JPH0466993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、井戸を掘削する工具に係り、特に井
戸のフローコンダクタ（flow conductor）の中
の安全弁のような流れを制御する装置を、外し得
るように固定するロツクマンドレル（lock
mandrel）とその操作装置に関するものである。

井戸、特に油井やガス井戸の掘削技術ではワイ
ヤロープを使う装置と方法によつて井戸を完成さ
せるのが標準的工法とされ、この工法で堀つた井
戸は運営経費が極めて安い。この網式さく井法の
ための方法と装置については先行技術がある。地
中の安全弁のための従来のロツクマンドレルは吊
り下げて伸ばす型式のものであるがこれを安全弁
に使用するについては幾つかの問題点がある。こ
の懸垂伸長型のロツクマンドレルを装着するに
は、安全弁をランデングニツプル（landing
nipple）に装着するのと同じ方向の力をこのロツ
クマンドレルにかける。この下向きの駆動力は安
全弁とランデングニツプルの間にあるパツキンの
摩擦のために大きくしなければならないので、そ
れにつれてロツクマンドレルの装着が早くなり過
ぎるおそれがある。このロツクマンドレルが凹部
に部分的に係合している所に制御装置の圧力がか
かつて、ロツクマンドレルを装着中の操作装置が
突然外れる場合がある。これを防ぐのにばね式の
分離装置を採用するのも一策ではあるが、それで
は大きな問題は解決できても装置が完全に作動し
ないという問題は依然として残る。この吊下繰出
固定方式の固定用スリーブは安全弁を固定する方
向とは反対の方向に動く筈である。それで井戸の
流れがこの固定用スリーブを外して持ち上げるこ
とがあり得る。

そこで本発明はさく井装置を改良した新しい装
置を提供することを特に重要な目的とするもので
ある。

次ぎに本発明が特に重要とする目的は安全弁の
ような装置を井戸のフローコンダクタに沿つてラ
ンデングニツプルに取外し可能に固定して井戸の
中で使用し得るように改良した新しい装置を提供
することにある。

本発明の第３の目的は昇降索で操作できるロツ
クマンドレルを提供することにある。

本発明の第４の目的は、安全装置のようなロツ
クマンドレルを結合させた装置をランデングニツ
プルの中に送り込む力とは反対の方向の力で装着
されるロツクマンドレルを提供することである。

本発明の第５の目的は固定されるのが早くなり
過ぎることがなく、下向きの力をいくらでもかけ
ることができるロツクマンドレルを提供すること
である。

本発明の第６の目的は井戸の流れで外されない
ようにその流れの方向に動いてロツクマンドレル
を固定する固定用セリーブを備えたロツクマンド
レルを提供することである。

本発明の第７の目的はロツクマンドレルに適当
に結合されている安全弁をランデングニツプルに
固定した後に操作装置をそのロツクマンドレルか
ら外すロツクマンドレルを提供することにある。

本発明の第８の目的はロツクマンドレルから操
作装置が外れるようになる前に安全弁制御装置を
完全に形成させることである。

本発明によれば、さく井装置をフローコンダク
タの中のランデングニツプルに取外し可能に固定
するロツクマンドレルと、このマンドレルを操作
して装着する操作装置を提供することができる。
このロツクマンドレルは、外周に窓を有する管状
の本体と、この窓の中に支持されて固定される位
置と外される位置の間で放射状に動く固定用捕捉
具とこの捕捉具の背後のロツクマンドレル本体の
中にあつてこの捕捉具を外側に広げて固定するよ
うに動くキーエキスパンダースリーブ
（expander sleexe）とを含む。操作装置はこの
操作装置を井戸の中に支持する吊下首部と、ロツ
クマンドレル本体に取外可能に係合する固定用捕
捉具を含んで吊下首部に望遠鏡の鏡胴のように摺
動出入する捕捉具支持装置と、ロツクマンドレル
に取外可能に係合するために捕捉具支持装置に望
遠鏡の鏡胴のように摺動出入する装着用スリーブ
コレツトと、ロツクマンドレルと安全弁を操作し
ている間この安全弁を開いた状態に保つこの安全
弁の操作管に係合するために装着用スリーブコレ
ツト装置に望遠鏡の鏡胴のように摺動出入する操
作用のプロング装置（prong assembly）を含む。
このプロング装置は捕捉具支持装置に連結され
て、操作装置が安全弁操作中にロツクマンドレル
と安全弁に結合された時に固定用捕捉具に捕捉す
る力を与える。ロツクマンドレルと安全弁を操作
し固定するために、操作装置がロツクマンドレル
本体にシアピンで固定される。安全弁とロツクマ
ンドレルは下方のランデングニツプルの中に、ロ
ツクマンドレルの突当環がランデングニツプルの
肩部に係合するまで押し入れられる。安全弁とロ
ツクマンドレルが更に押し下げられると操作装置
とロツクマンドレルの間のシアピンが切れる。次
いで操作装置は引き上げられてロツクマンドレル
の捕捉具を広げる。その後に制御装置がランデン
グニツプルの中の安全弁に圧力をかけて安全弁が
操作装置を外すために操作装置のプロングにかけ
る力を弱める。エキスパンダースリーブが上の位
置にあり、制御装置が安全弁に圧力をかけている
間だけ、ロツクマンドレルから操作装置が外れ
る。

以下、図によつて本発明の実施態様を説明す
る。

第１図において、ロツクマンドレルＭは固定用
つかみ具支持スリーブ３０及びパツキングマンド
レル（packing mandrel）３１によつて形成され
る管状の本体と、放射状に動くつかみ具を拡げる
エキスパンダースリーブ３３と、パツキング装置
３４を含む。固定用捕捉具３２は捕捉具支持スリ
ーブ３０の窓３５の中で動くことができる。エキ
スパンダースリーブ３３は捕捉具が固定される位
置（第１図の上方に示す）と外される位置（同じ
く下方に示す）との間で捕捉具の背後を移動す
る。

第２図及び第３図において、固定用捕捉具支持
スリーブ３０の内側は丸い固定用凹部４０になつ
ており、この凹部４０はロツクマンドレルと安全
弁をランデングニツプルの中に固定するための操
作装置の上部掛具を受け止めるための上端の固定
面４１ａを有する。捕捉具支持スリーブ３０の周
囲にはロツクマンドレルを操作装置に保持させる
ためのシアピンの穴４１ｂが複数、間隔を置いて
あけてある。このスリーブ３０の周囲に窓３５が
間隔を置いてあけてあり、この窓３５は夫々、固
定用捕捉具３２を１個づつ受け入れて保持し得る
形状寸法であり、この固定用捕捉具３２にはこの
捕捉具３２を内側に外れる位置と外側に広がつて
固定される位置との間を動けるようにするスリー
ブが付いている。スリーブ３０の穴は窓３５の所
で除々に広がつて捕捉具を広げるエキスパンダー
スリーブ３３を収容できる形になる。このエキス
パンダースリーブ３３が上に移動できる範囲を限
定するのはスリーブ３０の穴にある停止用肩部４
２で、この肩部４２にはテーパーがついている。
第２図及び第３図で明らかなように窓３５の内側
には夫々捕捉具を支持する縦に長い凹部４３があ
り、この凹部４３は捕捉具３２の側縁に沿つた支
持用フランジを受け入れて捕捉具をスリーブ３０
の窓３５に保持する。スリーブ３０の下端部には
このスリーブをパツキングマンドレル３１の上端
部に結合するねじ４４が設けてある。スリーブ３
０の下端部外側の突当形の環４５はロツクマンド
レルＭが下に下り得る範囲を限定する。

固定用捕捉具を広げるためのスリーブ３３は第
１図に示すように管状の部材で、この管状部材に
は上側の案内部分と下側の案内部分、即ち支持端
部５０，５１がある。このスリーブ３３の上端部
５０は捕捉具支持スリーブ３０の穴の内側の停止
用肩部４２より上の部分で摺動し、他方、このス
リーブ３０の下側の案内部分５１はパツキングマ
ンドレル３１の穴の中を摺動する。捕捉具を広げ
るスリーブ３３の穴は下端部が除々に広がつてテ
ーパーのついた操作用肩部５２は操作装置の掛具
と係合して捕捉具を広げるスリーブを上に上げ、
つかみ具を外側に動かしてこれを固定する。この
捕捉具を広げるスリーブ３３の外径も亦除々に大
きくなつて中央上部５３になり、更に太くなつて
中央下部５４になる。テーパーがついたカム面５
５はつかみ具を広げるスリーブの中央上部５３に
設けられる。テーパーがついたカム面６０はスリ
ーブ３３の中央上部５３と中央下部５４の間に設
けられる。スリーブ３３の捕捉具を広げる部分５
３の外側には環状の掛具受け用凹部６１があり、
これに捕捉具を広げるスリーブが引つ掛つて捕捉
具を固定させるための上部固定位置に外れるよう
に保持される。

捕捉具３２は夫々、第４図乃至第７図に示すよ
うに、スリーブ３０の窓３５の中に整合する円弧
状の部材で、その内側と外側の輪郭は捕捉具を広
げるスリーブ３３に係合して捕捉具３２を広げて
固定し得る形状である。この捕捉具の側縁には一
体構造になつている支持用フランジ６２があり、
このフランジ６２はスリーブ３５の窓３５に沿つ
た支持溝４３に斉合して、この窓の中の捕捉具３
２を第１図に示すように広げた位置に保持する。
捕捉具３２の外側には突出面６３があり、この突
出面６３はランデルングニツプルの固定用凹部に
斉合してロツクマンドレルＭを固定するような形
状である。捕捉具３２の内側は第４図及び第５図
に詳細に示すように内面上部６４と内面下部６５
で特定された緩かに傾斜する面である。この内面
下部６５の下端部は内面がカム面７０になつてい
る。各捕捉具の内面上部６４と内面下部６５の間
には傾斜したカム面７１がある。また、内面上部
６４には唇状掛部即ち嶺状突起７２があり、この
突起７２はスリーブ３３の掛具受凹部６１に係合
してこのスリーブが第１図の上の固定位置にある
時にこの上の固定位置にこのスリーブを外すこと
もできるように固定し、この位置で捕捉具３２が
広げられる。捕捉具３２の内面のカム面７０，７
１は、支持用スリーブ３３が第１図の下部の外れ
る位置から上部の固定される位置まで上げられた
時に、捕捉具を広げるスリーブ３３のカム面と連
繋して捕捉具を第１図に示すその固定位置まで動
かす。更にスリーブ３３の上端部に掛具が掛るよ
うに、このスリーブ３３の下端部５１の外側に環
状のフランジ形掛具７３があり、他方、パツキン
グマンドレルの穴の内側には環状のフランジ形掛
具即ち肩部７４がある。スリーブ３３の上の固定
位置であるフランジ形掛具７３は、スリーブ３３
が上の固定位置で保持されるのを支援するため
に、パツキングマンドレルの穴の中のフランジ形
掛具７４より上の部分を移動する。

第８Ａ図及び第８Ｂ図において、操作装置Ｒは
本発明の特徴の要部であつて吊下首部８０を有
し、この吊下首部８０は昇降装置のワイヤーロー
プを結合するためロープ巻付部を有し、このロー
プ巻付部は上端部が細くなつてねじを設けてある
と共に外部が環状のフランジ８２になつている。
この吊下首部の下部は広がつてスカート８３にな
りこのスカート８３には穴８４があり、この穴８
４の上端部８５は細くて内側がねじになつてい
る。上の装着用スリーブ９０の外側はこのスリー
ブの上端部に沿うねじになつていて、このねじを
吊下首部のねじ穴８５にはめ込むと、このスリー
ブ９０が保持される。吊下首部のスカート８３と
スリーブ９０の上端部は立体同心円状に配設され
る。このスリーブ９０には１対の縦長の溝穴９１
があり、この溝穴９１はこのスリーブの対向する
側部に沿つてあけてある。このスリーブ９０の下
端部には逆向きの穴９２があり、この逆穴９２に
はシアピンの穴９３と装着用ねじ穴９４がある。
このスリーブ９０の装着用ねじ穴９４より上の外
側の部分には掛具を外すための環状凹部９５があ
る。掛具支持スリープ１００はスリーブ９０の下
端部を望遠鏡の鏡胴のように摺動してスリーブ９
０とスカート８３の間からこのスカート８３に出
入する。スリーブ１００の周囲には掛具１０２を
受容支持する形状の窓１０１が間隔を置いて設け
られる。第１２図に示すように、スリーブ１００
の各窓１０１には対向する縦長の掛具支持用唇状
部即ちフランジ１０３があり、このフランジ１０
３が各窓の側縁に沿う縦の凹部１０４を特定す
る。第１３図乃至第１６図に示すように、各掛具
１０２は円弧状部材でこの円弧状部材は外面１０
５と内面１１０を有する。この外面は固定用の突
起１１１を有し、この突起１１１の上部カム面１
１３と下部カム面１１４の間には靴下止め形のガ
ーターばねを受け入れる凹部１１２がある。この
掛具１０２の固定用頭部はその外側の突起１１１
によつて特定されると共に、この頭部の内側を傾
斜したカム面１２０，１２１の間に内側突起１１
５を有する。第１６図に示すように、掛具１０２
の各縦側縁の内側には窓の側縁の凹部（第１２
図）に整合する支持用フランジ１２２があり、ま
たこの掛具１０２の各縦側縁は、掛具が内外に動
く時にこの掛具を窓の中に支持するように掛具支
持スリーブ１００の窓の側縁に沿つて支持用フラ
ンジ１０３と係合する。この掛具１０２は窓の中
に整合してガーターばね１２３で保持され、この
ガーターばね１２３はこの掛具とスリーブ１００
を完全に円形に並ばせる。ガーターばね１２３は
掛具の掛部の外側の凹部１１２を通ると共に、こ
の掛具の間で窓１０１の下端部と交差するスリー
ブ１００の外面に分割形成された環状凹部１２４
を通る。このばねは掛具を窓の中に拘束するが、
この掛具の掛部をなす頭端部が広がつて掛る位置
と引込んで外れる位置との間をこの掛部の頭端部
が放射状に動けるようにする。この掛具１０２は
引張つて掛る位置と引込んで外れる位置の間をス
リーブ１００と共に縦に動く。掛具頭部がスリー
ブ９０の掛具を外す凹部９５と並んだ時に、ガー
ターばね１２３が掛具頭部を内側に外れる所迄引
く。

第８Ａ図と第８Ｂ図とをつないだ図において、
下の固定用スリーブ１３０の上端部は望遠鏡の鏡
胴のように摺動して上の固定用スリーブ９０の逆
向きの穴９２に出入する。組紐ねじ１３１はスリ
ーブ９０の下端部を貫いて下の固定用スリーブを
上の固定用スリーブに保持させる。この下の固定
用スリーブの下部の周囲には間隔を置いて下に向
つて伸びる複数の細長いコレツトフインガ
（collet finger）１３２があり、このコレツトフ
インガ１３２は夫々掛具頭部１３３を有する。こ
のコレツトフインガの各掛具頭部は外側に傾斜し
たテーパー面から成る上部カム面１３４を有し、
このカム面１３４が固定用つかみ具押出スリーブ
５４の中に移動させ、その後に掛具頭部１３３を
内側に、それが外れる位置までカムの作用で移動
させる。第８Ａ図及び第８Ｂ図から明らかなよう
に、コレツトフインガ１３２の上端部はスリーブ
１３０の本体と合体するが、このコレツトフイン
ガ１３２の指状部は掛具頭部１３３を含んで内側
にも外側にも自由に跳び出してロツクマンドレル
Ｍに掛つてこれを操作する。管状のコア１３５は
下の固定用スリーブ１３０を貫いて上の固定用ス
リーブ９０の中に望遠鏡の鏡胴のように摺動して
出入する。このコアの外側には環状の掛具受凹部
１３６があり、この凹部１３６はコレツトフイン
ガー１３２の掛具頭部１３３が凹部１３６と並ん
だ時にこの掛具頭部１３３が外れる位置迄内側に
動けるようにする。この掛具頭部が凹部１３６と
並ばず、従つてこの凹部の上のコアの直径が大き
い部分に沿つている時はコアの外面が掛具頭部１
３３を操作位置で外側に保つ。掛具頭部支持スリ
ーブ１００とコア１３５との上端部はピン１４１
によつて合せて保持され、このピン１４１はスリ
ーブ１００の対向する側部と、上の固定用スリー
ブ９０の縦の溝穴９１と、コア１３５の対向する
側部を貫通する。このピン１４１は掛具支持スリ
ーブ１００をコアに固定し、そのためにこのスリ
ーブ１００とコアは強固に結合されて１個の装置
として動く。同様に吊下首部と上の固定用スリー
ブ９０は合体されて掛具支持スリーブ１００とコ
ア１３５に対して１個の装置として動く。吊下首
部が上下されるとそれに応じて上の固定用スリー
ブ９０が掛具支持スリーブ１００とコア１３５に
対して上下される。吊下首部８０が動けば上の固
定用スリーブ９０が掛具支持スリーブ１００に対
して動き、この掛具支持スリーブ１００が上の掛
具１０２を保持し、従つてこの掛具を外す凹部９
５がこの掛具１０２に対して動かされる。同様に
吊下首部が動けばコレツトフインガー１３２が動
き、このコレツトフインガー１３２がスリーブ１
３０に支配されるのでコレツトフインガー頭部１
３３がコア１３５に沿つてこのコレツトフインガ
ー頭部の外れる凹部１３６に対して動く。コレツ
トフインガー１３２の上の掛具頭部１１１と下の
掛具頭部１３３は操作装置Ｒをロツクマンドレル
Ｍに結合し、このロツクマンドレルＭを操作し、
上の固定用スリーブ、下の固定用スリーブ、上の
掛具、及び下の固定用スリーブのコレツトフイン
ガーが相対位置を変えた時にロツクマンドレルか
ら操作装置を外す作用をする。

このロツクマンドレルＭと操作装置Ｒは標準的
な遠隔操作方式の綱式さく井装置の管状の安全弁
を突当型ランデングニツプルの中で操作し固定す
るのに有用である。ロツクマンドレルを操作する
典型的な安全弁はテキサス州ヒユーストンにある
ワールドオイル社が発行した「油田用装置と維持
に関する綜カタログ」の1974−75年版の3998頁に
掲載されているオーチス式DK型管状安全弁と、
このカタログの4004頁に掲載されているオーチス
式RQL型突当形安全弁用ニツプルである。この
オーチス式DK型安全弁を使用する場合は、本発
明に基づくランデングマンドレルをこのカタログ
の3998頁に掲載されているロツクマンドレルにお
き変える。

本発明のロツクマンドレルＭと操作装置Ｒを使
用する際の準備段階で、第１７Ｂ図に示すよう
に、ロツクマンドレルのパツキングマンドレル３
１の下端のねじ部を安全弁のハウジング１５０の
上端部のねじ部の中にねじ込んで、ロツクマンド
レルを安全弁Ｓに固定する。この安全弁操作用流
体装置（図示省略）を適当な制御用作動圧力供給
装置につなぎ、この圧力供給装置は安全弁が開く
位置になる迄ポンプで圧力をこの安全弁に加え、
この安全弁が開く位置で安全弁の作動管１５１は
第１７Ｂ図に示すように下端の位置にある。この
作動管１５１の作動流体に対応するピストンとば
ね（図示省略）に結合すると、安全弁装着後その
安全弁を地上から遠隔操作することができる。井
戸を堀り下げる時にはこの安全弁は地上から加え
られる作動圧によつて開いた状態を保ち、この作
動圧がなくなるとばねがこの安全弁を閉じる。

この安全弁が開くと、吊下首部８０がスリーブ
１００に向かつて摺動することによつて操作装置
が最も長くなるように伸びる。次いで、操作装置
が結合されているロツクマンドレルＭと安全弁の
中に挿入される。操作装置が挿入されるとコレツ
トフインガー１３２は、その指状掛具がスリーブ
３３の中で内部カム面５２を通り越してこのカム
面５２より下のスリーブ３３の太くなつている穴
にこの指状掛具の頭部１３３を外方に跳ね出させ
るまで、ロツクマンドレルに沿つて動く。掛具１
０２の頭部１１１は支持用スリーブ３０に係合
し、このスリーブの穴のテーパー付肩部４１より
下の部分４０の中を移動する。コア１３５はロツ
クマンドレルを貫通して安全弁の上端部のに入
る。次いで安全弁を開いていた作動流体の圧力が
なくなり、そのために安全弁の作動管１５１に係
合されたばねがこの作動管を押し上げてコア下端
に保持されたプロング１３７の下縁のテーパー面
１３８を押す。このコアを押し上げる安全弁のば
ねの上向きの力はピン１４１に上向きの力を与
え、このピン１４１は掛具支持スリーブ１００を
上に押す。このスリーブ１００の上向きの力は上
の掛具１０２を上の方に、この掛具を外す凹部９
５より上のスリーブ９０の外面に沿つて押し、そ
のために掛具１０２の頭部１１１は、スリーブ３
０の内側の固定面４１ａと掛具支持スリーブ１０
０の窓１０１の下端縁のテーパー面１０１ａとの
間にあるスリーブ９０と、これを取り囲むスリー
ブ３０の穴４０とで形成される環状部分の中に捕
捉又は拘束される。スリーブ１００の上向きの力
は、窓面１０１ａから、掛具を上向き及び外に向
けて押す掛具頭部１１１の内端面１２１にかか
り、そために掛具頭部の上部外端面１１３は操作
装置をロツクマンドレルのスリーブ３０に固定し
ているスリーブ３０の内部環状テーパー面４１に
向けて押される。操作装置の下端で、コレツトフ
インガーの頭部１３３がコアの凹部１３６より下
のコアの外面によつて通常の位置に保持され、そ
のためにコレツトフインガー頭部１３３の面１３
４がロツクマンドレルのつかみ具を広げるスリー
ブ３３の中のカム面５２に係合できるようにな
る。操作装置は吊下首部８０をロツクマンドレル
からこのロツクマンドレルのスリーブ３０のシア
ピンの穴４１ｂと操作装置のスリーブ９０のシア
ピンの穴９３が並ぶまで軽く上に引くことによつ
て操作される。次いでシアピンはロツクマンドレ
ル４１のシアピンの穴４１ｂを貫いて操作装置の
穴９３に挿入されてロツクマンドレルを操作装置
にピン固定する。第１７Ａ図及び第１７Ｂ図に安
全弁と、この安全弁を操作し固定するために操作
装置に結合されたロツクマンドレルを示す。この
図で判るように、操作装置の上の掛具１０２はロ
ツクマンドレルＭのスリーブ３０に係合し、コレ
ツトフインガーの頭部１３３はロツクマンドレル
の捕捉具を広げるスリーブ３３に係合し、この捕
捉具を広げるスリーブ３３は下端の位置にあり、
この位置でロツクキングマンドレルの固定用捕捉
具が内側に外れる。これで、ロツクマンドレルと
安全弁を井戸の中に下してランデングニツプルの
中に固定する条件が整う。

操作装置Ｒの吊下首部８０に、この操作装置、
ロツクマンドレル、及び安全弁をフローコンダク
タを通して井戸の中に下ろし第１８Ｂ図に示すよ
うにランデングニツプル１６０の中に下ろすため
の昇降装置の吊索を給合する。このランデングニ
ツプルは内側に固定用環状凹部１６１と突当形停
止用肩部１６２を有する。安全弁とロツクマンド
レルは、このロツクマンドレルのスリーブ３０の
下端に一体化された突当形環４５がランデングニ
ツプルの突当形肩部６２に係合するまで、吊索の
ジヤール（jar）によつて下方に駆動される。パ
ツキングマンドレル３４はランデングニツプルの
シール面１６３に沿つて肩部１６２より下で下降
する。更にジヤールによつて吊下首部８０に加え
られる下向きの力はこの吊下首部を、この吊下首
部のスカート８３の下端縁がマンドレルスリーブ
３０の上端縁に係合して操作装置をマンドレルに
結合しているピン１５５を剪断するまで、この吊
下首部を下方に駆動する。第１８Ａ図及び第１８
Ｂ図に、ランデングニツプルの突当形肩部に接し
ている安全弁及びロツクマンドレルと、操作装置
をロツクマンドレルのスリーブ３０に結合するピ
ン１５５を剪断するように操作された操作装置と
を示す。この操作装置は依然として上の掛具１０
２とコレツトフインガー１３２によつてロツクマ
ンドレルに結合された侭である。安全弁のばねは
プロング１３７とコア１３５に上向きの力を加え
続け、この力はピン１４１を介して上の固定用ス
リーブ１００に伝わつて、このスリーブの窓１０
１ａが掛具１０２を外側上方に向けて押し出す力
となり、この力によつて掛具１０２はロツクマン
ドレル３０の肩部４１に係合してこのロツクマン
ドレルをしつかりと固定する。昇降装置（図示省
略）の吊索に上向きの力を加える。この吊索を巻
く力がこの吊索に下つている装置の重量より大き
ければ、安全弁Ｓがランデングニツプルの中の適
正な位置にあることを示す。吊下首部８０が上に
向けて揺られると上の固定用スリーブ９０と下の
固定用スリーブ１３０が上に引かれ、コア１３５
と固定作用をさせるために掛具１０２を押し上げ
ている掛具支持スリーブ１００との間でコレツト
フインガー１３２が持ち上げられる。コレツトフ
インガー１３２が上に上げられるのでコレツトフ
インガーの頭部１３３の上縁面１３４が捕捉具を
広げるスリーブ３３のテーパーのついた肩部５２
に係合して捕捉具３２の内側でこのスリーブ３３
を持ち上げる。このスリーブ３３が動くとこのス
リーブのカム面５５，６０が捕捉具の内側のカム
面７０，７１に夫々係合して、カムの作用でこの
捕捉具を第１９Ａ図、第１９Ｂ図、及び第１図に
示すように放射状に外側一杯まで移動させる。こ
捕捉具はその外側の突起がランデングニツプル固
定用凹部１６１に係合するまで外側に向つて動い
て、安全弁Ｓと共にロツクマンドレルＭを縦に動
かないようにランデングニツプルの中に固定す
る。ロツクマンドレルの捕捉具を広げるスリーブ
３３は、このスリーブ３３のカム面５５がこのマ
ンドレルＭのスリーブ３０の内側の停止用肩部４
２に係合する上端位置まで移動する。この捕捉具
３２の内側のスリーブ３３の上端位置で、捕捉具
３２が第１９Ａ図、第１９Ｂ図及び第１図に示す
放射状に広げられた位置にしつかりと保持され
る。次いで、昇降装置の吊索に上向きの力が加え
られ、即ち吊索が巻きつけられ、制御装置に作動
圧がかけられ、この作動圧が安全弁Ｓにかかる。
この制御装置の圧力は安全弁内部の作動管１５１
のピストンにかかり、この安全弁作動管１５１を
少し下に動かし、操作装置を上の掛具１０２でロ
ツクマンドレルに保持している操作装置のコアを
押し続けて来た安全弁の作動管に対する安全弁の
ばねの上向きの力を緩和する。それから、昇降装
置の吊索が巻かれると吊下首部８０が引き上げら
れ、この吊下首部８０が操作装置の掛具支持スリ
ーブ１００とコア１３５を残して上の固定用スリ
ーブ９０と下の固定用スリーブ１３０を引き上げ
る。このスリーブ９０，１３０の引上げによつて
スリーブ９０を外す凹部９５が上の掛具の頭部１
１１の背後に並ぶように引き上げられると共にコ
レツトフインガーの頭部１３３が引き上げられて
カムの作用でコアの凹部１３６の中に入る。スリ
ーブを外す凹部９５が上の掛具１１１と並ぶと、
ガーターばね１２３が掛具１０２を内側に向けて
締めつけ、ロツクマンドレルのスリーブ３０の穴
４０の上端の肩部４１と係合している掛具頭部１
１１が内側に入つて、操作装置がロツクマンドレ
ルから外れる。操作装置が上に引かれるとロツク
マンドレルのスリーブ３３の肩部のカム５２はコ
レツトフインガー頭部１３３の縁のカム１３４を
上に動かす作用をする。このコレツトフインガー
頭部１３３は内側に締めつけられ、コアの凹部１
３６の中に入つて、ロツクマンドレルの捕捉具を
広げるスリーブから外れる。ロツクマンドレルＭ
のパツキングマンドレル３４を突当形肩部１６２
より下でランデングニツプルのシール面に摩擦係
合させれば、ロツクマンドレルを操作装置でラン
デングニツプルの中に固定する時に、このマンド
レルがランデイングニツプルから抜け出るのを止
めることができる。若しもロツクマンドレルが操
作装置から適当に外れない場合には、このマンド
レルと安全弁は操作装置が引き上げられる時に引
き戻される。例えば、若し制御装置の圧力が適当
に安全弁にかからない場合にはプローブの面１３
８にかかる上向きの力は緩和されないので上の掛
具１０２はロツクマンドレルのスリーブの面４１
から外れない。同様に若し固定用捕捉具３２がラ
ンデイングニツプルの固定用凹部１６１の中に広
がらない場合には、この捕捉具を広げるスリーブ
３３を引き上げることができず、そのためにコレ
ツトフインガーの頭部１３３をコアに沿つてこの
頭部１３３を外す凹部１３６と並ぶまで引き上げ
ることができず、そのために操作装置はコレツト
フインガー１３２の所でロツクマンドレルの中に
留められる。万が一、操作装置がロツクマンドレ
ルと安全弁を伴なつてランデングニツプルから引
き上げられるような異常作用が生じた場合には、
操作装置とロツクマンドレルと安全弁とを強制的
にランデングニツプルの中に下げ戻し、ロツクマ
ンドレルをランデングニツプルの中に固定するた
めの操作を繰り返し行なつて操作装置を外す。操
作装置をロツクマンドレルから適当に外した後、
ロツクマンドレルをランデングニツプルの中に外
すこともできるような状態で残し、安全弁を地上
から操作する制御装置の制御圧でさく井作業手順
に従つて操作して開閉する。ロツクマンドレルＭ
のつかみ具を広げるスリーブ３３の掛具受凹部６
１に捕捉具３２のフランジ７２が係合するので、
また、つかみ具の突起７１がロツクマンドレルの
パツキングマンドレル３１の内側のつかみ具用円
形フランジ７４より上の位置で、このスリーブの
下端部に沿うので、ロツクマンドレルＭの捕捉具
を広けるスリーブ３３が偶発的に外れることはな
い。

本発明に基づく装置はロツクマンドレルＭと操
作装置Ｒにより成り、突当形のランデングニツプ
ルの中に下向きの力で通して固定され、逆に上向
きの力によつて井戸の穴の中の適当な位置でロツ
クマンドレルＭが安全弁を保持するようにこのロ
ツクマンドレルが外すこともできるように固定さ
れる井戸堀削装置を提供するものである。ロツク
マンドレルをランデイングニツルの中の適当な位
置に下ろすよう駆動しているうちに偶発的に外れ
たり、不注意のために固定したり、その他の作動
不良は発生しないようしてある。

ロツクマンドレルＭは前記「油田用装置及びそ
の維持に関する統合カタログ」の1974−75年版に
図と共に掲載されている従来型のオーチス式の
GR型及びGS型の昇降装置を用いて、安全装置と
共にランデングニツプルから取り外すことができ
る。このような省降装置には、この装置のコアに
フオーク状の部材が結合されており、このフオー
ク状の部材はロツクマンドレルの捕捉具を広げる
スリーブ３３を押し下げることによつてこのスリ
ーブに着脱するためのものであると共に、ロツク
マンドレルと安全弁Ｓを吊り下げている間この安
全弁を開いておくようにこの安全弁の作動管１５
１を作動させるためのものである。

この操作装置の事故を防止するための装置はロ
ツクマンドレルの捕捉具３２を、吊り下げている
操作装置、ロツクマンドレルＭ、及び安全装置か
ら外して地上に回収することができる。固定用ね
じ１３１は上の固定用スリーブ９０から下の固定
用スリーブ１３０を外すために剪断できるもので
ある。例えば若しロツクマンドレルを固定した後
に安全弁を制御する作動流体の圧力が正常でなく
なつた場合は、吊下首部８０にかかる吊上力で固
定用ねじ１３１が切断される。次いでこの吊下首
部は下に向けて駆動され、この吊下首部が上の固
定用スリーブを下の固定用スリーブと捕捉具を広
げるスリーブ３３に向けて押し下げ、この捕捉具
を広げるスリーブが捕捉具３２の内側で下側の端
部位置に押し下げられて捕捉具を内側に動かす。
その後に吊下首部８０が引き上げられるが下の固
定用スリーブ１３０は既に上の固定用スリーブ９
０から外されているので、コレツトフインガー１
３２が捕捉具を広げるスリーブ３３の中で引き上
げられることはなく、従つてこの捕捉具を広げる
スリーブは捕捉具３２の背後で動かされず、この
捕捉具３２は昇降装置、マンドレル及び安全弁が
引かれる時に外れた侭である。従つて、このマン
ドレルを捕捉をリセツトすることなく引くことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロツクマンドレルの縦断立面
図、第２図は第１図のロツクマンドレルのエキス
パンダースリーブの縦断面図、第３図は第２図の
線３−３に沿う断面図、第４図は第１図のロツク
マンドレルの捕捉具の縦断側面図、第５図は第４
図の捕捉具の立面図、第６図は第４図の捕捉具の
内側を示す立面図、第７図は第６図の捕捉具の底
面図、第８Ａ図及び第８Ｂ図は本発明の操作装置
の縦断立面図、第９図は第８Ｂ図の線９−９に沿
う断面図、第１０図は掛具支持スリーブの立面
図、第１１図は第１０図のスリーブの縦断面図、
第１２図は第１１図の線１２−１２に沿う断面
図、第１３図は上の掛具の立面図、第１４は第１
３図の掛具の縦断面図、第１５図は第１３図の掛
具の内側の立面図、第１６図は第１４図の掛具の
底面図、第１７Ａ図及び第１７Ｂ図は本発明のロ
ツクマンドレルと操作装置の組合された状態での
縦断立面図、第１８Ａ図及び第１８Ｂ図は安全弁
上端部（部分図）及びランデングニツプル（部分
図）に組み合わされて地中に下ろされた状態の本
発明の操作装置とロツクマンドレルの縦断立面
図、第１９Ａ図及び第１９Ｂ図はランデングニツ
プル（部分図）の中で掛具が外れた状態にある操
作装置、ロツクマンドレル及び安全弁の縦断立面
図である。 ３０……捕捉具支持スリーブ、３１……パツキ
ングマンドレル、３２……捕捉具、３３……エキ
スパンダースリーブ、３４……パツキング装置、
３５……窓、８０……吊下首部、９０……上の固
定用スリーブ、１００……掛具支持スリーブ、１
０１……掛具の窓、１０２……掛具、１３０……
下の固定用スリーブ、１３２……コレツトフイン
ガー、Ｍ……ロツクマンドレル、Ｒ……操作装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロツクマンドレルは側部に窓を設けた本体
   と、前記本体を取り囲んで前記本体と掘下用ニツ
   プルのシール面との間をシールする円形のシール
   装置と、前記マンドレルを突当り形のランデイン
   グニツプルの中に支持するために前記本体に設け
   られた支持肩部と、前記本体の側部の各窓の中で
   放射状に動く固定用補足具と、前記本体の内部で
   前記補足具より内側にあつて前記補足具を外側に
   広げて固定し前記補足具を内側に動かして前記固
   定を解除するように縦に動くエキスパンダースリ
   ーブと、前記マンドレル本体を井戸掘削装置に結
   合する装置とを有し；操作装置は昇降装置の昇降
   索を結合させる吊下首部と、前記操作装置を前記
   マンドレル本体に連結させるために前記吊下首部
   に結合された上部掛具装置と、前記操作装置を前
   記ロツクマンドレルのエキスバンダースリーブに
   連結するための下部のコレツトフインガー装置
   と、井戸掘削装置作動部材への係合のために前記
   ヘツド部に連結されたプロングエンドを備えて前
   記作動部材からの力を前記掛具装置にかけて前記
   掛具装置を前記マンドレル本体に固定するための
   コアとを有し；前記吊下首部とコアは前記ロツク
   マンドレルの固定用補足具を広げるとともに前記
   ロツクマンドレルから前記操作装置を外すために
   前記吊下首部をランデイングニツプルに装着する
   方向と反対の方向に動くことができるものであ
   り；前記ロツクマンドレルと前記操作装置を含
   み、前記ロツクマンドレルと前記操作装置によつ
   て前記ランデイングニツプルの中に、井戸の井孔
   にそつて装着され固定されることを特徴とする井
   戸掘削装置。 ２ 前記マンドレル本体が前記掛具との係合のた
   めに内部に凹部を有し、前記エキスパンダースリ
   ーブが前記コレツトフインガーによる係合のため
   に内部に円形の凹部を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の井戸掘削装置。 ３ 前記ロツクマンドレルおよび操作装置におい
   て、前記固定用補足具が広がる位置で、前記エキ
   スパンダースリーブを外すこともできるように掛
   具を掛けるための掛具装置を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載の井戸掘削装置。 ４ 前記ロツクマンドレルおよび操作装置におい
   て、前記掛具装置が前記エキスパンダースリーブ
   および前記固定用補足具の唇状掛具を取り囲む掛
   具受け凹部を備え、前記唇状掛具は前記掛具受け
   凹部に係合し、また、前記掛具装置は前記エキス
   パンダースリーブを取り囲む掛具フランジと前記
   マンドレル本体内部に掛具フランジを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の井戸
   掘削装置。 ５ 前記ロツクマンドレルおよび操作装置におい
   て、前記マンドレル本体の前記支持肩部は前記固
   定用補足具と前記シール装置との間に円形の突当
   り形の環を設けることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項に記載の井戸掘削装置。 ６ 前記ロツクマンドレルおよび操作装置におい
   て、前記各固定用補足具は前記固定用補足具を広
   げるために内部にカム面を備え、前記エキスパン
   ダースリーブは外部に前記固定用補足具のカム面
   に係合するカム面を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第５項に記載の井戸掘削装置。 ７ 前記下部のコレツトが前記コアに沿つて動
   き、前記コアが外部に前記コレツトを前記ロツク
   マンドレルのエキスパンダースリーブから外すた
   めの円形の掛具外し用凹部を有し、前記掛具の取
   外しが行なわれるのは前記掛具外し用凹部が前記
   コレツトフインガーと並んだ時であるようなロツ
   クマンドレルと操作装置を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第６項に記載の井戸掘削装置。 ８ 前記コレツトフインガーが前記コアに沿つて
   動くために前記ヘツド部と前記コレツトフインガ
   ーの間を結合する上部装着用スリーブを備えたロ
   ツクマンドレルと操作装置を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項に記載の井戸掘削装置。 ９ 前記掛具装置と前記コアがピンで合体された
   前記頭部に対して一体の装置として動くことによ
   つて前記ロツクマンドレルのエキスパンダースリ
   ーブを作動させるとともに、前記操作装置を前記
   ロツクマンドレルから外す作用をするロツクマン
   ドレルと操作装置を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載の井戸掘削装置。 １０ 前記上部掛具装置が前記コアにピン結合さ
   れた掛具支持スリーブを備え、前記掛具支持スリ
   ーブが前記ロツクマンドレルに連結した井戸掘削
   装置から前記コアにかかる力に応答して前記掛具
   装置を前記ロツクマンドレル本体の中に押し込む
   ために前記掛具装置のカム面と係合するテーパー
   のついたカム面を備えるようなロツクマンドレル
   と操作装置を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第７項に記載の井戸掘削装置。 １１ 操作装置を昇降索につなぐための吊下首部
   と；操作装置をロツクマンドレルの本体に連結す
   るための上部掛具装置と；前記ロツクマンドレル
   の中のエキスパンダスリーブと連結するために前
   記吊下首部によつて支持される下部コレツト装置
   と；前記ロツクマンドレル本体に固定された前記
   上部掛具装置を保持する力を井戸掘削装置の操作
   部材に係合するために前記上部掛具装置に結合す
   るプロング端部を有するコアと；前記ロツクマン
   ドレルから前記ロツクマンドレルのエキスパンダ
   ースリーブを移動させて前記操作装置を外すため
   に前記吊下首部の動きに応じて前記下部のコレツ
   トフインガーを動かして前記コレツトフインガー
   を固定及び固定解除する装置を有する前記コアを
   備えた操作装置が前記ロツクマンドレルをランデ
   イングニツプルの中に井戸の井孔に沿つて設定し
   固定することを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載の井戸掘削装置。 １２ 上部掛具支持スリーブはその内部に設けた
   窓と、前記窓の中で放射状に動く複数の掛具と、
   前記ロツクマンドレルの固定用補足具を広げると
   ともに前記固定用補足具を広げた後に前記操作装
   置を前記ロツクマンドレルから外すために前記ヘ
   ツド部を動かして前記エキスパンダースリーブを
   前記ロツクマンドレルの中で移動させる時に、前
   記掛具支持スリーブと前記コアを一体の装置とし
   て保持するように前記掛具支持スリーブと前記コ
   アの間に設けたピンを有するものであり、前記上
   部掛具支持スリーブが前記上部掛具装置に含ま
   れ、前記掛具装置が前記操作装置に含まれること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の井戸
   掘削装置。 １３ 事故を避けるために井戸の井孔から操作装
   置とロツクマンドレルを取り出せるように前記下
   部コレツト装置がシアピン装置を介して前記吊下
   首部に保持されることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項に記載の井戸掘削装置。