JPH0529756B2 - - Google Patents

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JPH0529756B2
JPH0529756B2 JP63088369A JP8836988A JPH0529756B2 JP H0529756 B2 JPH0529756 B2 JP H0529756B2 JP 63088369 A JP63088369 A JP 63088369A JP 8836988 A JP8836988 A JP 8836988A JP H0529756 B2 JPH0529756 B2 JP H0529756B2
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JP
Japan
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packing
mandrel
assembly
casing
packing element
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JP63088369A
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JPH011892A (ja
JPS641892A (en
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Efu Beirii Toomasu
Ii Kyanberu Jon
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DORIRETSUKUSU SHISUTEMUZU Inc
Original Assignee
DORIRETSUKUSU SHISUTEMUZU Inc
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Publication date
Application filed by DORIRETSUKUSU SHISUTEMUZU Inc filed Critical DORIRETSUKUSU SHISUTEMUZU Inc
Publication of JPH011892A publication Critical patent/JPH011892A/ja
Publication of JPS641892A publication Critical patent/JPS641892A/ja
Publication of JPH0529756B2 publication Critical patent/JPH0529756B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/129Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
    • E21B33/1295Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing actuated by fluid pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/1208Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
    • E21B33/1216Anti-extrusion means, e.g. means to prevent cold flow of rubber packing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/061Deflecting the direction of boreholes the tool shaft advancing relative to a guide, e.g. a curved tube or a whipstock

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1行程のパツクストツク
(packstock)集合体、とくに通常のものより外
側直径が小さいが通常のケーシング直径を有効に
シールすることができるホイツプストツク用パツ
キング集合体に関するものである。
〔従来の技術〕
鑿井用パツキング集合体は、鑿井孔の一つ以上
の区域をシールまたは隔離するため広く利用され
ている。一般的に、いくつかの対象とする高さの
部分が鑿井ケーシングと作業ストリングとの間の
パツキング集合体によつて互いにシールされる。
パツキング集合体はまたホイツプストツクのよう
な付加的工具の方向を制御するため、方向付け及
び支持するのに利用されている。しかしながら、
従来公知のパツキング集合体の大部分は一般的に
3/16″またはそれ以下のシール間〓をパツキング
するように設計されている。しかして、パツキン
グ集合体の最初の直径は鑿井ケーシングの内部寸
法にきわめて接近していなければならない。
通常のパツキング集合体に設けられる余裕が小
さいため、そのようなパツキング集合体はそれら
が下降されるときケーシングに引掛かる傾向があ
る。このことはとくに、付属工具とともに輸送さ
れ、それにより全長が長くなる鑿井用パツキング
集合体においてとくに問題である。パツキング集
合体を備えた工具の長さが長くなると、不規則な
ケーシング部分を通してなされる操作性は、パツ
キング集合体とケーシング壁との間の余裕が限定
されるため低下する。引掛かりを減少するため、
そのような工具の輸送は全体的に2行程で実施さ
れる。第1行程はパツキング集合体を輸送および
設定するのに利用され、一方第2行程は鑿井に側
路を形成するのに利用されるホイツプストツクの
ような作業工具を鑿井に位置決めする。パツキン
グ集合体の長さが数フイートであるため、それは
容易にケーシング内を通して操作される。しかし
ながら、2行程作業はとくにきわめて深い鑿井作
業においてコストを増加した。さらにホイツプス
トツクおよびパツキング集合体を別々に輸送する
ことはまつたく簡単な方法であるが、きわめて傾
斜の大きい鑿井ではパツキング集合体をドリルス
トリングで輸送する必要がある。この状態におい
て、簡単な作業は時間の掛かるそして複雑なもの
となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
生産コストを減少するため、1/2インチ以上の
間隔をパツキングするようになつた1行程工具が
開発された。そのような工具は、“ホイツプスト
ツク設定法および装置”と称する米国特許第
4397355号に開示されている。記載されたパツキ
ング集合体は、大きい間〓をパツキングするのに
適している。しかしながら間〓が大きくなると、
ゴムシール要素が内側マンドレルおよびケーシン
グ壁の双方に沿つて押出される傾向が大きくな
り、それによりパツキング要素を通つて漏洩を生
ずる。また圧力パツキングがこの漏洩を防止しよ
うとする試みにおいて利用されている。しかしな
がら、これらの圧力パツキングは、圧力供給管が
ホイツプストツクの作動時切断されるため、最初
パツキング集合体に加えられた圧力に釣合う圧力
に耐えるに過ぎない。傾斜した鑿井での圧力増大
はパツキング集合体を通る漏洩を生ずる。
しかして、従来公知のパツキング集合体はケー
シング、特に極端に圧力が高いケーシングを有効
にシールしかつパツキングすることに失敗してい
る。
本発明は、直径が小さく工具の輸送が容易なパ
ツキング集合体を構成することにより従来公知の
ホイツプストツク用パツキング集合体の欠点を解
消したものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の特異なパツキング構造は、一対のパツ
キング要素ならびにパツキング要素の中間に設け
られた摺動可能なスペーサリングを備えている。
パツキング要素およびスペーサリングは共働して
パツキング要素の内径および外径の双方において
流体シールを成形する。金属のスペーサリングは
圧力付勢シールとして作用し、その内径にO−リ
ングを有し、スペーサリングのシール性能を改善
する。パツキング要素の外端には、圧縮の際パツ
キング要素の押出しを制限する拡張フインガが載
置されている。最後に、外側ゴムリテーナおよび
金属拡張リングが、パツキング要素を保持すると
ともにシールおよびパツキング強さを付加するた
め利用される。これらの各要素は集合体の圧縮が
行なわれるようにマンドレルに摺動可能に取付け
られている。
本発明のパツキング集合体は改良された1行程
ホイツプストツクとともに利用される。一旦ホイ
ツプストツクおよびパツキング集合体が鑿井孔内
に降下されると、パツキング集合体は、ホイツプ
ストツクを通してパツキング集合体まで延びる供
給管を通して供給される液圧を利用して設定され
る。その後、ホイツプストツクのミルが分離され
かつ下降され、ホイツプストツクによつて指向さ
れるミリング作業を開始する。あるいは、ホイツ
プストツクおよびパツキング集合体は、ミルまた
はドリルビツトを鑿井孔内に輸送する前に設定工
具または他の型の輸送装置を使用して、別々に鑿
井孔内に下降される。
しかして、本発明はその下端に取付けられたパ
ツキング集合体とともに輸送して工具を所望の深
さおよび位置に鑿井ストリングの一回輸送におい
て設定される改良されたホイツプストツク用パツ
キング集合体を提供する。パツキング集合体はき
わめて大きい鑿井内の圧力および激しい圧力差に
耐えるようになつている。
本発明の他の目的および特徴ならびに利点は、
図面に基づく下記の説明から明らかになるであろ
う。
〔実施例〕
第1図から第3図を参照すると、鑿井孔または
ケーシング12内にドリルストリング14によつ
て設置された、ホイツプストツク集合体が示され
ている。ホイツプストツク集合体10は、サブ1
8によつてホイツプストツク20の下端に連結さ
れた、パツキング集合体16に有する。ミル22
はシヤピン24によつてホイツプストツク20に
分離可能に連結され、全集合体10は一度にケー
シング内に挿入することができる。ホイツプスト
ツク集合体10は、ドリルストリング14によつ
て鑿井孔内に、下記に記載されるように鑿井壁を
通つて掘削区域において所望の方向決めが達成さ
れるまで、降下される。所要の作業に従つて、ホ
イツプストツク20およびパツキング集合体16
は、設定工具または他の型の掘削工具を使用して
まず孔内に輸送されるか、もしくは、ホイツプス
トツク10は作業工数を一層減少するため分離可
能なミル22とともに輸送される。
第4図を参照すると、パツキング集合体16は
内側のマンドレル30、マンドレル30の上端に
螺着されたピストンロツド32、およびピストン
ロツド32の上端に螺着されたアダプタサブ34
を有する。またパツキング集合体16は、パツキ
ング装置42の上方でマンドレル30に取付けら
れた摺動型の上方アンカー装置38、およびパツ
キング装置42の下方でマンドレル30に取付け
られた摺動型の下方アンカー装置39を有する。
両アンカー装置38および39は複数の拡張可能
な摺動片40を有し、それらは外方に移動して鑿
井ケーシングに係合して工具を下記のように設定
する。
下方アンカー装置39、パツキング装置42お
よび上方アンカー装置38は、アダプタサブ34
に形成された中央通路44に連通された、供給管
26に通つてドリルストリング14から供給され
る液圧により順次設定される。中央通路44は一
つ以上の横方向ポート48によつて環状部46に
連通する。環状部46は、シリンダ室として、環
状部46内の液圧が増大するとき、ピストン50
およびピストンスリーブ52がピストンロツド3
2および外側保持スリーブ53に対して下降され
るように作用する。圧力損失を防止するため、ピ
ストン50は複数のO−リングシール54をその
内外面に沿つて備えている。ピストン及びピスト
ンスリーブの下降運動は、マンドレル30に取付
けられたロツクハウジング56に対して作用す
る。ロツクハウジング56は、マンドレル30に
作用するロツクナツト58と共働して、工具設定
後圧力が解放されるときパツキング集合体16の
解放を防止する。ロツクハウジング56の内径面
は、ロツクナツト58の逆セレーシヨン付きの外
面と共働する複数のセレーシヨンを有する。同様
に、マンドレル30の外径面は、ロツクナツト5
8の内面に形成された逆セレーシヨンと共働する
セレーシヨンを有する。しかして、ピストン及び
ピストンスリーブがロツクハウジング56を下方
に移動させるとき、ロツクナツト58はロツクハ
ウジングと一緒にロツクナツト58の内部セレー
シヨンをマンドレル30のセレーシヨン上を移動
させる。セレーシヨンの作用端部は運動を確実に
一方向のみとしてアンカーおよびパツキング装置
の解放を防止する。
第4図において、ロツクハウジング56はシヤ
ねじ62によつて内側スリーブ60に連結されて
いる。内側スリーブ60は上部アンカー装置38
の摺動片40の下方に延びて上方コーン64に接
触する。上方コーン64はシヤねじ66によつて
マンドレル30に釈放可能に連結され、パツキン
グ装置42を圧縮する上方接触面を形成してい
る。同様に、シヤねじ70によつてマンドレル3
0に釈放可能に連結された下方コーン68は、パ
ツキング装置42用の下方接触面を形成してい
る。下方コーン68は、下方アンカー装置39の
摺動片40に作用して、摺動片40を外方に駆動
してケーシングの壁と係合させる傾斜面を有す
る。摺動片40の下降運動はキヤツプ36によつ
て阻止される。
流体圧力が環状部46に供給されるとき、ピス
トン50、ピストンスリーブ52およびロツクハ
ウジング56は工具を設定するため下方に移動す
る。シヤねじ62,66および70は異なつた強
さを有し、シヤねじ66はもつとも弱く、シヤね
じ70はつぎに弱く、シヤねじ62はもつとも強
いように設計されている。しかして、圧力が加え
られると、シヤねじ66が剪断され、ロツクハウ
ジング56が内側スリーブ60に作用し、内側ス
リーブ60が上方コーン64を下方に移動させ
る。この上方コーン64の下降運動はパツキング
装置42を圧縮してマンドレル30とケーシング
の壁との間に密封係合させる。連続した加圧は、
シヤねじ70を剪断し、下方コーン68を下方ア
ンカー装置39の摺動片40の下に移動させ、第
5図に示されたようにケーシングの壁に対して係
合させる。最後に、パツキング装置42の完全な
圧縮の際、連続した下向き加圧はシヤねじ62を
剪断し、ロツクハウジング56を上方アンカー装
置38の摺動片40に係合させ、それらを上方コ
ーン64に対して下方かつ外方に移動させて第5
図に示されるようにケーシングの壁と係合させ
る。
パツキング装置42の要素は、鑿井ケーシング
12の内径とパツキング集合体16の外径との間
の大きい間〓を、漏洩または吹出しを生ずるかも
しれないパツキング要素の押出しを防止しなが
ら、橋絡またはシールするように注意深く設計さ
れている。第6図から第8図に示されたように、
パツキング装置42は、マンドレル30に摺動可
能に取付けられた金属スペーサリング72の周り
に、軸方向に対称的である。スペーサリング72
は、その内径面に形成された環状溝に取付けられ
た、シール74を備えている。シール74はマン
ドレル30に密封的に係合して、スペーサリング
72を通る流体の漏洩を防止する。スペーサリン
グ72は、第7図に示されたように、ほぼテーパ
状の断面形状を有し、また外向きに延びる肩部7
6を有する。スペーサリング72は、パツキング
装置42に加えられる圧力の変化を補償するた
め、マンドレル30に沿つて摺動可能である。
スペーサリング72は、一対の弾性的に変形可
能なパツキング要素78間に設けられている。下
記に記載されるように、パツキング装置42の圧
縮の際、これらのパツキング要素78は外向きに
変形されケーシングの壁と密封的に係合する。パ
ツキング要素78は拡張オーバーリーフ装置82
をうけ入れるように設計された径縮小部分80を
備えている。さらに、パツキング要素78は内部
切除部分84および外部切除部分86を有し、そ
れらは装置の設定中摩擦を減少して、密封係合を
促進するように設計されている。
拡張オーバーリーフ装置82はパツキング要素
78の上下に軸方向に設けられ、好ましくは内側
オーバーリーフシユー88および外側オーバーリ
ーフシユー90を備えている。オーバーリーフシ
ユー88および90は同じ構造であるが、外側オ
ーバーリーフ90は、内側シユー88が第7図に
示されたように外側シユー90内にうけ入れられ
るように、僅かに大きい直径を有する。オーバー
リーフシユーは、マンドレル30をうけ入れるた
めの貫通口を有する半径方向のフランジ部分92
および外周に設けられた複数の拡張フインガ94
を有する。しかして、シユーはほぼL字型断面を
有し、拡張フインガ94は、パツキング要素78
の径縮小部分80と軸方向に整合しかつその上に
載置されている。オーバーリーフ装置82はマン
ドレル30に摺動可能に取付けられ、各シユーの
半径方向のフランジ部分92に対応するパツキン
グ要素78と環状のリテーナ装置96との間に挟
持されている。
リテーナ装置96はほぼ同様の構造を有するけ
れども、好ましい実施例において、それらの構造
は密封的係合を促進するためわずかに相違してい
る。リテーナ装置96は、上方金属リテーナ98
および下方金属リテーナ100を有する。各リテ
ーナは対応するパツキング要素78と共働して溝
を形成する内方延長部分102を有し、溝の中に
オーバーリーフシユー88および90のフランジ
部分92がうけ入れられかつ保持される。さら
に、両リテーナは、第1および第2拡張リングを
有する拡張リング112と共働し、拡張リングを
案内してケーシング壁と係合させる上方傾斜面1
10を有する。
なお第6図から第8図を参照すると、拡張リン
グ112は上方拡張リングおよび下方拡張リング
を有する。これらの各拡張リングは断面形状がほ
ぼ三角形で、内向きに設けられた傾斜面は一側に
おいてリテーナとまた他側においてそれぞれコー
ン64および68と共働する。パツキング集合体
の圧縮中、拡張リングの拡張を可能にするため、
拡張リングはその周囲に部分的に延びる溝114
を備えている。さらに、拡張リングの一端から円
周溝114まで延びる一対の軸方向溝116およ
び118が、円周溝114の反対側にかつ拡張が
拡張リング112に〓間を残すことなしに起りう
るように互いに離して形成されている。しかし
て、パツキング装置42の圧縮が起るとき、拡張
リング112の軸方向溝116および118は拡
大して拡張リング112の半径方向拡張を可能に
する。拡張は、拡張リング112の外側面が第8
図に示されたようにケーシングの壁に係合するま
で継続する。さらに、拡張リング112が拡張す
るとき、それらはオーバーリーフ装置に接触する
ようになり、さらにパツキング要素78の押出し
を防止するようになる。
第9図に示されたパツキング装置42の別の実
施例は、傾斜外面176を有する大きいスペーサ
リング172を備えている。これらの傾斜面17
6はパツキング要素178と共働してケーシング
を確実にパツキングする。スペーサリング172
は断面がほぼ三角形で、その基部は前記実施例の
基部より広い。有効なパツキングのため、パツキ
ング要素178はスペーサリング172の傾斜に
一致する内側傾斜面180を有する。さらにスペ
ーサリング172は、スペーサリング72と同様
に、パツキング要素178が相互に接触する以前
にパツキング要素178を外向きにケーシングの
壁に向つて駆動する環状フランジ182を有す
る。このようにして、ケーシングに対する密封は
パツキング要素178が相対的に接触する以前に
確実に実施される。環状フランジ182は、パツ
キング要素178が中心において互いに接触し両
側で均等になることを保証する。さらに面176
の傾斜を変更することにより、ケーシングを密封
的にパツキングするのに要する力を変化させるこ
とができる。例えば、図示された実施例は、第7
図に示されたパツキング装置に比較するとほぼ半
分の力しか要しない。
第10図はパツキング装置42のなお別の実施
例を示す。図示されたように、スペーサリング2
72は傾斜面276を備えたほぼ三角形断面のも
のである。前記実施例におけるように、傾斜面2
76の傾斜は、パツキング要素278を設定する
のに必要な力を変化するため変更することができ
る。したがつて、内方に設けられた端部280の
傾斜は、スペーサリングの傾斜に一致するように
変更されなければならない。
しかして、本発明のパツキング装置42は、マ
ンドレル30とケーシングの壁との間の有効な密
封係合を形成する。しかしながら、パツキング装
置の各要素がマンドレル30に摺動可能に取付け
られているため、これらの要素は、本発明の作用
に関連して下記に説明されるように、圧力変化を
補償することができる。
工具の作用はパツキング装置42および上下ア
ンカー装置の摺動片40を連続して設定する。最
初の下向き加圧はピストン50、ピストンスリー
ブ52、およびロツクハウジング56をマンドレ
ル30に対して下向きに移動させ、それにより、
シヤねじ66を剪断しパツキング装置42をわず
かに圧縮する。さらなる加圧は、シヤねじ70を
剪断して下方アンカー装置39の摺動片40を拡
大させてケーシングに係合せしめる。下方アンカ
ー装置39が設定されると、引続く加圧はパツキ
ング装置42を上下コーン間に圧縮させる。この
圧縮において、拡張リング112は各コーンとリ
テーナとの間隔が狭くなるとき拡張せしめられ
る。さらに、リテーナ98および100は向合つ
て移動してパツキング要素78を圧縮し、第8図
に示されたようにケーシング12と密封的に係合
させる。
第7図および第8図において、最初の加圧の
際、パツキング要素78は拡張オーバーリーフ装
置82の付近で外向きに拡張してそれらを外向き
に拡張させ、ケーシングと係合させる。しかしな
がら、拡張フインガ94によつて加えられる抵抗
力のため、外部切除部分86付近においてパツキ
ング要素は下方に駆動され、マンドレル30と密
封的に係合する。さらに、拡張オーバーリーフ装
置82はパツキング要素78が軸方向外向きに押
出されることを防止し、それによりパツキング要
素78を内方にスペーサリング72に向つて拡張
させる。それ以上の加圧力はパツキング装置42
を下方に移動させ、パツキング要素78をスペー
サリング72の傾斜面に追随させる。スペーサリ
ング72の傾斜した形状は、パツキング要素78
の半径方向拡大部分を外方に拡張してケーシング
壁と密封係合させる。パツキング装置42の完全
な圧縮および係合の際、シヤねじ62は剪断され
上方アンカー装置38の摺動片40がケーシング
に係合し工具をつぎの作業のため完全に設定する
ことを可能にする。
パツキング集合体16が設定されると、ドリル
ストリング14の重量および回転はシヤピン24
を剪断し、ミル22は第3図に示されたように、
ホイツプストツクの傾斜面から離れてケーシング
12に窓を切削し始める。このようにするとホー
ス26は切断されるが、パツキング集合体の圧縮
はロツクハウジング56およびロツクナツト58
によつて維持される。さらに、摺動片40の歯は
適当に傾斜してパツキング集合体16の運動を防
止する。
あるいは、ホイツプストツク20およびパツキ
ング集合体16は別々に輸送設定することがで
き、かつドリルストリングの二次輸送において次
の作業が行なわれる。このようにして、引続く作
業が追加の移動を要するにしても、まずパツキン
グ集合体を設定しその後のホイツプストツクを駆
動するという二重の作業は回避される。しかしな
がら、好ましい実施例におけるように、パツキン
グ集合体16は、なお大きい間〓をパツキングす
るとともに鑿井内の圧力変化を補償することがで
きる。
しかして、本発明によれば、工具と工具が輸送
されるケーシングまたは鑿井孔との間の大きい間
〓を橋絡しかつシールする、簡単であるが有効な
装置を得ることができる。さらに、スペーサリン
グは移動することにより鑿井圧力の変化を補償す
ることができ、したがつて必要に応じてパツキン
グ要素を変形することができる。しかして、工具
下方の圧力が上昇するとき、スペーサリングは上
方に移動してさらに上方パツキング要素を圧縮す
る。同様に、もし孔上方の圧力が上昇するとき、
スペーサリングは下方に移動して下方パツキング
要素をさらに圧縮する。このことは、スペーサリ
ングを通る流体の漏洩を防止するO−リングシー
ル74の効果である。パツキング要素78の変形
によりマンドレル30に沿つてある程度の漏洩が
起るが、このスペーサリングを通る流れは阻止さ
れる。しかして、漏洩はスペーサリングをそれに
応じて移動させ、付加的漏洩およびパツキング要
素の押出しを阻止する。さらに、金属スペーサリ
ングを弾性的パツキング要素と組合わせることに
より、シール係合がマンドレルに沿つて促進され
る。前記の詳細な説明は、明瞭な理解のためにの
みなされたもので、それから決して不必要な限定
を考慮すべきでなく、特許請求の範囲および精神
から離れることのないある種の変型がこの技術に
通じた人々には明らかであろう。
〔発明の効果〕
本発明は二つの弾性的パツキング要素を鑿井ケ
ーシング内の流体圧に応じて可変的に変形するよ
うにしたので、その直径を十分小さくすることが
できるため装置の輸送が容易になり、またパツキ
ングの押出しを防止する装置を備えているのでパ
ツキングを安全確実にケーシング内面に押付けて
完全なシールを達成することができるとともに、
パツキングに強度を付加し漏洩を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のパツキング集合体が内部に設
置された鑿井孔の断面斜視図。第2図は本発明の
パツキング集合体を設置された鑿井孔の断面斜視
図。第3図は本発明のパツキング集合体およびホ
イツプストツク装置から分離されたミルが内部に
設置された鑿井孔の断面斜視図。第4図は非設定
または回転位置における本発明のパツキング集合
体の部分断面斜視図。第5図は鑿井孔内に設定さ
れたパツキング装置の部分断面斜視図。第6図は
パツキング装置の各要素の展開斜視図。第7図は
非設定位置における本発明のパツキング装置の部
分断面斜視図。第8図は設定または圧縮位置にお
けるパツキング装置の部分断面斜視図。第9図は
本発明のパツキング装置の別の実施例の部分断面
図。第10図は本発明のパツキング装置のさらに
別の実施例の部分断面斜視図。 10……ホイツプストツク集合体、12……ケ
ーシング、14……ドリルストリング、16……
パツキング集合体、18……サブ、20……ホイ
ツプストツク、22……ミル、24……シヤピ
ン、26……供給管、30……マンドレル、32
……ピストンロツド、34……アダプタサブ、3
8,39……摺動型上下アンカー装置、40……
摺動片、42……パツキング装置、44……中央
通路、46……環状部、48……ポート、50…
…ピストン、52……ピストンスリーブ、53…
…保持スリーブ、54……シール、56……ロツ
クハウジング、58……ロツクナツト、60……
内側スリーブ、62……シヤねじ、64……上方
コーン、66……シヤねじ、68……下方コー
ン、70……シヤねじ、72……スペーサリン
グ、74……シール、76……肩部、78……パ
ツキング要素、80……径縮小部分、82……オ
ーバーリーフ装置、84,86……内、外部切除
部分、88,90……内側、外側オーバーリーフ
シユー、92……フランジ部分、94……拡張フ
インガ、96……環状リテーナ、98,100…
…上方、下方金属リテーナ、102……内方延長
部、110……上方傾斜部、112,114……
上方、下方拡張リング、116,118……軸方
向溝、176……傾斜外面、172……スペーサ
リング、176……面、178……パツキング要
素、180……内側傾斜面、182……フラン
ジ、272……スペーサリング、276……傾斜
面、278……パツキング要素、280……端
部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 マンドレルと鑿井ケーシングとの間をシール
    するパツキング集合体であつて、前記パツキング
    集合体が前記マンドレルに取付けられた拡張可能
    な摺動型アンカー装置と、前記マンドレルと同軸
    に摺動可能に取付けられた複数のスリーブと、前
    記アンカー装置を設定する装置とを有するパツキ
    ング集合体において、該パツキング集合体が、 前記鑿井ケーシング及び前記マンドレルに密封
    的に係合するパツキング装置であつて、前記マン
    ドレルに取付けられた一対の弾性的に変形可能な
    環状のパツキング要素と、該一対のパツキング要
    素の間で前記マンドレルに取付けられた環状のス
    ペーサリングとを有したパツキング装置と、 該パツキング装置を圧縮して鑿井ケーシングと
    密封係合させると共に前記パツキング要素の押出
    しを防止する装置とを有しており、 前記スペーサリングは前記パツキング要素の下
    に部分的に延在しており、前記マンドレルと密封
    係合する装置を有しており、前記パツキング要素
    を鑿井ケーシングに向けて案内する軸方向におい
    て対向した傾斜面を有しており、前記パツキング
    要素が鑿井ケーシングと密封係合している時、圧
    力変化に応答して前記パツキング要素を可変的に
    変形させるように軸方向に移動可能であり、それ
    により前記パツキング要素の前記マンドレルと鑿
    井ケーシングに対する密封係合を高めることを特
    徴とするパツキング集合体。 2 前記圧縮しかつ押出しを防止する装置が前記
    パツキング装置の軸方向上方及び下方に配置さ
    れ、環状拡張オーバーリーフ装置と、環状リテー
    ナ装置と、拡張リング装置とを有する請求項1記
    載のパツキング集合体。 3 前記拡張オーバーリーフ装置が複数の拡張オ
    ーバーリーフリングを備え、少なくとも二つの前
    記オーバーリーフリングが前記パツキング装置の
    軸方向上方に設けられ、少なくとも二つのオーバ
    ーリーフリングが前記パツキング装置の軸方向下
    方に設けられた請求項2記載のパツキング集合
    体。 4 前記オーバーリーフリングがほぼL字型断面
    であり、前記リングの軸方向整合部分が前記パツ
    キング要素の上に載置し前記パツキング要素の圧
    縮の際半径方向外方に拡張可能であり、それによ
    り前記パツキング要素の押出しを防止する請求項
    3記載のパツキング集合体。 5 前記環状リテーナ装置が前記マンドレル上に
    取付けられたリテーナを有し、少なくとも一つの
    リテーナが前記パツキング装置の軸方向上方にま
    た軸方向下方に取付けられ、前記少なくとも二つ
    のオーバーリーフリングが前記少なくとも一つの
    リテーナと前記パツキング装置との間に保持され
    る請求項4記載のパツキング集合体。 6 前記拡張リング装置が前記リテーナ装置の軸
    方向上方に設置された第1拡張リングおよび前記
    リテーナ装置の軸方向下方に設置された第2拡張
    リングを有し、前記拡張リングが半径方向に拡張
    して鑿井ケーシングと係合しさらに前記パツキン
    グ要素の押出しを防止する請求項5記載のパツキ
    ング集合体。 7 前記パツキング要素が第1および第2の半径
    方向部分を有し、前記第1部分が前記第2部分よ
    り半径方向長さが長く、前記オーバーリーフリン
    グの前記軸方向に整合した部分が前記パツキング
    要素の前記半径方向長さが縮小した第2部分上に
    載置する請求項4記載のパツキング集合体。 8 前記スペーサリングがほぼ断面円錐形の半径
    方向外側部分および前記マンドレルに沿つて前記
    パツキング要素の下に延びる環状フランジ部材を
    有し、前記円錐部分および前記フランジ部材が前
    記パツキング装置および鑿井ケーシングおよび内
    側マンドレル間の密封的係合を促進する請求項1
    記載のパツキング集合体。 9 前記スペーサリングが軸方向に向合つた傾斜
    面を備えたほぼ三角形断面を有し、前記面の傾斜
    を変化することによつて前記パツキング装置を設
    定するのに必要な力が変化する請求項1記載のパ
    ツキング集合体。 10 前記スペーサリングが前記スペーサリング
    の半径方向外側部分に形成された半径方向フラン
    ジを有する請求項9記載のパツキング集合体。 11 マンドレルと鑿井ケーシングとの間をシー
    ルするパツキング集合体であつて、前記パツキン
    グ集合体が前記マンドレルに取付けられた拡張可
    能な摺動型アンカー装置と、前記マンドレルと同
    軸に摺動可能に取付けられた複数のスリーブと、
    前記アンカー装置を設定する装置とを有するパツ
    キング集合体において、該パツキング集合体が、 前記鑿井ケーシング及び前記マンドレルに密封
    的に係合するパツキング装置であつて、前記マン
    ドレルに取付けられた一対の弾性的に変形可能な
    環状のパツキング要素と、該一対のパツキング要
    素の間で前記マンドレルに取付けられた非変形の
    環状のスペーサリングとを有したパツキング装置
    と、 該パツキング装置を圧縮して鑿井ケーシングと
    密封係合させると共に前記パツキング要素の押出
    しを防止する装置であつて、前記マンドレル上に
    前記パツキング装置の軸方向上方及び下方に取り
    付けられ、前記パツキング要素を前記スペーサリ
    ングに向けて圧縮し、鑿井ケーシングと密封係合
    させるパツキング装置圧縮及び押出し防止装置と
    を有しており、 前記スペーサリングは前記パツキング要素の下
    に延在した軸方向外側部分と、前記パツキング要
    素を鑿井ケーシングに向けて案内する軸方向にお
    いて対向した傾斜面と、前記マンドレルと密封係
    合する装置とを有しており、前記パツキング要素
    が鑿井ケーシングと密封係合している時、前記パ
    ツキング装置に影響を及ぼす圧力変化に応答して
    前記パツキング要素を可変的に変形させるように
    軸方向に移動可能であり、それにより圧力変化に
    応答して前記パツキング要素の前記マンドレルと
    鑿井ケーシングに対する密封係合を高めることを
    特徴とするパツキング集合体。 12 前記スペーサリングの前記マンドレルに密
    封的に係合する前記装置が前記スペーサリングの
    内面に形成された環状構内に設けられたO−リン
    グを備えた請求項11記載のパツキング集合体。 13 前記圧縮しかつ押出しを防止する装置が環
    状拡張オーバーリーフ装置と、環状リテーナ装置
    と、拡張リング装置とを有する請求項11記載の
    パツキング集合体。 14 前記パツキング要素が第1および第2の半
    径方向部分を有し、前記第1部分が前記第2部分
    より半径方向に長い請求項11記載のパツキング
    集合体。
JP63088369A 1987-04-13 1988-04-12 Packing aggregate Granted JPS641892A (en)

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