformet for å koples til en instrumentstreng. Et flertall av magneter er anbrakt i huset og er utformet for å konvertere rotasjon til resiproserende bevegelse. En motor koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav. En ventilspindel koplet til en resiproserende del av magnetene. Et styresystem utformet for å operere motoren slik at ventilspindelen er forlenget mot et ventilsete ved valgte tider for å modellere en strømning av fluid gjennom ventilsetet. En fremgangsmåte for retningsboring i henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen innbefatter rotering av en første magnetsammenstilling på innsiden av en borestreng. Den første magnetsammenstilling er operativt forbundet med en andre magnetsammenstilling. De første og andre magnetsammenstillinger er utformet for å konvertere rotasjonen til resiproserende bevegelse av den andre magnetsammenstilling. Den resiproserende bevegelse er koplet til minst ett styreelement forbundet med borestrengen. Rotasjonen er utført slik at det i det minste ene styreelement er aktuert når borestrengen er i en valgt rotasjonsorientering.

[0008]En fremgangsmåte for å påføre resiproserende torsjon til en borestreng i henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen innbefatter lineær resiprosering av en første magnetsammenstilling. En andre magnetsammenstilling er benyttet for å konvertere den lineære resiprokasjon av den første magnetsammenstilling til resiprokasjonsrotasjon av den andre magnetsammenstilling. Den andre magnetsammenstilling er benyttet for å påføre torsjonskraft på borestrengen ved endepunkter av den resiproserende rotasjon.

[0009]Andre aspekter og fordeler med oppfinnelsen vil fremkomme fra den følgende beskrivelse og de vedføyde kravene.

Kort beskrivelse av tegningene

[0010]Fig. 1A viser en borerigg og tilhørende utstyr som borer en brønnboring gjennom underoverflate-fjellformasjoner.

[0011]Fig. 1 viser et eksempel på et retningsborings-styresystem som benytter en magnetisk bevegelsesomformer.

[0012]Fig. 2 viser en eksempelambolt for systemet vist i fig. 1.

[0013]Fig. 3 viser en eksempelskyttel for systemet vist i fig. 1.

[0014]Fig. 4 viser et eksempel av en skytteldrivhylse.

[0015]Fig. 5 viser et annet eksempel på et styresystem.

[0016]Fig. 6 viser et eksempel på en skyttel benyttet i systemet i fig. 5.

[0017]Fig. 7 viser et annet eksempel av et styresystem.

[0018]Fig. 8 viser et annet eksempel av et styresystem.

[0019]Fig. 9 viser et eksempel på en skyttel for systemet i fig. 8.

[0020]Fig. 10 viser et gir benyttet for å drive skyttelen i fig. 8 ved relativ rotasjon.

[0021]Fig. 11 viser et annet eksempel på et styresystem.

[0022]Fig. 12 viser et annet eksempel på et styresystem.

[0023]Fig. 13 viser et eksempel på en boremotor som innbefatter en aksial støtgenerator som benytter en magnetisk bevegelsesomformer.

[0024]Fig. 14 viser en eksempelfluidstrømningsmodellerings-telemetrisender.

[0025]Fig. 15 og 16 viser et eksempel på en magnetisk torsjonshammer.

[0026]Fig. 17 viser en eksempelmagnetisk bevegelsesomformer innbefattende en elektrisk generator forbundet med denne.

[0027]Fig. 18 viser et annet eksempel på et retningsborings-styresystem som benytter en magnetisk skyttel.

Detaljert beskrivelse

[0028]Fig. 1A viser et brønnboringssystem for å illustrere mulig bruk av eksempel-anordninger i henhold til de forskjellige aspekter av oppfinnelsen. I fig. 1A, løfter en borerigg 24 eller lignende løfteanordning opp en ledning kalt en "borestreng 20" innen en brønnboring 18 som bores gjennom underoverflate-fjellformasjoner 11. Borestrengen 20 kan være sammenstilt ved å skrukople sammen ende-til-ende av et antall av segmenter ("rørlengder") 22 til borerør. Borestrengen 20 kan innbefatte en borkrone 12 ved sin nedre ende. Når borkronen 12 er aksialt presset inn i formasjonen 11 ved bunnen av brønnboringen 18 ved vekten av borestrengen 20, og når borkronen 12 er rotert ved utstyr (f.eks. toppdrift 26) på boreriggen 24 som roterer borestrengen 20, bevirker slik pressing og rotasjon at borkronen 12 aksialt forlenger seg ("nedover") i brønnboringen 18. Den nedre enden av borestrengen 20 kan innbefatte, ved en valgt posisjon over og nær borkronen 12, et retnings-boringsstyringssystem 10 i henhold til forskjellige aspekter av oppfinnelsen og som vil forklares ytterligere nedenfor. Nær sin nedre ende av borestrengen 20 kan det også innbefattes et logging-under-boring ("LWD") -instrument 14. Retningsboringssystemet 10 vil ytterligere forklares med referanse til fig. 1 til og med 10. En telemetrienhet 16 kan innbefatte både elektromagnetiske (eller optiske) signaltelemetri-anordninger og fluidstrømnings-modelleringstelemetrianordninger (ikke vist separat i fig. 1 A) for å kommunisere kommandoer fra overflaten og for å kommunisere målinger gjort av LWD-instrumentet 14 til overflaten. Kommandoer og signaler fra LWD-instrumentet kan være benyttet i noen eksempler for å operere et styresystem (120 i fig. 1, forklart nedenfor) i retningsboringssystemet 10.

[0029]Under boring av brønnboringen 18, løfter en pumpe 32 borefluid ("slam") 30 fra en tank 28 eller grop og slipper ut slammet 30 under trykk gjennom et slamrør 34 og fleksibel ledning 35 eller slange, gjennom toppdriften 26 og inn i en indre passasje (ikke vist separat i fig. 1) på innsiden av borestrengen 20. Slammet 30 går ut av borestrengen 20 gjennom løp eller dyser (se fig. 1) i borkronen 12, hvor det så avkjøles og smører borkronen 12 og løfter boreavskjæringer (kaks) gene-rert av borkronen 12 til jordens overflate. I noen eksempler kan signalet fra LWD-instrumentet 14 være overført til telemetrisenderen (ikke vist separat i fig. 1 A, se fig. 14) i telemetrienheten 16 som modellerer strømningen av slammet 30 gjennom borestrengen 20. Slik modellering kan forårsake trykkvariasjoner i slammet 30 som kan detekteres ved jordens overflate ved en trykkomformer 36 koplet ved en valgt posisjon mellom utløpet av pumpen 32 og toppdriften 26. Signaler fra omformeren 36, som kan være elektrisk og/eller optiske signaler kan f.eks. være overført til en opptakerenhet 38 for dekoding og tolkning ved å benytte teknikker som er velkjent på fagområdet. De dekodede signaler svarer typisk til målinger gjort av én eller flere av sensorene (ikke vist separat) i LWD-instrumentet 14. Et eksempel på en slamstrømningsmodulator vil forklares under med referanse til fig. 14.

[0030]Det vil forstås av de som er faglært på området at toppdriften 26 kan være erstattet i andre eksempler av en svivel, rotasjonsrør (kelly), kelly-bushing og rota-sjonsbord (ingen vist i fig. 1A) for å rotere borestrengen 20 idet en trykkforseglet passasje tilveiebringes gjennom borestrengen 20 for slammet 30. Følgelig, er oppfinnelsen ikke begrenset i område til bruk med toppdrift-boresystemer. Det skal snart forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til bruk med segmenterte røroverføringssystemer. Det er innen området av den foreliggende oppfinnelse å overføre anordninger inn i og ut av en brønnboring ved å benytte kveilet rør og oppfinnelsen kan være benyttet i hver av sine aspekter med slik kveilet rør. Et eksempel på et retningsboringssystem som benytter magneter for å overføre rotasjonsbevegelse til resiproserende lineær bevegelse er vist tverrsnitt i riss i fig. 1. Systemet 10 kan være anbrakt i et hus 114 som er konfigurerbart for å koples til borestrengen (20 i fig. 1 A). For eksempel, kan huset 114 innbefatte gjengede forbindelser på sine langsgående ender. Huset 114 kan være laget for eksempel av høystyrke, ikke-magnetisk metall-legering slik som monel, rustfritt stål eller INCONEL (et registrert varemerke for Huntington Alloys Corporation, Huntington, WV). Én av de gjengede forbindelser, vist ved 116 ved en langsgående ende av huset 114 kan være utformet for å skrubart oppta borkronen 12. Borkronen 12 i det foregående eksempel kan være asymmetrisk i sine boreegenskaper. For eksempel kan borkronen 12 innbefatte en side eller omkretslig segment slik som det ene som vist ved 12A som er mindre effektivt ved boring gjennom underoverflate-formasjoner enn en annen side eller omkretslig segment vist ved 12B. "Effektivitet" kan være definert som en hastighet som ved hvilken borkronen vil penetrere en spesiell fjellformasjon for en valgt aksial kraft på borkronen, en valgt borefluidstrømningshastighet og en valgt rotasjonshastighet. Slike asymmetriske boreegenskaper kan f.eks. oppnås ved å ha forskjellige antall av kutteelementer (f.eks. tenner eller polykrystallin diamantkompakte kuttere), forskjellige festevinkler for kutteelementene eller forskjellige mekaniske egenskaper for kutteelementene. For formål med å forklare det foreliggende eksempel og flere eksempler som følger, kan side eller segment 12A være referert til som den "mindre aggressive kutteside" til borkronen 12, og den andre side eller segment 12B kan være referert til som den "mer aggressive kutteside". Under boreoperasjoner kan borkronen 12 være rotert og aksialt presset som forklart ovenfor med referanse til fig. 1A. Borefluid (30 i fig. 1A) er samtidig pumpet gjennom borestrengen (20 i fig. 1A) og inn i en sentral passasje 124 i huset 114. Borefluid kan så gå ut av borkronen 12 gjennom løp eller dyse 12C av typen kjent på fagområdet.

[0031] Den sentrale passasje 124 kan være definert ved et rør eller ledning 129 anbrakt vesentlig koaksialt med huset 114. Ledningen 129 når således anbrakt vil også danne et ringformet rom 127 mellom ledningen 129 og den ytre vegg av huset 114. Det ringformede rom 127 kan innbefatte deri en hydraulisk motor, slik som en positiv fortrengningsmotor som består av en stator 126, festet til det ytre av ledningen 129 og en rotor 128 anbrakt utvendig av statoren 126. Et styresystem 120, slik som en mikrobasert kontroller, styrer automatisk operasjon av en ventil 122, slik som en solenoidoperert ventil. Ventilen 122 mottar borefluidet inne i det ringformede rom 127 ved passende operasjon av kontrolleren 120 slik at borefluid som beveger seg gjennom borestrengen (20 i fig. 1 A) vil operere den hydrauliske motor (stator 126 og rotor 128). Borefluid slått ut fra den hydrauliske motor

kan forlate det ringformede rom 127 gjennom en passende dyse eller port 118.

[0032]Rotoren 128 kan være rotasjonsmessig koplet gjennom en passende rotasjonskopling 131 til en drivhylse 130. Drivhylsen 130 er vist i skrått riss i fig. 4, og er koplet til en magnetbevegelse-omformer (forklart nedenfor) for å bevirke at en del av denne roterer tilsvarende rotor 128. Således kan en roterende del av den magnetiske bevegelsesomformer være selektivt rotert ved passende operasjon av ventilen 122. Styresystemet 120 kan være i signalkommunikasjon med visse sensorer (ikke vist separat) i LWD-instrumentet (14 i fig. 1 A) for å bestemme den geodetiske orientering av retningsboringssystemet 10 så vel som den geodetiske banen til brønnboringen (18 i fig. 1A). Selv om betegnelsen "LWD" vanligvis er benyttet for å referere til boresystem-komponenter som inneholder formasjons-evalueringssensorer (retningssenorene) er vanligvis funnet i en del av boresystemet referert til som MWD (måling-under-boring) -system og kan også inneholde et pulstelemetrisystem for oppover-overføring av alle LWD-data og retningsinformasjonen fra inklinometerne og magnetometerne i MWD-systemet, LWD er benyttet som forkortelse i den foreliggende beskrivelse for enkelthets skyld. Som det vil forklares ytterligere nedenfor, kan operasjon av visse komponenter i retningsboringssystemet 10 bevirke forandring i brønnboringsbanen.

[0033]Drivhuset 130 er rotasjonsmessig koplet til en roterende del av den magnetiske bevegelsesomformer. Den magnetiske bevegelsesomformer innbefatter en skyttel 134 og en ambolt 132. Ambolten 132 kan være anbrakt på den ytre overflate av ledningen 129 slik at ambolten 132 er tvunget til å bevege seg langsgående. Når skyttelen 134 er rotert, samarbeider magneter (anordnet deri som vist fig. 3) med magneter på ambolten 132 (anordnet som vist i fig. 2) slik at ambolten 132 beveger seg langsgående frem og tilbake langs ledningen 129. Som vist i fig. 3 kan skyttelen innbefatte et flertall av magneter 134A utformet som langstrakte, bueformede segmenter som når sammenstilt danner en ringformet sylinder. Magnetene 134A kan være vekslende langsgående polarisert slik at motsatte poler til enhver av magnet 174A er ved motsatte langsgående ender derav. Det beskrevne eksempel viser kun et bevegelsesomformertrinn for illustrasjonsklarhet - Det kan være flere enn ett bevegelsesomformertrinn eller et flertall av ringer av magneter i andre implementasjoner. Et eksempel på ambolten 132 er vist i skrått riss i fig. 2. Ambolten 132 kan innbefatte en generell sylindrisk senterseksjon 132B, som kan være formet fra et ikke-magnetisk materiale slik som rustfritt stål. Langsgående ender av senterseksjonen 132B kan innbefatte anbrakt derpå et flertall avomkretslig anordnede, vekslende polariserte magneter 132A. Magnetene 132A kan være i formen av omkretslige segmenter med en skive som vist i fig. 2, og kan være polarisert perpendikulært til planet av segmentene.

[0034]Med magneter i skyttelen og ambolt anordnet som vist i fig. 3 og fig. 2, når skyttelen 134 er rotert (ved motoren i fig. 1), frastøter vekslende de magnetiske felt indusert ved magnetene 134A motsatte sider av magnetene på ambolten (fig. 2). På denne måte er rotasjonsbevegelse av skyttelen 134 konvertert til resiproserende lineær bevegelse av ambolten 132.

[0035]Ved å gå til fig. 1, kan, når ambolten 132 når en langsgående bevegelses-ende, et støt være påført huset 114 og derved borkronen 12. Det kan være ønskelig å innelukke magnetene i ambolten i et sterkt ikke-magnetisk materiale slik som rustfritt stål, monel eller det tidligere beskrevne INCONEL-legering for å muliggjøre at ambolten 132 støter mot huset 114 uten å ødelegge magnetene.

[0036]Det kan også være ønskelig å bruke, for det magnetiske materiale for magnetene i både skyttelen 134 og ambolten 132, magnetisk materiale slik som samarium-kobolt eller neodym-jern-bor for å tilveiebringe termisk stabilitet, høy magnetisk fluks. Imidlertid er de spesielle materialer benyttet for magnetene ikke en begrensning av området for den foreliggende oppfinnelse.

[0037]Ved å påføre støtene ved spesielle tidspunkter under rotasjon av borkronen 12, kan borkronen 12 bevirkes til å bore i en foretrukket retning, og således forandre banen til brønnboringen langs en ønsket retning. For å oppnå en ønsket brønnborings-baneretning, kan timingen for støtene styrt være styrt av kontroll-systemet 120 som opererer ventilene 122 slik at motoren dreier i det korrekte faseforhold med rotasjonsorienteringen til huset 114. Den foregående operasjon av motoren og konsekvente støt kan sikre at støtene skjer når borkronen 12 er i en ønsket roterende orientering. Når borkronen 12 er i en spesiell rotasjonsorientering, og et støt er fremskaffet mot huset 114, vil borkronen 112 bevirke at brønnboringsbanen dreier i retning av den mer aggressive flate 12B.

[0038]For å oppsummere, ved passende styring av ventilen 122 og tilhørende operasjon av motoren, vil borkronen 12 være truffet når den aggressive flate 12B til borkronen er orientert i en ønsket styreretning. Styresystemet 120 benytter informasjon fra verktøyflatesensorer (f.eks. magnetometre) og inklinometre (f.eks. i LWD-instrumentet 14 i fig. 1 A) for å bestemme den eksisterende brønnbane, systemstyreretningen og enhver korrigerende aksjon som må gjøres for brønn-banen. Det er også innen området av den foreliggende oppfinnelse, at for å fortsette boring av brønnboringen langs den samme bane, er det mulig å enkelt sikre at støtene er jevnt fordelt i alle omkretslige retninger. Slik fordeling av støt kan ha fordelen av kombinert hammerboring og rett rotasjonsboring. Hvis hammerboring ikke er ønskelig kan bevegelsesomformeren skrus av.

[0039]Figur 5 viser et annet eksempel på retningsboringssystemet i fig. 1, hvor motoren (stator 126 og rotor 128) er anbrakt koaksialt innen huset 114, og en drivaksel 140 opplagret i lagre 141 roterer skyttelen 134.1 det foreliggende eksempel er skyttelen 134 anbrakt på innsiden omkretsen av ambolten 132, som kontrast til arrangementet vist i fig. 1. Operasjon av motoren kan være utført ved å benytte en ventil 122 og styresystem 120 lik i utforming med de som vist i og forklart med referanse til fig. 1.

[0040]Skyttelen 134 til eksempelet i fig. 5 er vist i skrått riss i fig. 6. Skyttelen kan innbefatte holdekiler 134A for å overføre rotasjon av drivakselen (140 i fig. 5) til skyttelen 134. Styring (forandring av brønnboringsbanen) kan være utført ved å benytte en krone 12 utformet vesentlig som forklart ovenfor med referanse til fig. 1.

[0041]I et annet eksempel av retningsborings-styringsystem vist i fig. 7, er huset 114A roterbart opplagret på det ytre av senterledningen eller røret 129A ved lagre 114B. Ledningen 129A kan være rotasjonsmessig koplet til borestrengen (20 i fig. 1A). Derfor roterer ledningen 129Afor direkte å drive borkronen 12. Ledningen

129A kan være rotert direkte av borestrengen (20 i fig. 1 A) og/eller ved en hydraulisk motor (ikke vist) hvis én er innbefattet i borestrengen. I eksempelet i fig. 7 kan skyttelen være rotert av en hydraulisk motor, bestående av stator 126 koplet til det ytre av ledningen 129A og en rotor 128 anbrakt utvendig av stator 126 kan være operert ved selektiv anvendelse av borefluid. Borefluid kan være fremskaffet gjennom en ventil 122 operert av et styresystem 120 i likhet med det som forklart med referanse til fig. 1. Rotoren 128 kan være koplet til en drivhylse 130, som er roterbart koplet til skyttelen 134, slik som i eksempelet i fig. 1. Skyttelen 134 samarbeider med en ambolt 132 for å bevirke selektive støt mot huset 114A. Skyttelen 134 og ambolten 132 kan innbefatte magneter utformet, for eksempel, som forklart med referanse til fig. 2 og 3, for å omdanne rotasjon av skyttelen 134 til resiproserende lineær bevegelse av ambolten 132. Borkronen 12 kan innbefatte en aggressiv side 12B og en mindre aggressiv side 12A for å muliggjøre styring med selektiv anvendelse av amboltstøt, i likhet med teknikken forklart med referanse til fig. 1.1 et annet eksempel av retningborings-styringssystem vist i fig. 8, er

huset 114A roterbart opplagret på ledningen 129A ved lager 114B som i fig. 7. Huset 114A i fig. 8 kan imidlertid innbefatte stabiliseringsblader 114C som kan holde huset 114A rotasjonsmessig fast i brønnboringen (eller i det minste rotere tilstrekkelig sakte for styresystemet 120 for å være i stand til å operere vellykket). Således, når ledningen 129A er rotert for å dreie borkronen 12, roterer huset 114A i forhold dertil (dvs. det er tenkt ikke-roterende med hensyn til brønnborings-veggen). Et gir 150 (også vist i skrått riss i fig. 10) kan omforme den relative rotasjon til rotasjon av drivkoplingen 130. Drivkoplingen 130 opptar skyttelen 132 på en måte i likhet med inngrepet vist i fig. 1, eller kan innbefatte inngrepsspor (134C i fig. 9) på den utvendige overflate derav av skyttelen 132). Drivhylsen 130, som kan være operert med hensyn til huset 114A for å justere fasen for støting av ambolten 134 for å sammenfalle med 12-borets aggressive flate 12A som peker langs en valgt retning. Styring over relativ rotasjon og timing av amboltstøt kan utføres ved et styresystem, slik som forklart med referanse til fig. 1.

[0042]Et annet eksempel på et retningsborings-stillingssystem som kan benytte konvensjonelle, rotasjonssymmetriske borkroner som vist i fig. 11. Systemet 110 innbefatter et hus eller ring 114 som kan være koplet ved én ende til borestrengen (20 i fig. 1 A). Den andre enden av huset 114 kan være koplet til en annen kompo-nent av borestrengen eller til en borkrone 12, som kan være en konvensjonell, rotasjonssymmetrisk borkrone eller annen type av borkrone kjent innen fagområdet. Huset 114 kan innbefatte én eller flere styreputer 118 koplet til den utvendige overflate derav ved et hengsel eller dreietapp 124. Hengselet 124 kan være anbrakt på én side av styreputen 118 mot retningen av rotasjon av huset 114 under boring indikert ved pilen. Styreputen 118 kan være aktuert ved en operasjonsstang 122 som går gjennom en passende dimensjonert åpning i huset 114. Aktueringsstangen 122 kan være i kontakt med en magnet 120 anbrakt på innsiden av huset 114. Magneten 120 kan være i formen av et bueformet segment og polarisert i retningen indikert ved pilen på sin kant. På innsiden av huset 114 kan det være anbrakt en magnetskyttel 116 som kan være i formen av en ringformet sylinder. Skyttelen 116 kan være sammenstilt fra et flertall av bueformede segmentmagneter 116A, 116B, 116C, 116D polarisert radialt i vekslende retninger som vist ved pilene på kantene derav. Skyttelen 116 kan være rotert av en motor 124. Motoren 124 kan være en hydraulisk motor operert av strømningen av borefluid (styrt, f.eks. som vist i fig. 1) eller kan være en elektrisk motor.

[0043]Når skyttelen 116 er rotert, veksler den magnetiske flukspolariteten derav rettet mot den puteopererende magnet 120, slik at puten 118 er vekslende forlenget eller presset bort fra huset 114 og trukket sammen eller trukket mot huset 114.. Ved å bevirke rotasjonen av motoren 124 til å stemme overrens med rotasjonen av huset 114 (f.eks. rotert av borestrengen), kan forlengelse av puten 118 bevirkes til å skje repeterende i en valgt rotasjonsorientering. Ved repeterende forlengelse av puten 118 i slik rotasjonsorientering, kan brønnboringsbanen forandres. Eksempelskyttelen 116 vist i fig. 1 innbefatter fire bevegelsessegment-magneter, imidlertid kan flere eller færre bevegelses-magnetsegmenter være benyttet i andre eksempler. Andre eksempler kan innbefatte flere enn én styrepute, operasjonsstang og tilhørende magnet anbrakt omkretslig rundt huset 114. Antallet av styreputer og tilhørende operasjonskomponenter er derfor ikke ment å begrense området for den foreliggende oppfinnelse.

[0044]Et annet eksempelretnings-boringsstyringssystem er vist i fig. 12. Systemet vist i fig. 12 kan være anbrakt i et hus 214 utformet for å være koplet til en borestreng. En borkrone 12 kan være koplet til én ende av huset 214. Huset 214 kan innbefatte en integral eller festet bladstabilisator 216. Huset kan være rotert av en borestreng (ikke vist) for å bevirke tilhørende rotasjon av borkronen 12 for å bore en brønnboring. Huset 212 kan innbefatte én eller flere, hengslede, leddede styreputer 236, 238 anbrakt ved omkretslige atskilte posisjoner langs det utvendige av huset 214. Putene 236, 238 kan være selektivt forlenget fra huset 214 med tilhørende operasjonstenger 238, 240. Operasjonsstengene er aktuert (forlenget lateralt) ved virkningen av tilhørende kammer 230, 232 på en magnetisk ambolt 228. Ambolten kan innbefatte magneter utformet i likhet med ambolten vist i fig. 1. En magnetskyttel 226 kan være utformet i likhet med skyttelen vist i fig. 1, slik at når skyttelen 226 er rotert, er ambolten 228 bevirket til å bevege seg langsgående innen huset 214. Slik langsgående bevegelse bevirker vekslende at kammene 230, 232 aktuerer de tilhørende operasjonsstenger 238, 240, som bevirker tilhørende forlengelse og sammentrekning av styreputene 236, 238. Skyttelen 226 kan være rotert av en motor 224, slik som en hydraulisk eller elektrisk motor. Rotasjon av skyttelen 226 kan være valgt for å bevirke operasjon av putene 236, 238 ved valgt rotasjonsorientering for på den måten å bevirke forandring i banen til brønnboringen under boring.

[0045]En eksempelboremotor som benytter en magnetisk bevegelsesomformer for å generere støt for boringen er vist i fig. 13. Motoren 310 kan være anbrakt i et hus 314 utformet for å kople med borestrengen (20 i fig. 1A). Huset 314 kan innbefatte en konvensjonell positiv fortrengningskraft-genereringsseksjon 324 innbefattende en stator 324B og en rotor 324A. Kraftgenereringsseksjonen kan alternativt innbefatte en turbin (ikke vist). Rotoren 324A er koplet til en fleksibel kopling 316 av en type konvensjonelt benyttet i fluidopererte boremotorer for å muliggjøre relativ bevegelse mellom rotoren og borkronen, dvs. statoren til motoren ruller rundt statorove rf laten som gir opphav til både en rotasjon av akselen (dvs. akselen dreier borkronen) og en fremgang av rotorsenterlinjen ettersom den ruller rundt eksentrisitetsradiusen. Koplingen mellom rotoren og borkronen er typisk enten en fleksibel aksel eller to gaffelledd. En drivaksel 327 innbefatter ved én ende en borkroneboks 325 som kopler til borkronen 12 for å rotere borkronen. Drivakselen 327 er roterbart opplagret i huset ved lagre 330, som kan være konvensjonelt borefluidsmurte lagre eller oljesmurte lagre. Drivakselen 327 roterer også en magnetisk skyttel 332, som kan være lik i utforming med skyttelen vist i fig. 1. Skyttelen 332 roterer på innsiden av en magnetisk ambolt 334, som kan være utformet i likhet med ambolten vist i fig. 1. Som et resultat bevirker rotasjon av skyttelen 332 resiproserende langsgående bevegelse av ambolten 334. Ambolten 334 er anbrakt i huset 314 for å treffe den nedre langsgående ende derav, for på denne måten å overføre støt til borkronen 12. Støtene kan øke hastigheten som underoverflate-fjellformasjonene er boret av borkronen 12. Som i et konvensjonelt bøyd-hus-slammotor benyttet for retnings-messig å styre brønnen, kan aksen til borkronen være skråstilt for å tilveiebringe et middel for å etablere retningen av brønnboringsbanen. I det foreliggende eksempel er motoren benyttet for å rotere borkronen for å forbedre boreeffektivitet som vanlig, men penetrasjonshastigheten kan være økt med hammervirkningen drevet av den samme motor.

[0046]Figur 14 viser et eksempel på en fluidstrømningsmodelleringstelemetri-sender som kan benytte et roterende skyttel/amboltarrangement slik som vist i fig.

1. En kombinasjonsroterende magnetisk skyttel og amboltsammenstilling er vist generelt ved 406 og er anbrakt i et hus 14 utformet for å være koplet med en borestreng. Skyttelen og amboltsammenstilling kan være utformet vesentlig som vist i fig. 1, slik at rotasjon av skyttelen bevirker langsgående resiproserende bevegelse av ambolten. Ambolten kan være koplet ved én ende til en ventilspindel 402. Magneter 408 kan være anbrakt omkretslig omkring ventilspindelen 402 og polarisert i en retning parallelt til aksen av ventilspindelen 402. Ventilspindelen 402 kan være selektivt forlenget inn i et ventilsete 404 anbrakt i huset 14, slik at forlengelse av spindelen deri begrenser eller forstyrrer strømning av fluid 400, f.eks. borefluid. Tilsvarende kan motsatt polariserte magneter 410 være anbrakt omkring ventilsetet 404 slik at ventilspindelen 402 kan være lett tilbaketrukket fra ventilsetet 404 når ambolten er flyttet i slik retning. Skyttelen kan være operert av en motor for å bevirke operasjon av ambolten ved valgte tidspunkter for å kode signalet fra enhver anordning forbundet med borestrengen. Selv uten borefluid-strømning eller styring derav er det overveid at støtet alene kan være benyttet for å overføre informasjon ved å skape spenningsbølger i borekonstruksjonen og fluidet.

[0047]Figurer 15 og 16 viser et eksempel på en torsjonshammer som kan brukes for å lindre rotasjon "klebeslipp"-bevegelse av en borestreng og å forøke ROP ved stuking av borkronen i den radiale retning for å fjerne steinen (fjellet) ved å oppnå mye høyere transient vridningsmoment ved borkronen. Med referanse først til fig.

15 kan hammeren 510 være anbrakt i et hus 514 utformet for å koples innen borestrengen (20 i fig. 1A). Huset 514 kan danne et ringformet rom deri. Det ringformede rom 515 kan innbefatte to bueformede sett av vekslende polariserte magneter 516, 518. Magnetene i hvert sett har vekslende magnetisk polaritet som vist i fig. 15. Et magnetsett 518 er i en fast omkretslig posisjon innen det ringformede rom 515, og kan fritt bevege seg langsgående innen rommet 515. Det andre magnetsett 516 er langsgående festet, men kan bevege seg omkretslig innen det ringformede rom. Med referanse til fig. 16 kan det langsgående bevegbare magnetsett 518 være koplet til en frem- og tilbakegående anordning slik som en skvalpeplate 522 operert ved hjelp av en motor 520. Operasjon av motoren og skvalpeplaten kan være utformet for å bevirke at magnetsettet 518 beveger seg distansen til én magnet i settet. Således er polariteten til magnetsettet 518 med hensyn til det langsgående faste magnetsettet 516 vekslet. Ved veksling av magnetpolariteten til det omkretslige faste magnetsettet 518 med hensyn til det omkretslige bevegbare magnetsettet 516, kan det omkretslige bevegbare magnetsettet 516 bevirkes til å bevege seg omkretslig frem og tilbake i det ringformede rom, og bevirker torsjonsimpulser i huset 514. Torsjonsimpulsene kan redusere torsjonsklebeslippbevegelse under boring av en brønnboring. Luftåpningene er vist overdrevet i figurene for illustrasjonsklarhet.

[0048]I noen eksempler kan en elektrisk generator eller vekselstrømsgenerator være forbundet med den magnetiske bevegelsesomformer for å trekke ut elektrisk kraft fra bevegelsen av omformeren. Den elektriske kraft kan benyttes for å operere elektroniske anordninger, for eksempel, i borestrengen (20 i fig. 1 A) slik som LWD og/eller instrumentering. Figur 17 viser en skyttel 134 koplet til en drivhylse 130 i likhet med arrangementet vist i fig. 1. Skyttelen kan innbefatte magneter anordnet slik som vist i fig. 1. Drivhylsen 130 kan være koplet til en fluidoperert motor, slik som vist i fig. 1. En ambolt 34 er anbrakt omkring en sentral ledning 129 også som forklart med referanse til fig. 1 og kan innbefatte magneter anordnet som forklart med referanse til fig. 1. Ambolten 134 kan ha anbrakt nær dertil vekselstrømsgenerator-viklinger 600, slik at bevegelse av ambolten 134 vil indusere elektrisk strøm i viklingene 600. Viklingene 600 kan være elektrisk forbundet til en respektiv energilagrings-anordning 602 slik som et batteri eller kondensator. Elektrisk kraft indusert i viklingene 600 og lagret i lagringsanord-ningen 602 kan være benyttet for å operere én eller flere elektroniske anordninger (ikke vist). I andre eksempler kan vekselstrømgeneratorviklinger være anbrakt nær skyttelen slik at rotasjon av skyttelen vil indusere elektrisk strøm i viklingene. Det kan også være mulig å benytte den markerte forandring i hastighet av magnetene nær viklingene for å generere spesialisert spenningsimpulsformer for høyspenningsanvendelser i likhet med elektroimpulsboring. Slike boreteknikker kan også være kombinert med basishammervirkningen til bevegelsesomformeren.

[0049]Et annet eksempel på et retningsborings-styringssystem er vist i fig. 18. Komponenter av systemet i fig. 18 som er lik med de i systemet forklart med referanse til fig. 1 er angitt ved å benytte de samme referansenumrer som de som forklart med referanse til fig. 1. Systemet vist i fig. 18 kan innbefatte en hydraulisk motor (bestående av rotor 128 og stator 126) anbrakt i et ringformet rom 127 dannet ved en sentral ledning 129. Som i eksempelet forklart med referanse til fig. 1 kan borefluid være selektivt bevirket til å gå inn i det ringformede rom og derved operere den hydrauliske motor. Slik selektiv adgang av borefluid kan være styrt av et styresystem 120 i signalkommunikasjon med ventilen 122. En magnet-bevegelsesomformer er rotasjonsmessig koplet til rotor 128 og innbefatter en skyttel 134 og en ambolt 132. Ambolten 132 kan være anbrakt på den utvendige overflate av ledningen 129 slik at ambolten er tilbakeholdt mot å bevege seg langsgående. Når skyttelen 134 er rotert, samarbeider magneter (anordnet deri som vist i fig. 3) med magneter på ambolten 132 (anordnet som vist i fig. 2) slik at ambolten 132 beveger seg langsgående frem og tilbake langs ledningen 129.

[0050]I det foreliggende eksempel kan den frem- og tilbakegående lineære bevegelse av skyttelen 132 operere en to-veis hydraulisk pumpe 700, innbefattende et stempel 702 anordnet deri. Utgangen til hver side av stempelet 700 er koplet gjennom en tilhørende hydraulisk ledning 704 til en tilhørende hydraulisk sylinder 710 ved den nedre ende av borkronen 12. Hver hydraulisk sylinder 710 innbefatter et stempel 708 deri. Hvert stempel 708 opplagrer et kutteelement 709 slik som en PDC-kutter. Under boreoperasjoner kan styresystemet 120 operere i samsvar med rotasjons-orienteringssignaler (f.eks. fra LWD-systemet 14 i fig. 1A) for å motta borefluid til motoren ved en hastighet valgt for å bevirke rotasjon av motoren for å være vesentlig synkronisert med rotasjonen av huset 114 (fremskaffet for eksempel ved toppdriften eller ved en slammotor). Hver gang motoren roterer beveger skyttelen 132 seg gjennom et valgt antall av frem- og tilbakegående bevegelser avhengig av magnetutformingen derav og den til ambolten 134. Hver slik frem- og tilbakegående bevegelse vil bevirke tilhørende frem- og tilbakegående bevegelse av pumpestempelet 702. Hver frem- og tilbakegående bevegelse av pumpestempelet 702 vil bevirke tilsvarende forlengelse av én av borestemplene 708, og samtidig tilbaketrekking av det andre borstempel 708. Ved å synkronisere forlengelsen av borstemplene 708 med rotasjon av huset 114 og borkronen 12, er det mulig å bevirke at banen til brønnboringen vender i henhold til rotasjonsorienteringen av borkronen 12 ved tidspunktet hvor hvert borkrone-stempel 708 er strukket ut.

[0051]Bore- og målesystemer i henhold til de forskjellige aspekter av oppfinnelsen kan ha færre bevegelige deler, færre nødvendige tetningselementer og derfor ha større sikkerhet enn motorer og tilhørende komponenter for boring og måling kjent innen fagområdet for den foreliggende oppfinnelse.

[0052]Idet oppfinnelsen er blitt beskrevet med hensyn til et begrenset antall av utførelser, vil de som er faglært på området, som har fordelen av denne omtale, forstå at andre utførelser kan anvises som ikke avviker fra området for oppfinnelsen som omtalt heri. Følgelig skal området for oppfinnelsen kun begrenses av de vedføyde kravene.

Claims (41)

1. Retningsboringsapparat, omfattende: et hus utformet for å kople til en borestreng; et flertall av magneter anbrakt i huset og utformet for å omdanne rotasjon til frem- og tilbakegående bevegelse, magnetene er utformet for å overføre støt til huset ved den frem- og tilbakegående bevegelse; en motor koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav; og et styresystem utformet for å operere motoren slik at støtene skjer når huset er i en valgt rotasjonsorientering, og apparatet omfatter videre en borkrone koplet til én ende av huset, borkronen har forskjellige formasjonsboringsegenskaper i minst et omkretslig parti enn i et ethvert annet omkretslig parti derav.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat flertallet av magneter omfatter en ringformet sylinder innbefattende vekslende langsgående polariserte magneter.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat motoren er rotasjonsmessig koplet til den ringformede sylinder.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert vedat flertallet av magneter omfatter vekslende polariserte, omkretslige segmenterte magneter anbrakt ved hver langsgående ende av en sylinder, sylinderen er anbrakt innen en åpning dannet innen den ringformede sylinder av de langsgående polariserte magneter.

5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat motoren omfatter en hydraulisk operert motor.

6. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat styresystemet omfatter en kontroller og en elektrisk operert ventil i signalkommunikasjon med kontrolleren.

7. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat motoren omfatter en elektrisk motor.

8. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat huset er roterbart opplagret utvendig av en drivaksel, drivakselen er utformet for å være rotasjonsmessig koplet til borestrengen, og hvori motoren omfatter en forbindelse mellom huset og flertallet av magneter hvorved relativ bevegelse mellom huset og drivakselen roterer en del av flertallet av magneter.

9. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter minst en generatorvikling anbrakt nær magnetene og utformet for å generere elektrisk strøm i samsvar med bevegelse av magnetene.

10. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat styresystemet omfatter en hastighetskontroll for motoren og sensorene for å måle en orientering av huset i forhold til en valgt referanse.

11. Apparat ifølge krav 10, karakterisert vedat hastighetsstyringen omfatter en ventil selektivt opererbar for å motta strømning av borefluid til motoren, motoren er opererbar av strømning av fluid derigjennom.

12. Retningsboringsapparat, omfattende: et hus utformet for å kople til en borestreng; et flertall av magneter anbrakt i huset og utformet for å omdanne rotasjon til frem- og tilbakegående bevegelse, magnetene er utformet for å bevirke lateral forlengelse av en anordning fra en senterakse av huset ved den frem- og tilbakegående bevegelse; en motor koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav; og et styresystem utformet for å operere motoren slik at forlengelsen oppstår når huset er i en valgt rotasjonsorientering.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat anordningen omfatter en styrepute anbrakt på et ytre av huset og i opererbar kontakt med en frem- og tilbakegående del av flertallet av magneter.

14. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat anordningen omfatter minst en kam anbrakt på en frem- og tilbakegående del av magnetene, kammen er opererbar for å bevirke lateral forlengelse av en styreanordning fra den sentrale akse når den er i kontakt med denne.

15. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat det videre omfatter minst en generatorvikling anbrakt nær magnetene og utformet for å generere elektrisk strøm i samsvar med bevegelse av magnetene.

16. Fluidstrømnings-telemetrimodulator, omfattende: et hus utformet for å kople til en instrumentstreng; et flertall magneter anbrakt i huset og utformet for å omdanne rotasjon til frem- og tilbakegående bevegelse; en motor koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav; en ventilspindel koplet til en frem- og tilbakegående del av magnetene; og et styresystem utformet for å operere motoren slik at ventilspindelen er forlenget mot et ventilsete ved valgte tidspunkter for å modulere strømning av fluid gjennom ventilsetet.

17. Modulator ifølge krav 16, karakterisert vedat instrumentstrengen omfatter en logging-under-boring instrumentstreng, og styresystemet er opererbart for å bevirke operasjon av ventilspindelen i samsvar med målinger gjort av i det minste en sensor i instrumentstrengen.

18. Torsjonsborestrenghammer, omfattende: et hus utformet for å kople innen en borestreng; et flertall magneter anbrakt i et ringformet rom innen huset, magnetene er utformet for å omdanne frem- og tilbakegående lineær bevegelse til frem- og tilbakegående rotasjonsbevegelse; en motor og forbindelse opererbar for å overføre frem- og tilbakegående lineær bevegelse til en første del av magnetene; og hvor en andre del av magnetene er utformet for rotasjonsmessig å gå frem og tilbake i det ringformede rommet i samsvar med bevegelse av den første del av magnetene.

19. Hammer ifølge krav 18, karakterisert vedat den første del av magnetene og den andre del av magnetene omfatter vekslende polariserte omkretslige magnetsegmenter anordnet parallelt til en langsgående akse av huset.

20. Hammer ifølge krav 19, karakterisert vedat den første del av magnetene er holdt mot å bevege seg lineært innen det ringformede rom.

21. Hammer ifølge krav 19, karakterisert vedat den andre del av magnetene er utformet for å overføre torsjonsstøt til huset ved å treffe den første del av magneter ved endepunkter av den frem- og tilbakegående rotasjonsbevegelse derav.

22. Retningsboringsapparat, omfattende: et hus utformet for å kople til en borestreng; et flertall av magneter anbrakt i huset og utformet for å omdanne rotasjon til frem- og tilbakegående bevegelse, magnetene er utformet for å operere langsgående forlengbare kutteelementer på en borkrone i samsvar med den frem- og tilbakegående bevegelse; en motor koplet til magnetene for å påføre rotasjon til en del derav; og et styresystem utformet for å operere motoren slik at langsgående forlengelser av kutteelementene skjer når huset er i en valgt rotasjonsorientering.

23. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat flertall av magneter omfatter en ringformet sylinder innbefattende vekslende langsgående polariserte magneter.

24. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat motoren er rotasjonsmessig koplet til den ringformede sylinder.

25. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat flertallet av magneter omfatter vekslende polariserte, omkretslige segmenterte magneter anbrakt ved hver langsgående ende av en sylinder, sylinderen anbrakt innen en åpning dannet innen den ringformede sylinder av de langsgående polariserte magneter.

26. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat motoren omfatter en hydraulisk operert motor.

27. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat styresystemet omfatter en kontroller og en elektrisk operert ventil i signalkommunikasjon med kontrolleren.

28. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat motoren omfatter en elektrisk motor.

29. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat huset er roterbart opplagret utvendig av en drivaksel, drivakselen er utformet for å være rotasjonsmessig koplet til borestrengen, og hvori motoren omfatter en forbindelse mellom huset og flertallet av magneter hvorved relativ rotasjon mellom huset og drivakselen roterer en del av flertallet av magneter.

30. Apparat ifølge krav 22, karakterisert vedat de langsgående forlengbare kutteelementene hver er koplet til et respektivt stempel anbrakt i en tilhørende hydraulisk sylinder, og hvori flertallet av magneter er utformet for å operere en hydraulisk pumpe funksjonsmessig koplet til de hydrauliske sylindrene.

31. Fremgangsmåte for retningsboring, omfattende: rotering av en første magnetsammenstilling på innsiden av en borestreng, den første magnetsammenstilling er operativt forbundet med en andre magnetsammenstilling, de første og andre magnetsammenstillinger er utformet for å omforme rotasjonen til frem- og tilbakegående bevegelse av den andre magnetsammenstilling; kopling av den frem- og tilbakegående bevegelse til minst et styreelement forbundet med borestrengen, hvori rotasjonen utføres slik at det minst ene styreelement aktueres når borestrengen er i en valgt rotasjonsorientering.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert vedat det minst ene styreelement omfatter et omkretslig segment til en borkrone med en forskjellig kutteegenskap enn andre omkretslige segmenter til borkronen.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert vedat det minst ene styreelement omfatter en langsgående forlengbar kutter anbrakt på en borkrone.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert vedat det minst ene styreelement omfatter en lateralt forlengbar pute forbundet med borestrengen.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert vedat rotasjonen av den første magnetsammenstilling omfatter operering av en motor rotasjonsmessig koplet dertil slik at rotasjon av den første magnetsammenstilling synkroniseres vesentlig med rotasjon av borestrengen.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert vedat den videre omfatter påføring av magnetisk fluks fra den andre magnetsammenstilling til en vesentlig langsgående fast posisjons-generatorspole for å produsere elektrisk strøm deri.

37. Fremgangsmåte for å påføre frem- og tilbakegående torsjon til en borestreng, omfattende: lineær frem- og tilbakegående bevegelse av en første magnetsammenstilling; en andre magnetsammenstilling anvendes for å omforme den lineære frem-og tilbakegående bevegelse av den første magnetsammenstilling til frem- og tilbakegående rotasjon av den andre magnetsammenstilling; og å bevirke at den andre magnetsammenstilling påfører torsjonskraft til borestrengen ved endepunkter av den frem- og tilbakegående rotasjon.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert vedat den lineære frem- og tilbakegående bevegelse omfatter operering av en motor for å rotere en anordning utformet for å omforme rotasjon derav til lineær frem- og tilbakegående bevegelse.

39. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert vedat den videre omfatter påføring av magnetisk fluks fra den andre magnetsammenstilling til en vesentlig langsgående fast posisjons-generatorspole for å produsere elektrisk strøm deri.

40. Fremgangsmåte for å modulere strømning av borefluid for signalkommunikasjon, omfattende: rotering av en første magnetsammenstilling; omforming av rotasjon av den første magnetsammenstilling til lineær frem-og tilbakegående bevegelse ved å benytte en andre magnetsammenstilling; og å benytte den lineære frem- og tilbakegående bevegelse for å flytte en ventilspindel med hensyn til et ventilsete, rotasjonen utføres slik at bevegelse av ventilspindelen med hensyn til ventilsetet relateres til et signal som kommuniseres ved modulering av strømningen.

41. Fremgangsmåte ifølge krav 40, karakterisert vedat den videre omfatter påføring av magnetisk fluks fra den andre magnetsammenstilling til en vesentlig langsgående fast posisjons-generatorspole for å produsere elektrisk strøm deri.