專利名稱：磁錘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁錘(magnetic hammer)，其作為具有鉆柱(drillstring)類型 的鉆孔裝置的鉆柱的一部分。
背景技術(shù)：
本發(fā)明構(gòu)思這樣的鉆孔裝置(drilling apparatus)，其可以操作以使鉆柱或至少是鉆柱的鉆頭(drill head)或鉆尖(drill bit)或兩者旋轉(zhuǎn)。磁錘可以操作以沿軸向向 鉆頭或鉆尖提供振動(dòng)。為此，作為這樣一種錘的磁錘或振動(dòng)裝置是作為鉆柱的一部分或被 定位在鉆柱中。在申請(qǐng)人的專利說(shuō)明書(shū)W02006/065155(PCT/NZ2005/000329)中，公開(kāi)了 一種依 賴于磁性陣列產(chǎn)生梭動(dòng)效果(shuttling effect)的方法，所述磁性陣列能夠通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng) 裝置彼此相對(duì)地旋轉(zhuǎn)到受限的梭動(dòng)裝置(confined shuttle)。其具有與梭動(dòng)裝置一起旋轉(zhuǎn) 的至少一個(gè)磁性陣列以及提供限制的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)磁性陣列。在W02006/065155中公開(kāi)的實(shí)施方式表示通過(guò)梭動(dòng)裝置梭動(dòng)到鉆柱內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)， 所述梭動(dòng)裝置通過(guò)鉆柱的旋轉(zhuǎn)安裝得到承載。鉆柱在梭動(dòng)裝置下方具有單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝 置，并可以獨(dú)立于梭動(dòng)裝置和限制結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。來(lái)自W02006/065155的細(xì)長(zhǎng)梭動(dòng)裝置的振動(dòng)輸出經(jīng)過(guò)限制結(jié)構(gòu)且不來(lái)自梭動(dòng)裝 置本身，并且對(duì)于鉆柱來(lái)說(shuō)既不具有限制結(jié)構(gòu)也不具有與鉆柱同步的細(xì)長(zhǎng)梭動(dòng)裝置。本發(fā)明認(rèn)識(shí)到，對(duì)幾種形式的鉆孔所產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)在于具有作為磁錘的振動(dòng)裝置， 其作為鉆柱的一部分定位或定位在鉆柱中并且其一部分與鉆柱同步。在此采用的術(shù)語(yǔ)“作為鉆柱的一部分”的意思是指，在鉆柱頂部但至少部分地與鉆 柱同步旋轉(zhuǎn)以及在鉆柱的任何旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入的下方，其還可以表示與“在鉆柱中”一樣地意 指在鉆柱的底部。術(shù)語(yǔ)“定位在鉆柱中”意思是指，在鉆柱的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入(如果存在)的 下方沿鉆柱長(zhǎng)度的任何地方。包含振動(dòng)裝置及其磁性陣列能夠作為鉆柱的一部分或在鉆柱中彼此相對(duì)移動(dòng)，可 以提供其他優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于多功能使用的流體驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行勘探(prospect)。另一優(yōu)點(diǎn)在于，即使仍然采用某種類型的驅(qū)動(dòng)裝置使振動(dòng)裝置的一部分在沿鉆柱 長(zhǎng)度的任何地方旋轉(zhuǎn)，也可以使振動(dòng)裝置的一部分與鉆柱保持固定。另一優(yōu)點(diǎn)源自錘擊得到雙向或單向定向的能力，單向定向如果需要的話使相反方 向(例如向上)上的破壞降至最小。這一點(diǎn)在鉆柱中的振動(dòng)裝置的上方存在感應(yīng)設(shè)備或部 件時(shí)很重要。向下鉆眼的另一優(yōu)點(diǎn)是鉆柱在其最下端承載外圍割刀以與內(nèi)部割刀相聯(lián)合的作 用，內(nèi)部明顯地是刀頭(bit)或鉆頭(drillhead)，外圍部分(優(yōu)選與鉆柱同步旋轉(zhuǎn))本身 是鉆頭或刀頭。另一或備選目的是提供一種具有鉆柱類型的鉆孔裝置，其可操作地使鉆柱、或者至少鉆柱的鉆頭或刀頭、或者兩者旋轉(zhuǎn)，并且可操作地提供沿鉆頭或刀頭軸向的振動(dòng)，其中提供振動(dòng)的振動(dòng)裝置被定位成鉆柱的一部分或處于鉆柱中。另一或備選目的是采用鉆柱(或其一部分)的流體驅(qū)動(dòng)器，其驅(qū)動(dòng)著振動(dòng)裝置或 被其所驅(qū)動(dòng)。另一或備選目的是獨(dú)立于鉆柱旋轉(zhuǎn)地使鉆頭或刀頭旋轉(zhuǎn)和/或振動(dòng)。另一或備選目的是，根據(jù)鉆柱的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(如果存在)，使振動(dòng)裝置的一個(gè)或多個(gè) 組件相對(duì)于鉆柱或每個(gè)組件或其驅(qū)動(dòng)裝置的其他派生部分具有經(jīng)由傳動(dòng)裝置的梭動(dòng)動(dòng)作。另一或備選目的是向鉆柱的內(nèi)部割刀(鉆頭或刀頭)和/或外部割刀(鉆頭或刀 頭)提供振動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是一種具有鉆柱的鉆孔裝置，其可操作地使鉆柱、或者至少是 鉆柱的鉆頭或刀頭、或者二者旋轉(zhuǎn)，以及可操作地沿軸向向鉆頭或刀頭提供振動(dòng)；其特征在于，振動(dòng)裝置作為鉆柱的一部分而設(shè)置或位于鉆柱中，提供所述振動(dòng)；并且，所述振動(dòng)裝置具有相互作用的磁性陣列，其中以如下方式存在至少一個(gè)具 有第一陣列或陣列組(“第一陣列”)的組件(“第一組件”)并且存在至少一個(gè)具有第二 陣列或第二陣列組(“第二陣列”)的組件(“第二組件”)，即響應(yīng)于所述第一陣列和所述 第二陣列之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，第一陣列和第二陣列相互作用以促使第一陣列相對(duì)于第二陣列 梭動(dòng)，反之亦然，或二者都存在，并且由此促使它們各自的支承組件梭動(dòng)；并且，通過(guò)向所述第一和第二組件中的一個(gè)或另一個(gè)、或者第一和第二組件中的 二者的機(jī)械輸入，來(lái)引起相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且，當(dāng)鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一和第二陣列及其組件中的其中一個(gè)與鉆柱同步旋轉(zhuǎn)地 進(jìn)行移動(dòng)。可選地，因鉆頭或刀頭或者二者通過(guò)第一組件的直接或間接的承載或錘擊，由此 鉆頭或刀頭進(jìn)行振動(dòng)。作為替換地，可選地因鉆頭或刀頭或者二者通過(guò)第二組件的直接或 間接的承載或錘擊，由此鉆頭或刀頭進(jìn)行振動(dòng)?？蛇x地，第一和第二陣列以及它們的第一和第二組件可以在相反方向上旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，第一和第二陣列以及它們的第一和第二組件可以在相同方向上旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，第一和第二陣列以及它們的第一和第二組件中的其中一個(gè)可以在第一和 第二陣列以及它們的第一和第二組件中的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)不旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地或可選地，振動(dòng)裝置位于進(jìn)入鉆柱內(nèi)(例如在鉆柱中)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的 下方?？蛇x地，作為所述第一和第二旋轉(zhuǎn)元件中的其中一個(gè)的心軸內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置， 引起單向或雙向錘擊?？蛇x地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置是泥漿馬達(dá)、流體馬達(dá)、電動(dòng)機(jī)或者其他機(jī)械或電驅(qū)動(dòng)
直ο可選地，所述第一和第二旋轉(zhuǎn)元件中的另一個(gè)通過(guò)鉆柱旋轉(zhuǎn)或與鉆柱一起旋轉(zhuǎn)?？蛇x擇地，振動(dòng)裝置是細(xì)長(zhǎng)的，具有作為其外部的外殼。該外殼優(yōu)選與鉆柱聯(lián)合移 動(dòng)，也就是同步并同速移動(dòng)。否則，在同步的同時(shí)其可能以不同速度移動(dòng)。
可選擇地，齒輪傳動(dòng)提供用于所述磁性陣列中的其中一個(gè)的更大或更小的旋轉(zhuǎn)速度，和/或相對(duì)于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入裝置的鉆頭旋轉(zhuǎn)速度，或者用于為鉆頭提供差動(dòng)驅(qū)動(dòng)，例如 與鉆柱和/或第一旋轉(zhuǎn)元件不同的速度。實(shí)例包括行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)?？蛇x地，粘性耦合件提供了所述磁性陣列中的其中一個(gè)的驅(qū)動(dòng)裝置。可選地，鉆柱使割刀旋轉(zhuǎn)，并且該割刀內(nèi)存在的鉆頭(i)能夠與鉆柱就速度來(lái)說(shuō) 不同地旋轉(zhuǎn)，(ii)能夠相對(duì)于鉆柱的割刀振動(dòng)，或者(iii) 二者都存在。優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)磁性陣列相對(duì)于鉆柱軸線進(jìn)行軸向布置。優(yōu)選地，至少一些陣 列被布置在其他磁性陣列的一些陣列之間。本發(fā)明的另一方面是涉及本發(fā)明的鉆孔裝置的部件(無(wú)論是全部還是僅一些，無(wú) 論在組裝還是分拆中，或者都為部分地，兩者)。本發(fā)明的另一方面在于基本上在此參照附圖中的任何一幅或更多附圖描述的和/ 或在方法中使用的或作為在前限定的向下鉆眼組件的裝置。因而，本發(fā)明的另一方面在于振動(dòng)裝置，其包括或包含(i)第一元件，其無(wú)論經(jīng)由鉆柱還是其他裝置能夠直接或間接地作用在鉆頭或刀 頭組件上，以使軸向振動(dòng)傳入該鉆頭或刀頭組件，所述第一元件具有至少一個(gè)磁鐵陣列，(ii)第二元件，其承載著至少一個(gè)磁鐵陣列以與所述第一元件的至少一個(gè)陣列互 補(bǔ)，由此在相對(duì)旋轉(zhuǎn)以提供磁性相互作用時(shí)，所述第二元件及其互補(bǔ)的磁鐵陣列或多個(gè)陣 列相對(duì)于第一元件旋轉(zhuǎn)，反之亦然，或二者都存在，同時(shí)所述第二元件能夠并由磁性相互作 用引發(fā)在梭動(dòng)極限之間或相對(duì)于所述第一元件進(jìn)行梭動(dòng)，以及(iii)至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和/或傳動(dòng)裝置，其引起所述第一元件相對(duì)于所述第二 元件的所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)，反之亦然，或二者都存在。本發(fā)明的一方面在于振動(dòng)裝置，其包括或包含(i)第一旋轉(zhuǎn)元件，其直接或間接地與鉆頭或刀頭組件相連，或者直接或間接地與 鉆柱相連以具有鉆頭或刀頭組件，其能夠?qū)⑵湫D(zhuǎn)傳送入任何這樣連接的鉆頭或刀頭組件 內(nèi)，或者是鉆柱以及鉆頭或刀頭組件；并能夠?qū)⑤S向振動(dòng)傳遞到所述鉆頭或刀頭組件內(nèi)，或 者是鉆柱以及鉆頭或刀頭組件，所述第一旋轉(zhuǎn)元件具有至少一個(gè)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由其承載的磁鐵陣列，(ii)第二旋轉(zhuǎn)元件，其承載至少一個(gè)磁鐵陣列以與所述第一旋轉(zhuǎn)元件的至少一個(gè) 陣列互補(bǔ)，所述第二旋轉(zhuǎn)元件及其互補(bǔ)的磁鐵陣列或多個(gè)陣列繞所述第一旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)， 并且所述第二旋轉(zhuǎn)元件能夠在梭動(dòng)極限之間在所述第一旋轉(zhuǎn)元件上或相對(duì)于所述第一旋 轉(zhuǎn)元件梭動(dòng)，以及(iii) 一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，(優(yōu)選至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置引起所述第一旋轉(zhuǎn)元件的 旋轉(zhuǎn)，并且優(yōu)選至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置)其使第二旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)，反 之亦然；其中，第一和第二旋轉(zhuǎn)元件之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)引起磁性陣列之間的所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)， 這樣將使所述第二旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)元件梭動(dòng)，由此產(chǎn)生傳入所述第一旋轉(zhuǎn)元 件內(nèi)的軸向振動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及一種錘刀頭組件，其與鉆柱或其分組件和/或部件進(jìn)行相 連、構(gòu)成其一部分或可以與其相連，該錘刀頭組件包括或包含
與鉆柱一起旋轉(zhuǎn)的管狀外殼，承載在外殼內(nèi)并與其一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)磁鐵陣列，承載在外殼內(nèi)的第一齒輪(例如外齒輪)，其是所述行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第一齒 輪，在外殼內(nèi)的軸，該軸被安裝成使軸能夠軸向梭動(dòng)以及相對(duì)于外殼旋轉(zhuǎn)，行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第二齒輪(例如太陽(yáng)齒輪)，其被承載以與軸一起旋轉(zhuǎn)，至少一個(gè)磁鐵陣列，其通過(guò)軸承載以與其一起旋轉(zhuǎn)和軸向梭動(dòng)，以及刀頭，其被安裝成或可被安裝成與行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的至少一個(gè)行星齒輪的旋轉(zhuǎn) 軸線一起旋轉(zhuǎn)；
其中，刀頭是或可以直接或間接地通過(guò)軸相對(duì)于外殼的軸向梭動(dòng)而進(jìn)行錘擊；并且，外殼的至少一個(gè)磁性陣列和軸的至少一個(gè)磁性陣列相互作用，以在軸相對(duì) 于外殼的旋轉(zhuǎn)速度存在差異時(shí)引起軸相對(duì)于外殼的梭動(dòng)；并且，在軸與外殼之間存在速度差決定的驅(qū)動(dòng)裝置(例如粘性、阻力、離心力和/ 或等效因素)，由此在使用過(guò)程中所安裝刀頭以及由此還有軸相對(duì)于外殼旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)減速 將提高軸的梭動(dòng)效果，反之亦然。本發(fā)明的另一方面涉及一種錘刀頭組件，其與鉆柱或其分組件和/或部件進(jìn)行相 連、構(gòu)成其一部分或可以與其相連，該錘刀頭組件包括或包含與鉆柱一起旋轉(zhuǎn)的管狀外殼，承載在外殼內(nèi)并與其一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)磁鐵陣列，在外殼內(nèi)的軸，該軸安裝成使軸能夠軸向梭動(dòng)以及相對(duì)于外殼旋轉(zhuǎn)，通過(guò)軸承載以與其一起旋轉(zhuǎn)和軸向梭動(dòng)的至少一個(gè)磁鐵陣列，來(lái)自外殼或軸的齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，以及刀頭，其被安裝成或可被安裝成由齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；其中，刀頭是或可以被直接或間接地通過(guò)軸相對(duì)于外殼的軸向梭動(dòng)而進(jìn)行錘擊；并且，外殼的至少一個(gè)磁性陣列和軸的至少一個(gè)磁性陣列相互作用，以在軸相對(duì) 于外殼的旋轉(zhuǎn)速度存在差異時(shí)引起軸相對(duì)于外殼的梭動(dòng)。本發(fā)明的另一方面是鉆孔裝置，其包括或包含管狀殼體組件，其適于在一端與鉆柱直接或間接地相連，由此在鉆孔時(shí)得到旋轉(zhuǎn)， 并且具有或適于在另一端具有刀頭，梭動(dòng)裝置，其被安裝成沿所述殼體組件的軸向往復(fù)移動(dòng)并適于在往復(fù)移動(dòng)時(shí)(直 接或間接地)將振動(dòng)或錘擊效果傳入刀頭內(nèi)，被固定成與殼體組件一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)磁性陣列，以及與梭動(dòng)裝置一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)互補(bǔ)的磁性陣列，其中所述梭動(dòng)裝置與所述殼體組件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)將在成對(duì)或數(shù)對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列 之間產(chǎn)生相互作用，以引起梭動(dòng)裝置的梭動(dòng)并由此引起鉆頭的振動(dòng)或錘擊，并且，所述刀頭包括觸覺(jué)反饋以促使梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，并因此在相對(duì)于管狀外殼旋 轉(zhuǎn)減速時(shí)進(jìn)行梭動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及一種通過(guò)鉆孔組件在地下地層鉆孔的方法，所述方法包括 或包含以下步驟
(a)將鉆孔組件運(yùn)送到井孔內(nèi)，以及(b)同時(shí)和/或連續(xù)地(i)使作為鉆柱一部分的鉆頭或外鉆頭繞作為鉆柱一部分的鉆孔軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 以及(ii)使鉆頭振動(dòng)，或使內(nèi)鉆頭相對(duì)于鉆孔軸線沿軸向旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)，其中，通過(guò)向組件的流體馬達(dá)內(nèi)施加流體而引起鉆頭或內(nèi)鉆頭的軸向旋轉(zhuǎn)，這樣 促使梭動(dòng)裝置繞至少與鉆孔軸線基本上對(duì)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此利用梭動(dòng)裝置的磁 性陣列與能夠與其共同作用的磁性陣列之間的磁性相互作用來(lái)促使梭動(dòng)裝置并因此促使 鉆頭或內(nèi)鉆頭進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 本發(fā)明的另一方面涉及一種用于在地下地層中進(jìn)行鉆孔的組件，所述組件包括或 包含鉆頭，梭動(dòng)裝置，其直接或間接地與所述鉆頭相連，或直接或間接地接合所述鉆頭并能 夠在與鉆頭的鉆孔軸線重合或平行的軸線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，能夠使所述梭動(dòng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的流體馬達(dá)，以及至少兩個(gè)磁鐵陣列，其適于使得所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于梭動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及一種用于在地下地層進(jìn)行鉆孔的組件，所述組件具有殼體，鉆頭，其在殼體的下極端處具有旋轉(zhuǎn)軸線，殼體中的梭動(dòng)裝置，其直接或間接地與所述鉆頭相連，或直接或間接地接合所述 鉆頭，由此促使鉆頭在所述鉆頭在與鉆頭的旋轉(zhuǎn)軸線重合或平行的軸線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述梭動(dòng)裝置承載著至少一個(gè)磁鐵陣列，互補(bǔ)的一個(gè)或多個(gè)磁鐵陣列，其在殼體中未由梭動(dòng)裝置承載，殼體中的流體馬達(dá)，以及殼體中的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)(例如減速齒輪傳動(dòng)系統(tǒng))，其中，所述流體馬達(dá)使梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，由此因配合陣列之間的磁性相互作用而引 起梭動(dòng)；以及所述流體馬達(dá)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)使鉆頭旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的另一方面涉及一種組件，其包括或包含殼體或容器元件或組件(“殼體”)，其與鉆柱相連或可以相連并能夠從鉆柱內(nèi)接 收流體，流體馬達(dá)，其位于殼體中以由所述接收到的流體驅(qū)動(dòng)，梭動(dòng)裝置，其在殼體中具有至少一個(gè)磁性陣列，該梭動(dòng)裝置通過(guò)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，在殼體內(nèi)互補(bǔ)的一個(gè)磁性陣列或多個(gè)互補(bǔ)的磁性陣列，它們不由梭動(dòng)裝置承載， 以利用磁性相互作用因梭動(dòng)裝置通過(guò)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而引起梭動(dòng)裝置的梭動(dòng)，在殼體中的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)(例如減速齒輪傳動(dòng)系統(tǒng))，其從所述馬達(dá)接收驅(qū)動(dòng)，以 及刀頭，其相對(duì)于殼體被可旋轉(zhuǎn)地安裝，以通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)以及通過(guò)梭動(dòng)裝置的梭動(dòng)沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述殼體具有的梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)軸線與所述刀頭的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明的另一方面涉及在用于通過(guò)包括鉆頭的鉆孔組件、在地下地層進(jìn)行鉆井孔 的方法中和/或用于該方法的組合的分組件或組件，或適用于在地下地層進(jìn)行鉆孔的組 件，包括能夠連接在鉆柱端部的殼體，刀頭，其在所述殼體下端能夠相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)以及在其旋轉(zhuǎn)軸線上相對(duì)于殼體進(jìn) 行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，梭動(dòng)裝置，其在所述殼體內(nèi)與鉆頭的旋轉(zhuǎn)軸線連接或能夠促使鉆頭沿鉆頭旋轉(zhuǎn)軸 線的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè)流體馬達(dá)，其由殼體承載或承載著殼體，和/或能夠直接或間接地使所 述梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，以及齒輪傳動(dòng)組件，其直接或間接地從一個(gè)流體馬達(dá)或所述流體馬達(dá)接收驅(qū)動(dòng)并向刀 頭提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，以及在殼體內(nèi)的至少一對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列，其中一對(duì)或每對(duì)陣列由梭動(dòng)裝置承載，并 且一個(gè)陣列未得到那樣的承載，適于引起所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于流體馬達(dá)引起的梭動(dòng)裝置旋 轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及在通過(guò)鉆孔組件在地下地層進(jìn)行鉆孔的方法中和/或用 于該方法的組合的分組件或組件，包括能夠連接在鉆柱端部的殼體，一個(gè)鉆頭或多個(gè)鉆頭，其在所述殼體下端并能夠與所述殼體一起旋轉(zhuǎn)和/或被促 使相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)，梭動(dòng)裝置，其直接或間接地連接或可連接在所述鉆頭或一個(gè)所述鉆頭上并能夠?qū)?振動(dòng)沿鉆頭的旋轉(zhuǎn)軸線的軸向傳入該鉆頭或那個(gè)鉆頭內(nèi)，流體馬達(dá)，其通過(guò)殼體承載或承載著殼體并能夠使所述梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，以及至少兩對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列，其在殼體內(nèi)適于引起所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于梭動(dòng)裝置的 旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及鉆孔裝置(無(wú)論是否為向下鉆眼)，其包括或包含管狀殼體組件，其適于在一端直接或間接地與鉆柱相連以在鉆孔時(shí)旋轉(zhuǎn)并具有或 適于在另一端具有外圍或外側(cè)(例如環(huán)形的)(“外鉆頭”)鉆頭(“鉆孔端”)，梭動(dòng)裝置，其安裝成沿所述殼體組件的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)并適于具有或在其靠近殼體 組件的鉆孔端的端部具有內(nèi)鉆頭，流體馬達(dá)，其在殼體組件內(nèi)適于接收向下鉆柱流體供給并由其驅(qū)動(dòng)，從所述馬達(dá)到所述梭動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置，其使梭動(dòng)裝置繞殼體組件的縱向軸線梭 動(dòng)，并由此在使用中還使所述內(nèi)鉆頭旋轉(zhuǎn)，被固定成與殼體組件一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)磁性陣列，以及與梭動(dòng)裝置一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)互補(bǔ)的磁性陣列，其中，所述梭動(dòng)裝置與所述殼體組件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)將在成對(duì)或數(shù)對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列 之間引起相互作用，以使得梭動(dòng)裝置及其內(nèi)鉆頭相對(duì)于殼體組件及其外鉆頭進(jìn)行梭動(dòng)。
本發(fā)明的一方面涉及通過(guò)鉆孔組件在地下地層進(jìn)行鉆孔的方法，該鉆孔組件包括 向下鉆眼組件鉆頭或內(nèi)外鉆頭的向下鉆眼組件，所述方法包括或包含以下步驟(a)將鉆孔組件運(yùn)送到井孔內(nèi)，以及(b)同時(shí)和/或連續(xù)地(i)使作為鉆柱一部分的鉆頭或外鉆頭繞作為鉆柱一部分的鉆 孔軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 以及(ii)使鉆頭振動(dòng)或使內(nèi)鉆頭相對(duì)于鉆孔軸線沿軸向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)，其中鉆頭或內(nèi)鉆頭的軸向振動(dòng)通過(guò)軸向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)向下打眼(例如通過(guò)或經(jīng)由鉆 柱)而產(chǎn)生，以促使梭動(dòng)裝置至少與鉆孔軸線基本上對(duì)準(zhǔn)地繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，由此利用梭 動(dòng)裝置的磁性陣列與能夠與其共同作用的磁性陣列之間的磁性相互作用，而促使梭動(dòng)裝置 并因此促使鉆頭或內(nèi)鉆頭進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的一方面涉及通過(guò)鉆孔組件在地下地層進(jìn)行鉆孔的方法，該鉆孔組件包括 具有鉆頭的向下鉆眼組件，所述方法包括或包含以下步驟(a)將鉆孔組件運(yùn)送到井孔內(nèi)，以及(b)同時(shí)地(i)使鉆頭旋轉(zhuǎn)(ii)使鉆頭相對(duì)于鉆孔軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及用于在地下地層進(jìn)行鉆孔的組件，所述組件包括或包含鉆頭，直接或間接地能夠在與鉆頭的鉆孔軸線相重合或平行的軸線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的梭動(dòng) 裝置，使所述梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)以及使所述鉆頭旋轉(zhuǎn)的一個(gè)流體馬達(dá)或多個(gè)流體馬達(dá)(“流 體馬達(dá)”)，以及至少兩個(gè)磁鐵陣列，其適于促使所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于梭動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及用于在地下地層進(jìn)行鉆孔的組件，所述組件包括或包含鉆頭，梭動(dòng)裝置，其直接或間接地與所述鉆頭相連并能夠在與鉆頭的鉆孔軸線相重合或 平行的軸線上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝置，其通過(guò)或經(jīng)由鉆柱(例如鉆柱本身和/或流入流體馬達(dá)的流體)使所 述梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，以及至少兩個(gè)磁鐵陣列，其適于促使所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于梭動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及在通過(guò)鉆孔組件在地下地層進(jìn)行鉆孔的方法中和/或用 于該方法的組合的分組件或組件，其包括能夠連接在鉆柱端部的殼體，在所述殼體下端的一個(gè)鉆頭或多個(gè)鉆頭，該鉆頭或至少一個(gè)鉆頭能夠相對(duì)于殼體 旋轉(zhuǎn)，梭動(dòng)裝置，其在所述殼體內(nèi)能夠使所述鉆頭或至少一個(gè)鉆頭沿鉆頭旋轉(zhuǎn)軸線的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使所述梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)的流體馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，在殼體內(nèi)的至少一對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列，所述一對(duì)或每對(duì)磁性陣列由梭動(dòng)裝置承 載，適于促使所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于梭動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以及從流體馬達(dá)到一個(gè)鉆頭或至少一個(gè)鉆頭的齒輪驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的另一方面涉及在通過(guò)鉆孔組件在地下地層進(jìn)行鉆孔的方法中和/或用 于該方法的組合的分組件或組件，，其包括能夠連接在鉆柱端部的殼體，在所述殼體下端并能夠與所述殼體一起旋轉(zhuǎn)和/或被促使相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)的鉆 頭或多個(gè)鉆頭，梭動(dòng)裝置，其在所述殼體內(nèi)與所述鉆頭或一個(gè)所述鉆頭直接或間接地相連或可以 相連并能夠?qū)⒄駝?dòng)沿鉆頭旋轉(zhuǎn)軸線的軸向傳入所述鉆頭或那一鉆頭內(nèi)，使所述梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，以及至少兩對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列，其在殼體內(nèi)適于促使所述梭動(dòng)裝置響應(yīng)于梭動(dòng)裝置的 旋轉(zhuǎn)而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及鉆孔裝置，其包括或包含管狀殼體組件，其適于在一端直接或間接地與鉆柱相連并在另一端具有或適于具 有鉆頭，安裝成沿所述殼體組件的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的梭動(dòng)裝置，來(lái)自流體馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)裝置，其促使梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，相對(duì)于殼體組件固定的至少一個(gè)磁性陣列，與梭動(dòng)裝置一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)互補(bǔ)的磁性陣列，以及無(wú)論是否經(jīng)由梭動(dòng)裝置都從流體馬達(dá)到鉆頭輸出以促使其旋轉(zhuǎn)的齒輪減速輸出 裝置；其中，所述梭動(dòng)裝置與所述殼體組件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)將在成對(duì)或數(shù)對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列 之間引起相互作用，以促使梭動(dòng)裝置梭動(dòng)并由此促使鉆頭相對(duì)于殼體進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的另一方面涉及一種鉆孔裝置，其包括或包含管狀殼體組件，其適于在一端與鉆柱直接或間接地連接由此在鉆孔時(shí)旋轉(zhuǎn)并具有 或適于在另一端具有外圍或外(例如環(huán)形的)(“外鉆頭”)鉆頭(“鉆頭端”)，梭動(dòng)裝置，其安裝成沿所述殼體組件的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)并適于具有或在其端部具有 靠近殼體組件的鉆頭端的內(nèi)鉆頭，用于梭動(dòng)裝置以引起其旋轉(zhuǎn)的軸向驅(qū)動(dòng)裝置，被固定成與殼體組件一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)磁性陣列，以及與梭動(dòng)裝置一起旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)互補(bǔ)的磁性陣列，其中，所述梭動(dòng)裝置與所述殼體組件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)將在成對(duì)或數(shù)對(duì)互補(bǔ)的磁性陣列 之間引起相互作用，以引起梭動(dòng)裝置及其內(nèi)鉆頭相對(duì)于殼體組件及其外鉆頭的梭動(dòng)。在此采用的術(shù)語(yǔ)“鉆頭(drill head) ”、“刀頭(bit) ”、“刀頭組件(bitassembly)，，、 “鉆柱(drill string)”被認(rèn)為可以互換(也就是它們并非彼此相互限制)，除非上下文特 殊要求。
在此采用、參考的“鉆柱(drill string) ”、“鉆孔(drilling) ”等沒(méi)有規(guī)定鉆孔必須垂直向下。鉆孔實(shí)際上可以在任何方向上進(jìn)行。在此參照的相對(duì)于振動(dòng)的“軸向的(axial)”或“軸向地(axially) ”大體上指處 于至少基本上平行于鉆頭、刀頭、刀頭組件和/或鉆柱軸線的方向上。在此采用的術(shù)語(yǔ)“和/或”意思是“和”或者“或”或者二者。術(shù)語(yǔ)“直接(directly) ”或“間接(indirectly) ”和相對(duì)于錘擊產(chǎn)生的振動(dòng)的“直 接(direct)”或“間接(indirect)”指的是，經(jīng)由與錘擊相關(guān)的部件中的一個(gè)或另一個(gè)所實(shí) 現(xiàn)的單向或雙向傳動(dòng)。術(shù)語(yǔ)“錘(hammer) ”或“錘擊(hammering) ”可以是固體與固體的相互作用、固體 與由液體覆蓋的固體表面的相互作用或其他情況。而且“錘”、“錘擊”等意思是在兩個(gè)軸向 (例如雙向，如果垂直鉆孔則是向上和向下)進(jìn)行錘擊。在一些實(shí)施方式可以作為替換的是 在軸向(例如向下)方向上是單向的。正錘擊在兩方面有助于鉆孔和后鉸削這兩者。來(lái)自 單向錘擊(例如向下有助于鉆孔)的振動(dòng)會(huì)降低在裝置上方的振動(dòng)破壞。在此采用名詞之后的“(s) ”意思是名詞的復(fù)數(shù)和/或單數(shù)形式。說(shuō)明書(shū)中采用的術(shù)語(yǔ)“包括(conprising) ”意思是“包括至少其一部 分”(consisting at least in part of)。當(dāng)解釋該說(shuō)明書(shū)中包含該術(shù)語(yǔ)的敘述時(shí)，存在由 該術(shù)語(yǔ)或一些等效術(shù)語(yǔ)作為前序的特征，也存在其他特征。相關(guān)術(shù)語(yǔ)例如“包括(comprise) 和包括有(comprised) ”以相同方式得到解釋。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)在此公開(kāi)的數(shù)值范圍的參考(例如1-10)包含對(duì)該范圍內(nèi)所有有 理數(shù)的參考(例如，1，1. 1，2，3，3. 9，4，5，6，6. 5，7，8，9和10)，并且還包含對(duì)該范圍內(nèi)有理 數(shù)的任何范圍的參考(例如2-8，1. 5-5. 5和3. 1-4. 7)。


現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選形式，圖中圖1是表示向下鉆眼結(jié)構(gòu)的構(gòu)思圖，其能夠因中心第一旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)于由鉆柱旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的第二外部旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)而在兩個(gè)方向(“雙向”)上間接地錘擊鉆頭，第一旋轉(zhuǎn) 元件作為錘，圖1A是與圖1的向下鉆眼結(jié)構(gòu)類似的示意圖，但是表示第一旋轉(zhuǎn)元件沒(méi)有抓握錘 或者不能在兩個(gè)方向上間接錘擊鉆頭，也就是單向結(jié)構(gòu)，圖2在所有方面與圖1類似，但是鉆桿的一部分長(zhǎng)度(僅示出較短的長(zhǎng)度)被布 置在鉆頭與得到錘擊的部分之間，圖2A是相對(duì)于圖2的類似結(jié)構(gòu)，如同圖1A相對(duì)于圖1 一樣，圖3表示直接布置結(jié)構(gòu)的構(gòu)思圖，其中可以促使由泥漿馬達(dá)或其他機(jī)械輸入裝置 驅(qū)動(dòng)的中心第一旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)，以直接促使切割頭旋轉(zhuǎn)，周圍的第二旋轉(zhuǎn)元件通過(guò)鉆柱旋 轉(zhuǎn)或保持，或其靜止?fàn)顟B(tài)得到保持；第一旋轉(zhuǎn)元件的錘承載切割頭，但錘擊著連接在鉆柱上 的周圍裝置和/或通過(guò)連接在鉆柱上的周圍裝置得到錘擊，圖4是與圖3所示類似的直接結(jié)構(gòu)，但其中鉆桿布置在第一旋轉(zhuǎn)元件與切割頭之 間，圖4的實(shí)施方式不一定是向下鉆眼或深向下鉆眼，即其可以沿鉆柱的任何位置(包括鉆 柱的頂端)，同時(shí)鉆桿位于第一旋轉(zhuǎn)元件的錘與切割頭之間，
圖5是圖1A所示的間接構(gòu)思方案的變型，其中所使用的向下鉆眼是單向錘結(jié)構(gòu)， 周圍的鉆柱或振動(dòng)裝置的外殼具有環(huán)，其能夠展開(kāi)以接合地面由此將其缺少旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)傳 送到能夠在切割頭上錘擊的中心軸，圖6是與圖5所示類似的間接結(jié)構(gòu)，但其中所述裝置可以被用于除整個(gè)向下鉆眼 之外的地方，也就是沿鉆柱長(zhǎng)度的一定位置或作為頂部錘，圖7表示復(fù)合切割頭的示意圖，其中周圍部分在構(gòu)成鉆柱一部分的外殼底部承載 著割刀，以繞中心割刀旋轉(zhuǎn)以通過(guò)相對(duì)于固定在外殼上的互補(bǔ)陣列的相互梭動(dòng)而相互作 用，所述中心割刀能夠在經(jīng)由承載一定磁陣列的中心軸所傳遞的某種馬達(dá)作用下進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，圖8是表示相互作用的磁性陣列、以及表示用于周圍部分并相對(duì)于心軸(其上安 裝有其他磁性陣列)作為梭動(dòng)裝置的單獨(dú)機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖，所述心軸承載錘并且可 以在適當(dāng)輸入下旋轉(zhuǎn)以促使向左產(chǎn)生振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)心軸輸出(也就是直接動(dòng)作)，圖9是頂部錘組件的立體圖，其具有來(lái)自左側(cè)的輸入驅(qū)動(dòng)裝置，并具有承載著錘 以及延伸到右側(cè)直至連接到向下鉆眼(或另一向下鉆眼鉆柱)內(nèi)的輸出軸的中心軸，從而 存在從左側(cè)鉆柱旋轉(zhuǎn)輸入的勘探(prospect)，圖10是圖9所示的組件的另一端的立體圖，圖11是圖10所示裝置從左手端觀察的視圖，圖12是圖9-11所示的裝置的AA剖視圖，圖13是圖13-15所示的組件的鉆頭或刀頭的視圖，圖14是圖13-15所示的向下鉆眼組件的立體圖，圖15是圖13和14所示的組件在BB處的剖視圖，所述裝置具有驅(qū)動(dòng)銷以提供來(lái) 自馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，使振動(dòng)與泥漿馬達(dá)隔離，并且所具有的磁性陣列組件繞中心軸與外殼一起 旋轉(zhuǎn)，泥漿馬達(dá)的泥漿向下穿過(guò)所述裝置以經(jīng)由鉆頭排出，由此具有多功能，圖15A是圖15所示的實(shí)施方式的變型，表示行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)(作為齒輪傳動(dòng)系 統(tǒng)的實(shí)例)和粘性耦合驅(qū)動(dòng)裝置，圖16是在圖15A中采用的行星齒輪箱的剖視圖，圖17是一個(gè)示意圖，表示磁性陣列相對(duì)于第一或第二旋轉(zhuǎn)元件中的另一個(gè)的(任 何長(zhǎng)度的)陣列在順時(shí)針?lè)较蛏?無(wú)論第一或第二旋轉(zhuǎn)元件)的旋轉(zhuǎn)，并表示在互補(bǔ)陣列 之間分別排斥和吸引的“R”和“A”情形使得在箭頭方向上存在凈相互梭動(dòng)推力，以及圖18表示圖17所示的結(jié)構(gòu)處于成對(duì)磁性陣列之間存在吸引力“A”和排斥力“R” 反向之后的時(shí)刻，在箭頭方向上存在著凈相互梭動(dòng)推力。
具體實(shí)施例方式圖1是表示由作為第二旋轉(zhuǎn)元件的外殼2所驅(qū)動(dòng)的切割頭1 (也就是鉆頭或刀頭) 的示意圖。通過(guò)來(lái)自另一上井孔的鉆柱旋轉(zhuǎn)，使外殼或第二旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)。切割頭1被鍵連接以在軸向上相對(duì)于第二旋轉(zhuǎn)元件滑動(dòng)，并從其上接收著旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)。作為錘的第一旋轉(zhuǎn)元件4是通過(guò)未示出的泥漿馬達(dá)或其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中心 軸，第二旋轉(zhuǎn)元件承載著陣列5，其與由第一旋轉(zhuǎn)元件承載的陣列6相互作用。
因此，相互作用的陣列5和6之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)促使第二旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn) 元件4梭動(dòng)，反之亦然，或二者皆有。這樣的結(jié)果是元件7 (鎖定在元件4的8與9之間) 接收著來(lái)自第一旋轉(zhuǎn)元件4的錘擊?？梢钥吹剑@樣的結(jié)構(gòu)適用于向下鉆眼應(yīng)用場(chǎng)合的較小總周長(zhǎng)(girth)。圖2所示的結(jié)構(gòu)示出與圖1所示類似的雙向間接錘結(jié)構(gòu)，其更適用于更加靠上的 鉆柱組件，也就是可以作為頂部錘或位于它們之間的某一位置。在此，切割頭10通過(guò)鉆桿13被作為鍵連接在鉆桿頂部上的外殼11的第二旋轉(zhuǎn)元 件11所旋轉(zhuǎn)。切割頭10因其與第一旋轉(zhuǎn)元件16的部件17和18的相互作用而接收來(lái)自 部件12的振動(dòng)?？梢钥吹?，切割頭通過(guò)鉆桿13連接到鍵連接件14，與第二旋轉(zhuǎn)元件或外殼 相連。第二旋轉(zhuǎn)元件適于通過(guò)液壓馬達(dá)或其他機(jī)械輸入裝置經(jīng)由部件15得到驅(qū)動(dòng)。第 一旋轉(zhuǎn)元件16錘擊著由區(qū)域17和18鎖定的部件12(與圖1的構(gòu)思中的情形一樣)，使得 在部件12與區(qū)域17和18中的每一個(gè)之間存在相互作用以向下經(jīng)過(guò)鉆桿朝切割頭10提供 振動(dòng)。這是起因于分別承載著磁性陣列19、20的第一和第二旋轉(zhuǎn)元件16、11之間的相對(duì)旋 轉(zhuǎn)移動(dòng)以及最終的軸向相對(duì)移動(dòng)。圖1和2中示出的兩種構(gòu)思都是滑道打擊(ways hitting)。這與例如外殼或第二 旋轉(zhuǎn)元件11是否相對(duì)于中心軸16旋轉(zhuǎn)固定、反向或處于同一方向無(wú)關(guān)，反之亦然。
圖1A和2A的結(jié)構(gòu)除了是單向之外與圖1和2相同，也就是因?yàn)椴考?A和9八或 部件12A和17A之間的碰撞，部件7A被第一旋轉(zhuǎn)元件4A或部件16A向左側(cè)進(jìn)行作用。圖3表示第三構(gòu)思，并且這次是向下鉆眼構(gòu)思，在此切割頭21通過(guò)作用在區(qū)域24 和25內(nèi)的錘22進(jìn)行直接軸向移動(dòng)，所述區(qū)域24和25構(gòu)成第一旋轉(zhuǎn)元件23的一部分，所 述第一旋轉(zhuǎn)元件23是由泥漿馬達(dá)、流體馬達(dá)或其他機(jī)械輸入裝置所驅(qū)動(dòng)的中心軸。錘22作用在第二旋轉(zhuǎn)元件或外殼26的區(qū)域24和25內(nèi)，其中通過(guò)鉆柱使所述第 二旋轉(zhuǎn)元件或外殼26旋轉(zhuǎn)或固定，也就是其在鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)被鉆柱驅(qū)動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，第一 旋轉(zhuǎn)元件23的磁性陣列27與第二旋轉(zhuǎn)元件26的磁性陣列28相互作用，由此促使中心軸 22在第二旋轉(zhuǎn)元件的區(qū)域24和25上來(lái)回錘擊，和/或通過(guò)元件23和26之間的相對(duì)軸向 移動(dòng)得到直接承載切割頭21的錘擊效果。不在乎考慮的是否為錘(也就是，不論是成對(duì)的 區(qū)域24和25還是具有由第一旋轉(zhuǎn)元件所承載的錘擊面的元件22)，但為了解釋清楚，所述 所示的是與圖1-2A的“間接”結(jié)構(gòu)所不同的“直接”結(jié)構(gòu)，并且在此元件22是錘。圖4表示另一實(shí)施方式。在此，切割頭29由穿過(guò)鉆桿30的中心軸驅(qū)動(dòng)。中心軸是第一旋轉(zhuǎn)元件31。其通過(guò) 鉆軸或其他裝置驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)能夠移動(dòng)到另一上井眼或者可以被用作鉆柱的頂部錘。外殼仍然是第二旋轉(zhuǎn)元件32。錘33通過(guò)外殼或第二旋轉(zhuǎn)元件32的區(qū)域34和35進(jìn)行作用。因此，區(qū)域34、35和33之間的相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生錘擊效果，因外殼相對(duì)于鉆柱的 移動(dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)，反之亦然，或二者都存在。鉆柱與第一旋轉(zhuǎn)元件31的磁性陣列36同步旋轉(zhuǎn)。這些陣列與第一旋轉(zhuǎn)元件所承 載的磁性陣列37相互作用。這樣引起了導(dǎo)致錘擊的相互移動(dòng)。圖5表示圖1A所示的結(jié)構(gòu)。然而，在此第一旋轉(zhuǎn)元件37間接錘擊切割頭38。第二旋轉(zhuǎn)元件39通過(guò)帶有磁性陣列40的鉆柱旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第一旋轉(zhuǎn)元件34的磁性陣 列41得到布置，當(dāng)然基本上可以存在一系列共同作用并在下文參照?qǐng)D16和17描述的磁性 陣列。圖5的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，外圍翼片42被設(shè)置作為接地環(huán)，以適于經(jīng)過(guò)齒輪傳 動(dòng)系統(tǒng)而作用，所述齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包含繞第一旋轉(zhuǎn)元件37的恒星式區(qū)域44的元件43，從 而在第一旋轉(zhuǎn)元件37與外環(huán)42之間存在著一定關(guān)系。當(dāng)部件42接合地層時(shí)，使其停止旋 轉(zhuǎn)，從而促使部件37 (經(jīng)由部件43)相對(duì)于部件40旋轉(zhuǎn)，并由此經(jīng)由部件37的向下鉆眼端 部的錘在鉆頭(部件38)處產(chǎn)生軸向打擊。未直接與鉆頭相連的錘可能在這樣的情形下簡(jiǎn) 單地軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以促使在切割頭上產(chǎn)生錘擊。在這種情況下，外殼或第二旋轉(zhuǎn)元件39 延伸入到鍵連接區(qū)域45內(nèi)使鉆頭38旋轉(zhuǎn)，并且沒(méi)有任何旋轉(zhuǎn)效果向下經(jīng)過(guò)中心軸37。然 而，當(dāng)存在和發(fā)生軸37的旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸37的旋轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)最終振動(dòng)系統(tǒng)的特性產(chǎn)生影響，因?yàn)槠?影響了磁性陣列的相對(duì)速度。除了鉆桿46被示出向下到達(dá)切割頭47之外，圖6所示的結(jié)構(gòu)與圖5類似?？梢哉J(rèn)識(shí)到，在鉆孔的方案中，雖然仍然在井眼內(nèi)或位于主驅(qū)動(dòng)裝置下方的區(qū)域 48任何向上延伸部(也就是外殼或第二旋轉(zhuǎn)元件39的延伸部)都被認(rèn)為是鉆柱，因?yàn)殂@桿 49可以從振動(dòng)裝置或者其在鉆桿46上方的部分處向下打眼。在圖7中示出了圓柱形殼體49，在其下端具有外鉆頭或割刀50。外鉆頭50與管 狀殼體49 (其在頂端區(qū)域51處連接到泥漿馬達(dá)上)同步旋轉(zhuǎn)并隨后以常規(guī)方式進(jìn)入鉆柱 內(nèi)。所述組件適于接收向下進(jìn)入由所述裝置承載的馬達(dá)52(優(yōu)選形式是PDM或泥漿馬 達(dá))內(nèi)的流體。馬達(dá)52驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生心軸53的旋轉(zhuǎn)，隨后通過(guò)耦合件54產(chǎn)生梭動(dòng)裝置67 的心軸56的旋轉(zhuǎn)。梭動(dòng)裝置67由密封件57以及密封件58密封，以保護(hù)梭動(dòng)裝置磁性陣列結(jié)構(gòu)59 和61，它們同不與心軸旋轉(zhuǎn)的那些磁性陣列結(jié)構(gòu)60和62共同作用。作為密封組件58的一部分，在位置63設(shè)置用于梭動(dòng)裝置的軸56的軸承。這些軸 承還額外地作用在梭動(dòng)裝置承載著內(nèi)鉆頭65的滑動(dòng)軸承區(qū)域64，所述內(nèi)鉆頭65在位置66 處與區(qū)域64接合。如果需要用于軸的其他軸承，也可以設(shè)置。優(yōu)選地，密封件57和58被設(shè)置成保持泥漿和其他碎屑遠(yuǎn)離磁性陣列。優(yōu)選地，還存在梭動(dòng)裝置的突出部68和殼體的突出部69，它們被包圍在液體或流 體(優(yōu)選是液體例如油)中，或者可以對(duì)液體薄膜產(chǎn)生撞擊，以防止磁鐵對(duì)磁鐵的碰撞以及 打擊(也就是錘擊)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，梭動(dòng)裝置如何具有相對(duì)于來(lái)自馬達(dá)52的傳動(dòng)裝置 (也就是作為承載著元件或銷54的元件53的傳動(dòng)裝置)的軸向浮動(dòng)，所述元件或銷54與 梭動(dòng)裝置的元件55共同作用。如果需要的話，可以設(shè)置其他軸承或徑向支承件?？梢圆捎闷渌С屑?或驅(qū)動(dòng)裝置?？蛇x擇地，梭動(dòng)內(nèi)部鉆頭適于擊打鉆柱的內(nèi)唇或外部，由此使振動(dòng)到達(dá)鉆柱的齒 也就是外部鉆頭。如參照?qǐng)D7所述的一樣，對(duì)作為梭動(dòng)裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件和作為周圍部分(也就是外殼或鉆柱)的第二旋轉(zhuǎn)元件做出參考。從之前的描述中將會(huì)認(rèn)識(shí)到，內(nèi)部和外部切割或鉆頭類型的結(jié)構(gòu)可以被設(shè)置成采 用在此參照其他實(shí)施方式描述的一些機(jī)構(gòu)，也就是單向和/或雙向的錘擊特征，并且與第 一還是第二旋轉(zhuǎn)元件是否承載錘無(wú)關(guān)以及與其他裝置是否承載著互補(bǔ)表面無(wú)關(guān)。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式。圖8所示的實(shí)施方式表示相互作用的磁性陣列和單獨(dú)機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置，所述單獨(dú)機(jī) 械驅(qū)動(dòng)裝置用于周圍部分并相對(duì)于在其上安裝有其他磁性陣列的心軸作為梭動(dòng)裝置。心軸 承載錘并且可以在適當(dāng)輸入下旋轉(zhuǎn)，并且可被促使相對(duì)于周圍部分往復(fù)運(yùn)動(dòng)以提供朝向左 側(cè)的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)心軸輸出。在圖8中，振動(dòng)裝置總體被示為70。其在右側(cè)具有經(jīng)由銷72使心軸74的區(qū)域73 旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輸入裝置71。上述方式承載著磁性陣列75，以通過(guò)下文描述的方式與磁性陣列 76相互作用。陣列76相對(duì)于鎖定著心軸74的錘區(qū)域78的元件或組件77得到固定。該錘 78作用在組件77的表面79上。這些表面79是由液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)裝置或其他電機(jī)82的齒 輪81所作用的帶齒外周區(qū)域80的一部分。優(yōu)選地，其是諸如液壓馬達(dá)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)輸入裝置71可以由諸如液壓馬達(dá)、電動(dòng)機(jī)或其他裝置之類的任何機(jī)械驅(qū)動(dòng) 裝置得到驅(qū)動(dòng)。來(lái)自心軸74的輸出在部件83處輸入到鉆柱或鉆頭內(nèi)。圖9-12表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中示出87提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的輸入驅(qū)動(dòng)裝置88中心軸與風(fēng)箱活塞，通過(guò)螺釘連接在一起89驅(qū)動(dòng)銷90風(fēng)箱，其在與中心軸相同速度下旋轉(zhuǎn)91錘的端板，通過(guò)螺栓連接在通過(guò)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的外側(cè)磁性組件(第二磁性組 件)上92軸承襯套93中心磁性組件(第一磁性組件)，其與中心軸一起旋轉(zhuǎn)94 錘95內(nèi)齒輪96錘打擊區(qū)域97中心軸98驅(qū)動(dòng)小齒輪99螺栓連接到錘的端板上的錘殼體100安裝在軸承支承件上的液壓馬達(dá)101鉆孔泥漿入口102軸承支承件103連接在鉆機(jī)柱滑板上的軸承支承座在該結(jié)構(gòu)中可以看到，驅(qū)動(dòng)小齒輪98能夠驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪95、錘端板91等，或者憑借 來(lái)自液壓馬達(dá)100的輸入。還將看到，以附圖標(biāo)記87表示的輸入驅(qū)動(dòng)裝置具有使驅(qū)動(dòng)銷89、風(fēng)箱活塞、中心軸97以及磁性組件93聯(lián)合旋轉(zhuǎn)的效果?，F(xiàn)在參照?qǐng)D13、14和15描述另一實(shí)施方式，在此設(shè)置成104來(lái)自鉆柱并提供鉆孔旋轉(zhuǎn)的輸入驅(qū)動(dòng)裝置105泥漿馬達(dá)106向磁鐵提供旋轉(zhuǎn)的泥漿馬達(dá)輸出軸107氣壓彈簧108從泥漿馬達(dá)向磁鐵提供旋轉(zhuǎn)、但不允許振動(dòng)回傳到泥漿馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)銷109中心軸110與外殼一起旋轉(zhuǎn)的外側(cè)磁性組件111其旋轉(zhuǎn)來(lái)自泥漿馬達(dá)輸出軸的中心磁性組件112 錘113錘打擊區(qū)域114夕卜殼115從泥漿馬達(dá)穿過(guò)中心的鉆孔泥漿116鉆頭卡盤(pán)117 鉆頭在圖13-15的結(jié)構(gòu)中，元件104、110、114、116和117都聯(lián)合進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鉆頭 軸向振動(dòng)，但其他部件不是。外殼114與外側(cè)磁性組件110 —起旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)的一個(gè)特征在于，中心磁性組件111 (但不是外殼114的磁性組件110)通 過(guò)泥漿馬達(dá)輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另一特征在于，在該結(jié)構(gòu)中的錘112向下朝著鉆頭117單向 作用，并且氣壓彈簧107有助于隔離通過(guò)鉆柱向上傳遞的振動(dòng)。因而，外殼114與鉆柱同步旋轉(zhuǎn)以促使鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)用于提供穿過(guò)鉆頭117向下 的潤(rùn)滑泥漿的泥漿馬達(dá)105是通過(guò)使磁鐵110相對(duì)移動(dòng)到中心軸的磁鐵111而產(chǎn)生振動(dòng)。圖15A表示另一變型，其中鉆機(jī)向外殼提供旋轉(zhuǎn)。當(dāng)切割頭接合地層時(shí)，其暫時(shí)減 速，促使反作用轉(zhuǎn)矩通過(guò)鍵連接的卡盤(pán)到達(dá)行星齒輪架72，從而停止旋轉(zhuǎn)。外殼仍然旋轉(zhuǎn)， 這樣促使環(huán)形齒輪84旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)又使托架齒輪85旋轉(zhuǎn)，其又使太陽(yáng)齒輪86旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng) 齒輪86連接在中心軸上(且以不同于外殼的速度優(yōu)選是更高的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而引起高 頻振動(dòng))，這樣又使相對(duì)于第二旋轉(zhuǎn)元件起作用的第一旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)，由此引起對(duì)切割頭的 打擊。此外，太陽(yáng)齒輪86驅(qū)動(dòng)中心軸，該中心軸經(jīng)由驅(qū)動(dòng)銷使粘合耦合件(再次因?yàn)樾?星齒輪傳動(dòng)而以高的每分鐘轉(zhuǎn)速RPM)旋轉(zhuǎn)，該粘合耦合件經(jīng)由連接在卡盤(pán)鍵上的部件86、 85、84和72產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩作用并最終使切割頭產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩作用。該特征可以提供相當(dāng)大的旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，以使切割頭旋轉(zhuǎn)，這在某些地層中正是所需要的。其中，在圖15A中示出118切割頭119被鍵連接在切割頭上的卡盤(pán)120錘區(qū)域121驅(qū)動(dòng)銷122粘性耦合件
123第一旋轉(zhuǎn)元件124第二旋轉(zhuǎn)元件125由鉆柱旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的外殼126中心軸128圖16所示的行星齒輪的區(qū)域圖16更詳細(xì)地表示在圖15A中采用的行星齒輪傳動(dòng)裝置。在圖16中示出86太陽(yáng)齒輪(固定在中心軸上)84環(huán)形齒輪(固定在外殼上)85托架齒輪72行星齒輪架(固定在卡盤(pán)上)在申請(qǐng)人的PCT/NZ2005/000329和PCT/NZ2006/000244中基本上公開(kāi)了磁性相互作用?？梢詷?gòu)想，陣列區(qū)被散布成具有相同、但更大的效果。在申請(qǐng)人的W02006/065155(PCT/NZ2005/000329)中公開(kāi)了通過(guò)磁性裝置進(jìn)行往
復(fù)運(yùn)動(dòng)的梭動(dòng)裝置。梭動(dòng)裝置(無(wú)論其多長(zhǎng))的端部具有被裝配和鎖定(例如鎖定在互補(bǔ) 固定板之下的截頭圓錐形形式)的電磁鐵或(優(yōu)選)稀土磁鐵。在該結(jié)構(gòu)中，梭動(dòng)裝置在 旋轉(zhuǎn)時(shí)響應(yīng)于也裝有磁鐵的相鄰元件而產(chǎn)生脈動(dòng)。以這樣的方式，梭動(dòng)裝置可以相對(duì)于未由梭動(dòng)裝置所承載的磁性陣列的任意基面 往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這一點(diǎn)在下文具體參照?qǐng)D17和18 (對(duì)應(yīng)于W02006/065155的圖3和4)進(jìn)行描 述。W02006/065155的全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。圖17和18參照永久磁鐵或其他磁鐵的不同極性區(qū)域來(lái)顯示效果。虛的之字形箭 頭在W02006/065155中代表從第一互補(bǔ)結(jié)構(gòu)中分出的動(dòng)力。只要涉及所示的“正(plus) ”和“負(fù)(minus) ”極性，在所示結(jié)構(gòu)中存在被示為異 相的第二互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。梭動(dòng)裝置可選擇地在每個(gè)端部具有相同極性，以使得在圖17中所示的 狀態(tài)下在梭動(dòng)裝置與第一互補(bǔ)結(jié)構(gòu)之間存在因“正”極性和“正”極性的對(duì)準(zhǔn)而產(chǎn)生的凈排 斥力，同時(shí)在梭動(dòng)裝置與第二互補(bǔ)結(jié)構(gòu)之間存在“正”和“負(fù)”吸引力“A”。在相反情形之后存在短瞬時(shí)間，這樣快速將“R”和“A”更換到“A”和“R”，其中當(dāng) 梭動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)或梭動(dòng)裝置被固定不旋轉(zhuǎn)并且其他磁性陣列旋轉(zhuǎn)(或二者都存在時(shí))以提供 凈效果，上述引起梭動(dòng)裝置方向的反向。優(yōu)選地，采用永久磁鐵，尤其是高磁密度的稀土型磁鐵，例如釹磁鐵，例如NdFeB， 其可以穩(wěn)定在180°C，以及可在高達(dá)400°C使用的釤鈷磁鐵(FmCo)。可以采用其他形式的磁鐵，其包括可以在將來(lái)研發(fā)的那些磁鐵。然而一般來(lái)說(shuō)，純 粹是出于尺寸和在振動(dòng)和經(jīng)受不利環(huán)境的結(jié)構(gòu)中提供適當(dāng)電輸入的需要，電磁鐵是相反地 不成為必要。可以構(gòu)想，梭動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)速度可以明顯地改變。一種這樣旋轉(zhuǎn)的實(shí)例是1600RPM，該轉(zhuǎn)速對(duì)于所示磁鐵來(lái)說(shuō)足以提供足夠的相對(duì)向后和向前投射以提供所值得 的振動(dòng)輸出，而與在申請(qǐng)人優(yōu)選實(shí)施方式中對(duì)鉆孔的錘元件無(wú)關(guān)。常用的范圍可以從 1000-2000RPM,但也可以更高或更低。2000RPM大致等于130Hz。
權(quán)利要求
一種具有鉆柱的鉆孔裝置，其可操作地使鉆柱、或者至少是鉆柱的鉆頭或刀頭、或者二者旋轉(zhuǎn)，以及可操作地沿軸向向鉆頭或刀頭提供振動(dòng)；其特征在于，振動(dòng)裝置作為鉆柱的一部分而設(shè)置或位于鉆柱中，提供所述振動(dòng)；并且，所述振動(dòng)裝置具有相互作用的磁性陣列，其中以如下的方式存在至少一個(gè)具有第一陣列或陣列組(“第一陣列”)的組件(“第一組件”)并且存在至少一個(gè)具有第二陣列或第二陣列組(“第二陣列”)的組件(“第二組件”)，即響應(yīng)于所述第一陣列和所述第二陣列之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，第一陣列和第二陣列相互作用以促使第一陣列相對(duì)于第二陣列進(jìn)行梭動(dòng)，反之亦然，或二者都存在，并且由此促使它們各自的支承組件進(jìn)行梭動(dòng)；并且，通過(guò)向所述第一和第二組件中的一個(gè)或另一個(gè)、或者第一和第二組件中的二者進(jìn)行機(jī)械輸入，來(lái)引起相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且，當(dāng)鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一和第二陣列及其組件中的其中一個(gè)與鉆柱同步旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，因鉆頭或刀頭或者二者通過(guò)第一組件的直 接或間接的承載或錘擊，由此鉆頭或刀頭進(jìn)行振動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，因鉆頭或刀頭或者二者通過(guò)第二組件的直 接或間接的承載或錘擊，由此鉆頭或刀頭進(jìn)行振動(dòng)。
4.如在前權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一和第二陣列以及它們的 第一和第二組件可以在相反方向上旋轉(zhuǎn)。
5.如在前權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一和第二陣列以及它們的 第一和第二組件可以在相同方向上旋轉(zhuǎn)。
6.如在前權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一和第二陣列以及它們的 第一和第二組件中的其中一個(gè)可以在第一和第二陣列以及它們的第一和第二組件中的另 一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)不旋轉(zhuǎn)。
7.如在前權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，振動(dòng)裝置位于鉆柱內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)裝置的下方。
8.如在前權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，作為所述第一和第二旋轉(zhuǎn)元 件中的其中一個(gè)的心軸用的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，引起單向或雙向錘擊。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置是泥漿馬達(dá)、流體馬達(dá)、 電動(dòng)機(jī)或者其他機(jī)械或電驅(qū)動(dòng)裝置。
10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二旋轉(zhuǎn)元件中的另一個(gè) 通過(guò)鉆柱旋轉(zhuǎn)或與鉆柱一起旋轉(zhuǎn)。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，齒輪傳動(dòng)提供用于所述磁性陣列中的其中 一個(gè)的更大或更小的旋轉(zhuǎn)速度，和/或提供相對(duì)于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輸入裝置的刀頭旋轉(zhuǎn)速度。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，粘性耦合件提供了對(duì)所述磁性陣列的其中 一個(gè)的驅(qū)動(dòng)。
13.如在前權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，鉆柱使割刀旋轉(zhuǎn)，并且在 該割刀內(nèi)所存在的鉆頭(i)能夠與鉆柱就速度來(lái)說(shuō)不同地旋轉(zhuǎn)，(ii)能夠相對(duì)于鉆柱的 割刀振動(dòng)，或者(iii) 二者都存在。
14.如在前權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)磁性陣列相對(duì)于鉆柱軸線進(jìn)行軸向布置。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，至少一些陣列被布置在其他磁性陣列的 一些陣列之間。
全文摘要
一種具有鉆柱的鉆孔裝置，可操作地使鉆柱旋轉(zhuǎn)并且可操作地沿軸向向鉆頭提供振動(dòng)。因向振動(dòng)裝置的至少一個(gè)陣列或陣列組的機(jī)械輸入所引起的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，振動(dòng)裝置定位成根據(jù)相互作用的磁性陣列提供振動(dòng)。當(dāng)鉆柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，陣列或陣列組中的其中一個(gè)與鉆柱旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行同步移動(dòng)。
文檔編號(hào)E21B1/22GK101821471SQ200880102661
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者G·D·韋斯特, P·E·鮑威爾 申請(qǐng)人:柔性鉆井有限公司