САМОРЕГУЛИРУЕМЫЕ БУРОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ОТНОСЯЩИЕСЯ К НИМ СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ

1. Буровой инструмент, содержащий:
корпус;
исполнительный механизм, расположенный по меньшей мере частично внутри корпуса, причем исполнительный механизм содержит:
первую камеру для флюида;
вторую камеру для флюида;
по меньшей мере один возвратно-поступательный элемент, отделяющий первую камеру для флюида из второй камеры для флюида, причем по меньшей мере один возвратно-поступательный элемент выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения назад и вперед внутри первой камеры для флюида и второй камеры для флюида; и
соединительный элемент, прикрепленный к возвратно-поступательному элементу на участке возвратно-поступательного элемента, обращенном ко второй камере для флюида, причем соединительный элемент выходит из второй камеры для флюида; и
узел бурового элемента, соединенный с возможностью съема с осевым концом соединительного элемента, выходящего из второй камеры для флюида.
2. Буровой инструмент по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один возвратно-поступательный элемент содержит:
первый возвратно-поступательный элемент, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения назад и вперед внутри первой камеры для флюида и второй камеры для флюида, причем первый возвратно-поступательный элемент имеет переднюю поверхность и заднюю поверхность; и
второй возвратно-поступательный элемент, отделенный от первого возвратно-поступательного элемента по меньшей мере некоторым расстоянием вдоль продольной длины исполнительного механизма, причем второй возвратно-поступательный элемент выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения назад и вперед внутри первой камеры для флюида и второй камеры для флюида.
3. Буровой инструмент по п. 2, отличающийся тем, что соединительный элемент прикреплен к первому возвратно-поступательному элементу и проходит через второй возвратно-поступательный элемент.
4. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий гидравлическую жидкость, расположенную внутри и по меньшей мере, по существу, заполняющую первую камеру для флюида и вторую камеру для флюида.
5. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что исполнительный механизм дополнительно содержит компенсатор давления, сообщающийся по текучей среде со второй камерой для флюида и выполненный с возможностью по меньшей мере, по существу, уравновешивать давление во второй камере для флюида с давлением окружающей среды, воздействию которого подвержен буровой инструмент.
6. Буровой инструмент по п. 5, отличающийся тем, что компенсатор давления содержит резиновый материал.
7. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что давление в первой камере для флюида выше, чем давление во второй камере для флюида, когда соединительный элемент подвергается воздействию внешнего усилия.
8. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что узел бурового элемента содержит:
гнездо бурового элемента;
буровой элемент, расположенный внутри гнезда бурового элемента; и
прокладку, расположенную между осевым концом соединительного элемента и гнездом бурового элемента.
9. Буровой инструмент по п. 2 или 3, отличающийся тем, что первая камера для флюида содержит:
первую часть, сообщающуюся по текучей среде с передней поверхностью первого возвратно-поступательного элемента; и
вторую часть, сообщающуюся по текучей среде с передней поверхностью второго возвратно-поступательного элемента.
10. Буровой инструмент по п. 2 или 3, отличающийся тем, что вторая камера для флюида содержит:
первую часть, сообщающуюся по текучей среде с задней поверхностью первого возвратно-поступательного элемента; и
вторую часть, сообщающуюся по текучей среде с задней поверхностью второго возвратно-поступательного элемента.
11. Буровой инструмент по п. 2 или 3, отличающийся тем, что первый возвратно-поступательный элемент имеет по меньшей мере в общем цилиндрическую форму, а второй возвратно-поступательный элемент имеет по меньшей мере обычно кольцевую форму.
12. Буровой инструмент по п. 2 или 3, отличающийся тем, что соединительный элемент прикреплен к задней поверхности первого возвратно-поступательного элемента и проходит через второй возвратно-поступательный элемент.
13. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что исполнительный механизм дополнительно содержит:
первый канал для потока флюида, проходящий от второй камеры для флюида до первой камеры для флюида; и
первое устройство управления потоком, расположенное в первом канале для потока флюида и выполненное с возможностью управления скоростью потока гидравлической жидкости через первый канал для потока флюида.
14. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что исполнительный механизм дополнительно содержит:
второй канал для потока флюида, проходящий от первой камеры для флюида во вторую камеру для флюида;
второе устройство управления потоком, расположенное во втором канале для потока флюида и выполненное с возможностью управления скоростью потока гидравлической жидкости через второй канал для потока флюида и второе устройство управления потоком.
15. Буровой инструмент по п. 14, отличающийся тем, что второй канал для потока флюида проходит от первой камеры для флюида во вторую камеру для флюида через второй возвратно-поступательный элемент.
16. Буровой инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что исполнительный механизм дополнительно содержит поджимающий элемент, расположенный внутри первой камеры для флюида и выполненный с возможностью оказания усилия по меньшей мере на один возвратно-поступательный элемент.
17. Буровой инструмент по п. 2 или 3, отличающийся тем, что:
первая камера для флюида имеет первую часть и вторую часть;
вторая камера для флюида имеет первую часть и вторую часть;
первый возвратно-поступательный элемент герметично отделяет первую часть первой камеры для флюида от первой части второй камеры для флюида; и
второй возвратно-поступательный элемент герметично отделяет вторую часть второй камеры для флюида от второй части первой камеры для флюида.
18. Способ втягивания и выдвижения бурового элемента бурового инструмента, включающий:
обеспечение бурового инструмента по любому из пп. 1-3;
прижатие бурового элемента узла бурового элемента пластом, который пробуривают буровым инструментом;
втягивание бурового элемента в ответ на прижатие бурового элемента пластом;
контролирование скорости втягивания бурового элемента путем пропускания потока флюида из первой части первой камеры для флюида во вторую часть первой камеры для флюида; и
выдвижение бурового элемента поджимающим элементом в ответ на уменьшение усилия, с которым пласт прижимается к буровому элементу.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что регулирование скорости втягивания бурового элемента включает поток флюида из первой части первой камеры для флюида через ограничитель или обратный клапан во вторую часть первой камеры для флюида.
20. Способ по п. 18 или 19, дополнительно включающий поток флюида из первой камеры для флюида во вторую камеру для флюида.