BRPI0901916A2 - componente de direção, conjunto de direção e método de guiar uma broca de perfuração em um furo de sondagem - Google Patents

Abstract

COMPONENTE DE DIREçãO, CONJUNTO DE DIREçãO E MéTODO DE GUIAR UMA BROCA DE PERFURAçãO EM UM FURO DE SONDAGEM. A presente invenção refere-se a um componente de direção, a um conjunto de direção, e a um método de guiar uma broca de perfuração em um furo de sondagem. O componente de direção é adaptado para conexão a uma coluna de perfuração, a coluna de perfuração portando uma broca de perfuração e um motor para girar a broca de periu ração. O componente de direção compreende: um eixo de acionamento girável adaptado para conexão entre a broca de perfuração e o motor; um mecanismo de acionamento; e um componente de deslocamento; o mecanismo de acionamento provendo uma conexão girável entre a coluna de perfuração e o componente de deslocamento por meio do que a coluna de perfuração pode girar relativamente ao componente de deslocamento O mecanismo de acionamento é adaptado para acionar o componente de deslocamento para girar em uma direção oposta ao eixo de acionamento, de forma a contar a rotação do componente de deslocamento que é induzida por fricção dentro do conjunto de componentes enquanto o eixo de acionamento gira. O componente e método de direção provavelmente têm sua maior utilidade em guiar uma broca de perfuração durante a perfuração para óleo e gás.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPONENTE DE DIREÇÃO, CONJUNTO DE DIREÇÃO E MÉTODO DE GUIARUMA BROCA DE PERFURAÇÃO EM UM FURO DE SONDAGEM".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um componente de direção,para um conjunto de direção, e a um método de guiar uma broca de perfura-ção em um furo de sondagem. O conjunto de direção compreende em parti-cular um motor de fundo de poço e um componente de direção.

O componente de direção e método tem provavelmente suamaior utilidade em guiar uma broca de perfuração durante perfuração paraóleo e gás, e a descrição seguinte, portanto, refere-se principalmente a taisaplicações. O uso do componente de direção, conjunto e método em outrasaplicações não está assim excluído.

Tais aplicações de perfurar utilizam uma broca de perfuração égirável em torno de seu eixo longitudinal. A descrição seguinte refere-se fre-qüentemente a rotação, e a menos que indicado de outra forma aquele ter-mo refere-se a rotação em torno do eixo longitudinal de um componente. Nocaso de uma broca de perfuração giratória ou uma coluna de perfuração gi-ratória, por exemplo, a rotação acontece em torno do eixo longitudinal docomponente cujo eixo corresponde tipicamente aproximadamente à linha decentro do furo de sondagem perfurado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Quando perfurando para óleo e gás é desejável poder guiar abroca de perfuração, isto é mover a broca de perfuração em uma direçãoescolhida, de forma que a broca de perfuração não tenha que seguir um de-terminado caminho somente por gravidade e/ou condições de perfuração.

Um método de guiar uma broca de perfuração é usar um conjun-to de fundo de poço com um alojamento curvado, resultando o alojamentocurvado na extremidade avançada da broca de perfuração sendo deslocadado eixo longitudinal da maior parte da coluna de perfuração ao longo da facede ferramenta. O conjunto de fundo de poço inclui um motor de fundo depoço conectado à broca de perfuração por meio de um eixo de acionamentoflexível que gira dentro do alojamento curvado, o motor acionando a brocade perfuração para girar ainda que o remanescente da coluna de perfuração,incluindo o alojamento curvado, não gira. Um tal motor de fundo de poço éum motor de lama que usa o fluxo lama de perfuração para acionar a brocade perfuração. O alojamento curvado permite à broca de perfuração seguirum caminho não-linear ou curvado, movendo a broca de perfuração na dire-ção do deslocamento.

Freqüentemente, este método e aparelho serão utilizados quan-do a direção e grau de curvatura desejado do furo de sondagem são conhe-cidos. No entanto, para suprir condições inesperadas de perfuração um ope-rador normalmente projetará o alojamento com uma curva maior do que anecessária, de forma que o grau desejado de curvatura possa ser alcançadoainda que as condições de perfuração resultem na broca de perfuração des-viando de um caminho linear menos do que era esperado. Se, porém, a bro-ca de perfuração desvia tanto quanto esperado, isto resultará na curvaturado furo de sondagem excedendo aquela desejada, de forma que um com-primento de furo de sondagem linear (ou mais linear) precisa ser perfuradopara compensar. O comprimento de furo de sondagem linear (ou mais linear)é perfurado girando toda a coluna de perfuração, que gira o alojamento cur-vado e assim muda continuamente a direção do deslocamento da broca deperfuração e cancela a tendência para curvar em uma direção.

Consequentemente, o uso de tal método requer que a coluna deperfuração seja não-giratória, ainda que um furo de sondagem curvado este-ja sendo perfurado. É largamente reconhecido que uma coluna de perfura-ção não-giratória experimenta maior fricção na parede de furo de sondagemdo que uma coluna de perfuração giratória, i.é, a resistência ao avanço dabroca de perfuração compreenderá a resistência da rocha através da qual abroca de perfuração está se movendo, mais a resistência ao movimento dacoluna de perfuração ao longo do furo de sondagem. Uma coluna de perfu-ração que é giratória experimenta menos resistência ao movimento ao longodo furo de sondagem e portanto habilita a perfuração de furos de sondagemmais profundos. Furos de sondagem muito profundos são comumente re-queridos para atingir as reservas remanescentes de óleo e gás, e aquelasreservas não podem ser alcançadas com uma coluna de perfuração não-giratória.

Adicionalmente, uma coluna de perfuração giratória é menosprovável de colapsar sob a carga axial aplicada do que uma coluna de perfu-ração não-giratória. Além disso, a limpeza do furo de sondagem é melhoradacom uma coluna de perfuração giratória, i.é, recortes de perfuração no fluidode perfuração que retornam a superfície são menos prováveis de afundar eassentar no lado de baixo de um furo de sondagem (não-vertical).

Na Patente US 7 270 198 é descrito um conjunto e componentede direção. Este documento descreve um conjunto de fundo de poço tendoum motor de fundo de poço conectado a uma broca de perfuração por meiode uma eixo de perfuração flexível que pode girar dentro de um alojamentocurvado. Um mecanismo de embreagem é localizado entre o eixo de perfu-ração e o alojamento curvado, podendo o mecanismo de embreagem acio-nar a alojamento curvado para girar de forma a mudar o deslocamento daface de ferramenta e permite a perfuração de um linear furo de sondagem(ou mais linear). Um conjunto de engrenagens de dentes retos é provido en-tre o mecanismo de embreagem e o alojamento curvado, cujas engrenagenssão estabelecidas para reduzir a taxa de rotação do alojamento curvado re-lativamente à taxa de rotação do eixo de perfuração. Este documento utilizauma coluna de perfuração não-giratória na forma de um tubo contínuo, eentão compartilha as desvantagens dos outros métodos conhecidos de colu-na de perfuração não-giratória descritos acima, de forma que o conjunto ecomponente descritos são úteis somente para furos de sondagem de com-primento relativamente pequeno como aqueles providos para as instalaçõessubterrâneas às quais o documento é direcionado.

Cada um dos pedidos de patente britânicos 2 435 060 e 2 440024 divulga um conjunto de direção para uma broca de perfuração, um con-junto de fundo de poço incluindo um motor de lama conectado à coluna deperfuração, um alojamento curvado conectado ao motor de lama e uma bro-ca de perfuração conectada ao alojamento curvado. O motor de lama é co-nectado à coluna de perfuração por meio de mecanismo de embreagem des-lizante, cujo torque é transmitido pela embreagem sendo variável de forma acombinar com o torque de rotação contrário experimentado pelo motor delama enquanto a broca de perfuração gira. O mecanismo de embreagem dedeslizamento deve ser projetado para resistir a torque considerável que podeser impresso pelo motor de lama, sendo um típico torque de perfuração paraum motor de lama de 9,625 polegadas de 20,000 Ib.pé, (e um torque máxi-mo sendo em torno de 32.000 Ib.pé). Adicionalmente, o mecanismo de em-breagem de deslizamento deve ser capaz de reagir a mudanças rápidas sig-nificativas no torque instantâneo enquanto mudam as condições de perfura-ção. O aparelho destas patentes é portanto altamente complexo e caro.

Outros aparelhos e métodos de direção são conhecidos, por e-xemplo, o componente de direção descrito em nosso pedido de patente eu-ropéia publicado EP-A-1 024 245. Aquele componente de direção permite abroca de perfuração ser movida em qualquer direção escolhida, i.é, a dire-ção (e grau) de curvatura do furo de sondagem pode ser determinado duran-te a operação de perfuração, e como resultado das condições de perfuraçãomedidas em uma profundidade particular de furo de sondagem. Aquelecomponente de direção, como com os conjuntos de direção dos dois pedidosde patentes britânicas, pode ser usado com uma coluna de perfuração gira-tória e portanto evita as desvantagens do primeiro documento citado. Apesardas vantagens destes componentes e conjuntos de direção, no entanto, ope-radores requerem um componente e conjunto de direção menos complexopara muitas aplicações.

RESUMO DA INVENÇÃO

Os inventores, portanto, buscaram desenvolver um conjunto dedireção e componente de direção que é menos complexo do que aquele daEP-A-1 024 245, e que ainda oferece muitas das vantagens de um tal com-ponente de direção. Os inventores buscaram fazer um conjunto e compo-nente de direção adequado para uso com uma coluna de perfuração girató-ria de forma que ele possa ser usado quando perfurando furos de sondagemmais profundos do que podem ser alcançados com uma coluna de perfura-ção não-giratória. Os inventores buscaram desenvolver também um conjuntode direção que pode ser usado com um motor de fundo de poço e ainda nãonecessite resistir ao torque pleno do motor, de forma que ele seja menoscomplexo e portanto menos caro para fabricar.

De acordo com a invenção, portanto, é provido um componentede direção compreendendo:

um eixo de acionamento adaptado para conexão entre uma bro-ca de perfuração e um motor de fundo de poço, um mecanismo de aciona-mento; eum componente de deslocamento;sendo o mecanismo de aciona-mento adaptado para conexão entre a coluna de perfuração e o componentede deslocamento, o mecanismo de acionamento provendo uma conexãogiratória entre a coluna de perfuração e o componente de deslocamento pormeio do que a coluna de perfuração pode girar relativamente ao componentede deslocamento, sendo o mecanismo de acionamento capaz de acionar ocomponente de deslocamento para girar em uma direção oposta ao eixo deacionamento.

A conexão girável do mecanismo de acionamento habilita a co-luna de perfuração a girar relativamente ao componente de deslocamento. Odeslocamento da face de ferramenta é controlado pela orientação angular docomponente de deslocamento, e a habilidade da coluna de perfuração paragirar relativamente ao componente de deslocamento permite o componentede direção a ser usado com uma coluna de perfuração giratória.

A conexão girável não é sem fricção, no entanto, e é portantoesperado que em todas as aplicações práticas o componente de desloca-mento tenderá a girar com a coluna de perfuração (se a coluna de perfura-ção é giratória) e/ou com o eixo de acionamento giratório. O conjunto defundo de poço porta um sensor adaptado para determinar a orientação angu-lar (azimute) do componente de deslocamento. O sensor pode ser uma partedo próprio componente de direção, ou ele pode ser uma parte de um pacoteseparado de ferramenta de fundo de poço. O mecanismo de acionamentocontraria a rotação induzida do componente de deslocamento no sentido demanter uma face de ferramenta substancialmente constante para o deslo-camento.

Devido a que o componente de direção não está localizado entreo motor de fundo de poço e a coluna de perfuração não é requerido resistirao torque de contra rotação impresso pelo motor. Como o mecanismo deacionamento do componente de direção está localizado entre a coluna deperfuração e o componente de deslocamento o mecanismo de acionamentosó é requerido resistir o (muito mais baixo) torque de atrito impresso aocomponente de deslocamento. Estabelecido alternativamente, o componentede direção é configurado para cercar uma parte do eixo de acionamento co-nectado ao rotor do motor de fundo de poço mas ele não experimenta qual-quer torque de broca transmitido pelo eixo de acionamento.

Desejavelmente, o motor de fundo de poço é um motor de lama.Preferencialmente a coluna de perfuração e o eixo de acionamento giram namesma direção. Será entendido que existem muitos tipos diferentes de mo-tor de fundo de poço, todos os quais são projetados para imprimir rotaçãoem um (saída) eixo de acionamento, e a presente invenção pode ser usadacom quaisquer destes motores. Em um motor de lama em particular, o fluidode perfuração ou lama é bombeado abaixo da coluna de perfuração e en-quanto a lama passa através do estator do motor que ela engata um rotor ecausa o rotor (e o eixo de acionamento conectado nele) a girar em uma dire-ção escolhida. A taxa de rotação do rotor é diretamente dependente na taxade fluxo da lama. Já que o estator é conectado, tipicamente, à coluna de per-furação é desejável girar a coluna de perfuração na mesma direção como oeixo de acionamento de forma que a taxa de rotação do eixo de acionamen-to relativamente à parede de furo de sondagem (e, portanto a taxa de rota-ção da broca de perfuração) é aumentada pela rotação da coluna de perfu-ração.

Em tais modalidades portanto, tanto o eixo de acionamento gira-tório quanto a coluna de perfuração giratória induzirão o componente de des- locamento a girar em uma direção particular, sendo esta rotação induzidadetectada pelo sensor e sendo oposta (corrigida) pelo mecanismo de acio-namento.Preferencialmente, o componente de deslocamento tem pelomenos um elemento de engate de furo de sondagem adaptado para engatara parede de um furo de sondagem perfurado. Tipicamente, cada elementode engatar furo de sondagem será uma lâmina de um estabilizador. O com-ponente de deslocamento pode, por exemplo, ser um estabilizador próximo àbroca localizado entre a broca de perfuração e o mecanismo de acionamen-to. O componente de deslocamento acomodará preferencialmente o eixo deacionamento, com o eixo de acionamento sendo excêntrico ao(s) elemen-to de engate do furo de sondagem. A localização excêntrica do eixo deacionamento causará à broca de perfuração a desviar do eixo longitudinal dacoluna de perfuração, e a orientação angular do componente de desloca-mento determinará a orientação angular da excentricidade e então a direçãode curvatura do furo de sondagem perfurado.

O elementos de engate do furo de sondagem atuam como umfreio na rotação induzida do componente de deslocamento. Não é habitualem uma modalidade prática que um elemento de engate de furo de sonda-gem poderia prevenir qualquer rotação induzida, mas é esperado que talelemento reduzirá as ações requeridas do mecanismo de acionamento, i.é, ocomponente de deslocamento quando conectado a um componente de en-gate de furo de sondagem girará muito mais lentamente do que tanto o eixode acionamento quanto a coluna de perfuração.

Preferencialmente, o mecanismo de acionamento é um caixa deengrenagem e mecanismo de embreagem; preferencialmente também a cai-xa de engrenagem prove a conexão girável. Em uma tal disposição o meca-nismo de embreagem pode ser seletivamente atuado para controlar a rota-ção oposta (corrigindo) do componente de deslocamento. Preferencialmente,o mecanismo de embreagem tem uma condição engatada na qual o meca-nismo de acionamento causa rotação oposta do componente de desloca-mento, e uma condição desengatada em que o mecanismo de acionamentoestá inativo e o componente de deslocamento experimenta somente rotaçãoinduzida.

Claramente, é necessário que o mecanismo de acionamentopossa superar a fricção causando a rotação induzida. Esta fricção pode serdeterminada empiricamente ou experimentalmente e é provável que o me-canismo de acionamento não precisará prover um torque muito grande paracausar o componente de deslocamento a girar na direção oposta à rotaçãoinduzida.

Preferencialmente, o mecanismo de acionamento opera ciclica-mente. Será entendido que tal operação cíclica não manterá a face de fer-ramenta com um deslocamento constante. No entanto, desde que os ciclossejam suficientemente freqüentes a variação no deslocamento não será sig-nificativa.

Idealmente, o mecanismo de acionamento compreende um con-junto de engrenagem sol e planeta e um mecanismo de embreagem, o con-junto de engrenagem sol e planeta compreendendo uma engrenagem sol,pelo menos uma engrenagem planeta montada rotativamente em um porta-dor de planeta, e uma engrenagem de anel. Preferencialmente, a engrena-gem sol é conectada ao eixo de acionamento por meio do mecanismo deembreagem, o portador de planeta é conectado à coluna de perfuração, e aengrenagem de anel é conectada ao componente de deslocamento. Seráentendido que quando o mecanismo de embreagem estiver desengatado e aengrenagem sol pode girar livremente, a rotação do portador de planeta (a-cionado pela coluna de perfuração) será acompanhado por rotação da(s)engrenagem(s) planeta(s) sobre seus respectivos eixos, que acionarão aengrenagem sol para girar ainda que a engrenagem de anel possa perma-necer substancialmente estacionaria. O conjunto de engrenagem sol e pla-neta então provêm a conexão girável entre uma coluna de perfuração girató-ria e um componente de deslocamento substancialmente estacionário.

Na prática, no entanto, a embreagem quando desengatada nãoserá sem atrito, e juntamente com a fricção das engrenagens planetas gira-tórias a engrenagem de anel experimentará, tipicamente, um torque causan-do uma rotação induzida, e assim uma rotação induzida no componente dedeslocamento. A fricção dentro dos mancais e vedações do componente dedireção contribuirão também para a rotação induzida.Quando a embreagem estiver engatada a engrenagem sol giracom o eixo de acionamento. Como acima indicado a taxa de rotação do eixode acionamento acionado pelo motor de fundo de poço excederá a taxa derotação da coluna de perfuração, de forma que a taxa de rotação da engre-nagem sol excederá aquela do portador de planeta. O portador de planetapode então ser considerado como um "estator" ainda que não seja realmen-te estacionário e a rotação da engrenagem sol causará rotação na engrena-gem de anel na direção oposta àquela da engrenagem sol. A taxa de rotaçãooposta da engrenagem de anel, e então a taxa de rotação oposta do compo-nente de deslocamento, será determinada pelas taxas de rotação relativasdo portador de planeta e da engrenagem sol (que será diretamente determi-nada pelo motor de fundo de poço), e a relação de dentes de engrenagemna engrenagem sol e engrenagem de anel.

Será portanto entendido que, quando o mecanismo de embrea-gem estiver desengatado o componente de deslocamento sofre rotação in-duzida na mesma direção como o eixo de perfuração e coluna de perfura-ção, e que quando o mecanismo de embreagem estiver engatado o compo-nente de deslocamento sofre rotação forçada na direção oposta. O meca-nismo de embreagem pode ter ciclos entre períodos de engate e desengate,permitindo ao componente de deslocamento oscilar em torno um desloca-mento de face de ferramenta desejado. Quanto menor a ciclagem do meca-nismo de embreagem menores as oscilações do componente de desloca-mento, mas maior o grau de detecção azimutal e controle requerido.

Escolhendo um motor de fundo de poço para prover uma ade-quada taxa relativa de rotação entre a engrenagem sol e portador de plane-ta, e escolhendo relações de engrenagem adequadas, pode ser determinadoque o componente de direção opera em uma velocidade qualquer na faixaentre velocidade alta (i.é, a rotação oposta é muito mais rápida do que a ro-tação induzida de forma que o mecanismo de embreagem deve estar enga-tado por períodos muito pequenos de tempo em cada ciclo), ou velocidadebaixa (isto é a rotação oposta é muito mais lenta relativa à rotação induzidade forma que o mecanismo de embreagem deve estar engatado por perío-dos mais longos em cada ciclo). Em todos os casos, porém, deve ser dispos-to que as relações de engrenagem são escolhidas para assegurar que existi-rá rotação oposta, i.é, a taxa de rotação da engrenagem de anel excede ataxa de rotação da coluna de perfuração e portador de planeta.

Em uma modalidade particular o mecanismo de embreagem po-de ser disposto para deslizar continuamente, sendo o engate da embreagemsuficiente para segurar o componente de deslocamento em uma posiçãosubstancialmente fixa, i.é, com a força rotacional provida pelo mecanismo deacionamento sendo substancialmente continuamente combinada às forçasde atrito induzindo rotação.

O componente de deslocamento pode tomar muitas formas. Emsua forma mais simples está um alojamento curvado compreendendo umaluva circundando o eixo de acionamento, sendo o eixo de acionamento sufi-cientemente flexível para conformar à curva na luva durante sua rotação.

Alternativamente, o componente de deslocamento pode ser um colar atravésdo qual o eixo de acionamento passa, sendo o colar excêntrico ao furo desondagem de forma que o eixo de acionamento é mantido afastado do cen-tro do furo de sondagem. Preferencialmente, no entanto, como estabelecidoacima o componente de deslocamento é um estabilizador próximo à brocaou estabilizador de pivô tendo elementos de engate de furo de sondagemque são excêntricos ao eixo de acionamento.

Em algumas modalidades, o componente de deslocamento podeprover um deslocamento variável, sendo o deslocamento mínimo substanci-almente zero. Quando o deslocamento for ajustado para ser substancialmen-te zero a broca de perfuração perfurará um furo de sondagem substancial-mente linear (sujeito à gravidade e condições de fundo de poço) não impor-tando a orientação do componente de deslocamento. Quando for desejadoperfurar um furo de sondagem curvado o deslocamento é aumentado e omecanismo de acionamento é ativado para controlar a orientação angular dodeslocamento. É esperado que um componente de deslocamento que possaprover um deslocamento substancialmente zero resultaria em um furo desondagem mais linear que poderia ser alcançado com um conjunto de fundode poço tendo um deslocamento constante, não obstante o último conjuntopossa ser usado para perfurar um furo de sondagem substancialmente linearvariando constantemente a face de ferramenta do deslocamento.

Como indicado acima é esperado que em aplicações práticas africção dentro do componente de direção induzirá rotação do componente dedeslocamento. No entanto, pode às vezes acontecer que a rotação induzidaé prevenida, ou acontece mais lentamente do que desejado, e para suprir deforma que seja desejável para poder acionar o componente de deslocamen-to também na direção de rotação do eixo de acionamento. Alternativamenteportanto, o mecanismo de acionamento estabelecido é um primeiro meca-nismo de acionamento e existe também um segundo mecanismo de acio-namento que pode acionar o componente de deslocamento a girar na mes-ma direção como o eixo de acionamento.

É também provido um conjunto de direção para conexão a umacoluna de perfuração giratória, incluindo um componente de direção definidoaqui, um motor de fundo de poço e um broca de perfuração, sendo o com-ponente de direção localizado entre o motor de fundo de poço e a broca deperfuração.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção será descrita, por meio de exemplo, com referênciaaos desenhos anexos altamente esquemáticos, os quais mostram:

Figura 1 uma vista lateral secional de um conjunto de fundo de poço in-corporando uma primeira modalidade de componente de direçãode acordo com a presente invenção;

Figura 2 uma vista frontal da disposição de engrenagem sol e planeta docomponente de direção da figura 1;

Figura 3 uma vista lateral secional de um conjunto de fundo de poço in-corporando uma segunda modalidade do componente de direção;

Figura 4 uma vista de lado secional de parte de um conjunto de fundo depoço incorporando uma terceira modalidade do componente dedireção;Figura 5 uma vista em corte transversal do componente de deslocamentoda figura 4; e

Figura 6 uma vista em corte transversal de um conjunto de fundo de poçoincorporando uma quarta modalidade do componente de direção.

DESCRIÇÃO DAS VERSÕES PREFERIDAS

Somente aquelas partes do conjunto de fundo de poço que sãorelevantes para a presente invenção são mostradas e descritas em relaçãoaos desenhos, os outros componentes que tipicamente formarão parte doconjunto de fundo de poço são omitidos para facilidade de compreensão.

O componente de direção 10 é conectado a uma coluna de per-furação 12, e também a uma broca de perfuração 14. A broca de perfuração14 é montada em um eixo de acionamento 16, por via de uma conexão ros-queada 18, de modo conhecido.O eixo de acionamento 16 é também conectado, por via de outra

conexão rosqueada 28, ao rotor de um motor de fundo de poço 20. Nestamodalidade o motor de fundo de poço é um motor de lama.

O motor de lama 20 é mostrado esquematicamente, já que oprojeto detalhado do motor de lama não é relevante para a presente inven-ção, e a invenção poderia ser efetuada usando qualquer um de muitos proje-tos diferentes de motor de fundo de poço.

Uma forma de motor de lama utiliza um rotor 22 na forma deuma hélice, a qual pode girar dentro de uma luva 24 formada como uma cor-respondente câmara helicoidal de substancialmente o mesmo comprimento.A luva tem uma hélice com um número escolhido de lóbulos e o rotor temuma hélice com vários lóbulos, o número de lóbulos da luva sendo um amais do que o número de lóbulos do rotor. A luva e rotor são configuradospara definir uma série discreta de volumes encapsulados entre o rotor e aluva. Enquanto o fluido de perfuração é bombeado através da coluna de per-furacão ele causa o rotor a girar de forma que o fluido dentro dos volumesencapsulados passa desde "cima" do rotor para "baixo" do rotor.

Em outra modalidade o motor de lama compreende uma turbinacom um grande numero de lâminas de rotor que são acionadas para girarpela passagem de lama.

Em ainda outras modalidades o motor de fundo de poço é eletri-camente energizado, tanto por meio de eletricidade conduzida desde a su-perfície, quanto gerada no fundo de poço.

É disposto que a orientação da hélice de rotor 22 causa o eixode acionamento 16 a girar na mesma direção como a coluna de perfuração12, de forma que a taxa de rotação do eixo de acionamento 16 é maior doque (e em uma aplicação típica muito maior do que) a taxa de rotação dacoluna de perfuração 12.

Embora não-mostrado na figura 1, pelo menos parte do eixo deacionamento 16 será tipicamente oco, e depois de passar pelo motor de la-ma 20 o fluido de perfuração entra no eixo de acionamento 16 e passa aolongo dele para sair adjacente à broca de perfuração 14. As partes cortadaspela broca são levadas para a superfície pelo fluido de perfuração que flui aolongo do exterior da coluna de perfuração, de modo conhecido.

Adjacente à broca de perfuração 14 está um componente dedeslocamento, nesta modalidade na forma de um estabilizador 30 próximo àbroca. O estabilizador 30 próximo à broca tem um colar 32 que monta man-cais (não-mostrados) para engate com o eixo de acionamento 16. O estabili-zador próximo à broca tem também um conjunto de lâminas 34 para engatara parede de furo de sondagem (não-mostrada).

O estabilizador 30 causa o eixo de acionamento 16 a desviar doeixo longitudinal A-A da coluna de perfuração 12. Nesta modalidade o desvioé causado pela excentricidade do colar 32, mas em outras modalidades odesvio ou excentricidade pode ser causado por lâminas de tamanhos dife-rentes (34) em torno do estabilizador, por exemplo.

Causando o eixo de acionamento 16 a desviar do eixo longitudi-nal A-A da coluna de perfuração 12, o estabilizador prove um deslocamentoda face de ferramenta e causa a broca de perfuração 14 a perfurar um furode sondagem não-linear.

Será entendido que o grau de excentricidade do colar 32, mos-trado na figura 1 (e semelhantemente nas outras figuras) é altamente exage-rado com a finalidade de clareza. Na prática o grau de excentricidade é rela-tivamente pequeno, e em particular suficientemente pequeno para permitirao eixo metálico de acionamento 16 a se conformar ao seu desvio forçadoenquanto ele gira dentro do colar 32.

Será também entendido que um estabilizador adicional pode serlocalizado entre o estabilizador 30 e a broca de perfuração 14 se desejado,atuando o estabilizador adicional como um fulcro para o eixo de acionamen-to 16.

O estabilizador 30 não gira com a coluna de perfuração 12, i.é, éplanejado que a orientação angular (ou azimute) do estabilizador 30, sejamantida substancialmente constante. Ainda que isto seja o caso a broca deperfuração 14 perfurará um furo de sondagem não-linear, com um grau decurvatura dependente da geometria do conjunto de direção. A direção dacurvatura pode ser controlada pela orientação angular do estabilizador 30.

O estabilizador 30 é diretamente conectado por meio de umaluva 36 a uma engrenagem de anel 40 que tem dentes de engrenagem (não-mostrados) que engatam os dentes (também não-mostrados) de respectivasengrenagens planeta 42. Nesta modalidade existem quatro engrenagensplaneta 42, embora somente duas são vistas na representação em corte dafigura 1. Os dentes das engrenagens planeta por sua vez engatam os dentes(não-mostrados) de uma engrenagem sol 44.

Será entendido da descrição seguinte que os conjuntos de en-grenagem sol e planeta poderiam operar com somente uma engrenagemplaneta, mas é preferido ter uma disposição equilibrada de engrenagensplaneta em torno do eixo de acionamento, e três ou quatro engrenagens pla-neta são então desejáveis.

Cada uma das engrenagens planeta 42 são montadas em umrespectivo eixo 46, sendo todos os eixos 46 sendo conectados a um porta-dor de planeta 50. O portador de planeta 50 é por sua vez conectado á colu-na de perfuração 12.

Nesta modalidade o portador de planeta 50 é separado do eixode acionamento 16 e da luva 36 por meio de respectivas vedações deslizan-tes 52. O portador de planeta 50 portanto serve ao propósito adicional deprevenir fluido de perfuração de engatar as engrenagens 40, 42 e 44, permi-tindo as engrenagens a serem imersas em um fluido lubrificante adequado.

A engrenagem sol 44 é anular e em sua parede interna ela temum conjunto de placas de embreagem anular 54, que são seletivamente en-grenáveis com um conjunto correspondente de placas de embreagem anula-res 56 montado no eixo de acionamento 16. Embora nesta modalidade aengrenagem sol 44 cerca as placas de embreagem 54, 56, em outras moda-lidades (veja, por exemplo, a figura 4) a engrenagem sol situa-se ao lado dasplacas de embreagem (as ultimas modalidades, permitindo à engrenagemsol ter um menor diâmetro externo e menos dentes de engrenagem). É pro-vido um meio de controle 60 que pode acionar a engrenagem sol para a di-reção direita como desenhado, forçando as placas de embreagem 54, 56 emengate, e causando consequentemente a engrenagem sol 44 a girar com oeixo de acionamento 16.

Como mostrado na figura 1 o mecanismo de embreagem 54, 56é desengatado, de forma que a engrenagem sol 44 pode girar independen-temente do eixo de acionamento 16. É preferido que o mecanismo de em-breagem seja desviado para sua condição desengatada, adequadamente,por uma mola de retorno ou semelhante.

Quando a coluna de perfuração 12 gira o portador de planeta 50é acionado para girar. A engrenagem de anel 40 é mantida substancialmenteestacionaria por meio das lâminas 34 engatando o furo de sondagem, deforma que a rotação do portador de planeta 50 causa as engrenagens plane-ta a girarem em torno de seus próprios eixos 46 e para acionar a (livre) en-grenagem sol 44 para girar. Será entendido, no entanto, que as vedaçõesdeslizantes 52 do portador de planeta, o fluido entre as placas de embrea-gem 54 e 56, e o engate entre as respectivas engrenagens, causa uma rota-ção induzida da engrenagem de anel 40. Também, os mancais e vedaçõesentre o eixo de acionamento 16 e o colar 32, e entre o colar 32 e a luva 36,causam uma rotação induzida na luva 36. Devido a que as lâminas 34 doestabilizador 30 engatam a parede do furo de sondagem elas atuarão comoum freio na rotação induzida, de forma que a rotação induzida será relativa-mente lenta comparada com a taxa de rotação da coluna de perfuração 12 eo eixo de acionamento 16.

Nesta modalidade o meio de controle 60 inclui um sensor 62,sendo o sensor adaptado para determinar a orientação angular (azimute) doestabilizador 30. O sensor 62 pode detectar a rotação induzida do estabiliza-dor 30, e o meio de controle pode ser configurado para engatar o mecanis-mo de embreagem 54, 56, quando a orientação angular do estabilizador al-cança um limite predeterminado comparado a orientação angular desejada.

Quando as placas de embreagem 54 e 56 estão engatadas, aengrenagem sol 44 é causada girar com o eixo de acionamento 16. Comoindicado acima, o eixo de acionamento 16 girará em uma taxa muito maiordo que a coluna de perfuração 12 e portador de planeta 50, e isto resulta àengrenagem sol girar a uma taxa muito maior do que o portador de planeta.Quando a engrenagem sol 44 girar mais rápido que o portador de planeta,i.é, mais rápido do que os eixos 46 de cada uma das engrenagens planeta42, as engrenagens planeta 42 giram na direção oposta como mostrado, econsequentemente acionam a engrenagem de anel 40 para girar na direçãooposta à engrenagem sol 44 e ao eixo de acionamento 16. A engrenagemde anel 40 gira a uma taxa angular mais lenta do que a engrenagem sol 44,como representado pelo comprimento das setas respectivas na figura 2, de-vido às rotação do portador de planeta 50. Consequentemente, o engate domecanismo de embreagem 54, 56 causa ao estabilizador 30 a ser acionadopara girar de volta para sua orientação angular desejada.

Devido a que a taxa de rotação oposta será determinada pelaconfiguração dos componentes no mecanismo de acionamento, o meio decontrole 60 pode causar ao mecanismo de embreagem 54, 56 a engatar porum período predeterminado de tempo correspondente a uma correção angu-lar desejada, ou a correção angular pode ser medida pelo sensor 62.

Será entendido que o meio de controle 60 causará ao mecanis-mo de embreagem 54, 56 a engatar ciclicamente, e causará idealmente oestabilizador 30 a oscilar através de um número escolhido de graus. É dis-posto que a rotação oposta aciona o estabilizador passando seu azimutedesejado de forma que as oscilações do estabilizador 30 seja centrada noazimute desejado. A amplitude das oscilações pode ser determinada de a-cordo com a aplicação, com uma amplitude menor provendo um furo desondagem mais próximo à curvatura desejada, mas exigindo ciclos mais fre-qüentes do mecanismo de embreagem e sensibilidade maior do sensor 62.

É esperado que a taxa de rotação oposta será consideravelmen-te maior que a taxa de rotação induzida, e então é esperado que o meca-nismo de embreagem será desengatado para consideravelmente mais dametade de cada um de seus ciclos, mas como indicado acima a taxa de ro-tação oposta pode ser determinada por uma escolha do conjunto de compo-nentes.

Quando for desejado perfurar um furo de sondagem linear (oumais linear), o mecanismo de embreagem pode ser engatado permanente-mente, causando ao estabilizador 30 ser acionado para girar a uma taxa co-nhecida, ou (menos preferencialmente) o mecanismo de embreagem podeser permanentemente desengatado, permitindo a rotação induzida do estabi-lizador 30 a cancelar a tendência da broca de perfuração a curvar o furo desondagem em uma direção.

A modalidade da figura 3 difere daquela da figura 1 em que ocomponente de direção 110 está localizado dentro de um alojamento anular112 compreendendo uma continuação da coluna de perfuração. A extremi-dade do alojamento 112 porta lâminas engatando o furo de sondagem 134 etambém um colar excêntrico 132.

A vantagem principal da modalidade da figura 3 é que o compo-nente de direção 110 não é requerido girar os elementos engatando o furode sondagem 134. Ao invés, é requerido girar o colar excêntrico 132 queinclui uma placa ou semelhante montada em mancais de vedação adequa- dos dentro do alojamento 112, tendo uma abertura (cercada por mancais devedação adequados) através dos quais passa o eixo de acionamento 116. Otorque que será requerido para girar o colar 132 provavelmente será muitomais baixo do que requerido para girar o estabilizador 30 da figura 1.

Será observado que a placa 132 é angulada perpendicularmenteao eixo de acionamento 116. Se o fabricante escolhe angular esta placa ounão determinará o tipo adequado e orientação dos mancais e vedações quedevem ser usados para montar o componente excêntrico, para todas as mo-dalidades da invenção.

Na modalidade da figura 4 o componente de direção 210 tem umcomponente de deslocamento com um deslocamento variável, sendo ocomponente de deslocamento nesta modalidade um estabilizador próximo àbroca 230. Como é mostrado mais claramente na figura 5, o estabilizador230 tem três alojamentos 70, cada um dos quais monta uma respectiva lâ-mina 234. Uma das lâminas 234a é controlável, em que um meio de controle(não-mostrado) pode ser operado para variar a distância pela qual a lâmina234a se projeta de seu alojamento 70. As outras duas lâminas 234b sãodesviadas por mola para projetar-se para fora de seus respectivos alojamentos 70.

Na posição mostrada na figura 5 a lâmina controlável 234a éfixada a uma posição correspondente a deslocamento zero (excentricidadezero), de forma que as três lâminas 234 projetam-se de seus respectivosalojamentos pela mesma distância, substancialmente. Nesta posição, a bro-ca de perfuração 214 será causada a perfurar uma seção substancialmentelinear de furo de sondagem (sujeito a gravidade e condições de fundo depoço) não importando a orientação do estabilizador 230.

Quando for desejado perfurar uma seção curvada de furo desondagem o estabilizador controlável 234a é causado projetar-se por umadistância maior (ou, em modalidades menos preferidas por uma distânciamenor) de seu alojamento 70. As lâminas 234b são apertadas de volta emseus respectivos alojamentos 70, contra seus desvios de mola. O eixo dabroca 216 é assim causado a divergir do eixo longitudinal da coluna de per-furacão. A caixa de engrenagem do componente de direção 210 é operadapara manter a orientação angular do estabilizador 230 dentro de uma faixapredeterminada.Será entendido que as modalidades das Figs. 1-5 provêem ummecanismo de acionamento que pode acionar o componente de desloca-mento a girar na direção oposta á rotação da coluna de perfuração, por meiodo que para contar a rotação induzida do componente de deslocamentocausado por atrito dentro das vedações e outros componentes. Pode acon-tecer, porém, que em uma aplicação particular a rotação induzida não podealcançar o desejado deslocamento para a face de ferramenta. Por exemplo,em um furo de sondagem particular a resistência à rotação na direção derotação do eixo de acionamento pode igualar a força de rotação induzida, oupode ser tão próxima da força de rotação induzida que a taxa de rotaçãoinduzida seja inaceitavelmente lenta. Naquelas circunstâncias o operadortem a opção para engatar o mecanismo de embreagem e acionar o compo-nente de deslocamento na direção oposta para alcançar o desejado deslo-camento da face de ferramenta, mas que pode requerer acionar o compo-nente de deslocamento quase uma revolução completa a qual pode não serdesejada. Alguns operadores podem portanto preferir um componente dedireção que não se baseia (somente) na rotação induzida na direção de ro-tação do eixo de acionamento, mas tem meios para acionar positivamente ocomponente de deslocamento naquela direção também. Tal componente dedireção é mostrado na figura 6.

O componente de direção da figura 6 tem um segundo meca-nismo de acionamento 72 localizado entre a coluna de perfuração 312 e ocomponente de deslocamento 330. Nesta modalidade o segundo mecanis-mo de acionamento 72 compreende uma embreagem de cone 74 montadadeslizavelmente no eixo 76 de uma engrenagem planeta 342. A embreagemde cone pode ser acionada ao longo do eixo 76 para engatar uma coroaanular correspondentemente conformada 80 localizada adjacente à engre-nagem de anel 340.

Será entendido que quando a embreagem de cone 74 engatar acoroa anular 80 a engrenagem de anel 340 e assim a luva 336 e componen-te de deslocamento 330 são acionados para girar na mesma direção como acoluna de perfuração 312.A modalidade da figura 6 é então semelhante às modalidadesanteriores em utilizar a rotação relativa entre o eixo de acionamento e a co-luna de perfuração para prover rotação em uma direção oposta à direção derotação do eixo de acionamento. Esta modalidade, além disso, aproveita-sedo fato de que a coluna de perfuração está girando na mesma direção comoo eixo de acionamento, no sentido de prover rotação acionada na direção derotação do eixo de acionamento.

Será observado que ambos dos eixos de engrenagem planeta76 vistos na figura 6 portam uma embreagem de cone 74; ainda que somen-te um mecanismo de embreagem única seja requerido, é desejável proveruma força equilibrada em torno do eixo de acionamento, de forma que é pre-ferido montar uma embreagem de cone em cada um dos eixos.

Nesta modalidade um segundo meio de controle 360 é fornecidopara controlar a posição das embreagens de cone 74, mas será entendidoque a posição das embreagens de cone poderia ser alternativamente contro-lada pelo meio de controle 60. Uma vantagem de usar o mesmo meio decontrole para ambos os mecanismos de acionamento é que o primeiro e se-gundo mecanismos de acionamento não devem ser usados ao mesmo tem-po, e um meio de controle único pode assegurar que ou o primeiro meca-nismo de acionamento, ou o segundo mecanismo de acionamento, estejaoperacional em um dado momento.

Em modalidades tais como aquela da figura 6 em que os meca-nismos de acionamento compreendem respectivos mecanismos de embrea-gem, se os mecanismos de embreagem são movidos por meios hidráulicos omeio de controle único pode incluir uma válvula de duas vias que pode acio-nar fluido hidráulico tanto para o primeiro mecanismo controlar as placas deembreagem 54, 56, quanto para o segundo mecanismo de acionamento 72controlar as embreagens de cone 74.

Até em modalidades tendo um segundo mecanismo de aciona-mento, no entanto, é provável que o segundo mecanismo de acionamentonão será continuamente usado, e que o componente de direção 310 se ba-seará pelo menos em parte na rotação induzida. Na prática, por exemplo, osegundo mecanismo de acionamento poderia ser utilizado para controlar a posição angular do componente de deslocamento durante a orientação inicial do deslocamento da face de ferramenta, e durante a reorientação, por e-xemplo, depois que a broca de perfuração foi erguida da parte inferior do furo de sondagem (levantamento da broca de perfuração sendo conhecido causar rotação descontrolada significativa do conjunto de fundo de poço). Uma vez que o deslocamento da face de ferramenta foi estabelecido, no entanto, é esperado que o componente de direção 310 sofrerá ciclos de operação do primeiro mecanismo de acionamento e só empregará o segundo mecanismo de acionamento se circunstâncias excepcionais resultam na cessação da rotação induzida. Estas ultimas modalidades poderiam utilizar uma válvula de três vias em um meio de controle hidráulico, capaz de enviar fluido hidráulico para engatar as placas de embreagem 54, 56, ou para engatar as embreagens de cone 74, ou para desengatar ambos os mecanismos de embreagem.

Ainda que a figura 6 mostre um primeiro mecanismo de acionamento substancialmente idêntico à primeira modalidade da figura 1, será entendido que a segunda e terceira modalidades poderiam utilizar um segundo mecanismo de acionamento para o mesmo propósito também.

Adicionalmente, será entendido que o segundo mecanismo de acionamento poderia utilizar rotação do eixo de acionamento em lugar da rotação da coluna de perfuração no sentido de acionar o componente de deslocamento, i.é, um mecanismo de embreagem poderia ser localizado entre o eixo de acionamento 316 e a luva 336, por exemplo. Isto seria necessário em modalidades em que a coluna de perfuração não é giratória, mas é menos preferível em modalidades em que a coluna de perfuração é giratória já que é esperado ser mais fácil explorar a rotação mais lenta da coluna de perfuração.

Ainda que o segundo mecanismo de acionamento de figura 6 utiliza embreagens de cone 74 e o primeiro mecanismo de acionamento utiliza um conjunto de placas de embreagem 54, 56, será entendido que estes mecanismos de embreagem são intercambiáveis, e são somente dois demuitos tipos disponíveis de mecanismos de embreagem que poderiam ser utilizados no mecanismo de acionamento(s) de cada uma das modalidades. Os mecanismos de embreagem não necessitam ser mecânicos, e poderiam ser, por exemplo, eletromagnéticos.

Preferencialmente, todos os mecanismos de embreagem usados nas respectivas modalidades são desviados, e mais adequadamente resili-entemente desviados, em sua condição desengatada, de forma que o meio de controle 60, 360 é requerido para acionar os mecanismos de embreagem em engate, com os mecanismos de embreagem tornando-se automaticamente desengatados.

Para facilidade de compreensão os desenhos mostram o estator do motor de lama conectado diretamente à coluna de perfuração, mas será entendido que na prática o motor de fundo de poço, tipicamente, seria provido como um componente separado que poderia ser conectado (normalmente por uma conexão rosqueada) á coluna de perfuração. Semelhantemente, ainda que o portador de planeta seja mostrado como uma continuação da coluna de perfuração, em aplicações práticas o portador de planeta estaria tipicamente indiretamente conectado á coluna de perfuração por meio de uma conexão (tipicamente uma conexão rosqueada) ao alojamento do motor de fundo de poço. Além disso, ainda seria possível prover o componente de direção e o estabilizador como um componente único semelhante àquele como mostrado nas Figs.1 e 4, na prática provavelmente seria preferível prover estes, como componentes separados que seriam conectados juntos antes da inserção no furo de sondagem.

Será entendido que poderiam ser providas modalidades alternativas em que o primeiro mecanismo de acionamento é montado entre a engrenagem de anel e o estabilizador, por exemplo.

Embora a invenção tenha sido descrita em relação a uma coluna de perfuração giratória, será entendido que ela poderia ser utilizada também com uma coluna de perfuração não-giratória se desejado. Também, não é necessário para a invenção que a coluna de perfuração e o eixo de acionamento girem na mesma direção, mas existem poucas aplicações, se alguma,onde seria vantajoso não compartilhar esta característica.

A invenção não é limitada a aplicações de perfuração, e poderia, por exemplo, ser usada para controlar a orientação angular de qualquer componente adequado dentro de uma localização distante, incluindo, por exemplo, o pacote sensor de uma ferramenta de perfilagem de formação.

Claims (17)

1. Componente de direção adaptado para conexão a uma coluna de perfuração, a coluna de perfuração portando uma broca de perfuraçãoe um motor para girar a broca de perfuração, o componente de direçãocompreendendo.um eixo de acionamento girável adaptado para conexão entre a broca de perfuração e o motor; um mecanismo de acionamento; eum componente de deslocamento;o mecanismo de acionamento provendo uma conexão girável entrea coluna de perfuração e o componente de deslocamento por meio doque a coluna de perfuração pode girar relativamente aocomponente de deslocamento, sendo o mecanismo de acionamento adaptado para acionar o componente de deslocamento para girar em uma direção oposta ao eixo de acionamento.

2. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, em que o mecanismo de acionamento opera ciclicamente, e aciona o componente de deslocamento para girar na direção oposta durante somente parte de cada ciclo.

3. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, em que o componente de deslocamento tem pelo menos um elemento de engate de furo de sondagem adaptado para engatar a parede de umfuro de sondagem perfurado.

4. Componente de direção de acordo com a reivindicação 3, em que o componente de deslocamento localiza uma parte do eixo de acionamento, com o eixo de acionamento sendo excêntrico ao(s) elemento(s) de engate ao furo de sondagem.

5. Componente de direção de acordo com a reivindicação 4, em que o componente de deslocamento é um estabilizador.

6. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, emque o mecanismo de acionamento compreende uma caixa de engrenagem e mecanismo de embreagem.

7. Componente de direção de acordo com a reivindicação 6 em que a caixa de engrenagem prove a conexão girável.

8. Componente de direção de acordo com a reivindicação 6, emque o mecanismo de embreagem tem uma condição engatada e uma condição desengatada, e em que o mecanismo de acionamento aciona o componente de deslocamento para girar na direção oposta ao eixo de acionamento quando o mecanismo de embreagem estiver em sua condição engatada.

9. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, em que o mecanismo de acionamento compreende um conjunto deengrenagem sol e planeta e um mecanismo de embreagem, o conjunto de engrenagem sol e planeta compreendendo uma engrenagem sol,pelo menos uma engrenagem planeta montada rotativamente em um portador de planeta, e uma engrenagem de anel.

10. Componente de direção de acordo com a reivindicação 9, em que a engrenagem sol é conectada ao eixo de acionamento por meio do mecanismo de embreagem, o portador de planeta é conectado à coluna de perfuração, e a engrenagem de anel é conectada ao componente de deslocamento.

11. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, em que o componente de deslocamento é adaptado para prover um deslocamento variável.

12. Componente de direção de acordo com a reivindicação 11, em que o deslocamento mínimo é zero.

13. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, em que o mecanismo de acionamento é um primeiro mecanismo de acionamento, e em que o componente de direção compreende adicionalmente um segundo mecanismo de acionamento adaptadopara acionar o componente de deslocamento para girar na mesma direção como o eixo de acionamento.

14. Componente de direção de acordo com a reivindicação 1, em que o motor é um motor de lama.

15. Conjunto de direção adaptado para conexão a uma coluna de perfuração, o conjunto compreendendo um componente de direção, uma coluna de perfuração e um motor para girar a broca de perfuração, sendo o componente de direção localizado entre o motor e a broca de perfuração, o componente de direção compreendendo:um eixo de acionamento giráveladaptado para conexão entre a broca de perfuração e o motor; um mecanismo de acionamento; eum componente de deslocamento;o mecanismo de acionamento provendo uma conexão girável entrea coluna de perfuração e o componente de deslocamento por meio doque a coluna de perfuração pode girar relativamente aocomponente de deslocamento, sendo o mecanismo de acionamento adaptado para acionar o componente de deslocamento para girar em uma direção oposta ao eixo de acionamento.

16. Método de guiar uma broca de perfuração em um furo de sondagem com um componente de direção compreendendo um eixo de acionamentogirável, um mecanismo de acionamento e um componente de deslocamento, sendo o mecanismo de acionamento adaptado para acionar o componente de deslocamento para girar em uma direção oposta ao eixo de acionamento, o método compreendendo os passos de:prover uma coluna de perfuração com um motor de fundo de poço;conectar o motor de fundo depoço e uma broca de perfuração a extremidades opostas do eixo de acionamento girável;operar o motor para acionar o eixo de acionamento e broca de perfuração e perfurar um comprimento de furo de sondagem;determinar uma direção desejada de curvatura para o furo de sondagem e assim determinar uma orientação angular desejada para o componente de deslocamento; medir a rotação do componente de deslocamento induzida pela rotação do eixo de acionamento;operar o mecanismo de acionamento para contar a rotação induzida.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, em que o mecanismo de acionamento é operado ciclicamente, por meio do que o componente de deslocamento sofre rotação induzida na direção de rotação do eixo de acionamento para uma parte de cada ciclo, e sofre rotação acionada na direção oposta para a parte restante de cada ciclo, e por meio do que o componente de deslocamento é causado a oscilar ao redor de sua orientação angular desejada.