JPS5955992A - 回転式防噴装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は一般に１回転する掘り鳴或いは工具の回りにお
いて油井圧力を密封する為の回転式防噴装置に関する。

より具体的には１本発明は１回転する掘り管或いは工具
の回りに回転するシールを密着させる為の、従来の固定
式防噴装置部品を軸受手段とパツキン収縮手段とともに
利用する改良された防噴装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来の油井掘削作業においては、錐先が掘り管の下端に
取りつけられ、掘り管は回転するケリーによって井戸の
中に送り込まれる。ケリーは、ロータリー・チーフルに
よる回転が容易に行えるように１六角形成いは多角形の
断面形状を持つ。切削泥水の喪失を防（為に、ロータリ
ー・テーブルと坑口との間に取りつけられた回転する防
噴装置は、ケリー、即ち、掘り管の回りに緊密な掘削泥
水シールを密着させる。ケリー或いは掘削工具の下向き
の動きは、オリ−或いは工具の回転とあいまって、この
防噴装置に縦方向及び半径方向の荷車を掛ける。井戸内
の泥水の圧力は、このソールに追加の縦方向荷重を加え
る。

従来の固定式防噴装置はこれまで油圧作動樹形ピストン
を使用して、プロダクション・バイブの回りの環状パツ
キンを半径方向に圧縮して。

内部の井戸圧力に耐えることの出来る緊密な泥水シール
を形成している。

これまで９回転する防噴装置は、掘削作業中に油圧式模
形力を有効に利用して回転する１椛り管或いは凸凹のケ
リーの回りに半径方向に圧縮可能な緊密な泥水シールを
形成することが出来ずにいた。ショーンス式回転防噴装
置１合衆国特許番号３．４９２．００７等の先行防噴装
置は、水平方向の力のみを利用して１回転する掘り管、
即ち、ケリーの回りの環状のパツキンを半径方向に圧縮
している。シャファーの装置９合衆国特許番号３，５８
７，７３４は１回転する掘り管、即ち。

ケリーの回りの環状パツキンに油圧楔力を加えるよりも
１回転可能なように取りつけられたストリッパー・シー
ルを従来の固定式防噴装置に加えて、必要な泥水シール
をもたらしている。

この技術においては、油圧楔力により密着された油井掘
り管シールの利点は良く知られている。更に、このよう
なシール方法は固定式防噴装置の環境において有効であ
ることが実６１トされている。

本発明の主な目的は１回転する掘り管、即ち。

ケリーの回りに、効果的、経済的、且つ車線な構造の高
圧シールをそなえ且つ開示することであり、このシール
の構造は実績のある固定式防噴装置部品にも相容性があ
る。

本発明の別の目的は１回転する防噴装置内において、既
知のシール能力を持つ在来型の半径方向に圧縮可能なシ
ールを利用することであり。

それによって、油圧楔力により密着される半径方向に圧
縮可能なシールの利点が徘られる。

本発明の更に別の目的は、容易に人−ｔ、１ｌｉＪ能で
あり且つあつらえて作った部品よりも安価な固定式防噴
装置部品を用いて回転する防噴装置を構成することであ
る。

本発明は１回転する防噴装置の改良された軸受支えを開
示し提供することをもその目的としている。

〔発明の要約〕

一般に１本発明の回転式防噴装置は、１つのハヴシング
、１本の掘り管、即ち、ケリーの回りに半径方向に、外
周から加えられた縦方向−Ｌ向き及び半径方向内向きの
楔力により圧縮されるように配置された１つのエラスト
マー製環状パツキン、楔力を与える為の１つのパツキン
圧縮手段と、このパツキン圧縮手段を作動さセる手段、
この作動手段に対してパ・７キン圧縮手段を回転可能な
ように取りつける軸受手段から成り、これらによってパ
ツキンは掘り管、即ち。

ケリーの回りに半径方向に圧縮され、且つ、パツキン圧
縮手段によって回転可能なように取りつけられ、パツキ
ンが掘り管、即ち、ケリーと共に回転することを可能に
する。ある望ましい実施例においては、パツキン圧縮手
段は、１つの倒立した切頭円錐を含み、この円錐は油圧
ピストンの円ｉｆｅ状喫面の複数の軸受レースにより回
転可能なように据えイ」けられ、前述のピストンは作動
手段の内に含まれる。パツキンとハウジングとの間に置
かれた１つのスラスト軸受も・望ましい実施例に企図さ
れて、パツキン内の半径方向の動きを許し、パツキンの
−１−向き軸方向の動きを防止する。

〔図の簡単な説明〕

第１図は１本発明による回転する防噴装置の望ましい例
示的実施例の縦方向の断面図であり完全に開いた位置に
ある回転可能なように取りつけられたパツキンを示す。

第２図は、第１図の回転する防噴装置の詳細図であり９
作動手段に回転可能なようにパツキン圧縮手段を取りつ
ける手段をボす。

第３図は１第２図のパツキン圧縮手段を回転可能なよう
に取りつける手段の平面ｎ１−ＩＩ＋に沿った拡大断面
詳細図である。

第４図は、第１図から第３図の防噴装置の部分図であり
、ケリー、即ち、掘り管の回りの閉した状態にあるパツ
キン手段を示す。

第５図は、第４図のパツキン手段の、平面Ｖ−−Ｖに沿
った断面詳細図である。

〔望ましい実施例の説明〕

第１図に、全体に５として示された防噴装置の望ましい
例示的な実施例は一般に、全体として１０として示され
た１つのハウジング、全体に２０として示された１つの
パツキン、全体に６０として示された油圧式作動手段、
及び全体に３０、として示されたパンキン圧縮手段を含
１む。

より具体的には、この例示的な実施例においては、ハウ
ジング１０は１１つの−１一部ハウシンク１３及び１つ
の一ト部ハウジング１６を含み１両者は従来通りのねじ
込みによって結合されてもよい。

上部ハウジング１３は上部取りつけフランジ１２にボル
トで取りつけるか熔接付けしてもよい。下部ハウシング
１６も同様に−Ｆ部取りつけフランジ７１に取りつけら
れる。Ｏ−リング形のシール１４゜７２か、ハウシング
１３と１６及び取りつけフランジ１２と７１との間にそ
れぞれ設けられる。ハウシング１０の外面にある釣り上
げ用フラケソ１−１９は。

遠隔手段により防噴装置を望みの位置に保持することを
可能にする。

全体に２０として示された例示的なパツキンは在来型の
設計であり、金属製の補強ウェブ２１を持つ１つのエラ
ストマー製環状パツキンを含む。

本発明において考えられたパツキン２０は、掘り管、即
し、多角形断面形状のケリー１１の回りに半径方向に圧
縮されるものであり、前述の掘り管、即ち、ケリー１１
を密閉するように密着してそれと共に回転する。

全体に６０として示された例示的な作動手段も。

在来型の設計であり、１つの油圧ピストン６１を含む。

油圧ピストン６１は１上部作動油室６３及び下部作動油
室６４に互いに異なる油圧を加えるごとによって位置が
定まる。下部作動油室６４内の油圧が上部作動油室６３
内の油圧より高いと、ピストン６１を押し上げる。本発
明において企図されているように、全体に３０として示
されたパツキン圧縮手段は、前述のピストン６１によっ
て押し上げられ、半径方向内向きの力をパツキン２０に
伝えて前述のパツキンを内向きに閉じさせて前述の掘り
管、即ち、ケリー１１の回りを密閉させる。逆に、−ヒ
部作動油室６３内の圧力が下部作動油室内の圧力より高
いと、ビス１ヘン６１及び圧縮手段３０は下がってパツ
キン２０を掘り管、即ち。

ケリー１１から離れる方向に動かず。これにより。

追加の掘り管を挿入する為に掘り管、即ち、ケリー１１
を防噴装置５を通って上方へ押し上げることが可能にな
る。作動油は油圧ライン１７及び１８を通って室６３及
び６４に出入りする。

本発明に特に企図されているように、パツキンに接触し
圧縮する要素３１及び全体に３５として示される軸受手
段が１回転可能なようにパツキンに接触し圧縮する要素
３１を取りつける為に。

前述のパツキン２０と前述の油圧楔作用ピストン６１と
の間に設けられる。この仕方によって、在来型のパツキ
ン２０及びピストン６１は１回転式防噴装置の利点をも
たらすように改造される。全体に３０として示されるパ
ツキン圧縮手段は１本発明の企図においては１例示的実
施例にパツキンに接触し圧縮する要素３１を含み、この
要素は。

前述のパツキン２０の外周部と接触する倒立した円錐状
の回転する支持物をもたらす。前述の要素３１は１回転
可能なように全体に３５で示された軸受手段によって、
前述のピストン６２の倒立切頭円錐状の楔面に置かれる
。要素３１ばパツキン２０にその外周３２において接触
する。

第１図及び第２図の全体に３５で示される例示的な軸受
手段は、前述のパツキン圧縮手段３０と前述の作動手段
６０との間に設けられた複数の玉軸受レース３６とその
中の玉軸受３７から成る。しかしながら７例示的な軸受
手段は玉軸受に限定されるものではなく、それは本発明
が、ころ軸受のほうが玉軸受よりも耐荷重能力か大きい
ので、玉軸受の代わりにころ軸受を使用することをも企
図するからである。第３図は、前述のような玉軸受レー
ス３８及び玉軸受３７とを示す。油圧楔作用ピストン６
１に機械加工された玉軸受外レース溝４０は、パツキン
に接触し圧縮する要素３１に機械加工された内レース４
４１と合致して玉軸受レース３８を形成するが、それは
前述の要素３１が前述のピストン６１に取りつけられた
時である。全体に４５で示される開口手段は、パンキン
に接触し圧縮する要素３１を通る。１つの軸受レース３
８当たりに１つのアクセス穴４２をもたらす。

例示的な実施例においては、各アクセス穴４２は。

前述の要素３１を貫通ずるドリルで開けねし立てしたア
クセス穴４３によってもたらされるが９、前述の穴は第
３図に最もはっきりと示されている。

外側にねじを立てたプラグ４４が、従来の仕方で前述の
穴４３にねじ込まれ、玉軸受３７を正し２い位置に保持
する。玉軸受レース３６は、ツマ、７キンに接触し圧縮
する要素３１がピストン６１に対してパツキン２０によ
って回されることを可能にする。

第１図の３５によって全体的に示される例示的軸受手段
は更に、前述のパツキン内の半径方向の動きを可能にし
前述のパツキン２０の−に向き軸方向の動きを防止する
為に、前述のバ・ノキン２０と前述の上部ハウシング１
３との間に設けられた１つのスラスト軸受２４．及び軸
受板２６を含む。

例示的実施例のスラスト軸受２４は、前述の上音１タハ
ウシング１３に設けられた円形の上部軸受レース溝２９
．前述の軸受板２６に設けられた）月形の−Ｆ部軸軸受
レース溝２７．び前述の上部軸受レース溝２９及び前述
の下部軸受レース溝２７の間Ｇこ成形された円形の玉軸
受レース２５内の複数の玉軸受２８から成る。しかしな
がら１例示的軸受手段（よ。

玉軸受に限定されるものではなく、それしよ本発明が、
ころ軸受のほうが玉軸受よりも耐荷重能力が大きいので
、玉軸受の代わりにコロ軸受ヲ使用することをも企図す
るからである。スラスト軸受２４は、静止した）＼ウシ
フグ１０に対して）ｉノキンが回転することを可能にす
る。掘り管。

即ち、ケリー１１が上に上げられると、ノぐ、キンの金
属製補強ウェブ２３の−ＦＦフランジがスラスト軸受板
２６と接触してパ・ノキン２０が史Ｇこ軸方向−１−向
きに動くのを防Ｉ卜する。

パツキン２０の軸方向下向きの動きは、穴の開いた筒状
の支持物６６によって制限され、この支持物はパツキン
の金属製補強ウェブ２２の下部フランノと接触する。前
述の支持物６６は所定の位置にシール板６５によって保
持されるが、このシール板は下部ハウジング１６に強固
に固定される。

全体に９０によって示されるシール手段は、前述の軸受
手段３５を封じ込める為に、前述の要素３１と前述のピ
ストン６１との間に、前述の軸受手段の外側に設けられ
る。例示的な実施例において、０−リング形のシール９
１が軸受手段３５を隔離する。全体に８０及び８１によ
って示されたソール手段が、前述のピストン６１と前述
の１部ハウジング１６との間に、前述のピストン室６３
及び６４内に作動油を封じ込める為に設けられる。

全体に８２によって示されたシール手段が更に。

前述のピストン６１と前述の一ヒ部ハウジング１２との
間に、さらに前述のピストンのＦ部ビス１−ン室６３の
中に作動油を封し込める為に設りられる。

例示的な実施例においては、０−リング形のシール８３
．８４及び８５が前述のピストン室６３及び６４内に作
動油を封し込める。

本発明において企図された回転式防噴装置の望ましい例
示的な実施例を詳細に説明したので。

本技術に熟達された力々には９本発明が回転する掘り管
、即ち、ケリーの回りに高圧シールを達成し、その構造
は在来形の固定式防噴装置部品と相容性があることは明
白であろう。更に。

本発明は、全体に３５と３０とによってそれぞれ示され
た軸受手段とパツキン圧縮手段の働きにより、固定式の
防噴装置に普通に見られる在来形の部品を利用した油圧
楔力によって密着させられる半径方向に圧縮可能なシー
ルの利点を獲得する。加えて１本発明に企図され全体に
３５によってしめされる軸受手段は１回転する防噴装置
の為の改善された軸受支えをもたらす。

本発明による回転する防噴袋・置の単一の好ましい例示
的な実施例がここに詳細に説明されたか９本開示は例示
の為にのみ意図されたもの−ζあり１本発明の範囲を限
定する意図は全く無いものと了解されたい。本発明の範
囲は、請求の範囲各項によってのみ定義され制限される
本発明内のその他の実施例、応用及び変更を含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明による回転する防噴装置の望ましい例
示的実施例の縦方向め断面図、第２図は第１図の回転す
る防噴装置の詳細図、第３図は、第２図のパツキン圧縮
手段を回転可能なように取りつける手段の平面ＩＩＩ−
ＩＩＩに沿った拡大断面詳細図、第４図は第１図から第
３図の防噴装置の部分図、第５図は、第４図のパツキン
手段の、平面Ｖ−Ｖに沿った断面詳ｉＩ図である。 ５・・・防噴装置、　１０・・・ハウシング、１１・・
・ケリー。 １３・・・上部ハウジング、１６・・・下部ハウジング
、　２０・・・パツキン、　２１：　２２．２３・・・
パツキンの金属製補強ウェブ、２４・・・スラスト軸受
、　３０・・・パツキン圧縮手段、３１・・・パツキン
に接触し圧縮する要素。 ３７・・・球軸受、６０・・・油圧式作動手段、６１・
・・ピストン、６３・・・上部作動油室、６４・・・下
部作動油室、６６・・・筒状の支持物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）１つのハウジング、１つの金属によって補強され
   たエラストマー製環状パツキン、及び１つの油圧楔作用
   ピストンを持っ防噴装置において、１つのパ、、キンに
   接触し圧縮する要素及び軸受手段とから成り、パフ４；
   ンに接触し圧縮する手段を前述のパツキンと前述の油圧
   楔作用ピストンとの間に回転可能なように取りつり“で
   なる回転式防噴装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の防噴装ｗｃこおい
   て、前述の軸受手段が、前述のパツキン内の軸方向の動
   きを許し且つ前述のパツキンの軸方向上向きの動きを防
   ［ヒする為に前述のパツキンと前述のハウシンクとの間
   に設けられた１つのスラスト軸受と軸受様とから成るも
   の。 （３）特許請求の範囲第１項或いは第２項記載の防噴装
   置において、前述のピストンが、１つの倒立した切頭円
   錐形の模作用面を含み、前述の要素が、前述の軸受手段
   により前述のピストンの前述の円錐状楔作用面に回転可
   能なように置かれた１つの倒立した切頭円錐から成るも
   の。 （４）特許請求の範囲第１項の防噴装置において７前述
   の軸受手段が、パツキンに接触し圧縮する要素６４機械
   加工された複数の軸受内レース溝、油圧楔作用ピストン
   に機械加よされた複数の軸受外レース溝、及び、パツキ
   ンに接触し圧縮する要素が油圧模作用ピストンに取りつ
   けられた時に合わせられた前述の内レース溝と外レース
   溝の各対の間に形成された軸受レース内の複数の軸受か
   ら成るもの。 （５）特許請求の範囲第１項、第２項、第３項或いは第
   ４項に記載の防噴装置において、更に。 前述の軸受手段を封入する為に前述の軸受手段の外側に
   、パツキンに接触し圧縮する要素と油圧模作用ピストン
   との間に設りられたシ−ル手段から成るもの。 （６）特許請求の範囲第２項記載の防噴装置において、
   前述のスラスト軸受が、前述のノ＼ウジングに設りられ
   た１つの円形上部軸受レース溝前述の軸受板に設＆Ｊら
   れた１つの円形下部軸受レース溝、及び、前述の上部及
   び下部の軸受レース溝の間に形成された円形の軸受レー
   スの中の複数の軸受から成るもの。 （７）特許請求の範囲第４項記載の防噴装置において、
   前述の軸受手段か更に、軸受潤消月の挿入或いは個々の
   軸受の挿入或いは除去の為の。 パツキンに接触し圧縮する要素をＮ通ずる軸受レース１
   つ当たりに１つのアクセス穴をもたらす開口手段、及び
   、各アクセス穴の中の１個のプラグでパツキンに接触し
   圧縮する要素に取外し可能なように取りつＬＪられてい
   るものから成るもの。