JPH0545757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明の装置はウエルヘツド内のパイプ等のス
トリングを囲んで支持封鎖するために使用する。

従来の技術 既知の構造の例は米国特許第2920909号に記載
される。この特許ではパイプはスリツプボウル内
のスリツプによつて支持され、ボウルはウエルヘ
ツドハウジングのテーパ内面に支持され、上部ス
リツプは円錐形封鎖リング上に支持され、支持パ
イプの負荷は封鎖リングを内外方に拡張させてパ
イプ外面ととウエルヘツドハウジング内面との間
に封鎖係合させる。

米国特許第3311168号、第4390186号は同様な構
造を開示し、ランデイングリングが内外封鎖リン
グを支持し、スリツプボウルは封鎖リングに係合
し、スリツプボウルのパイプ負荷は少なくとも部
分的に封鎖リングを介して伝達される。

米国特許4494778号は他の同様な構造を開示し
スリツプボウルは上方の封鎖組立体リングにキヤ
ツプねじによつて連結され、スリツプボウルが下
降する時に封鎖組立体が動いてウエルヘツドハウ
ジング内に入る。封鎖組立体はスプレツダーを有
し封鎖組立体がハウジング内に入る時に内方に押
圧されスプレツダーのこの動きが封鎖リングを圧
縮して半径方向内方に動かしウエルヘツドハウジ
ング内面とパイプストリング外面との間の封鎖係
合を行う。

米国特許第2824757号、第3287035号はウエルヘ
ツドハウジング内にパイプストリングを支持封鎖
する他の構成であり、スリツプボウルは封鎖負荷
装置に連結し、パイプストリングのスリツプによ
る支持によつてスリツプボウルの負荷に応答して
封鎖が固定される。

発明の概要 本発明は新しいウエルヘツドのスリツプと封鎖
組立体に関し、スリツプボウル内に支持されたス
リツプを有するスリツプ組立体と、スリツプ組立
体の上方に相互連結された封鎖組立体とを含む。
封鎖組立体は少なくとも部分的に径方向に圧縮可
能とし弾性封鎖リングを収容する内外凹部を有す
るセグメント化リテーナーリングを含み、該リテ
ーナーリングの凹部における外径は内部に位置決
めすべきハウジングの内径より大きくし、外径か
らハウジングの内径より小さな下方の小外径への
外面テーパ面を含み、ウエルヘツドハウジング内
の位置に動く時にリテーナーリングが半径方向内
方に動く。スリツプボウルとセグメント化リテー
ナーリングを相互連結して組立体のウエルヘツド
ハウジング内の着座が終了するまでリテーナーリ
ングを所要位置に保持する相互連結手段を有す
る。スリツプとスリツプボウルとの間に通常のカ
ムと限定相対軸線運動連結を行い、スリツプは内
面に歯を有し、ストリングをスリツプと封鎖組立
体内に支持するに好適である。

本発明の目的は新しいウエルヘツドのスリツプ
と封鎖組立体を提供し、弾性のシールをスリツプ
とボウルの支持する負荷を及ぼされるのを防ぎ、
高圧負荷によつて押出されるのを防ぐ。

本発明の他の目的は新しいスリツプと封鎖組立
体を提供し、ケーシングによつて固定され、その
後はケーシング重量を支持しない構成とする。

実施例 本発明を例示とした実施例並びに図面について
説明する。

第１図に示すスリツプと封鎖組立体１０は本発
明の好適な形式であり、ストリング１２を囲む位
置にあり、一部はウエルヘツドハウジング１４内
の位置とする。スリツプと封鎖組立体１０はリテ
ーナーリング１６を含み、リングは弾性封鎖リン
グ２０を収容する外面溝１８と、弾性封鎖リング
２５を位置決めする肩部２４を下面に形成する内
側フランジ２２と、上内向きにテーパする上下端
面２８，３０を有する内面凹部２６とを含む。組
立体１０はスリツプボウル３２を含み、ボウルは
上端の図示のダブテール凹部３６内に取付けた別
個の耐押出部材３４と、上下テーパ面４０，４２
を有し組立条件で封鎖リングの凹部２６に係合す
る外方突出部３８と、スリツプボウル３２の下部
内面スリツプカム面４４と、スリツプボウル３２
の上部と下部との間に延長する中間オフセツト部
４６とを有する。組立体１０はスリツプ４８を含
み、スリツプはスリツプボウル３２の下部内に位
置決めされスリツプボウル３２の内側カム面４４
に係合する外側カム面５０と内側把持歯５２とを
有する。スリツプ４８のカム面４４の下の下外部
は円筒面５４と小角度の設定面５６とを含む。ス
リツプボウル３２の下部から支持された弾性指５
８はスリツプ４８の小角度設定面５６に係合して
内方に押しスリツプ４８とストリング１２との把
持の初期係合を生ずる。スリツプと封鎖組立体１
０をストリング１２を囲んで組合せた後にスリツ
プ４８は非作動位置から解放されて下方に動き指
５８に係合してストリング１２に係合する。この
後はストリング１２のスリツプボウル３２に対す
る下方運動はスリツプ４８のボウルカム面４４に
対する下方運動となり、スリツプ４８のストリン
グ１２に対する係合を緊密にし、ボウル３２にス
トリング支持負荷の一部を負担させる。図示の通
り指５８は圧入ピン５８ｂによつてスリツプボウ
ル３２の下部内に固着されたリング５８ａと一体
である。複数の指５８が個々に面５６に係合する
弾性素子とするのが好適であるが、所要に応じて
スリツプ４８の設定面５６全部に係合する単一ス
カートとし、組立体１０内のストリングの最初の
下方運動に際してストリング１２の外面にスリツ
プ４８を確実に初期設定させる。

スリツプと封鎖組立体１０にストリング１２の
重量を支持させる場合は、ストリング１２の重量
は次第にスリツプ４８に作用し、次にスリツプと
封鎖組立体１０はスリツプボウル３２の下端の着
座肩部６０とハウジング肩部６２との係合によつ
てストリング１２の全重量を組立体１０が負担す
る。重量はスリツプ４８からスリツプボウル３２
を経てハウジング座６２に伝達される。

第４図に示す通り、リテーナーリング１６は３
個の弧状セグメント６４を含み、セグメントはエ
ラストマー材料内に埋込まれ半リング６６を形成
し、ピン６８が半リング６６の一端で他方の半リ
ングの開口から延長し、他端の開口内に他の半リ
ング６６からのピン６８を係合させる。成形前に
セグメント６４は外方に離間し大きな直径となる
が、API規格６Ａの許容最大直径以下とする。充
分なエラストマー材料を使用して弧状セグメント
６４間及び半リング６６間の確実な封鎖を行う。
好適な例で、一方の封鎖半リング６６から突出し
たエラストマー材料は突出部と溝の係合の関係で
他方の封鎖半リングの係合凹部に係合する。更
に、各半リング６６は下面から上方に延長する２
個の開口７０を有し、位置決めピン７２を収容す
る。ピン７２は第１，２図に示す通り、スリツプ
ボウル３２のオフセツト部４６の孔７４に収容さ
せる。ピン７２はばね７６によつて開口７０に向
けて上方に押圧され、ピン７８をピン７２に固着
し、ピン７２とばね７６を収容する拡げ孔８２の
肩部８０にピン７８が係合してピン７２の上方の
動きを限定する。

スリツプボウル３２も同様に半セクシヨン２個
から成り端部ピン８４を有し、所要の連結手段例
えばボルト、所要のラツチ機構、連結機構等によ
つて相互係合させる。

第２図に示す通り、組立体１０のウエルヘツド
ハウジング１４内の下方運動はスリツプボウル３
２の下部の着座肩部６０がハウジングの座６２に
係合すれば終了する。この運動間、リテーナーリ
ング１６の外部テーパ面８６はウエルヘツドハウ
ジング１４の上部内のテーパ面８８に係合して、
リテーナーリング１６を内方に押し、内側弾性封
鎖リング２５をストリング１２の外面に封鎖係合
させる。更に、外側弾性封鎖リング２０は充分に
大きく、リテーナーリング１６の外径から僅かに
突出してハウジング１４の内面に封鎖係合させ
る。

封鎖リング２５は弾性材料とし、リング２５の
内上隅内に埋込んだロープ等の耐押出部材９０を
含む。部材９０は更に、リテーナーリング１６の
内面とストリング１２の外面との間の間〓を橋絡
する補助となる。リテーナーリング１６の内径は
公差によるストリング１２の寸法変化に対応し得
るように大きな内径とする。かくして、リテーナ
ーリング１６が内方に動いた時に、常にリング内
径とストリング１２外径との間に小さな間〓があ
る。ストリング１２等の各種寸法の管状部材の製
造公差の結果としてのストリング１２の寸法変化
のためリング１６は僅かに大きくする必要があ
り、このため部材９０を付加すれば圧力の作用下
で肩部材２４の下にエラストマー材料を保持する
のが容易になる。耐押出部材３４はエラストマー
に接着したロープから成り、スリツプボウル３２
の上端のダブテール凹部３６内に保持された状態
を保つ。封鎖リング２０，２５及び耐押出部材９
０，３４は組立体１０がストリング１２の上端に
取付けられる場合以外は半セクシヨンの構造とす
る。他の場合にはスリツプボウル３２と凡ての部
品、及び封鎖リング１６とその部品は分割してセ
クシヨンとしてストリング１２を囲む構成とす
る。

ピン７２はリテーナーリング１６をスリツプボ
ウル３２に取付ける機能を有し、リング１６の割
をスリツプボウル３２の割に対して所要姿勢と
し、スリツプボウル半部の頂部ラツチ構成とし、
封鎖リング半部６６の外方の動きを防ぐ制止部材
となり、封鎖運動間のリテーナーリング１６の自
由な内方運動を可能にし、封鎖リング１６のスリ
ツプボウル３２に対する同心を保ち、ブローアウ
ト防止装置内での係合準備としての取付を容易に
する。

第３図に示すスリツプと封鎖組立体１１０は封
鎖組立体１０とほぼ同様であり、同じ符号に100
を加算して同様の部分を示す。封鎖組立体１１０
は封鎖リング１９２を含み、リングはロープ等の
所要の部材の耐押出部材１９４を上下内隅及び外
下隅の埋込む。更に組立体１１０は別個の耐押出
部材３４を含まない。この構成では封鎖リング１
９２は３隅を補強し、圧力の作用下で形状保持が
容易になる。

両組立体１０，１１０は耐押出部材を有する
が、凡ての場合に必要ではない。第５図に示すス
リツプと封鎖組立体２１０は本発明の第２の実施
例として上述の例を示す。第５図では組立体２１
０の凡ての部品は組立体１０と同様であり、同じ
符号に２００を加算して同様の部分を示す。組立
体１０，２１０の差異は封鎖リング２２５の保護
のための耐押出部材がない点にあり、他は同様で
ある。

スリツプと封鎖組立体１０，１１０，２１０の
組立を組立体１０の部品によつて説明する。スト
リング１２が所要の張力で支持された後に、スリ
ツプボウル３２の両半部をストリング１２を囲ん
で取付け、ピン８４を他方のボウル半部の孔内に
位置決めし、組立てたスリツプボウル３２をブロ
ーアウト防止装置上方、又は所要の材料を使用し
たボウル準備装置上に一時的に支持させる。スリ
ツプボウル３２の底部はボルト等のラツチ機構に
よつて割部分で固着する。リテーナーリング１６
の割部分はスリツプボウル３２の割目から直角方
向とする。ピン７２を引込めてスリツプボウル３
２の外方突出部３８をリテーナーリング１６の凹
部２６に入る垂直方向のスペーサを形成させる。
これによつて、リテーナーリング１６の下部が突
出部３８と滑動ボウル３２のオフセツト部４６の
下に形成された凹部内に位置決めされる。ピン７
２をリング１６の孔内に係合させる位置とする。
組立体１０から一時的支持部材を取外し、スリツ
プ４８をボウル３２に対して自由滑動可能とし、、
組立体１０を下げてリテーナーリング１６のテー
パ面８６をハウジング１４の上内面のテーパ面８
８に係合させる。スリツプと封鎖組立体１０の封
鎖部はストリング１２の張力を減少することによ
つて付勢する。スリツプ４８がストリング１２を
把持すれば、組立体１０はハウジング１４内で下
降し、封鎖リング１６は面８６，８８のテーパに
よつて半径方向内方にストリング１２に押圧され
る。着座肩部６０がハウジングの座６２に着座す
る直前に封鎖の付勢は完全になる。上述の試験か
ら封鎖は圧力倍増効果によつて促進される。底部
からの圧力封じ込めは初期半径方向付勢から生ず
る本来のエラストマー圧縮の関数である。エラス
トマーの付勢間に生ずる円周方向の力のため封鎖
は割部分で行はれる。

本発明による新しいスリツプと封鎖組立体をウ
エルヘツドハウジングにストリングを囲む支持封
鎖関係に取付けた時に、ストリングの支持はスリ
ツプ組立体によつて行いスリツプからスリツプボ
ウルを介して直接ハウジングの座に伝達される。
スリツプ組立体のストリング負荷による封鎖部材
の圧縮はない。封鎖組立体の半径方向付勢は封鎖
リングの形状によつて生じ、付勢間の弾性内方封
鎖の半径方向圧縮を確実にするための過大な封鎖
リングを使用する必要はない。取付時に突出部３
８が封鎖リング凹部２６の端面３０に係合し、付
勢間のスリツプボウル３２の下方運動と共に封鎖
リテーナーリング１６がハウジング１４内に働
く。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による組立体がウエルヘツドハ
ウジング内に入る時の部分縦断面図、第２図は第
１図の組立体の着座封鎖状態を示す部分断面図、
第３図は本発明の変形例の着座封鎖状態を示す断
面図、第４図は封鎖組立体の半部の平面図、第５
図は本発明の他の実施例の着座封鎖状態を示す部
分縦断面図である。 １０，１１０，２１０……スリツプと封鎖組立
体、１２……ストリング、１４……ウエルヘツド
ハウジング、１６……リテーナーリング、２０，
２５……弾性封鎖リング、２６……凹部、３２…
…スリツプボウル、３４，９４……耐押出部材、
４４，５０……カム面、４８……スリツプ、５８
……弾性指、６０，６２……着座面、６４……セ
グメント、６６……半リング、６８，７２，８４
……ピン、７６……ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウエルヘツドハウジング内でストリングを支
   持封鎖するスリツプと封鎖組立体において、 外方凹部と、下面に下向き肩部を形成する内方
   フランジと、該外方凹部の下で下内方向にテーパ
   した外面と、上下端面が内上方向にテーパした内
   方凹部とを有するリテーナーリング、 該外方凹部内の外方弾性封鎖リング、 該フランジ肩部に係合する内方弾性封鎖リング
   を備え、該リテーナーリングは半径方向内方向に
   動くことができ、該組立体は又、 下内方カム面と、この下内方カム面より上方の
   レベルの所にあつて該リテーナーリングの該内方
   凹部内に滑動可能に係合する上外方突出部とを有
   するスリツプボウル、 該スリツプボウル内に設置され、それぞれ内側
   把持歯と、該スリツプボウルカム面と係合する上
   外側カム面と、該上外側カム面より下方のレベル
   の所の下方の浅いテーパの外側カム面とを有する
   複数個のスリツプ、及び、 該スリツプボウルの該下方カム面の下に担持さ
   れ、該ストリングに対する該スリツプの初期係合
   を確実にするために該下方浅テーパカム面に係合
   する係合手段 を備え、 該ストリングの該組立体内の下方向運動が該組
   立体をウエルヘツドハウジング内で下方向に動か
   して該リテーナーリングの該外テーパ面を該ハウ
   ジングに係合させてそのカム作用により該リテー
   ナーリングを内方向に押圧し、これにより、該組
   立体が該ハウジング内に着座係合する前に該弾性
   封鎖リングを該ストリングと該ハウジングとに封
   鎖係合させ、又該ボウルカム面を該スリツプに対
   し動かして該スリツプ歯を該ストリング内に喰い
   込ませる如く構成されたスリツプと封鎖組立体。 ２ 前記係合が、 該スリツプボウルの下端部から支持され、該ス
   リツプの該浅テーパカム面に係合して該スリツプ
   の下部分を弾性押圧し該ストリングに初期係合さ
   せる少なくとも１個の指を含む、 請求項１記載のスリツプと封鎖組立体。 ３ 該フランジ肩部の下に設けられる該内方弾性
   封鎖リングと組合せた耐押出手段を含む請求項１
   記載のスリツプと封鎖組立体。 ４ 該耐押出手段が、 該封鎖リングの上内隅に埋込んだ耐押出装置を
   含む、 請求項３記載のスリツプと封鎖組立体。 ５ 該耐押出手段が、 該封鎖リングの両内隅に埋込んだ耐押出装置を
   含む、 請求項３記載のスリツプと封鎖組立体。 ６ 該スリツプボウルの上端部に装架され且つ該
   内方弾性封鎖リングの下面の下方に設置された耐
   押出装置を含む請求項４記載のスリツプと封鎖組
   立体。 ７ 該リテーナーリングと該スリツプボウルとの
   周方向の向きを決め且つ該リテーナーリングの該
   ハウジングの孔への挿入を確実にするため該リテ
   ーナーリングの外方運動を限定すると共に該リテ
   ーナーリングの該スリツプボウルに対する半径方
   向付勢運動を可能にするようにして該リテーナー
   リングの下端部を該スリツプボウルに相互連結す
   る手段を含む請求項１記載のスリツプと封鎖組立
   体。 ８ 該相互連結手段が、 該リテーナーリングの半径方向スロツト、及
   び、 該スリツプボウル内に設置され該半径方向スロ
   ツト内へ上方に延在するピンを含む、 請求項７記載のスリツプと封鎖組立体。 ９ スリツプと封鎖組立において、 スリツプボウル内に支持されたスリツプを有す
   るスリツプ組立体、及び、 該スリツプ組立体の上方に設置されてそれに相
   互連結された封鎖組立体 を備え、 該封鎖組立体はセグメントに分割されたリテー
   ナーリングを含み、該セグメントリテーナーリン
   グは少なくとも部分的に圧縮可能であり、そして
   弾性封鎖リングを収容する内外凹部を有し、該リ
   テーナーリングは又、該外方凹部近傍の外径が、
   該リテーナーリングを収容するウエルヘツドハウ
   ジングの内径より大きくされ、そして該外径から
   これの下方の該ハウジング内径より小さい小外径
   へとテーパした外面を含み、又、該ハウジング内
   周面上部にテーパ面が設けられこれによつて、該
   リテーナーリングは、該ウエルヘツドハウジング
   内の所定位置へ動かされる時、前記両テーパ面間
   の相対的滑りによつて内方向へ動かされ、即ち圧
   縮され、 該スリツプと封鎖組立体は又、 該組立体が該ウエルヘツドハウジング内に着座
   するまで該リテーナーリングを所要位置に保持す
   るため該スリツプボウルとセグメントリテーナー
   リングとを相互連結する手段 を備え、 該スリツプと該ボウルとは相互に係合するカム
   面を含み、又該スリツプの内面に歯が設けられ、
   そして該ボウルの該係合カム面の下方の個所に、
   該スリツプを貫通するストリングに該スリツプの
   下方歯を把持係合させるように設定する初期設定
   手段が設けられ、そこで該ストリングの下方向運
   動が該スリツプとスリツプボウルを下方向に、そ
   して該封鎖組立体を下方向に該ウエルヘツドハウ
   ジング内への動かすことにより、該封鎖組立体を
   半径方向内方向へ動かして該弾性内方封鎖リング
   を設定し、又該ボウルカム面を該スリツプに対し
   動かして該スリツプ歯を該ストリング内に設定す
   る如く構成されたスリツプと封鎖組立体。