JPH0343434B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的に井戸吹出し防止装置に関し、
特にそのような装置で用いられるパツカーユニツ
トに関する。

多年の間、吹出し防止装置パツキングユニツト
の設計は、ノツクスの米国特許第2609836号に記
述の原理に準じていた。そのようなユニツトは、
パツカー中心軸周りに等間隔で設けられ、そして
エラストマ材料の体部内に埋込まれる同じ複数個
の金属インサートを備えている。ユニツトが井戸
掘削パイプの周りに内方向に収縮または閉鎖する
とき、エラストマ材料はインサートのウエブによ
り係留されながら垂直方向のひだを作り、これら
ひだが半径方向内方向へ伸出してパイプに対し縅
封する。一般的にそれらひだの数はインサートの
数と同じであり、そしてそれらひだは周面と同様
な形状を作る。パイプが無い所でパツカーユニツ
トインサートがそれ自体に対し閉じた場合、軸心
の方へ前進するひだのエラストマ材料は数倍にな
らなければならず、350から400％ほどは伸張また
は延出しなければならない。このような激しい伸
張のため、閉鎖が繰返されると、エラストマ材料
またはゴム材料は過大に摩耗且つ疲労してパツカ
ーの使用寿命を短かくする。また、パツカーユニ
ツトが完全に閉鎖して、数1000lbs.（1000lbs.＝約
70Kg／cm²）もの井戸流体圧力を縅封するために
は、そのゴムの品質を非常に精密に制御しなけれ
ばならない。そこでゴムの伸張度を著しく小さく
し、従来より多くの開閉に耐えるような使用寿命
の長いパツキングユニツトが要望されるのであ
る。

パツカー設計についての他の問題点は、パッカ
ーが収縮する際、インサートウエブ上の端部プレ
ートが内方向に動いて相互に近づいていくとき、
それら端部プレート間の空所内にゴムが流出また
は押出され損傷を受け易いことである。

ルイス等の米国特許第3917293号には１つの改
良されたパツカーユニツトが記載されている。こ
の特許は、就中、パツカー収縮を制御するため、
交互に異なるウエブプレートを使用することを開
示している。

本発明の主要な目的は、上記のような問題点を
克服し、上記のような要望に応えることができ
る、全て従来と異なる特徴と改良された構造を有
するパツカーユニツト、パツキング環体、パツカ
ーインサート、及びこれらを使用する吹出し防止
装置を提供することにある。

基本的に本発明は、井戸圧力によりパツカーが
収縮する際のエラストマ材料の流れを制御するこ
とを目標にしている。このために、閉じていくピ
ストンによるパツカー材料の圧縮に差を設け、こ
れによつてパツカーユニツトの閉鎖運動に差が付
けられる。また圧力による変形を小さくすること
により、内方へ流れていくゴムまたはエラストマ
内の応力が小さくされる。これらの目的は下記の
ような条件によつて達せられる。

ａ パツカーエラストマ環体に２つの体部セクシ
ヨンが一体に備えられ、ピストンが軸方向に前
進するとき、その第１体部セクシヨンが半径方
向内方向に圧縮され、そして第２体部セクシヨ
ンが軸方向に圧縮されてハウジング内面に係合
するようにされる。

ｂ 上記環体の圧縮差を作るような角度がピスト
ンカム面とパツカーカム面に付けられる。

ｃ パツカー収縮時にエラストマ材料で充満さ
れ、閉じるような押潰し可能の凹部がエラスト
マ材料内に設けられる。

ｄ エラストマ材料と共同して、この材料が上方
へ押出されるのに抵抗し、また比較的低いレベ
ルの個所のエラストマ材料を内方へ変位させる
金属インサートが備えられる。

ｅ 従来にない構造上の長所が加えられる。

この結果、本発明のパツカーユニツトは長い寿
命をもち、従つて特に海底の深い井戸の掘削に有
用なものになる。パツカーの閉鎖時、そのゴムが
背部から前部へ半径方向に送られるという特徴
は、実際上どんな形状の掘削ストリングに対して
も簡単に閉鎖を行うことができるようにし、また
工具ジヨイントの取外しを容易にし、そして、掘
削パイプと係合するパツカーの頂部で最も低く、
パツカー底部で最も高いような圧力勾配をその掘
削パイプに対して作る。また同じ寸法であつても
従来のパツカーユニツトにおけるよりも小さい力
でパツカー閉鎖を行うことができる。

本発明のそれらの、またその他の目的と長所、
及び具体的な実施例が、以下の説明と図面から更
によく理解されよう。

第１図に示されるように、吹出し防止装置１０
は金属ハウジング１１を備え、これの下端部には
フランジ１２があつてボルト１３により井戸頭部
ケーシングフランジ１４その他の井戸頭部装置に
取付けられる。ハウジングはいろいろな形状にで
きるが、典型的にはピストン１５を備え、このピ
ストンはピストン面１７に対し上向きの流体圧力
が加わると室１６内を上方へ動く。このピストン
の運動は、ピストン内部のカム面から環状パツカ
ーユニツト１８の外面に対し圧力を加えることに
より、そのパツカー１８を圧縮する。

本発明の重要な特徴によれば、環体が、軸方向
に前進するピストンによつて半径方向内方向へ変
位される（第４図の内方膨らみ２８参照）８８ａ
に示されるような第１体部セクシヨンと、その前
進するピストンによつて軸方向に圧縮されてハウ
ジングの９１と９１ａにおけるような内壁面に対
し押圧係合する８８ｂに示されるような第２体部
セクシヨンとを備える。下側環状膨らみ２８の形
成に続いて上側個所のエラストマの内方向送りを
助けるよう、壁９１ａは円錐面になつている。

本発明の他の特徴によれば、ピストンと係合す
る環体カム外面の角度が軸方向の半径方向平面に
よつて変化し、これにより、ピストンの単位上方
向変位当りのパツカーの逐次的部分の初期の半径
方向内方向収縮が促進され、これに対しピストン
の単位上方向変位当りのパツカーの逐次的部分の
最終時の半径方向内方向収縮（井戸パイプ周囲に
パツカーの緘封が行われるときのような最終時収
縮）が遅延または減少されて機械的利点をより高
くし且つ緘封力をより大きくする。このことは、
第３図と第４図においてピストンが後述のインサ
ート３２の半径方向外側でパツカーに進入してい
く所によつて理解されよう。

実施例において、パツカー環体カム外面は、中
心軸４０（またはこれに平行な線）に対しより小
さな角度αの第１円錐面部分２３ａと、該軸心４
０に対しより大きい角度βの第２円錐面部分２３
ｂとを備える。これら部分は後述のウエブ面３３
ａと３３ｂから半径方向外方へ離間している。図
示のように部分２３ａと２３ｂとは円区域２３ｃ
において交差し、そして部分２３ｂは部分２３ａ
よりもパツカー頂面１８ａに近い。区域２３ｃは
凹湾曲にされよう。

同様にピストン１５はパツカーのカム外面と係
合するカム内面を備え、そしてこのピストンカム
面は、前記のようにピストンの上方向変位におい
て変化する環体カム面の角度と合致する角度を有
する。実施例において、ピストンは、軸方向の半
径方向平面において軸心４０に対し相対的に小さ
い角度αを有し且つパツカー面部分２３ａと係合
する第１円錐内面部分１５ａと、軸方向の半径方
向平面において軸心４０に対し相対的に大きい角
度βを有し且つパツカー面部分２３ｂと係合する
第２円錐内面部分１５ｂとを有する。典型的には
角度αは45゜以下とされ、角度βは45゜以上とさ
れ、そしてそれら２つの角度αとβの間の差Δは
15゜以上にされよう。その他の角度も可能である。

面１５ａ，１５ｂ，２３ａ，２３ｂは図面のよう
に上方へ拡がつている。

第４図はピストン上方向運動時のパツカーエラ
ストマ材料の逐次的な内方向変位を示す。最初に
２８のように下部環状膨らみが形成され、それか
らこの内方膨らみは、ピストンが上方へ動いてい
くにつれて次第に上方へ移つていく。パツカーが
半径方向内方へ充分に変位すると、図面において
防止装置１０を軸方向垂直方向に貫通して延びる
井戸パイプ１９の周りを緘封する。パツカーの閉
鎖は底部から上方向へと行われるから、パイプに
対する圧力勾配はパイプと係合するパツカー範囲
の底部で最大になり、そして頂部で最小になる。
これはパツカーの下側で井戸流体圧力が最大にな
り、パツカーの頂部には井戸圧力は掛からないと
いうことにうまく合致する。パイプが無い状態で
パツカーユニツト１８がピストン１５により充分
に収縮された場合、ユニツト１８は防止装置を貫
通する垂直通孔２０を完全に閉鎖する。第４図に
示されるピストン前進位置における第２体部セク
シヨン８８ｂの全半径方向寸法Ｒは、第３図に示
されるピストン後退位置におけるものより大きく
なる。

面２４に流体圧力が掛けられてピストンが下方
へ動くと、パツカーは半径方向外方向へ膨張して
第１図と第２図に示されるような開放位置にな
る。ピストン環状面２５がハウジングキヤツプボ
ア２６と滑合して案内され、またパツカーユニツ
トは常にハウジングキヤツプ内部下面２７の垂直
下側に抑えられている。

上記機能は、カム面１５ａと２３ａの斜高長さ
をカム面１５ｂと２３ｂの斜高長さより実質的に
大きくすることにより、更に助長される。

第１図はまた、ピストンの水平方向の環状の上
方へ投影される全断面積A₁が、井戸流体圧力を
受ける水平方向の下方へ投影される全断面積A₂
とほぼ等しいことを示している。これによつて、
パツカー収縮の前、ピストンとパツカーにおける
圧力均衡状態が作られる。井戸流体圧力は管状ス
テム２９の開口３１を通してピストン下側の空所
３０へ入る。

パツカーユニツト１８は、垂直中心軸４０周り
に全体的に円形に離間して設けられる金属インサ
ート３２を備える。これらインサートは、全体的
に垂直長手方向に延びるウエブ３３を有する。ユ
ニツトはまた、軸心４０周りに延在するエラスト
マ材料の環体３４を備える。この環体はウエブを
埋込んでおり、パツカーユニツトが内方向へ圧縮
変位するとき、それらウエブはエラストマ材料を
係留する。典型的にはゴムが金属インサートに接
着される。エラストマ材料は例えば天然または合
成ゴムで構成されよう。ウエブの垂直内側縁３３
ａとパツカーボア３６との間の３４ａにおけるエ
ラストマ材料の半径方向厚さは、ウエブの垂直外
側縁３３ｂとパツカー環体の外周面１８ｂとの間
の３４ｃにおける材料の半径方向厚さより小さ
い。ウエブ３３の上部分３３ｃは、軸心４０の方
へ半径方向内方向に向いた内側面または縁３３ｄ
を有する。この内側縁は、ピストンによるパツカ
ーの内方向変位に応答するパツカー材料の上方向
変位に対抗するため、第６図に示される如く垂直
線に対し外方向へ角度Δを以つて下方向に延在す
る。パツカー材料の上方向変位に対し対抗してい
る状態は第４図に示され、この状態においてパツ
カーは部分的に閉鎖しているが、エラストマ材料
は２８の個所、即ち縁または面３３ｄのレベルよ
り下方のレベルの個所において内方へ膨らんでい
る。面３３ｄ近傍のパツカー材料はその面に接着
してもよい。そのようにして膨らみ２８より下の
パツカー材料の井戸圧力による上方向変位は制限
されるので、効果は一層強められる。

ウエブ面３３ｄは、ウエブ頂部と一体の上部プ
レート３７の半径方向最内側部分３７ｂの所まで
延びる。インサートはまたウエブ底部と一体の下
部または底部プレート３８を備える。プレート３
７は軸心４０を中心とする円形とされ、またプレ
ート３８も同様である。第５図と第１０図に示さ
れるように、パツカーの閉鎖時にはプレート３７
の側部３７ａは相互に合致するか、あるいは殆ん
ど合致する。しかし第９図に示されるように各側
部にエラストマの薄いバンド４１が接着され、隣
合うプレートが合致状態に近づいていくと押潰さ
れる。同様に下部プレートの側部３８ａも、パツ
カーが完全に閉鎖するまで閉鎖していく間に合致
または殆んど合致するように形成されている。側
部３７ａと３８ａは軸心４０の方へ内方向のテー
パが付いている。また第７図−第１０図に見られ
るように、側部３７ａは上方へ、そして側部３８
ａは下方へテーパが付いている。これらテーパの
垂直線からの角度φは約10゜以下である。閉鎖時
には側部３７ａの下部分３７a′が相互に最も接近
し、そして側部３８ａの上部分３８a′が相互に最
も接近して、それぞれスロツト４３から凹部４２
を緘封し、そしてスロツト４５から凹部４４を緘
封する。またゴム層またはバンド４１の押潰し
（第１０図参照）はスロツト４３を閉じ、凹部４
２を緘封する。

本発明の他の重要な特徴によれば、環体１８
が、軸心４０周りに離間して設けられ、そして環
体ボアとの交差点から全体的に半径方向外方向へ
延びる凹部を備える。これら凹部は、パツカーユ
ニツトの内方向変位に応答して収縮し、パツカー
材料がパツカーユニツト上面１８ａを越えて、第
３図に示される区域４６内へ押出されることがな
いように、パツカー材料の係留を助ける。実施例
において、凹部４２がパツカーエラストマ材料内
に形成され、パツカーボア３６との交差点４２ａ
からパツカー外面との交差点４２ｂまで延在す
る。それら凹部４２は第９図で明らかな如く、そ
の全体的に半径方向の長さに対し直角方向の平面
において多角形の断面を有する。この多角形は、
下方へ収束する凹部壁４２ｃと４２ｄを有する全
体的にダイアモンドの形にすることができる。パ
ツカーの内方変位の時、第１０図に示されるよう
に壁４２ｃと４２ｄは過剰なエラストマ材料の流
れによつて上方へ変位させられて凹部を押潰す。
そのようなゴムの上方向流れは第３図の矢印４７
によつても示される。凹部の頂部とパツカー頂面
との間を連絡するスロツト４３も既述のように潰
され、凹部を緘封して、凹部からパツカー材料が
上方へ押出されるのを防ぎ、これによつて、パツ
カーの最終閉鎖時にはパツカー材料の流れが半径
方向内方向へ向けられて、全体的に凹部のレベル
において井戸パイプ１９に対し緘封を行う。上記
のようなゴムの流れを助けるため、第３図に示さ
れるように凹部４２は拡げられた口４２ｅを備え
る。

同様に下側凹部４４においても、パツカーの内
方向収縮に際して凹部４４内へゴムが流入するこ
とにより凹部４４はスロツト４５の方へ下方向に
押潰される。

凹部４２のセツトは凹部４３のセツトから軸方
向に離間し、またパツカーの第１及び第２円錐面
部分２３ａと２３ｂから軸方向に離間している
が、面部分２３ａより面部分２３ｂの方に近い。
また各凹部４２とスロツト４３の組合せは「鍵
穴」の形状を有し、これは凹部４４とスロツト４
５の組合せでも同様である。

図示のパツカーはまた、軸心４０周りに離間し
て設けられ且つ環体ボアとの交差点５０ａから全
体的に半径方向外方向へ延びる追加の凹部５０を
備えることができる。これら凹部５０は、２セツ
トの凹部４２と４４のレベルの間の１つまたは複
数のレベルに設けられ、そして第４図から明らか
なように、パツカーの内方収縮時に過剰なパツカ
ーエラストマ材料を受けることにより、初期の膨
らみ形成が比較的低いレベルの個所で行われるの
を助ける。このことは第３図に示される完全寸法
の凹部５０と第４図に示される小さくされた寸法
の凹部５０′を比較して知られよう。凹部５０の
数は凹部４２と同じにでき、そしてその半径方向
の長さに対し直角方向の平面で全体的に円形の断
面を有す。

第１１図から第１４図に示されるパツカーユニ
ツト１１８は、インサート１３２の他は、第１図
から第５図までのそれと全体的に同じである。イ
ンサート１３２は、上部プレート１３７と下部プ
レート１３８の間のどこでも垂直な内側部または
縁１３３ａをもつたウエブ１３３を有する。上部
プレート１３７は、半径方向内方向にウエブから
張出す半径方向内方向延出部分１３７ｅを備える
エラストマ材料の環体１３４は、ウエブの内側部
１３３ａの内側へ１３４ｅのように延出し、そし
て上部プレートの張出し部分１３７ｅの方へ上方
へ延び、それから１３４ｆの個所でラツパ状に拡
がつて、ウエブ内側部と上部プレート下側部との
交差点１３３ｄの方へ全体的に延びていく。従つ
て、エラストマ材料は、これの過剰材料が押潰し
凹部内へ流入することと共に、上部プレート張出
し部１３７ｅの下に抑えられることによつて、ボ
ア区域１４６内に上方へ押出されることを防止さ
れる。

第１１図から第１７図までの各要素には、第１
図から第１０図までの対応する要素と同じ参照番
号に100番台の数字を付加した参照番号が付けら
れている。

要約すると、高い、テーパ付きピストンが、パ
ツキング要素を可変的に押潰す様々な機械的長所
を備える安定し且つ簡単な機構を提供するのであ
る。吹出し防止装置の閉鎖室に液圧が加わるとピ
ストンが垂直方向に変位されて、パツキング要素
の背部または外部分のゴム溜りを圧縮する。要素
背部のゴムが長手方向に圧縮されていくと、この
ゴムによつてインサートは中心の方へ半径方向に
押しやられ、インサートの頂部プレートどうしが
一緒に合わさり、また底部プレートどうしが一緒
に合わさるようになる。この時点でインサートは
錠止され、それ以上半径方向内方向へ動かないよ
うになる。インサートと背部ゴム溜りの半径方向
内方向変位はパツキング要素の前部または内側ゴ
ム溜りを内方へ変位させる。インサートの閉鎖運
動はインサート間のゴムを変位させて前部（内
側）ゴム溜りへ送る。インサート錠止後、ピスト
ンの小さい方のテーパ１５ａがパツキング要素の
背部（外側）溜りに作用してインサート間のゴム
をパツキング要素の前部または内側へ送る。

パツキング要素背部のゴムは常に、ピストンの
頂部輪郭とヘツドの下側面の輪郭とに収納されて
いる。パツキング要素の背部（外側）は常に収納
され且つ常に圧縮されているからゴムの破損は防
止される。パツキング要素の断面及びピストンと
パツカーとのカム面に対するインサートの相対的
位置は、インサートがゴムに対して迅速に半径方
向内方向へ動いて所定の錠止直径に達するのを可
能にする。この錠止直径はこれの最小時にインサ
ートのプレート間の押出し間隙を最小にし、パイ
プを緘封させる。押出し間隙が小さい程パツキン
グ要素の寿命は長くできる。

インサートのフランジ間の凹部の鍵穴様の形状
は、インサートが錠止する以前の半径方向に動い
ていくとき、ゴムがプレート間で上方に移動し、
それらの間に挾まれるのを防止する。即ちそのよ
うな鍵穴形状は、インサートプレートが一緒に合
わさつて連続的な金属障壁を形成するのを可能に
する。インサートプレートとパイプとの間の環状
区域だけが、井戸圧力でゴムの入る余地を残す。

インサートは、剪断応力と応力ライザが最小に
なるような形状にされている。ウエブの頂前部形
状はゴムの垂直変位に対する接着抵抗を作る。ウ
エブの前部がインサート頂部プレートまで緩やか
に遷移している態様は井戸圧力によるゴムの破損
を少なくする。背部破損の問題がないのでインサ
ートのデザインが非常に自由になる。圧縮応力を
少なくするためインサートウエブを狭くできる。
最大前部エラストマフアイバ長はインサートの底
部分に置かれる。インサート底前部ウエブは垂直
に真直ぐであり、これによつてインサート前部に
おけるゴムフアイバ伸長を等しいものにできる。
この形状はパツキング要素がこれの高さに対し低
いレベルの所で緘封することを可能にする。この
低い緘封は、ウエブ前部の遷移形状と共に、井戸
圧力による垂直方向ゴム変位を少なくする。

前記の追加の中間凹部は圧縮時の形状フアクタ
を減少することによりゴム応力を小さくすること
を助ける。そのような凹部は本質的に、パツキン
グ要素を、１つのユニツトの中で一連の２つのパ
ツキング要素に分ける。それら凹部に代えて、あ
るいはそれらに追加して、第３ａ図の２５０に示
されるような凹部を備えてもよい。

パツキング要素の背部は完全に収納されるの
で、圧縮されたゴムはピストンの作用に対し反作
用する。このゴムの反作用を受けるピストンの液
圧面積は井戸流体圧力を受けるピストン下面の液
圧面積と本質的に等しいから、パツキング要素と
吹出し防止装置の操作は海底作業における水深や
掘削流体重量による静水圧力とは全く関係なく行
われる。従つてこのパツキング要素と吹出し防止
装置は陸上でも沖合でも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吹出し防止装置組立体内で使
用されるパツカーユニツトの部分断面立面図、第
２図は第１図の２−２線による拡大水平断面図、
第３図は第２図の３−３線による断面立面図、第
３ａ図はパツカー凹部を示す破断図、第４図は部
分的閉鎖状態のパツカーを示す第３図と同様な図
面、第５図は第４図の５−５線による断面平面
図、第６図は第１図から第５図のユニツトに使わ
れるインサートの拡大側立面図、第７図は第６図
の７−７線による端立面図、第８図は第６図の８
−８線による底面図、第９図は第３図の９−９線
による拡大断面立面図、第１０図は第４図の１０
−１０線による第９図と同様な図面、第１１図は
変化形パツカーユニツトの開放状態における平面
図、第１２図は第１１図の１２−１２線による断
面立面図、第１３図は第１１図と第１２図のパツ
カーの部分閉鎖状態の平面図、第１４図は第１３
図の１４−１４線による断面立面図、第１５図は
第１１図−第１４図のユニツトに使われる変化形
インサートの拡大側立面図、第１６図は第１５図
の１６−１６線による端立面図、第１７図は第１
５図の１７−１７線による底面図である。 １０…吹出し防止装置、１１…ハウジング、１
４…井戸頭部、１５…ピストン、１５ａ，１５ｂ
…同円錐面、１８…パツカーユニツト１９…井戸
パイプ、２３ａ，２３ｂ…エラストマ環体円錐
面、２５…ピストン周面、２６…ハウジングボ
ア、３２…インサート、３３…同ウエブ、３４…
エラストマ環体、３６…同ボア、３７…インサー
ト上部プレート、３８…同下部プレート、４０…
軸心、４２，４４，５０，２５０…エラストマ凹
部、４３，４５…同スロツト、８８ａ，８８ｂ…
エラストマ体部セクシヨン、９１…ハウジング内
壁面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向軸線を有する環状吹出し防止装置パ
   ツカーユニツトにして、ハウジング内のピストン
   の軸線方向前進中に圧縮され且つ前記軸線に対し
   内方に面するハウジングの面延長部に係合するよ
   うにされたパツカーユニツトにおいて、該軸線の
   周りへ概して円形に隔置された金属インサートを
   含み、インサートが概して長手方向に延在するウ
   エブを有し、エラストマ材料の環体にして該軸線
   の周りに延在し且つその変位中に材料をウエブが
   固定するように該ウエブを埋め込んでいるエラス
   トマ材料の環体を含み、環体がボアを有し、ピス
   トンによりその軸線方向前進中に半径方向に内方
   へ変位されるように位置付けされた第１体部セク
   シヨンと、前記ピストンの前進中にハウジングの
   前記内面延長部に対し押圧係合されたままでいる
   ようにピストンによりその前進中に軸線へ圧縮さ
   れる如く位置付けされた第２体部セクシヨンとを
   環体が有し、該第１体部セクシヨンと該第２体部
   セクシヨンとが一体をなし且つ該ピストンによる
   該パツカーユニツトの該圧縮以前には長手方向に
   整合し、該第１体部セクシヨンが該軸線に対しよ
   り小さい角をなす第１円すい台部分と、該軸線に
   対しより大きい角をなす第２円すい台部分とを有
   し、該第２部分が該軸線から該第１部分より大き
   い半径方向の間隔を有し、両該部分が該ウエブの
   半径方向外側に位置することを特徴とするパツカ
   ーユニツト。 ２ 特許請求の範囲第１項のパツカーユニツトに
   おいて、このユニツトが上面と下面とを有し、該
   第２部分が該第１部分より該上面に近く位置する
   ことを特徴とするパツカーユニツト。 ３ 特許請求の範囲第１項のパツカーユニツトに
   おいて、該環体が、該軸線の周りに隔置され且つ
   該環体ボアとの交差点から概して半径方向に外方
   へ延びる１セツトの凹部を備え、該凹部がこのパ
   ツカーユニツト第１体部分の該内方変位に応答し
   て収縮するようにされることを特徴とするパツカ
   ーユニツト。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項のパツカ
   ーユニツトにおいて、該環体が、該軸線の周りに
   隔置され且つ環体ボアとの交差点から概して半径
   方向に外方へ延びる、軸線方向に隔置された第１
   および第２セツト凹部を備え、これらの凹部がこ
   のパツカーユニツトの該内方変位に応答して収縮
   するようにされることを特徴とするパツカーユニ
   ツト。 ５ 特許請求の範囲第４項のパツカーユニツトに
   おいて、第１セツトの凹部が該第１体部セクシヨ
   ンの該第１部分の半径方向へ内方に設けられるこ
   とを特徴とするパツカーユニツト。 ６ 特許請求の範囲第４項または第５項のパツカ
   ーユニツトにおいて、第２セツトの凹部が、該ユ
   ニツト第１体部セクシヨンの該第１および第２部
   分から概して軸線方向に隔置されていながら該第
   １部分よりも該第２部分の方へ近く設けられるこ
   とを特徴とするパツカーユニツト。 ７ 特許請求の範囲第３項から第６項の何れか一
   つの項のパツカーユニツトにおいて、該セツトの
   凹部の、またはその各々の、該凹部の若干が、こ
   れら若干の凹部の概して半径方向の延長部に対し
   直角な平面で多角形の断面を有することを特徴と
   するパツカーユニツト。 ８ 特許請求の範囲第７項のパツカーユニツトに
   おいて、該多角形断面が概してダイアモンド形で
   あることを特徴とするパツカーユニツト。 ９ 特許請求の範囲第７項または第８項のパツカ
   ーユニツトにおいて、当該の若干の凹部が該パツ
   カー外面との交差点で終ることを特徴とするパツ
   カーユニツト。 １０ 特許請求の範囲第７項、第８項または第９
   項のパツカーユニツトにおいて、該環体が、ユニ
   ツトの軸線方向端部と当該の若干の凹部との間を
   連通させるスロツトを備えることを特徴とするパ
   ツカーユニツト。 １１ 特許請求の範囲第１０項のパツカーユニツ
   トにおいて、該インサートが、該軸線の周りで該
   スロツト間に隔置されるプレートと、該軸線の周
   りで当該の若干の凹部間に隔置されるウエブとを
   備えることを特徴とするパツカーユニツト。 １２ 特許請求の範囲第１０項または第１１項の
   パツカーユニツトにおいて、当該の若干の凹部
   が、パツカーの内方変位に応答して収縮し該スロ
   ツト内への材料の押出しを遮断するように寸法を
   定められることを特徴とするパツカーユニツト。 １３ 特許請求の範囲第４項から第１２項の何れ
   か一つの項のパツカーユニツトにおいて、該ユニ
   ツト面円すい台延長部の該第２部分の成す角が該
   軸線に対し45゜より大きく、また該ユニツト面円
   すい台延長部の該第１部分の成す角が該軸線に対
   し45゜より小さく、それによりパツカーユニツト
   の該内方変位中に両セツトの当該の若干の凹部が
   同時に収縮することを特徴とするパツカーユニツ
   ト。 １４ 特許請求の範囲第１０項のパツカーユニツ
   トにおいて、ユニツトが上面と下面とを有し、該
   軸線が概して垂直に延び、一方の該セツトの凹部
   が該上面の近くに設けられ、他方のセツトの凹部
   が該下面の近くに設けられることを特徴とするパ
   ツカーユニツト。 １５ 特許請求の範囲第３項のパツカーユニツト
   において、該ユニツトが上面と下面とを有し、該
   軸線が垂直に延び、該凹部が該上面と該下面との
   間に位置し且つ、該インサートにより画定される
   円形に隔置されたウエブの間へ半径方向に突出す
   ることを特徴とするパツカーユニツト。 １６ 特許請求の範囲第１５項のパツカーユニツ
   トにおいて、該凹部が、これら凹部の半径方向延
   長部に対し直角な平面内に概して円形の断面を有
   することを特徴とするパツカーユニツト。 １７ 特許請求の範囲第４項のパツカーユニツト
   において、ユニツトが、該軸線の周りに隔置され
   且つ環体ボアとの交差点から概して半径方向に外
   方へ延びる追加凹部を備え、該追加凹部が当該の
   ２セツトの凹部のレベルの中間のレベルに設けら
   れることを特徴とするパツカーユニツト。 １８ 特許請求の範囲第１項から第１７項の何れ
   か一つの項のパツカーユニツトにおいて、該ユニ
   ツトが上面と下面とを有し、該軸線が概して垂直
   に延び、インサートが上部プレートおよび下部プ
   レートならびに該上部および下部プレートを相互
   連結する上方へ延びるウエブを備え、ウエブの上
   方延長部が該軸線に向かい半径方向へ内方に面す
   る内面を有し、該内面が上方且つ内方へ延びてパ
   ツカーの該内方変位に応答する該内面の下方のパ
   ツカー材料の上方変位に抵抗することを特徴とす
   るパツカーユニツト。 １９ 特許請求の範囲第１８項のパツカーユニツ
   トにおいて、該ウエブ内面が該上部プレートの半
   径方向に最も内側の延長部の近くへ延びることを
   特徴とするパツカーユニツト。 ２０ 特許請求の範囲第１８項または第１９項の
   パツカーユニツトにおいて、上部プレートがウエ
   ブから半径方向に内方向へ張り出し、エラストマ
   材料から成る環体がウエブの半径方向内側部にお
   いて該張出し上部プレートに向かい上方へ延び、
   概してウエブ内側部と上部プレートとの交差点に
   向かつて広がることを特徴とするパツカーユニツ
   ト。 ２１ 特許請求の範囲第１項から第２０項の何れ
   か一つの項のユニツトと、該パツカーに係合する
   該軸線方向可動ピストンとを含む組合せにおい
   て、ピストンが、該ウエブの半径方向に外側で該
   第１体部セクシヨンにより画定される環体外側カ
   ム面と係合する内側カム面を有することを特徴と
   する組合せ。 ２２ 特許請求の範囲第２１項の組合せにおい
   て、ピストンが、軸方向且つ半径方向平面で相対
   的により小さい角を成し第１体部セクシヨンの該
   第１体部分と係合する第１内側円すい台面部分を
   有し、またピストンが、軸方向且つ半径方向平面
   で相対的により大きい角を成し該第１体部セクシ
   ヨンの該第２体部分と係合する第２内側円すい台
   面部分を有することを特徴とする組合せ。 ２３ 特許請求の範囲第１項のパツカーユニツト
   において、前記インサートが上部および下部プレ
   ートと、これらプレートを相互連結する概して長
   手方向に延びるウエブとを含み、該ウエブの最も
   上の延長部が前記上部プレートの半径方向で最も
   内側の延長部の近くに延びて前記パツカー材料の
   内方変位に応答するパツカー材料の上方変位に抵
   抗するようになつており、各前記上部プレートが
   上向きにテーパを備える対向側部を有し、該対向
   側部が水平方向において互いに相対的に向かうテ
   ーパを有することを特徴とするパツカーユニツ
   ト。 ２４ 特許請求の範囲第２３項のパツカーユニツ
   トにおいて、前記インサートが上方且つ内方へ延
   びる半径方向内方に面する面を備える上方延長部
   を備えることを特徴とするパツカーユニツト。 ２５ 特許請求の範囲第２３項のパツカーユニツ
   トにおいて、前記インサートが下向きにテーパを
   付された対向側部を各下部プレートが有し、該対
   向側部が水平方向においても互いに相対的に向か
   うテーパをゆうすることを特徴とするパツカーユ
   ニツト。 ２６ ハウジングを有する環状吹出し防止装置用
   に適するパツキングユニツトにして、該パツキン
   グユニツトにより画定される軸線の方へ内方に面
   する該ハウジングの面延長部に該パツキングを係
   合させて該パツキングユニツトを半径方向に収縮
   することによつて所望の井戸流体圧封鎖シールを
   行うパツキングユニツトにおいて、該ユニツト
   が、ボアを貫通して形成させたエラストマ材料か
   ら成る環体を含み、該環体が半径方向に収縮した
   とき環状吹出し防止装置内に置かれた物体とシー
   ル係合してそれらの間の井戸流体の漏れを遮断す
   るに適した内側シール面を該環体が形成し、該環
   体内にほぼ等間隔で円周方向に設けられた複数の
   金属インサートを含み、該エラストマ材料を構造
   的に補強し且つ該環体の半径方向収縮中のエラス
   トマ材料の運動を制御するため該環体内に該イン
   サートが埋め込まれ、吹出し防止装置の可動作動
   部材の予定の運動時に該環体を半径方向に収縮さ
   せるため該作動部材により係合可能な外面を該環
   体が有し、環体が、その軸線方向前進中に該作動
   部材により半径方向に内方へ変位されるように位
   置付けされた第１体部セクシヨンと、該作動部材
   の前進中ハウジングの該内面延長部に対し圧縮係
   合されたままであるよう、その前進中にピストン
   により軸線方向へ圧縮されるように位置付けされ
   た第２体部セクシヨンとを有し、該第１および第
   ２体部セクシヨンが一体をなし且つピストンによ
   るパツカーユニツトの該圧縮に先立つて長手方向
   に整合し、該第１体部セクシヨンが該軸線に対し
   より小さい角を成す第１円すい台部分と、該軸線
   に対しより大きい角をなす第２円すい台部分とを
   有し、該第２部分が該第１部分より大きい該軸線
   からの半径方向間隔を有し、該両部分がウエブの
   半径方向外方に位置付けされることを特徴とする
   パツキングユニツト。 ２７ 特許請求の範囲第２６項のパツキングユニ
   ツトにおいて、該環体の外面が、作動部材の予定
   の運動に応答する該内側シール面の半径方向に内
   方への制御された送りと制御されたエラストマ材
   料の運動とによつて該内側シール面上に局部的な
   シール接触区域を設定することにより予定の圧力
   封鎖シールを行うように付形されることを特徴と
   するパツキングユニツト。 ２８ 特許請求の範囲第２６項または第２７項の
   パツキングユニツトにおいて、該環体が、吹出し
   防止装置の可動作動部材の予定の運動時に該環体
   を半径方向に収縮させるため該作動部材により係
   合可能な第１外面部分を有し、該シール面上で局
   部的な圧力封鎖シールを行うため作動部材の運動
   に応答するシール面の半径方向に内方への制御さ
   れた送りが得られるように該第１外面部分が付形
   され、該環体が、内側シール面をシール接触させ
   る可動作動部材による環体の半径方向収縮中の損
   傷からエラストマ材料を防護する吹出し防止装置
   によりほぼ完全に支持された第２外面部分を有
   し、該第１外面部分がそれぞれ、該軸線に対して
   より小さい、またより大きい円すい台の角をなす
   面を有するものとして、且つまた該軸線からより
   短い、またより長い間隔を有するものとして特徴
   付けられ、該環体第２外面部分が、該作動部材の
   運動中、ハウジングの該面延長部と係合したまま
   であることを特徴とするパツキングユニツト。 ２９ 特許請求の範囲第２６項、第２７項または
   第２８項のパツキングユニツトにおいて、該イン
   サートが、該環体の半径方向に収縮する運動に応
   答して該内面のシール接触係合部分を最適にさせ
   るよう該インサートに近い該エラストマ材料の運
   動を制御するため、そこにウエブを形成している
   ことを特徴とするパツキングユニツト。 ３０ 特許請求の範囲第２６項から第２９項の何
   れか一つの項のパツキングユニツトにおいて、シ
   ールを行うための該環体の充分な半径方向収縮に
   際してエラストマ材料の損傷、即ち引裂きを防止
   するため、該内側シール面が予め定められた複数
   の隔置された凹部をそこに形成していることを特
   徴とするパツキングユニツト。