JPS6363719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、より簡単な構成でありながら既知の
装置を越えた利点を有するものであつて、特に、
非常に深い所にある高圧の油井又はガス井用の管
状ケーシング及びチユービングを支持することが
できるフランジング装置に関する。

周知のとおり、油井ヘツドは各種の管状ケーシ
ング及びチユービングで構成され、ケーシング及
びチユービングは一方が他方の内側に入るよう配
置されていて、これらを所定の位置に支持するた
めに、油井ヘツド内ではそれぞれ僅かずつ異なる
高さで表面に開口するようにしている。油井ヘツ
ドは、ケーシング又はチユービングをそれぞれ支
持すると同時に隣合うケーシング又はチユービン
グ間及び外界に対する気密シールを保つために、
互いに載せられた多数のフランジ付スプールから
形成されている。

第１図は従来の典型的な油井ヘツドを示してい
る。この油井ヘツドは、各々から管状のケーシン
グを懸架する下部の２つのフランジング装置と、
チユービングを懸架する上部の１つのフランジン
グ装置とを有している。下部の２つのフランジン
グ装置のそれぞれは、スプール１と、１組の固定
ウエツジ０３と、１次ガスケツトパツクと、これ
より小さな２次ガスケツトパツク０７と、リング
ジヨイントガスケツト０８とによつて構成されて
いる。スプール１は、懸架しようとするケーシン
グ０２に適した内径を有し、支持しようとするケ
ーシングの重量の関数として計算された内円錐を
有している。１組の固定ウエツジ０３は、ケーシ
ングを支持するよう配置され、ウエツジの数及び
寸法はケーシングの重量の関数として計算されて
いる。１次ガスケツトパツクは、ケーシング０２
を外界に対してシールするためのもので、断面台
形の２つの鉄リング０６間で圧縮されるゴムリン
グ０５によつて構成される。このゴムリング０５
は２つのスプール１が控えボルトまたは締付けボ
ルトによつてクランプされる時にケーシング０２
の外表面とスプール１の内表面とに接着する。２
次ガスケツトパツク０７は上に乗る次のケーシン
グ及びチユービング用支持スプールの下側に収容
され、この目的はケーシング用の内側シールを形
成することであり、その構成は１次ガスケツトパ
ツクのそれと同じである。リングジヨイントガス
ケツト０８は、２つ重ねたスプール間で圧縮され
て、これらガスケツトパツクに欠陥があつても内
外のシールを保証する役目をしている。

上部のフランジング装置はスプール１と頂部カ
バー０９とにとつて構成され、このカバー０９内
には端部において内側にねじが切られたチユービ
ングハンガ１０が配置されている。チユービング
の最上のチユービング０１１はそのチユービング
ハンガ１０の下端部に螺合され、このようにして
このチユービング０１１はチユービングハンガ１
０から懸垂される。チユービングハンガ１０の外
側はその上下端をその中央部の直径より小さくし
た円筒表面を有している。チユービングハンガの
下側の円筒表面には、環状ゴムガスケツト０１
２、この表面上を摺動でき下端に傾斜をつけた円
筒状のリング０１３、及びねじ付保持リング０１
４が配置されている。チユービングハンガ１０が
その上端に螺合されたハンドリングチユーブによ
つて頂部カバー０９の内側にあるハンガシートま
で降下されると、摺動可能なリング０１３の傾斜
端がそのハンガシートの対応突出部に乗つて、ゴ
ムガスケツト０１２が圧縮され外側に延ばされて
外側シールを形成するようになる。内部シールは
チユービングハンガ１０内に螺入された安全弁に
よつて形成される。

上述したフランジング装置の他に、多少手が加
えられたタイプのものも存在するが、これらのす
べては、ゴム要素によつて外側シールを行つてい
る。

上述した従来の第１のタイプのフランジング装
置は、ガスケツトパツクによつて与えられるシー
ルに関しても、固定ウエツジの嵌合及びケーシン
グ０２の心決めに関してもかなりの欠点を有して
いる。これは、２つの鉄リング間で圧縮されたゴ
ムリング０５が高い温度によつて急激な摩耗を受
けたり、しばしばある油井において遭遇する高い
圧力に耐えられないためである。加えて、ケーシ
ング０２の外周を強く圧縮する固定ウエツジ０３
及びガスケツトパツクは、ケーシング０２の内壁
を摺動する駆動ロツドの回転及びロツド継手の
色々な通過のために、その内壁が薄くなつて弱く
なると、ケーシングを砕いてしまうことがある。

最後に、固定ウエツジを嵌合し、ケーシングを
心決めし、ガスケツトパツクを組み立てるために
は、噴出防止装置（以下、BOPSと略記する）を
２回分解して外す必要があり、かなりの時間的損
失と高い作業費を伴うのである。したがつて、こ
のタイプのフランジング装置に関して油井の一部
をケーシングにより裏打ちしようとするたびに実
施しなければならない主な操作は次のとおりであ
る。すなわち、(a)油井の内張りのための第１のモ
ルタル塗布段階、(b)BOPSの分解及び引き上げ、
(c)固定ウエツジの嵌合及びケーシングの心決め、
(d)BOPSの降下及び再組み立て、(e)第２のモルタ
ル塗布段階、(f)BOPSの分解及び引き上げ、(g)ガ
スケツトパツクの装置、(h)上部スプールの載置、
及び、(i)BOPSの再組み立て、である。

チユービングを支持する上述した従来タイプの
第２のフランジング装置では、特に、外部シール
に関して欠点を有している。これは、高温高圧の
ため、ゴムリング及び摺動リングは急激に摩耗し
て変形し、そのためシールが弱くなつたり完全に
なくなつたりするためである。

本発明の目的は、従来のフランジング装置の欠
点を除去した新しいタイプのフランジング装置を
提供することである。これはケーシングを支持す
るのにも、（多少変更を加えて）チユービングを
支持するのにも適したものである。

本発明によれば、重ね合わされる少なくとも２
つのフランジ付スプールと、それぞれのスプール
の中に配置され軸方向ボア及び切頭円錐状外表面
を有するハンガとによつて構成される。油井又は
ガス井用のケーシング及びチユービングを懸架す
るフランジング装置において、下方のスプール内
に配置されるハンガの下端にはその外側又は内側
にこのハンガから懸架されるべきケーシングに接
続するねじが切られ、上方のスプール内に配置さ
れたハンガの下端にはその外側又は内側にこのハ
ンガから懸架されるべきチユービングに接続する
ねじが切られ、各ハンガの切頭円錐状外表面には
少なくとも１つの環状突出部が備えられておりこ
の突出部が各スプールの内側に設けられている対
応環状突出部に置いた銅又は鋼製のガスケツトの
上に乗るものとし、下方のスプール内のハンガの
頂部におけるシートと上方のスプールの底部にお
ける対向シートとの間には鋼製のリングジヨイン
トガスケツトが配置されていることを特徴とする
フランジング装置が提供される。

以下、第２図ないし第４図に例示した本発明の
好適な実施例について詳述する。

第２図はケーシング６用のハンガ２とチユービ
ング９用のハンガ８とを備えた２つのフランジン
グ装置の例を示している。

第２図によれば、本発明によるフランジング装
置は、重なり合う少なくとも２つのフランジ付ス
プール１とハンガ２とによつて構成される。ハン
ガ２は円筒状ボア及び切頭円錐状外表面を有し、
この外表面には下方のスプール１の内側に設けら
れた対応シートに乗る環状突出部３と、適当なシ
ールガスケツト用シートとして作用する環状みぞ
４とを備えている。

ハンガ２の下端は支持しようとするケーシング
６に接続するために外側又は内側にねじが切られ
ており、一方、その上端７は内側に、ハンガ２を
スプール１の内側に挿入して位置決めするために
使用されるハンドリングチユーブへの接続用ねじ
が切られている。

外部シール（第３図参照）は、ねじ１２によつ
て環状突出部３に固定された環状の軟銅ガスケツ
ト１１と、環状みぞ４に挿入されシールの目的で
くさびの形をした鋼のような特殊材料の２つのリ
ング１４に間で圧縮されるゴムガスケツト１３
と、残りの環状みぞ４に挿入されたゴムＯリング
とによつて与えられている。内部シールは、ハン
ガ２の頂部にあるシートと上のスプール１の底に
ある対向シートとに着座する特殊鋼製のリングジ
ヨイントガスケツト１５によつて与えられてい
る。

外部シールはケーシングの重量がゴムガスケツ
ト１３を押しつぶすことで高められ、一方、内部
シールは上下スプール１の２つのフランジ間の控
えボルトによる接続でリングジヨイントガスケツ
ト１５を締め付けることによつて与えられてい
る。

第２図に示したチユービング９用のハンガ８
は、外部及び内部シールを鋼製のリングジヨイン
トガスケツト１７によつて与えているところがケ
ーシング６用のハンガ２と相異している点であ
る。第４図に示した軟銅ガスケツト１１は、
BOPSの分解時に外部シールを与えるためだけに
使用される。頂部カバーを所定位置に置く前に、
ハンガ８は引き上げられて軟銅ガスケツツト１１
が取り除かれ、外部シールを、鋼製のリングジヨ
イントガスケツト１７のみにまかせている。この
ような差があつても、本発明の基礎概念は変わら
ない。すなわち、 １ スプールの内側に設けられた対応環状シート
の上に置かれた銅又は鋼のガスケツトの上に、
ハンガの環状突出部を乗せることによつて、外
部シールが与えられていること、及び ２ ハンガ頂部のシートと上方のスプールの底に
おける対向シートとに、特殊鋼のリングジヨイ
ントガスケツトを着座させることによつて、内
部シールが与えられていること である。

第４図に示したねじ１６の目的は、チユービン
グ９の降下を終え、BOPSが分解され引き上げら
れて最上のスプールの上部フランジを頂部カバー
の下部フランジへ接続する時、ハンガを内圧に対
して所定位置に保持するためのものである。

本発明による上述したタイプのハンガによれ
ば、ケーシング又はチユービングを懸架するフラ
ンジング手順は簡単、迅速、かつ確実なものとな
る。これに関し、決められた直径の井孔の掘削が
終わると、その井孔はケーシングによつて裏打ち
され、ハンガが、既に各シート又はみぞに挿入さ
れた銅、鋼及びゴム製のガスケツトと共に、最上
のケーシングの頂部に螺合される。ハンドリング
チユーブは、そのハンガの上端にねじ込まれて、
ハンガを最後のスプール内のシートまで降下させ
るのに使用される。そのシートには、ケーシング
の重量の約1/10が作用させられ、このときケーシ
ングの下端部はスプール中の横方向開口を使用し
て結合される。次に、ケーシングの全重量が解放
され、ケーシングの上端部が結合される。次に、
BOPSが引き上げられ、次のケーシングを固定す
る上方のスプールが組み立てられる。シールテス
トはテストボア１９（第３図）を介しガスケツト
に関して行なわれ、BOPSが再組み立てされる。

同じ手順は、チユービングが到達するまで各ケ
ーシングについて行われる。各シート及びみぞに
銅、鋼及びゴム製のガスケツトが挿入され、中央
ボアに安全弁１８が設置されたチユービング用ハ
ンガ８は、ケーシング用のハンガ２に関するもの
と同じ手順を使つてそのシートまで降下させら
れ、第４図に示した位置をとる。この位置におい
て、外部シールは銅ガスケツト１１によつて与え
られ、内部シールは安全弁１８によつて与えられ
る。BOPSを引き上げるときにハンガを上方に押
すどんな内圧も防ぐため、ハンガは最上スプール
の上方のフランジに組み込まれた横方向ねじ１６
によつて固定される。

次いでハンドリングチユーブが除去され、
BOPSが引き上げられる。ハンドリングチユーブ
はハンガ８の上端に再び螺合され、ハンガ８は横
方向ねじ１６から釈放されると急速に引き上げら
れ、ここで銅ガスケツト１１が除かれ、その後、
再びそのシートまで降ろされてチユービングの重
量が鋼製のリングジヨイントガスケツト１７に作
用するようになり、第２図に示す位置をとる。次
いで、最後のスプールのフランジは頂部カバーの
フランジに接続され、ねじ１６は再びねじ込ま
れ、この全組立体は作動圧力でテストされる。

したがつて、第２〜４図に示した本発明による
フランジング装置は、第１図に示した従来のもの
以上の相当の利点を有している。これらを要約す
れば、以下のとおりである。

ハンガの形状によりケーシング又はチユービン
グの心決めは自動的であり、かつBOPSの引き上
げは上方のスプールの組み立ての間に１度だけ行
えば良いことから、組み立てが容易かつ簡単であ
る。ガスケツトの高温高圧に対する耐力がより大
きいので、内部及び外部シールが高められてお
り、ハンガの厚さがかなりあるため、ドリルロツ
ド継手の回転及び通過によつて生ずる摩擦に対し
てより大きな耐力を有している。最後に、構成及
び運転コストが安い。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な従来のフランジング装置を含
んだ油井ヘツドを示す図、第２図はケーシング用
のハンガとチユービング用のハンガとを示した本
発明によるフランジング装置の断面を示す図、第
３図は第２図の一部を示す拡大断面図、第４図は
BOPSの分解時にとる位置、すなわち第２図に示
した最終位置をとる前の位置にあるチユービング
用のハンガを持つた第２図の別の部分を示す拡大
断面図である。 １……スプール、２……ハンガ、３……環状突
出部、４……環状みぞ、５……下端、６……ケー
シング、７……上端、８……ハンガ、９……チユ
ービング、１０，１１…ガスケツト、１２……ね
じ、１３……ガスケツト、１４………リング、１
５……継手、１６……ねじ、１７……リングジヨ
イントガスケツト、１８……安全弁、１９……テ
ストボア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重ね合わされる少なくとも２つのフランジ付
   スプールと、それぞれのスプールの中に配置され
   軸方向ボア及び切頭円錐状外表面を有するハンガ
   とによつて構成される、油井又はガス井用のケー
   シング及びチユービングを懸架するフランジング
   装置において、下方のスプール内に配置されるハ
   ンガの下端にはその外側又は内側にこのハンガか
   ら懸架されるべきケーシングに接続するねじが切
   られ、上方のスプール内に配置されたハンガの下
   端にはその外側又は内側にこのハンガから懸架さ
   れるべきチユービングに接続するねじが切られ、
   各ハンガの切頭円錐状外表面には少なくとも１つ
   の環状突出部が備えられておりこの突出部が各ス
   プールの内側に設けられている対応環状突出部に
   置いた銅又は鋼製のガスケツトの上に乗るものと
   し、下方のスプール内のハンガの頂部におけるシ
   ートと上方のスプールの底部における対向シート
   との間には鋼製のリングジヨイントガスケツトが
   配置されていることを特徴とするフランジング装
   置。