JPH0247493A - ウェルヘッドのスリップ及びシール組立体 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はウェルヘッドのスリップ及びシール組立体に関
する。

本発明の組立体は、ウェルヘッド内でパイプその他のス
トリングを支持且つ緘封するのに使用される。

（ロ）従来の技術 そのような組立体又は構造体の従来技術の実例は、Ｈ，
アレンの米国特許第２．９２０．９０９号に示されてい
る。この特許において、ウェルヘッドハウジングのテー
パ付き内面上に支持されたスリップボウル内のスリップ
によってパイプが支持され、そして上スリップが円椎形
シールリング上に支持され、そこで支持されたパイプの
荷重がシールリングを内方向と外方向とに膨張させてパ
イプの外面とウェルヘッドハウジングの内面との間に緘
封係合させる。

米国特許第３，３１１，１６８号と第４，３９０．１８
６号は同様な横遺体を開示し、この横遺体では着座する
リングが内外のシールリングを支持し、スリップボウル
がそれらシールリングに係合し、スリップボウルのパイ
プ荷重の少なくても一部分がそれらシールリングを介し
て伝達される。

Ｃ，Ｗ、ジョンソンの米国特許第４，４９４，７７８号
に開示されている別の同様な構造体では、スリップボウ
ルがこれの上方のシール組立体リングにキャップネジに
よって結合され、そこでスリップボウルがウェルヘッド
ハウジング内へ降されるとシール組立体がそのハウジン
グ内へ勅がされる。シール組立体は、これがハウジング
内へ動かされるとき内方向へ押圧されるスプレッダを備
え、そのスプレッダの動きがシールリングを圧縮し、そ
こでシールリングは半径方向へ動かされてウェルヘッド
の内面とパイプストリングの外面との間に緘封係合する
。

米国特許第２，８２４，７５７号と第３．２８７．０３
５号はウェルヘッドハウジング内にパイプストリングを
支持及び緘封する別の横遺体を示す、この構造体では、
スリップボウルがシールに結合され、そこでパイプスト
リングのスリップを通じスリップボウルの支持荷重に応
答してシールが設定される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、シールがスリップ組立体の支持荷重に
依存しない、ウェルヘッドハウジング内のパイプを支持
且つ緘封するための改良されたスリップ及びシール組立
体を提供することである。

本発明の他の目的は、試験圧力がスリップ荷重に加えら
れない、改良されたスリップ及びシール組立体を提供す
ることである。

本発明の更に他の目的は、試験圧力が、スリップによっ
て作られるパイプ潰し力に加えられない、改良されたス
リップ及びシール組立体を提供することである。

本発明の更に他の目的は、シールに対する温度変化が支
持されたパイプの位置の変化をもならさない、改良され
たスリップ及びシール組立体を提供することである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の改良されたウェルヘッドスリップ及びシール組
立体は、トウネイルによって連結されるセグメントを含
むスリップボウル内に支持されるスリップをもったスリ
ップ組立体と、このスリップ組立体の上方に設置されて
係合するシール組立体とを備える。シール組立体は２つ
のセグメントを備え、これらセグメントは相互に結合さ
れてシールリングを形成する。それらセグメントはそれ
ぞれ円弧形の要素を含み、これら要素は弾性材料内に埋
込まれ、この弾性材料は内溝の中の内シールを形成する
。この内シールは、これが緘封するパイプの外径より充
分小さい内径を有する。又外溝の中の弾性材料の外シー
ルが形成され、この外シールは、これが挿入されるウェ
ルヘッドハウジングの内径より充分大きい外径を有する
。そこでそれら内外のシールはパイプ緘封面とハウジン
グ緘封とに直接緘封係合し、そしてスリップボウルに掛
かる荷重が、シール組立体とスリップ組立体との間の結
合を介してシール圧縮荷重として掛かることがない。

くホ）実施例 本発明の上述の又その他の目的と長所は添付図面を参照
する以下の記述から更に明瞭になろう。

本発明のウェルヘッドのスリップ及びシール組立体１０
は第１図に示されるようにストリング１２を取囲んでウ
ェルヘッドハウジング１４内へ降される。ペイル１６が
ボウル１８の側部にネジ２０で固定されている。そのペ
イルを使って組立体１０の動きを制動しながら組立体１
０を後述のようにハウジング１４内の所定位置へ降す。

組立体１０は、後述のように相互に結合されてボウル１
８を形成する１対のボウルセグメント２２、シールリン
グ２６を形成する１対の緘封セグメント２４、及びスリ
ップ２８を含む、緘封セグメント２４は、第３図に示さ
れ且つ後述されるように、３分割したセグメント２４を
接合するエラストマのような適当な弾性材料の中に埋込
まれる。シールリング２６は、外溝３０、下向き肩部３
４を形成する内フランジ３２、及び下方の環状内７＊３
６を備える。セグメント２４をめぐる弾性材料製の内シ
ール３８が図示のように肩部３４の下で、ボウル１８の
上端部の上方に設置される。

内シール３８はストリング１２の直径より小さい内径を
有する。内シール３８は又これの中に埋込まれる上下内
方シール支持リング４０と４２を備える。これら支持リ
ングは、シール３８がストリング１２の外面とシールリ
ング２６の内面との間の位置から押出されるのを防止す
る。同じくセグメント２４をめぐる弾性材料製の外シー
ル４４が外溝３０内に設置される。この外シール４４は
第１図に示されるようにリップ４６を備え、そしてハウ
ジング１４の内径よりも大きい外径を有する。

ハウジング１４はこれの上部内側にテーバ付きの面４８
と５０を有し、これらテーパ面はハウジングのボア５５
Ａへのシール４４の挿入を滑らかに行わせる。ハウジン
グボア５５Ａ内に組立体１０が挿入されていくときシー
ルリング２６の外径はボア５５Ａの内径まで収縮される
。このシールリング２６の直径収縮は、緘封セグメント
２４の円弧形要素６４の長さが固定されていることと相
俟って、弾性シール要素３８と４４のそれぞれの端部ど
うしを一緒に押圧させ、−緒に緘封させて内円周シール
と外円周シールとを形成させる。

ボウル１８は、内溝３６内に嵌入する外方突出部５２を
備える０組立体１０の設置の初期段階ではスリップ２８
はネジ２０によってボウル１８の中に保持されている０
組立体１０のハウジング１４内への挿入及び第２図に示
されるようなハウジング内座５５への着座を助けるため
ボウル１８の下面５４に下方向且つ内方向ヘテーパが付
けられている。ネジ２０を抜くことによってペイル１６
が取外され、そしてスリップ２８が解放されて通常操作
を行えるようになる。こうしてネジ２０が抜かれた後、
組立体１０はストリング１２上を下方向へ滑動し、ハウ
ジング１４内に入り、第２図に示される位置の方へ動い
ていく０通常操作においてスリップ２８とボウル１８と
の間の自由な垂直方向相対運動を行わせるようにし且つ
スリップ２８をボウル１８内に保持するために、ボウル
１８の内面に螺着されたネジ５６のシャンクがスリップ
２８の内部に設けられたスロット５８内に、そしてヘッ
ド５７がより広いスロット５９内に遊合する。パイプス
トリング１２の荷重がシールリング２６をハウジングボ
ア５５Ａ内に引入れ、そこで外シール４４を押圧してボ
ア５５Ａに対し堅く緘封係合させる。

ボウル１８とシールリング２６との間の相対垂直方向運
動は実質的に無いことを留意すべきである。即ち、必要
な内外緘封を行うためのシール３８と４４の作用は組立
体１０の上下部材間の軸方向圧縮に依存するものではな
く、むしろシール３８と４４の半径方向圧縮によってス
トリング１２の外面とハウジングボア５５Ａとに対する
緘封が行われるのである。製作誤差からくるケーシング
ストリング１２の外径の大きい変動によりストリング１
２の外面とシールリング２６の内面との間に生じる比較
的大きい間隙に対して、内シール３８の支持リング４０
と４２が防護を行う。

緘封セグメント２４は、第３図と第４図に示されるよう
に、その一方の側部から突出するビン６０と他方の側部
に設けられる凹部６２とを有する。各セグメント２４は
複数個の円弧形要素６４を含む、これら要素６４は成形
ゴム又はエラストマ内に一緒に埋込績れでセグメント２
４に組立てられる。ゴムはセグメント２４の両端部７５
と７６にもこれを包むように延在してそれら端部のコー
ティングを作り、そして両セグメント２４の端部間の緘
封を行う、上記ゴム又はエラストマは内外シール３８．
４４と同様に緘封作用をする。

２つのセグメント２４は、そのビン６０を対向セグメン
トの凹部６２内に挿入することによって所定の位置に組
立てられ、そしてハウジング１４内に入れられることに
よってその組立て位置に保持される。

ボウルセグメント２２は、第５図と第６図でよく分かる
ようにそれらセグメント２２の相互に隣接する部分の開
口６８内にＵ形のトウネイル６６を打込むことによって
、組立て位置に固定される。

スリップ２８は、その係合歯７０が内向き且つ上向きに
なってストリング１２に把持且っ支持係合するようにし
て、ボウル１８内に置かれる。スリップ２８の外面７２
は下方向内方向にテーパを付けられ、ボウル１８のテー
パ付き内面７４に合致する。

シールリング３８と４４及びスリップ２８を設置してシ
ールを試験する試験圧力を掛けた場合、スリップ荷重は
加わらず、バイアのスリップと係合する区域を押潰すよ
うな圧力？＃重は掛からず、そしてケーシングの支持は
シールと関係なく行われ、実際スリップによるパイプの
支持に問題を起すことなくシールを取外すことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はウェルヘッドハウジング内へ降されていく本発
明のつ土ルヘッドスリップ及びシール組立体を示す一部
断両立面図、第２図はストリングの外面にスリップが把
持係合した状態を示す本発明の組立体の一部分の断面図
、第３図は緘封・セグメントを合体させる弾性材料とそ
こから突出する結合ビンを示す１つの緘封セグメントの
平面図。 第４図は緘封セグメントの立面図、第５図はボウルセグ
メントを合体させるトウネイル打込みを示す一部分の断
面図、第６図はボウルセグメン１−のトウネイルを示す
一部分の立面図。 １０・・・スリップ及びシール組立体、１２・・・スト
リング、 １４・・・ウェルヘッドハウジング、 １８・・・ボウル、　　　２２・・・ボウルセグメント
、２４・・・緘封セグメント、　２６・・・シールリン
グ、２８・・・スリップ、　　３８．４４・・・シール
、６０・・・ビン、　　　６２・・・凹部、６６・・・
トウネイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェルヘッドハウジング内でストリングを支持且つ
   緘封するためのスリップ及びシール組立体において、 下向き肩部をもった内フランジと外溝とを有するシール
   リング、 該外溝内に設置され、そして第１弾性緘封リングがその
   中に入る所の該ハウジングより大きい外径を有する第１
   弾性緘封リング、 該肩部に隣接して設置され、そして第２弾性緘封リング
   が受入れる所の該ストリングより小さい内径を有する第
   ２弾性緘封リング、 下方向内方向へテーパの付いた面を有するスリップボウ
   ル、 内向き歯と該スリップボウルテーパ面に合致するテーパ
   の付いた外面とを有する複数個のスリップ、及び、 該ハウジング内へ該組立体が降下される間該シールリン
   グから該スリップボウルを支持するため該シールリング
   と該スリップボウルとに設けられた相互係合装備 を備え、 該スリップボウルの上端部が該第２緘封リングの下に置
   かれる如く構成されたウェルヘッドスリップ及びシール
   組立体。 ２、該支持相互係合装備が、 該シールリングの内面に設けられる溝、及び、該スリッ
   プボウルの外面に設けられ該シールリング内溝内に嵌合
   する突出部 を含む請求項１記載のウェルヘッドスリップ及びシール
   組立体。 ３、該第２緘封リングが、これが緘封を行う該ストリン
   グと該肩部との間から押出されるのを防止する装備を備
   える請求項１記載のウェルヘッドスリップ及びシール組
   立体。 ４、降下されていく間の該組立体を支持する装備を備え
   る請求項１記載のウェルヘッドスリップ及びシール組立
   体。 ５、該支持装備が、該ボウルを貫通して該スリップに係
   合し、これらを引込み位置に保持するファスナによって
   該組立体に固定されるべを含む請求項４記載のウェルヘ
   ッドスリップ及びシール組立体。 ６、該ボウルが、 １対のボウルセグメント、 該セグメント間を相互係合させる装備、及び、該セグメ
   ントを一緒に固定する装備 を含む、請求項１記載のウェルヘッドスリップ及びシー
   ル組立体。 ７、該ボウルセグメント固定装備が、該セグメントの係
   合面をまたいで、該セグメントの開口内に係合するＵ形
   トウネイルを含む、請求項６記載のウェルヘッドスリッ
   プ及びシール組立体。 ８、該シールリングが１対の緘封セグメントを含み、そ
   して各該緘封セグメントが、 複数個の円弧形要素、及び、 該円弧形要素を一緒に接合して１つの緘封セグメントを
   形成する該円弧形要素の弾性コーティング を含む、請求項１記載のウェルヘッドスリップ及びシー
   ル組立体。 ９、該弾性コーティングと該第１及び第２緘封セグメン
   トとが該円弧形要素をその中に埋込む間に成形される、
   請求項８記載のウェルヘッドスリップ及びシール組立体
   。