JPS58156691A - シール装置 - 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】 この発明は海中ウエルヘッドシステムに関する。

さらに具体的には、この発明はウエルヘッド内にケーシ
ングハンガを支持、保持かつシールする方法と装置に関
する。

沖合で掘削工事を行なうことが増加するにつれて、使用
圧力は増加して、最近Ｏ坑井について言えば使用圧力は
１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）の高
圧に達すると言われている．海中掘削工事をこのような
高圧の下で行なうことに伴う特有の問問題に対処するた
め、新しい海中ウエルヘッドシステムが必要とされてい
る。使用圧力が１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，００
０ｐｓｉ）に達する坑井が現在カナダの沿岸や北海の９
１ｍ（３００フイート）を越える海中で掘削されている
．この種の掘削作業は、海底の泥線上に位置する噴出防
止機構とウエルヘッドに至るライザと掘削管に対するう
ねり補正装置を備えた浮遊船を伴うことが一般的である
。この噴出防止スタックは一般的にライザを海面に延ば
した状態で５０８ｍｍ（２０インチ）の管に取り付けら
れる。急速取り外し装置がこの噴出防止スタックの上部
に配設される。間接式のジョイントが船の移動を可能に
するため使用される。このような状況の下で１０５４．
７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）の使用圧力で海
中ウエルヘッドシステムを作動させると２つの問題が生
じる。すなわち、１つはケーシングと圧力負荷を支持す
るウエルヘッド内に配設された支持肩部の問題で、もう
１つはケーシングハンガとウエルヘッド間にあって使用
圧力に耐えると共にこの圧力範囲内に圧力を抑制する作
用をするシール機構の問題である。

従来、ウエルヘッドは連続するケーシングハンガ用に適
当な陸揚げ支持具をつけていた。しかしながら、圧力が
高圧になると共に多数のケーシングとチューブストリン
グを陸揚けしたりウエルヘッド内に支持するについては
、小型の支持肩部では十分に負荷を支持しない欠点があ
った。この間題に対処するためには明らかに支持肩部を
大型にしてケーシングと圧力負荷を支持できるようにす
れば解決するだろうが、ウエルヘッドのフロー穴に向け
て突出する支持肩部が大きいと、削井用のウエルヘッド
の下のケーシングに接近しようとしても限定されてくる
。沖合削井法の初期の時代には、４２５．４５ｍ（１６
３／４インチ）径の海中ウエルヘッドシステムの場合、
アンダリーミングを必要とした。また、この時代は、大
部分の浮揚式の削井装着には４２５．４５ｍｍ（１６３
／４インチ）の噴出防止装置が取り付けられていて、そ
れまで必要であった２個のスタック（５０８ｍｍ（２０
インチ）と３４６ｍ（１３５／６インチ））と２個のラ
イザ装置は必要としなくなった。ウエルヘッドシステム
が３５１．５５Ｋｇ／ｃｍ２（５０００ｐｓｉ）から７
０３．１Ｋｇ／ｃｍ２（１０，０００ｐｓｉ）の使用圧
力になると、４７６．２５ｍｍ（１８３／４インチ）の
７０３．１Ｋｇ／ｃｍ２（１０，０００ｐｓｉ）用支持
肩部がケーシングと圧力負荷を支えるために開発される
と共にウエルヘッドハウジングの下のケーシングに完全
に近付けるようになった。

２番目の大きな間蘭はシール機構である。このシール機
構は１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）
の使用圧力に耐えると共にこの圧力にとどめる性能のも
のでなければならない。このシール機構を駆動させるた
めに利用できるエネルギー源としては重力、油圧、そし
てトルクがある。各シール機構は位置決めと駆動用にそ
れぞれ別々のエネルギー量を必要とする。重力は最も望
ましくない。増白は重力を付与する削井カラーの装隨床
における取扱いが困難でありかつ時間がかかるからであ
る。削井管を介して油圧をかけた場合、油圧源から作動
側のシール駆動装置にかけてダーツを走らせかつ同ダー
ツを回収するワイヤライン設備が必要となる。また、ダ
ーツを使用しない場合は、削井管の“ウエットストリン
グ”の取り扱いが非常に面倒で作業者には評判が良くな
い。シール機構駆動装置に、シングルトリップ式のケー
スハンガ工法を使用した場合、接合液がシール機構を駆
動するために使用される油圧装置に問題を生じさせる。

メインテナンスの問題もある。シール機構を駆動させる
に最も望ましい方法はトルクであるが、海面からライブ
管、噴出防止スタック、オフ・ロケーション、各種ねじ
部、削井管に至る間に摩擦損が生じるため伝達できるト
ルク量に限界がある。

この発明による海中ウエルヘッドシステムは先行技術に
係る欠点を克服し数々の利点を有する。

同システムは簡単な構造で、部品は５０以下、Ｈ２Ｓ作
業にも向く。また同システムはシングルトリップ式を主
眼としているがマルチトリップ法も使用できる。ハンガ
はすべて外形については互換性があるので、比較的低い
位置でも使用できるシールエレメントも互換性があり、
予期される坑井穴圧以上の圧力に達するまでエネルギを
付与される。

バックアップシールも使用できる。このシールは圧力が
かかるとエネルギーが解放される式のものではない。ハ
ンガはロックダウンを使用しないで操作でき、シールエ
レメントはハンガが高い位置で組み付けられても十分に
シール機能を果たす。

ハウジングサポートシートは、圧縮状態における材料降
伏度の１５０％を超えることなく、２７２１６００Ｋｇ
（６，０００，０００ポンド）（使用圧カブラスケーシ
ング重量もしくはテスト圧力）以上を支持する。ウエル
ヘッドは４４４．５ｍｍ（１７１／２インチ）径のビッ
トを通す。この発明では、一度に２種類のシートもしく
は一度に２個のシートを組み付けることは意図しない。

また、ハウジングサポートシートは削井中に集まるごみ
類もしくは、３３９．７ｍｍ（１３３／８インチ）のケ
ーシングを送る際に集まるごみ類に対しては感知作用は
ない。さらに、ハウジングサポートシートは別のトリッ
プ機構を必要としないしまたスナップリングを穴に向け
て引きずり下ろすようなこともない。

ハンガホルドダウンは９０７２００Ｋｇ（２，０００，
０００ポンド）に耐える。また、ハンガホルドダウンは
、ケーシングハンガ本体を回収する際積極的かつ機械的
に後退すると共に、シングルトリップ作業にも使える構
造のものである。ハンガホルドダウンは、シールエレメ
ントが回収されるとケーシングハンガを回収するために
解放される。また、ハンガホルドダウンはマルチストリ
ップ作業にも使用できると共にハンガを送るに際しては
ホルドダウンを付ける付けないに拘らず同ハンガを送る
ことが可能である。シール機構はホルドダウンが使用さ
れない場合でも機能する。また、ハンガホルトダウンは
再使用が可能で各ホルドダウン溝間にスタックする場合
、公差については最小限の公差にとどめてある。

この発明によるシール機構は、外径４６９．９ｍｍ（１
８１／２インチ）、内径４３１．８ｍｍ（１７インチ）
程度の環状部を完全にシールすると共に、シール機構に
エネルギーが与えられて同シール機構まわりが１０５４
．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５０００ｐｓｉ）内外の圧力に達
した場合には、１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，００
０ｐｓｉ）（名目１４０６．２Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０
００ｐｓｉ））の弾性圧力を与える。送りツールが取り
外されたあとでもシール機構内にはなお１０５４．７Ｋ
ｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）以上の圧力が残って
いる。シール機構は、負荷力がフルに加えられなかった
りもしくは負荷力がフルに維持されなかったりした場合
は、全圧力を保持するために自己エネルギ源も追加機能
として付与されている。シール機構は圧力がかかるとエ
ネルギーが解放される式の構造ではない。シール機構は
比較的長い範囲にわたってシールすることができるので
ハウジングの欠陥やごみ類を排除できる。また、シール
機構は１次メタル対メタルシール作用を付与すると共に
このメタル対メタルシールを２次エフストマ性シールが
高圧下で押し出されないようにバックアップとして使用
するこの発明によるシール機構は、このシール機構を回
収するに先立ってメタル対メタルシールを壁部から外す
場合に確実に外すことができる。シール機構のエラスト
マ性シールはバックオフアセンブリを回収する際、作用
を休止させることが可能で、完全に回収可能の構造であ
る。また、同シール機構は、パッキングシール領域の上
部と底部間に確実なメタリックリンクを付与するので下
部リングが回収可能である。シングルトリップ作業にも
合うように設計しである。シール領域には中間金属パー
ツがないのでむらのある弾性圧力は生じない。

シール機構はシールする領域を最小限にとどめてあるの
で、リーク通路も最小限である。シール機構はパッキン
グエレメントに確実に取り付けてあるので、作業中に水
流によって機能を損われることはない。マルチトリップ
作業にも使用できるように設計しであるし、呼びサイズ
の範囲内であればすべてのケーシングハンガに対して互
換性が持たせてある。

シール機構をロードする機構は、シール機構に呼び１４
０６．２Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の圧力に
達するまでエネルギを付与する力を確実に備えている。

そのため、シングルトリップに使用した場合、完全循環
が可能である。しかし、ローディング機構は、シングル
トリップ作業およびマルチトリップ作業のいずれにも使
用できる。また、ウエルヘッドシステム内であればすべ
てのケーシングハンガに対して互換性がある。ローディ
ング機構は、ケーシングハンガが高い位冒にセットされ
た場合でもシール機構がその機能をよく果たすようにす
る。

また、同ローディング機構は、作動後、全圧力を少しで
も解放するようなことはない。ローディング機構は、ホ
ルドダウンのねじ部に対して遠隔噛合させる必要はない
。ローディング機構は再使用可能で、ホルドダウンねじ
部を遠くからパッキングナット取替品に噛み合わせる必
要はない。

このケーシングハンガには送りツールとケーシングハン
ガ間に連結部が設けてあって、これは、３１７５２０Ｋ
ｇ（７００，０００ポンド）以上のパイプ負荷を支持す
る。送りツールはシーリング機構にエネルギーを付与す
るために４０８２４０Ｋｇ（９００，０００ボンド）以
上の軸方向力を出すことができる。

また、同送りツールは左トルクなしでケーシングハンガ
に結合できる。さらに、同送りツールはケーシングおよ
び削井管のどちらに対しても使用できる。

この発明の他の目的と利点は以下の説明から明らかにな
るだろう。

この発明は、１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００
ｐｓｉ）程度の作動圧を有する海底坑井に特に有用な、
海中ウエルヘッド装置における閉鎖歯形式のハンガ支持
装置であり、ウエルヘッド装置はウエルヘッドと、閉鎖
ハンガ支持部材と、この閉鎖ハンガ支持部材をウエルヘ
ッドと他のケーシングハンガからシールするためのパッ
クオフシールと、閉鎖ハンガ支持部材により支持される
１本もしくはそれ以上の本数のケーシングハンガとを有
している。

ウエルヘッドの穴径は標準的な４４４．５ｍｍ（１７１
／２インチ）のドリルビットの通過を可能とするため４
４６、１ｍｍ（１７９／１６インチ）に設定される。ケ
ーシングを吊下する閉鎖ハンガ座はウエルヘッドに連結
されて１本もしくはそれ以上の本数の他のケーシングハ
ンガをウエルヘッド内で支持し、かつ坑井内の圧力負荷
に耐えてこれを保持する。ウエルヘッドと閉鎖ハンガ支
持部材には閉鎖歯が設けられており、これにより閉鎖ハ
ンガ支持部材をウエルヘッドに挿入して３６０°以下で
回転させればウエルヘッドとの完全な連結を果たすこと
ができる。閉鎖歯は各々６個の歯を有する６個のグルー
ビングを有しており、これらは相互に間隙を置いてリー
ドなしネジを形成している。隣り合うグルービングの間
には溝が設けられており、これＫより坑井流体が通過す
る自然流路が提供される。閉鎖ハンガ支持部材はウエル
ヘッド内における下降動を規制するための環状フランジ
を上部に有している。この環状フランジは閉鎖歯の溝に
対応する流路を有して坑井流体の通過を可能としている
。

またこの流路は閉鎖歯の溝よりも狭く形成されて閉鎖ハ
ンガ支持部材がウエルヘッドを抜けてしまうのを防止し
ている。

環状フランジの上面には１本もしくはそれ以上の本数の
他のケーシングハンガを支持するための支持面が設けら
れている。この支持面は１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１
５，０００ｐｓｉ）の作動圧に加えてケーシングおよび
チューピングの荷重を支持することとなる。閉鎖歯の支
持面は次のケーシングハンガを支持する閉鎖ハンガ支持
部材の環状フランジに形成された支持面よりも広く設定
されている。

閉鎖ハンガ支持部材をウエルヘッドおよび次のケーシン
グハンガに対しシールするためのパックオフシールが提
供されており、このようなバフクオフＶ−ルはそれが完
全なものかどうかをテストするための機構を有している
。

閉鎖ハンガ支持部材の取り付け、連結、シールおよびテ
ストを終えた後、閉鎖ハンガ支持部材の上部にはケーシ
ングを支持する次のケーシングハンガが取り付けられる
。ウエルヘッドと次のケーシングハンガとの間に設けら
れた押圧密封機構により次のケーシングハンガが押圧密
封される。ひき続き第２、第３のケーシングハンガが坑
井内に順次通されて同様にウエルヘッドに対しシールさ
れる。これによって閉鎖ハンガ支持部材はケーシングを
吊下する３本のケーシングハンガを支持し、それと同時
に１０５４．７〜Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）
の作動圧に耐えかつそれを保持することとなる。

この発明の別の実施例では閉鎖ハンガ支持部材の本体が
延長され、それにより押圧密封機構を閉鎖ハンガ支持部
材とウエルヘッドとの間に設けうるようになっている、
押圧密封機構は連結リンクにより連結されてＺ形状をな
す複数のフラストコニカル（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｏａ
ｌ）金属リンクを有するシール部を備えている。また。

隣り合う金属リンクの間には弾性部材を収容する環状の
溝が形成されている。押圧密封機構を油圧により動かし
て一次メタル対メタルシールと二次弾性シールとを閉鎖
ハンガ支持部材とウエルヘッドとの間に提供する通し具
が設けられている。

次に、この発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は沖合の海底坑井に設けられだウエルヘッドにお
ける典型的なケーシングハンガとケーシング設備を概略
で示すもので、同図中、坑井穴１０は海面１８に浮かぶ
掘削船１６により、海中１４下方の海底１２に形成され
ている。基礎構造体すなわちガイドベース２０、コンダ
クタケーシング２２、ウエルヘッド２４および圧力調整
機構を備えた噴出防止スタック２６およびマリンライザ
２８が掘削船１６から降ろされて海底１２に装着されて
いる。コンダクタケーシング２２はウエルヘッド２４が
海底１２の近くで止まるまで駆動されて海底１２中に突
入させられ、もしくは第１図に示すように掘削形成され
た穴３０内に挿入される。

ガイドベース２０は海底１２上で、コンダクタケーシン
グ２２の上端に固定されており、コンダクタケーシング
２２はそのほぼ全長にわたりセメント柱３２によって穴
３０内部に固定されている。

噴出防止スタック２６は適宜連結具を介して、海底１２
に取付けられたガイドベース２０に設けられたウエルヘ
ッド２４に対し着脱自在に連結されており、例えば噴出
防止機構４０のような噴出防止機構を１機もしくは複数
機有している。このような噴出防止機構は例えば噴出防
止機構４０のパイプラム３４のように、噴出防止機構ハ
ウジングから出入動されて例えば噴出防止機構４０から
突出する周知のドリルパイプのような管状部材を密封係
合および解放する多数の密封パイプラムを有している。

マリンライザ２８は噴出防止スタック２６の上部から掘
削船１６に至り延出している。

噴出防止スタック２６は、それぞれ海面１８に延出する
チョーク（ｃｈｏｋｅ）管路３６およびキル（ｋｉｌｌ
）管路３８を有している。チョーク管路３６およびキル
管路３８は、他にもいろいろな用途があるが、噴出防止
機構４０のパイプラム３４のテストに使用される。パイ
プラム３４のテストに際し、坑井内にはマリンライブ２
８を通じてテストプラグが引き込まれ、坑井はウエルヘ
ッド２４部位で密封される。パイプラム３４は作動され
て閉じ、それにより閉状態のチョーク管路３６のパルプ
にキル管路３８を通じて圧力が加わり、パイプラム３４
のテストが行なわれる。

標準的な４４４．５ｍｍ（１７１／２インチ）のドリル
ビットを備えたドリルパイプを有する掘削装置がマリン
ライザ２８およびコンダクタケーシング２２を通じて降
ろされ、海底に外側ケーシング４４用の深穴４２が形成
される。第２Ｃ図において、外側ケーシング４４を吊下
支持するケーシングハンガ５０はコンダクタケーシング
２２を通って下降した後係止され、以降で詳述するウエ
ルヘッド２４に連結される。その他の内側ケーシングお
よびチューピングストリングスもひき続き係止され、以
降の第５Ａ、第５Ｂおよび第５Ｃ図に関する説明と同様
ウエルヘッド２４に吊下支持される。

第２Ｃ図において、ウエルヘッド２４は、下端部４８が
小径をなし、下方に向けて内側に傾斜する円錐状の肩部
５２を形成するウエルヘッドハウジング４６を有してい
る。小径の下端部４８はその端部に小径管状部５４を有
しており、下方に向′けて内側に傾斜する円錐状の肩部
５６をさらに形成している。コンダクタケーシング２２
は外径５０８ｍｍ（２０インチ）のパイプから形成され
ており、ウエルヘッド２４の下端の小径管状部５４に溶
接されている。コンダクタケーシング２２の厚さは１２
．７ｍｍ（１／３インチ）であり、まず深穴４２をあけ
るためのドリルストリングおよびビットを受は入れ、そ
の後第１図に示すように外側ケーシング４４を受け入れ
る。ウエルヘッドハウジング４６はコンダクタケーシン
グ２２の内部穴６２よりも僅かに小径で約４７４．７ｍ
ｍ（１８１１／１６インチ）の径を有する穴６０を有し
ている。

穴６０の内部には複数の係止用ノッチ６４と閉鎖歯６６
と、この閉鎖歯６６の上方において穴６０の周囲に間隔
を置いて配置された、例えば溝６８のような４つの環状
溝が設けられている。閉鎖歯６６は約４７４．７ｍｍ（
１８１１／１６インチ）の内径を有しており、深穴４２
をあけるための標準的な４４４．５ｍｍ（１７１／２イ
ンチ）のドリルビットが通過可能となっている。

ウエルヘッド２４は穴６０内を降ろされて閉鎖歯６６に
係合するケーシングハンガ支持座部材すなわち閉鎖ハウ
ジング座７０を着脱自在に備えている。閉鎖ハウジング
座７０は内部に平滑な穴７４を形成する円筒状のリング
７２と、ウエルヘッドハウジング４６の閉鎖歯６６と噛
合する外向きの閉鎖歯７６と、外側ケーシングハンガ５
０に係合する内下方に傾斜した円錐座すなわち支持肩部
８０と、閉鎖ハウジング座７０をウエルヘッドハウジン
グ４６内で固定するためのキー機構７８とを有している
。

リング７２の穴７４の内径は４０７．９ｍｍ（１６．０
６０インチ）であり、円錐状の支持肩部８０に、ケーシ
ングハンガ５０を支持するに十分な約３３．゜０ｍｍ（
約１．３インチ）の水平方向厚さを提供している。閉鎖
ハウジング座７０の壁厚は、閉鎖ハウジング座７０に６
３２７．９Ｋｇ／ｃｍ２（９０，０００ｐｓｉ）の垂直
方向圧力が加わっても何ら圧壊等を生じない程度に十分
な大きさとなっており、これは、そのサイズ、重量およ
び厚さにもよるが、ウエルヘッド２４は比較的可撓性の
ある部材である閉鎖ハウジング座７０に比して強固な部
材からなることに関係する。

第３図において、閉鎖ハウジング座７０は閉鎖歯７６の
セグメントである複数のグルービング８２と、これらの
間に形成されて第２図に示したウエルヘッド４６の閉鎖
歯６６のセグメントである対応するグルービング８８を
受は入れるための閉鎖溝すなわち間隙８６とを有してい
る。閉鎖歯６６および７６はリードを有しても有さなく
ともよいが、無いほうが望ましい。本例において、閉鎖
歯６６および７６は閉鎖ハウジング座７０を回転させて
ウエルヘッド２４に連結する際互いに干渉し合いながら
噛み合う設計とはなっていない。ウエルヘッド２４側の
閉鎖歯６６には内下方に向かう傾斜がつけられており、
ビットの通過が容易となっている。もしも閉鎖歯６６が
角型段状のものすなわち鋸歯型式のものであれば、外側
ケーシング４４用の穴４２をあけるためビットをウエル
ヘッド２４を通じて降ろそうとする際、ビットが引っか
かってしまうであろう。閉鎖歯７６はウエルヘッド２４
の閉鎖歯６６にちょうど噛合するよう、対応した傾斜を
有している。グルービング８２．８８は各々、歯元から
歯先までの高さが約１２．７ｍｍ（１／２インチ）の歯
を６列有している。閉鎖歯６６、７６の６列の歯部の面
積は支持肩部８０の面積よりも広くなっている。閉鎖歯
７６の上方で閉鎖ハウジング座に連設された上部環状フ
ランジ８５はグルービング８２の間隙８７への挿入度を
制限している。最下方に設けられたセグメント８４は閉
鎖ハウジング座７０がウエルヘッド２４内で誤って回転
されることにより環状フランジ部８５があたってしまう
ことを防止するため余裕がもたせである。

閉鎖歯６６、７６の６列のグルービング８２、８８は荷
重を同等数で支持しかつ分散させ、このような構成によ
り、閉鎖歯６６、７６に加わる応力が平均化される。ま
たこのように６個のグルービングを各閉鎖歯に備えたこ
とにより、閉鎖歯６６と閉鎖歯７６とは閉鎖ハウジング
座７０を１８０°をグルービング数で割った角度すなわ
ち３０°だけ回転させることにより噛合させることがで
きる。

閉鎖歯６６、７６の長さが長ければ長いほど噛合に要す
る閉鎖ハウジング座７０の回転角度は大きくとらねばな
らない。閉鎖歯６６、７６は長さを等しくして最大限の
接触状態で荷重を支持しうるようにするのが望ましい。

閉鎖歯６６、７６は、単に溝すなわち間隙８６、８７を
有する円形の溝を有して連結されるものであってもよく
、この場合閉鎖歯６６、７６はリード角ゼロとされかつ
テーバがつけられて噛合面積が増加され、大きなせん断
応力に耐えうるものとされる。また、閉鎖歯６６、７６
のテーパは３０°以上、約５５°であるのが好ましく、
それによって噛合面積が実質的に増加されてせん断に耐
えうるものとなる。このような歯形状は閉鎖歯６６、７
６の全てに関する応力を均等化させ、このため閉鎖歯６
６、７６はいちどきに降伏するようなことはない。

また、閉鎖歯６６、７６は鋸歯型式のものであてもよい
が、この場合閉鎖歯６６、７６の角形段部は坑井から出
た岩屑その他の屑を引っかけてしまう。ウエルヘッド２
４と閉鎖ハウジング座７０とを閉鎖連結する方法は閉鎖
ハウジング座７０をウエルヘッド２４内で回転させる際
に閉鎖歯７６が閉鎖歯６６を掃除する役割を果たすとい
う利点をさらに有している。閉鎖歯７６は閉鎖歯６６か
らいかなる岩屑をも掻き出してそれらを閉鎖溝すなわち
間隙８６、８７に落とし込む。

連続ネジ型式はいくつかの欠点を有している。

例えば、ネジでは連結するために何回も回転させねばな
らず、またネジのリードが噛み合い始める前の１インチ
程度の部分に達するまでバックアッブせねばならない。

また、ネジでは、連結のために回転させる際、点的に支
持される状態となる。

閉鎖ハウジング座７０とウエルヘッド２４とを閉鎖連結
することによってこれらの欠点は排除される。閉鎖ハウ
ジング蓙７０が適当な通し具によりウエルヘッド２４を
降ろされるとき、、閉鎖ハウジング座７０の最下方のセ
グメント８４はウエルヘッド２４の閉鎖歯６６の最上部
のセグメントにあたる。その場合、閉鎖ハウジング座７
０を３０°以下で回転させれば閉鎖ハウジング座７０の
グルービング８２をウエルヘッド２４のグルービング８
８間の間隙８７内に入り込ませることができる。この場
合の下降距離はほぼ３０４．８ｍｍ（１２インチ）であ
って、閉鎖ハウジング座７０がウエルヘッド２４に入り
込んだことを外部から簡単に感知でき、回転により閉鎖
結合される。この発明の閉鎖連結を利用すれば閉鎖ハウ
ジング座７０がウエルヘッド２４に完全に結合された時
点の明確な表示を得ることができる。この発明の閉鎖連
結により、閉鎖ハウジング座７０をウエルヘッドに挿入
して３０°まで回転させれば閉鎖ハウジング座７０とウ
エルヘッド２４との完全な連結を行なうことができる利
点がさらに加えられる。

第２Ｃ、３および３Ａ図においてキー機構７８はリング
７２の最下端のセグメント８４に１つ置きで設けられて
外方に開口する凹溝９４に各々摺動可能に挿入されかつ
外方に付勢された複数のドッグ９２を有している。ドッ
グ９２は平面９０と上方および下方への傾斜面９１と内
側に形成されてスプリング９８の一端を受は入れる溝９
６とを有している。

ワッシャ部９３はドッグ９２用の溝を残しつつドッグ９
２の両側で凹溝９４内に取り付けられている。スプリン
グ９８の他端は凹溝９４の底部に係止されてドッグ９２
を外方に付勢している。係止用のノッチ６４は６個全て
のグルービング８８の真下に設けられており、ドッグ９
２をリング７２に取り付けてウエルヘッドハウジング４
６のノッチ６４に係合させればウエルヘッド２４の内側
の閉鎖歯６６と閉鎖ハウジング座７０の外側の閉鎖歯７
６との完全な噛合を果たすことができる。リング７２を
閉鎖歯６６の内側で回転させるとドッグ９２はノッチ６
４に突入してリング７２の回転が制止される。ドッグ９
２を解放するため、リング７２を貫通して凹溝９４に通
ずる穴１０２が設けられている。

従来の装置では、ケーシングハンガの支持肩部はウエル
ヘッドハウジングと一体に形成されており、ケーシング
および圧力負荷を支持するため十分な長さを有していた
。しかしながら従来の一体支持肩部ではウエルヘッドハ
ウジングの穴は掘削用にウエルヘッドの下方でケーシン
グを受け入れるのに十分な程度の穴に制限されていた。

１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）の作
動圧に耐えうる十分な大きさの一体肩部を利用する場合
、一体肩部の穴では標準的な４４４．５ｍｍ（１７１／
２インチ）のドリルビットが通らない。このようなウエ
ルヘッドシステムでは下部を穴ぐりする必要がある。

本実施例において、閉鎖ハウジング座７０は、大きな作
動圧が加わらないかぎりウエルへッドハウジング４６に
取付ける必要のない、着脱自在な支持肩部となっている
。閉鎖ハウジング座７０は外側ケーシング４４用の穴あ
けが完了するまで装着されず、従って十分大きな穴の提
供が可能である。外側ケーシング４４の穴あけの際には
単に通常の作動圧が加わるのみであるので、大きな支持
肩部は不要である。外側ケーシング４４用の穴あけが完
了した後、閉鎖ハウジング座７０が１０５４．７Ｋｇ／
ｃｍ２（１５，ＯＯＯｐｓｉ）に及ぶケーシングおよび
圧力負荷を担うべく取り付けられる。このように、閉鎖
ハウジング座７０の装着前には４４４．５ｍｍ（１７１
／２インチ）のドリルビットが通るのに十分な隙間が提
供される。

閉鎖ハウジング座７０を装着するにあたり、閉鎖ハウジ
ング座７０は図示しないシュアビンにより、一部を１０
４で示した通し具に接続される。

その後ドリルストリングの通し具により閉鎖ハウジング
座７０は最下部のセグメント８４が閉鎖歯６６の最上部
のセグメントにあたるまでウエルヘッド２４の穴６０内
を降ろされる。閉鎖ハウジング座７０は次にウエルヘッ
ド２４のグルービング８８が間隙８６に落ち込んでリン
グ７２のグルービング８２がウエルヘッド２４の閉鎖歯
６６の対応する間隙８７に入るまで回転される。すると
、環状フランジ部８５はウエルヘッド２４の閉鎖歯６６
の最上部のセグメント上に載る。その後閉鎖ハウジング
座７０はキー機構７８が係止用ノッチ６４に係止されて
回転が制止されるまで回転され、閉鎖ハウジング座７０
が確実に落ち込んでいるかどうかの圧力テストを行なう
ことができる。さらに閉鎖ハウジング座７０を通し具に
留めているシュアビンがその一部１０４でせん断され、
通し具が取り外される。

第２Ｃ図はケーシングハンガ５０がウエルヘッド２４内
で閉鎖ハウジング座７０により支持されている状態を示
すもので、ケーシングハンガ５０は深穴４２内で、外側
ケーシング４４を吊下する−ために外側ケーシング４４
の上部ジョイントに螺合された下側ネジ部１１２を有す
る略筒状の本体１１０と、外方に突出形成された環状の
肩部１１６を有する上方厚肉部１１４と、以下で詳述す
る通し具２００に連結される本体１１０の内周に形成さ
れた複数の環状溝１２０（第２Ｂ図参照）とを有してい
る。

第２Ａ図および第２Ｂ図において、筒状の本体１１０の
外側にはそのほぼ全長にわたり、後述する押圧密封機構
１８０と螺合するネジ部１１８が形成されている。

外側ケーシング４４を深穴４２にセメント込めする作業
には外側ケーシング４４とコンダクタケーシング２２の
間の下側環状部１３０からウエルヘッド２４とドリルス
トリング２３６との間の上側環状部１３４に至る通路を
形成して戻りを表へ流す必要がある。上部厚肉部１１４
には、複数の上部および下部溝すなわち循環ポート１２
２．１２４が形成されており、例えばセメント込め作業
のため、流体がケーシングハンガ５０の周囲を流れるこ
とが可能となっている。下部溝１２２は肩部１１６を通
る通路を提供し、上部溝１２４は筒状の本体１１０の上
部ネジ端を通る通路を提供して、流体は保持密封機構１
８０の周囲を通ることができる。

肩部１１６下方の上部厚肉部１１４の外周には、ケーシ
ングハンガ５０周囲の肩リング１２８を受けて螺合する
ネジ部１２６が形成されている。肩リング１２８は内下
方に傾斜する円錐面１３２を有して閉鎖ハウジング座７
０の外上方に傾斜する円錐面状の支持肩部８０に当接係
合している。ケーシングハンガ５０は、このように肩部
リング１２８の円錐面１３２と支持肩部８０とが係合す
ることにより閉鎖ハウジング座７０に取り付けられるの
で、結果として加わるケーシングおよび圧力負荷に耐え
るものでなくてはならない。

１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，Ｏ００ｐｓｉ）程度
の作動圧を有する坑井ではウエルヘッド支持部に特異な
負荷がかかる。ウエルヘッドはケーシングハンガととも
にそれに吊下されたケーシングおよび、チュービングを
吊下する１本もしくはそれ以上のチューピングハンガの
重量を支持せねばならないばかりでなく、１０５４．７
Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）もの作動内圧に耐
えねばならない。このように、ウエルヘッドはケーシン
グおよびチュービングの重量を圧力負荷とともに支持せ
ねばならない。

１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０ＯＯｐｓｉ）もの
作動圧がかかるウエルヘッドでは、その設計にあたり、
負荷がウエルヘッド支持部材の垂直方向の圧縮に関する
降伏応力を越えないよう、支持部およびベアリング部が
十分強度を有するようにしなければならない。低作動圧
の場合は４９２１．７Ｋｇ／ｃｍ２（７０，０００ｐｓ
ｉ）の下降伏値を有する材料が使用されるけれども１０
５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）のウエル
ヘッドでは、通常５９７６．４Ｋｇ／ｃｍ２（８５，０
００ｐｓｉ）の下降伏値を有する材料が使用される。ウ
エルヘッドには控え目にみて６３２７．９Ｋｇ／ｃｍ２
（９０，０００ｐｓｉ）の垂直圧縮応力が加わると仮定
すれば、この実施例のウエルヘッドは、支持部の面積は
４１９ｃｍ２〜４５２ｃｍ２（６５ｉｎｃｈ〜７０ｉｎ
ｃｈ）の範囲であるので、２７１．６００Ｋｇ（６，０
００，０００ｌｂｓ）以上の荷重を支持することとなる
。このような支持部は、負荷が材料の垂直な圧縮に関す
る降伏値の２５％を越えないよう首尾一貫して設計され
ねばならない。最下端のケーシングハンガ５０と閉鎖ハ
ウジング座７０との間および閉鎖ハウジング座７０と、
ウエルヘッド２４の閉鎖歯６６との間の支持部は、この
ような負荷が材料の垂直圧縮に関する降伏値を実質的に
越えないようすなわち降伏値の２５％を越えないように
支持するのに十分なものでなくてはならず、この実施例
のウエルヘッドではそのような設計がなされている。

ケーシングハンガ５０と閉鎖ハウジング座７０との間の
支持部面積を十分にとるため、肩リング１２８は、本体
１１０の上方厚肉部１１４に突設された肩部１１６に螺
合されている。肩リング１２８は閉鎖ハウジング座７０
の支持肩部８０を係止するための３６０６の円錐面１３
２を提供しており、これによって支持肩部８０と円錐面
１３２との完全な密着が得られる。肩リング１２８がな
いと、肩部１６６の溝すなわち循環部１２２によって、
ケーシングハンガ５０と閉鎖ハウジング座７０との間の
３６０°にわたる支持部が失なわれてしまう。

支持肩部８０と円錐面１３２との係合によって、ウエル
ヘッドの内径４４６．０９ｍｍ（１７９／１６インチ）
と閉鎖ハウジング座７０の内径４０７．９２ｍｍ（１６
，０６０インチ）によって定められる面積を上回る支持
部面積が得られる。このように、支持肩部８０と円錐面
１３２との間の支持部の面積は約４５２ｃｍ２（７０ｉ
ｎｃｈ２）であり、このような支持部では、２７１６０
０〜（６，０００，０００ｌｂｓ）を上回る荷重を支持
することができる。

ウエルヘッド２４の内側および外側の閉鎖歯６６、７６
と閉鎖ハウジング座７０とはまた上記のような予想荷重
を支持するのに十分な支持部を提供している。既に述べ
たようＫ、閉鎖歯６６、７６はウエルヘッド２４と閉鎖
ハウジング座に各々６個のグルーピング８２．８８を提
供している。各グルーピング８２．８８は荷重を支持す
るための歯を６個有している。閉鎖歯６６、７６の支持
部面積は支持肩部８０と円錐面１３２との間のそれより
も大きくなっている。歯の数は組立ての際対応するグル
ーピング８２．８８を受け入れる６ケ所の間隙８６、８
７による支持面積の減少を考慮して定められる。

さて、再び第２Ｃ図に戻ると、本体１１０の上方厚肉部
１１４から突出する肩部１１６は内上方に傾斜した円錐
状のカム面１３６を有しており、この円錐状カム面１３
６はその基端から上向きに延出する環状溝１３８を有し
ている。環状溝１３８の上部から環状の垂直シール面１
４０にかけては環状チャンバ１４２が延出しており、垂
直シール面１４０は環状溝１３８からネジ部１１８の下
端にかけて延出している。肩部１１６は、ケーシングハ
ンガ５０がウエルヘッド２４内に取り付けられた後、ウ
エルヘッドハウジング４６の環状の溝６８の下方に位置
される。カム面１３６は溝６８の下端直上に至り延出す
る下側環状端を有している。

ケーシングハンガ５０は肩部１１６に取り付けられるラ
ッチリング１４４を有している。ラッチリング１４４は
溝６８内で拡開されてウエルヘッドハウジング４６に係
止されることによりケーシングハンガ５０をウエルヘッ
ド２４内で保持固定する割りリングでもよい。溝６８は
上向き傾斜壁と下向き傾斜壁の基部となる垂直壁１４６
を有している、ラッチリング１４４は＄６８の上向き傾
斜壁と同じ長さの下向き傾斜面と溝６８の下向き傾斜壁
に平行な上向き傾斜面との基部となる垂直面１４８を有
しており、ラッチリング１４４が拡がると、ラッチリン
グ１４４の垂直１４８が溝６８の垂直壁１４６に当たる
。ラッチリング１４４はさらに肩部１１６の上向きカム
面１３６にカム的に係止される外下方傾斜状の下側カム
面１５２と、環状＃１３８の奥部に嵌入する内向き突出
状の環状突起１５４と、以下で詳述するように、押圧密
封機構１８０とカム的に係合する内上方傾斜状のカムヘ
ッド１５６とを有している。

環状突起１５４がケーシングハンガ５０の溝１３８内に
突入するとケーシングハンガ５０が坑井に通される時の
ラッチリングの溝１３８からの抜けが防止される。ケー
シングハンガ５０を降ろす過程では、ラッチリング１４
４が例えば噴出防止機構内のような小径部をいくつも通
ることが必要である。噴出防止機構４０はしばしば完全
に引っ込んでいないドーナツ型のゴム製シールを有して
おり、このためケーシングハンガ５０はこのようなゴム
製シールを押圧しながら通らねばならない。もしも環状
突起１５４が溝１３８内に突入していなければラッチリ
ング１４４はこのような小径部に引っかかって外面沿い
にひきずられてしまう。このためラッチリング１４４は
溝１３８から引き出され、シール機構２１０に係止され
るまでケーシングハンガ５０に沿って上方へ摺動しうる
ようになる。このことは単に押え機構２１２の作動を妨
げるのみならずシール機構２１０の作動をも妨げること
となる。環状チャンバ１４２は環状溝１３８が環状突起
１５４を受け入れ得るように隙間を提供している。また
その形状は、ラッチリング１４４に上方から荷重が加わ
った場合にこのラッチリング１４４にこのような荷重の
影響を及ぼさない役割を有している。

第２Ｂ図および第２Ｃ図に示すように、押圧密封機構１
８０は回転部材すなわちパッキンナット１８２に対しリ
テーナ１８６を介して回転可能に取り付けられた止り爪
部材１８４を有している。

パッキンナット１８２は下部にビン１８８を備えた輪状
の本体と、上向きに突出する係止部２０２を備えた溝付
上端部１９８とを有している。パッキンナット１８２の
内周にはケーシングハンガ５０の本体１１０の外側に形
成されたネジ部１１８と螺合するネジ部２０４が形成さ
れている。

止り爪部材１８４は輪状の本体２１６を有しており、か
つ、ウエルヘッド２４の内部穴壁６１とケーシングハン
ガ５０の外側の垂直シール面１４０との間を密封するた
めのシール機構２１０と、ラッチリング１４４を動かし
てウエルヘッド２４の溝６８に嵌入させるための押え機
構２１２とを有している。輪状の本体２１６は連続かつ
一体の金属部材からなっており、上部には駆動部２１８
を、中間にはＺ形状部２２０を、そして下部にはカム部
２２２を有している。

上部の駆動部２１８はパッキンナット１８２の下部のビ
ン１８８が回転可能に挿入される控え穴１９０を上方に
有している。リテーナ１８６は控え穴１９０とビン１８
８とに内外の受は溝を有しており、その内部にリテーナ
ローラすなわちボール１９６を備えている。リテーナ１
８６はいかなる荷重も支持せず、かつパッキンナット１
８２から止り爪部材１８４ヘトルクすなわちスラストを
伝えることには利用されない。ベアリング機構２０５は
シール機構２１０の上方に設けられており、控え穴１９
０の底部とビン１８８の下端との間に介在されたベアリ
ングリング２０６，２０８を有している。ベアリングリ
ング２０６，２０８は摩擦係数が小さく、押え機構２１
２とシール機構２１０が相互に摺動可能としている。こ
のためベアリング機構２０５はパッキンナット１８２か
ら止り爪部材１８４へスラストを伝達するのに利用され
る。

ボール１９６は単に止り爪部材１８４をパッキンナット
に対し回転可能に支持している。

押え部材２１２は、ラッチリング１４４のカムヘッド１
５６に係合するべく外上方に傾斜したカム面２２４（第
２Ａ図参照）を有する下部のカム部２２２と、パッキン
ナット１８２から下部のカム部２２２へスラストを伝達
するための上部の駆動部２１８と中間のＺ形状部２２０
とを有している。

シール機構２１０はＺ形状部２２０と以下で第４図に関
連して詳しく説明するエラストメリック３３２と、中間
のＺ形状部２２０を押圧するための上部の駆動部２１８
と下部のカム部２２２とを含んでいる。シール機構２１
０は一次的なメタル対メタルシールと二次的な弾性シー
ルとが組合わされている。一次的なメタル対メタルシー
ルを備えたことにより、弾性シールのような劣化を生じ
ないという利点がある。

押圧密封機構１８０は通し具２００を介してケーシング
ハンガ５０を通じて坑井内に降ろされる。

通し具２００はその本体となるマンドレル２３０と連結
部すなわちスリーブ２４０とスカート部すなわち外側ス
リーブ２５０と、組付はナット２６０とを有している。

マンドレル２３０は海面１８に延出するドリルストリン
グ２３６の下端部に連結するための内ネジ部２３４を備
えたビン端２３２を上部に、同様に内ネジ部を備えたボ
ックス端２３８を下部に有している。ボックス端２３８
は小径環状の溝部２４２を有している。溝部２４２の上
方にはもう一つの小径環状の溝部２４８が設けられてお
り、それにより環状突部２５２が形成されている。上部
のビン端２３２の下方かつ小径の溝部２４８の上方には
溝部２４２、２４８よりもさらに小径のネジ部２５４（
第２Ａ図参照）が設けられている。

連結体すなわちスリーブ２４０には環状突部２５２とボ
ックス端２３８を移動可能にとり囲むよう寸法設定され
た穴２４６が形成されている。環状突部２５２は穴２４
６の内面との間を密封するためのＯリング２６４、２６
６がそれぞれ装着される環状シール溝２５８、２６２を
有している。スリーブ２４０の上端には小径環状の溝部
２４８の表面に摺接する内向の環状フランジ部２６８が
形成されている。またスリーブ２４０の下端にはケーシ
ングハンガ５０の穴２７２に摺接するよう寸法設定され
た小径部２７０が形成されている。この小径部２７０は
、通し具２００と押圧密封機構１８０がウエルヘッド２
４内のケーシングハンガ５０に取り付けられる時にケー
シングハンガ５０の上端部２７６に係止される下向きの
環状肩部２７４を形成している。小径部２７０は、ケー
シングハンガ５０の環状溝１２０に嵌入して通し具２０
０とケーシングハンガ５０とを連結する複数の歯２８２
を有するセグメントすなわちドッグ２８０が摺動挿入さ
れる溝すなわち窓２７８を円周方向間隔を置いて複数有
している。ドッグ２８０は窓２７８の上部内周まわりに
形成された環状溝２８６に挿入される突出部２８４を上
部に有している。窓２７８の上方にはケーシングハンガ
５０の穴２７２との間をシールするためのＯリング２９
２．２９４を装着する複数のシール溝２８８，２９０が
設けられている。スリーブ２４Ｑの外周の上端近傍には
後述する通し具２００の組付けに利用されるスナップリ
ング２９８を装着するためのスナップリング溝２９６が
形成されている。通し具２００にトルクを加えて押圧密
封機構１８０を組み付ける際、図示のように下部のボッ
クス端２３８が下方位置に動かされると、ドッグ２８０
は溝部２４２内に押し戻される。

スカートすなわち外側スリーブ２５０は上部に内向の放
射状部３００を有する略筒状の本体と、中間部３０２と
、過渡部３０４と、下部の作動部３０６とを有している
。これらの各部３００、３０２、３０４および３０６は
互いに隣り合っており、ケーシングハンガ５０の上端部
２７６とスリーブ２４０とマンドレル２３０を入れ予約
にとり囲みうるよう寸法設定されている。下部の作動部
３０６は袋ナット１８２の溝付上端部１９８と噛合する
溝付下端部３０８を有しており、これにより通し具２０
０から押圧密封機構１８０へのトルク伝達が可能となっ
ている。作動部３０６の内径はケーシングハンガ５０の
ネジ部１１８の邪魔にならないよう十分な大きさに設定
されている。

中間部３０２はスリーブ２４０を摺動可能にとり囲んで
おり、後述のように通し具２００を押圧密封機構１８０
とケーシングハンガ５０から取り外す際に、スリーブ２
４０に設けられたスナップリング２９８を受は入れる環
状溝３１０を内側に有している。中間部３０２はまたそ
の外周から環状溝３１０に至り形成された複数のネジ穴
３１２を有しており、それにより、通し具２００をもう
一つのケーシングハンガに再セットする間にスナップリ
ング２９８が環状溝３１０から外れてしまわないようボ
ルト（図示しない）を環状溝３１０にネジ込むことがで
きる。スナップリング２９８はボルトの端部があたるカ
ム面３１６を上部に有している。スリーブ２４０が外側
スリーブ２５０とマンドレル３０とにより形成された上
方の環状部に一旦入ってしまえばスリーブ２４０はスナ
ップリング２９８を環状溝３１０に入れ込まないかぎり
取り外すことができない。このように、通し具２００の
再セットに際してスリーブ２４０を取り外すには、ボル
トをネジ穴３１２にネジ込んで環状溝３１０を塞ぎ、ス
ナップリング２９８が環状溝３１０に入って係止されな
いようにする。それによって、スリーブ２４０は肩部２
６９が環状突部２５２により係止されるまでマンドレル
２３０沿いに降ろされ、他のケーシングハンガとの連結
に供されることができる。

過渡部３０４は作動部３０６と中間部３０２との間に設
けられて径の変化を補償しており、セメントが外側スリ
ーブ２５０を通って上側環状部１３４に戻り込むことが
できるよう、過渡部３０４には流通口３１８が設けられ
ている。

上部の放射状部３００の環状内周面には溝が設けられて
おり、マンドレル２３０とのスプライン結合部３２０を
形成してトルク伝達可能としている。

第２Ａ図、第２Ｂ図において、組付はナット２６０の内
周にはマンドレル２３０の小径ネジ部２５４のネジ２３
５と部分３２２で螺合するネジ３２４が形成されている
。組付はナット２６０の下端面は外側スリーブ２５０の
上端面に当接して外側スリーブ２５０をマンドレル２３
０に固定している。

作業の際、袋ナット１８２を単にケーシングハンガ５０
の上部のネジ部に部分的に螺合させればマンドレル２３
０をケーシングハンガ５０の通し位置に取り付けること
かできる。通し位置では、環状突部２５２が、スリーブ
２４０の環状フランジ部２６８により形成された肩部２
６９にあたった状態となる。ボックス端２３８の筒状表
面はドッグ２８０の内側部に当接し、それにより歯２８
２はケーシングハンガ５０の環状溝１２０に向けて付勢
され、通し具２００とケーシングハンガ５０とがドリル
ストリングにつけられて坑井内を降ろされる時のそれら
の離脱が防止される。通し具２００の通し位置は図示し
ない。

ケーシングハンガ５０の肩リング１２８がウエルヘッド
２４内の閉鎖ハウジング座７０の支持肩部８０に載せら
れると外側ケーシング４４が深穴４２内位置でセメント
込めされる。セメント込め作業が完了した後通し具２０
０が回転されてトルクが密封機構１８０に伝達され、押
圧密封機構１８０は第２Ｂ図および第２Ｃ図に示した押
圧位置へ動かされる。海面１８においてドリルストリン
グ２３６を回転させるとマンドレル２３０が回転され、
さらにスプライン結合部３２０を介して外側スリーブ２
５０が回転される。外側スリーブ２５０のトルクはさら
に袋ナット１８２の係止部２０２と外側スリーブ２５０
の溝付下端部３０８との連結部を介してパッキンナット
１８２に伝達される。袋ナット１８２により押圧密封機
構１８０に軸方向の負荷がかかり、押し機構２１２のカ
ム部２２２が移動してラッチリング１４４のカムヘッド
１５６に係合する。このようなカム係合によりラッチリ
ング１４４はウエルヘッド２４の溝６８に向けて拡開し
、ウエルヘッドハウジング４６を係止して第２図に示す
ようにケーシングハンガ５０をウエルヘッド２４内で押
圧固定する。ここで押圧密封機構１８０はまだ上側環状
部１３４と下側環状部１３０との間の密封作用を発揮し
ていない。ラッチリング１４４の作動に要されるのは所
定のカム負荷のみであり、従って所定の収縮抗張力を有
している。シール機構２１０の断面構造は、押し機構２
１２によるラッチリング１４４の作動およびカム係合に
よって早期には圧縮されないことを確実にしうるような
設計になっている。シール機構２１０を圧縮するに要す
る荷重はラッチリング１４４を拡張作動させるに要する
荷重よりも十分大きくなっている。押圧密封機構１８０
が作動するとマンドレル２３０は外側スリーブ２５０と
ともに下降し、このようなマンドレル２３０の下降によ
りドッグ２８０が解放される。

通しおよび押圧位置と密封位置に関するシール機構２１
０の説明については第４図および第４Ａ図をそれぞれ参
照されたい。シール機構２１０は金属製のＺ形状部２２
０と上下各々のエラストマー材からなる弾性部材３３０
、３３２とこれらＺ形状部２２０と弾性部材３３０、３
３２を圧縮するための上側駆動部２１８と下側カム部２
２２とを有している。環状金属製のＺ形状部２２０は同
じく環状金属製の連結リング３４０、３４２によって相
互に連結された複数の環状リンク３３４、３３６および
３３８を有しており、これらの上部は金属製の連結リン
グ３４４を介して駆動部２１８に、下部は金属製の連結
リング３４６を介してカム部２２２に連結されている。

環状リンク３３４、３３６および３３８は連結リング３
４０、３４２、３４４および３４６とともに、下側のカ
ム部２２と上側の駆動部２１８の間の上下にわたる確動
連結リンクを提供している。

このような確動連結リンクによって、環状リンク３３４
、３３６および３３８はシール機構２１０と押え機構２
１２がウエルヘッド２４から戻って非係合状態となると
、ウエルヘッド２４およびケーシングハンガ５０に対し
より傾いた非係合位置に動く。またこのような確動連結
リンクは駆動部２１８からカム部２２２に至る金属的な
連結を提供し、このため、非係合時においてカム部２２
２に対し積極的な上向き負荷を加えることができる。

このような戻りのためにはならないが、連結リング３４
０、３４２、３４４および３４６はなくともよい。

駆動部２１８とカム部２２２とに各々隣り合う連結リン
グ３４４、３４６の長さは、環状リンク３３４、３３８
のシール係合を確実なものとするため最小でなくてはな
らない。もしも連結リング３４４、３４６が短かすぎる
と屈曲が不十分となって環状リンク３３４、３３８がそ
れぞれ内部内壁６１、垂直シール面１４０に接触できな
い。駆動部２１８とカム部２２２は連結リング３４４、
３４６に比較してサイズが大きいため、これらの各部２
１８，２２２の部分はがっしりして環状リンク３３４、
３３８がシール係合しうるほどには屈曲しない。このた
め、環状リンク３３４、３３８がこのような屈曲を実質
上行なうこととなる。連結リング３４０、３４２、３４
４および３４６は金属製のＺ形状部２２０全体を通じて
局所点な高応力接点を提供する。

金属製のＺ形状部２２０は例えば３１６ステンレスのよ
うな非常に柔軟性の有る延性鋼により形成される。この
ような金属はほぼ２８１２Ｋｇ／ｃｍ２（４０，０００
ｐｓｉ）の降伏値を有しており、この値はウエルヘッド
２４およびケーシングハンガ５０の構成材料の降伏値約
５９７６Ｋｇ／ｃｍ２（８５，０００ｐｓｉ）の半分以
下である。金属製のＺ形状部２２０はシール係合すると
塑性変形するがウエルヘッド２４の内部穴壁６１と外側
ケーシングハンガ５０の垂直シール面１４０とは弾性変
形する傾向にある。

内部穴壁６１と垂直シール面１４０とにいかなる欠損が
あろうともＺ形状部２２０の構成金属はその延性により
上記欠損部の凸部に沿って変形しもしくは凹部に入り込
むので高圧のメタル対メタルシールが得られる。このよ
うに、金属製のＺ形状部２２０は内部穴壁６１と垂直シ
ール面１４０のそれぞれに噛み込んでシール接触を行な
う。

上部、中間および下部の環状リンク３３４、３３６およ
び３３８は各々菱形の断面形状を有している。

これらの環状リンク３３４、３３６および３３８の断面
形状はほぼ同一であって、以下環状リンク３３６に関し
てのみ説明し、環状リンク３３４、３３８の説明は省く
。環状リンク３３６はほぼ平行な上部環状面３４８と下
部環状面３５０とを有しており、上部環状面３４８およ
び下部環状面３５０は互いにほぼ平行な上向きの外部環
状面３５２と下向きの内部環状面３５４をそれぞれ有し
ており、外部環状面３５２の半径方向外側および内部環
状面３５４の半径方向内側には、互いにほぼ平行な外側
環状シール接触リム３５８および内側環状シール接触リ
ム３５６がそれぞれ形成されている。

環状リンク３３４、３３８も同様な対応する上、下部環
状面と外、内部環状面と、外、内部環状シール接触リム
とを有している。

押圧位置において、環状リンク３３４、３３６および３
３８のシール接触リムはウエルヘッドハウジング４６の
内部内壁６１とケーシングハンガ５０の垂直シール面１
４０とにほぼ平行に変形する。上部の連結リング３４４
は上部の駆動部２１８の下端３６４から上部の環状リン
ク３３４に至り延出して環状のチャネル３６６を形成し
ている。

金属製の連結リング３４０は上部の環状リンク３３４の
下面３３７から中間の環状リンク３３６の上部環状面３
４８に至り延出して環状のチャネル３６８を形成してお
り、金属製の連結リング３４２は中間の環状リンク３３
６の下部環状面３５０から下部の環状リンク３３８の上
面３３９に至り延出して環状のチャネル３７０を形成し
ている。下部の連結リング３４６は下部の環状リンク３
３８の下面３４１から下部のカム部２２２の上端３７２
に至り延出して環状のチャネル３７４を形成している。

近接する突部間のこれらのチャネル３６６、３６８、３
７０および３７４はＺ形状部２２０が所定の部位すなわ
ち連結リング３４０、３４２、３４４および３４６位置
において屈曲する助けとなっている。駆動部２１８の下
端３６４は上部の環状リンク３３４の上面３３５にほぼ
平行となっており、カム部２２２の上端３７２は下部の
環状リンク３３８の下面３４１にほぼ平行となっている
。通しおよび押圧位置において、外側および内側のシー
ル接触リムは上部の駆動部２１８および下部のカム部２
２２のそれぞれの内外径と同様な径を有している。

上部および下部の弾性部材３３０、３３２は、環状リン
ク３３４、３３６および３３８により形成された環状の
溝３７６、３７８と同一形状に成形されており、環状リ
ンク３３４、３３６、３３８に接着されている。上部お
よび下部の弾性部材３３０、３３２はシール位置におい
て内部穴壁６１および垂直シール面１４０に密接するた
めの外側環状垂直シール面３８０と内側環状垂直シール
面３８２をそれぞれ有している。外側および内側の環状
垂直シール面３８０、３８２により形成された上部およ
び下部の環状突部は圧縮時に変形して弾性部材３３０、
３３２をシール位置となすべく付形されている。弾性部
材３３０、３３２はまた、環状リンク３３４、３３６、
３３８の間においても所定の変形をなしうるよう付形さ
れている。弾性部材３３０、３３２の断面形状はほぼ同
一であるが、内側の弾性部材３３２を外側の弾性部材３
３０よりもさらにトリミングして環状リンク３３４、３
３６、３３８に先立つ弾性部材３３０、３３２の早期の
突出を防ぐことによりウエルヘッド２４の内部穴壁６１
およびケーシングハンガ５０の垂直シール面１４０に対
する非突出シールを果たすことができる。

シール機構２１０は少なくと本３本のリンクを有するの
が好ましく、このような数に設定することにより弾性部
材３３０、３３２の各側に関して非突出リンクを提供す
ることができる。また、３本の環状リンク３３４、３３
６および３３８は対称な設計とすることができる。しか
しながらシール機構２１０は１本もしくはそれ以上のリ
ンクを有するものであってもよく、かつ複数の弾性部材
を保持する一連のリンクを有するものであってもよい。

駆動部２１８の下端３６４と上端３７２および下部のカ
ム部２２２はそれぞれ、例えば上記実施例で示した環状
リンク３３４、３３８のような隣り合うリンクと同一方
向のテーバを有するのが好ましい。

環状リンク３３４、３３６、３３８の断面を菱形に形成
したことによって、これらの中央部は非常に強固となっ
ている。環状リンク３３４、３３６、３３８の端部の断
面積縮小部は、連結リング３４０、３４２．３４４、３
６６に近接する部位のような屈曲部となる。環状リンク
３３４、３３６、３３８が中央部で屈曲することは望ま
しくない。しかしながら、図示のように特に断面形状を
菱形としたのは単にこのような形状に加工することが容
易だからである。環状リンク３３４、３３６、３３８は
連続突面状すなわち楕円状に形成してもよい。

このような形状はフラストコイノディック（ｆｒｕｓｔ
ｏｅｏｎｏｉｄｉｃ）と称され、中央に突部が形成され
る。環状リンク３３４、３３６、３３８の断面がもしも
同厚であったならば、これらはその中央部で屈曲しがち
なものとなる。屈曲点をリム位置にコントロールして所
定の塑性変形が行なわれるようにするためおよび環状リ
ンク３３４、３３６、３３８の中央部における変形を確
実になくするため環状リンク３３４、３３６、３３８の
中央部を厚肉とすることが好ましいが、環状リンク３３
４、３３６、３３８は、フラストコノディックリングよ
りも多少断面厚が均等なフラストコニカル（ｆｒｕｓｔ
ｏｃｏｎｉｃａｌ）金属リングであってもよい。

第４図および第４Ａ図において、シール機構２１０は第
４Ａ図ではシール位置にあり、押え機構２１２がラッチ
リング１４４に対する移動限に達しかつパッキンナット
１８２がケーシングハンガ５０のネジ部１１８により下
降動を続けるとシール機構２１０が圧縮される。

メタル対メタルのシール機構２１０は下部から上部に至
り一連に動かされる。言い代えれば、まず最下部の環状
リンク３３８がシール機構２１０を圧縮しつつ曲がって
内部穴壁６１と垂直シール面１４０に最初にシール接触
し始める。このような一連の動きは、上部の環状リンク
３３４、３３６が下部の環状リンク３３８より以前にシ
ール接触した場合において上部の環状リンク３３４、３
３６が内部穴壁６１および垂直シール面１４０をひきず
って下降してしまうことを防止するので好ましいもので
ある。また上部の環状リンク３３４に加わる力がバラン
スしていることが好ましい。

弾性部材３３０、３３２は初期シールを提供する。弾性
部材３３０、３３２は環状リンク３３４、３３６、３３
８のりムよりも以前に内部穴壁６１および垂直シール面
１４０に接触する。シール機構２１０に僅かな例えば２
１１Ｋｇ／ｃｍ２（３，０００ｐｓｉ）程度の初期圧縮
が加わった時、弾性部材３３０、３３２の上記リムを越
えた突出は起こらない。環状リンク３３４、３３６、３
３８は弾性部材３３０、３３２をバックアップする非突
出機構と弾性部材３３０の保持機構としての役割を果た
す。このように、環状リンク３３４、３３６、３３８の
リムは弾性部材３３０、３３２が近接するリムを越えて
突出する以前に内部穴壁６１および垂直シール面１４０
に接触することが望ましい。リムと内部穴壁６１および
垂直シール面１４０との間のいかなる弾性部材の介在も
環状リンク３３４、３３６、３３８のシール係合に悪影
響を及ばずこととなるので、このようなリムを越えた突
出がリムのシール接触に先立って行なわれることは望ま
しくない。

以上の説明のように、弾性部材３３０、３３２を構成す
るエラストマー材の対積は、リムが弾性部材３３０、３
３２のいがなる突−出にも先立って内部穴壁６０および
垂直シール面１４１に接触するよう予め計算により設定
される。

環状リンク３３４、３３６、３３８は、１４１〜２１１
Ｋｇ／ｃｍ２（２０００〜３０００ｐｓｉ）の僅かな圧
縮力で変形してシール係合しうる程度に十分な薄さに設
計されている。連結リング３４０、３４２、３４６は環
状のＺ形状部２２０に応力集中点すなわち弱部を形成し
てＺ形状部２２０の屈曲を所定の位置で行なわせること
によりＺ形状部２２０の内側リムおよび外側リムを内部
穴壁６１および垂直シール面１４０に対し適正にシール
係合させる。

作動が完了すると、リムは内部穴壁６１および垂直シー
ル面１４０に噛み込んで内部穴壁６１と垂直シール面１
４０との間にメタル対メタルシールを形成し、これによ
り上側環状部１３４を下側環状部から密封することがで
きる。シール機構２１０は内部穴壁６１と垂直シール面
１４０との間にいかなる流路すなわち漏出路の形成も確
実に起こらないよう設計されている。

シール位置において、下部の環状リンク３３８は連結リ
ング３４６の部位で屈曲し、下部の環状リンク３３８の
外面３４３は下方へ動いて下部のカム部２２２の上端３
７２に係止される。カム部２２２の上端３７２は傾斜状
をなしており、これにより下部の環状リンク３３８の初
期変位角度が与えられる。また上端３７２によって環状
リンク３３８は水平には絶対ならず、シール機構２１０
の取り外し時における環状リンク３３８の非係合を防止
できる。駆動部２１８の下端３６４が下方に動くと、上
部の環状リンク３３４が連結リング３４４の部位で屈曲
し、上部環状リンク３３４の内面３３３は下端３６４が
Ｚ形状部２２０を押すと同時に下端３６４を係止する。

弾性部材３３０、３３２は環状リンク３３４、３３６、
３３８の間で圧縮されて内部穴壁６１と垂直シール面１
４０とに密着する。環状リンク３３４、３３６、３３８
の内側リムは外側ケーシングハンガ５０の垂直シール面
１４０に対し点３８０、３８２、３８３で環状にシール
接触し、環状リンク３３４、３３６、３３８の外側リム
はウエルヘッド２４の内部穴壁６１に対し点３８６、３
８８、３９０で環状にシール接触する。シール機構２１
０はこのように６ケ所で環状のメタル対メタルシール接
触を行なうことができる。内側リムおよび外側リムがシ
ール接触することによって、環状リンク３３４、３３６
、３３８は弾性部材３３０、３３２に関する突出防止リ
ングとなる。弾性部材３３０、３３２はメタルシールに
対するバックアップシールとしての役割を果たす。

環状リンク３３４、３３６、３３８は傾斜位置からさら
に水平位置に向けて動くと、環状リンク３３４、３３６
、３３８の各端部すなわち内側および外側の各々のリム
が動いて内部穴壁６１および垂直シール面１４０に係合
する。これは環状リンク３３４、３３６、３３８が水平
になることを意図するものではなく、肝要なことは、環
状リンク３３４、３３６、３３８の内側リムおよび外側
リムがウエルヘッド２４の内部穴壁６１とケーシングハ
ンガ５０の垂直シール面１４０との間で付勢されること
である。各環状リンクの内側リムおよび外側リムは、他
の押圧負荷からの反力を受ける。例えば環状リンク３３
６の内側環状シール接触リム３５６はケーシングハンガ
５０の垂直シール面１４０に圧接し、このような接触に
よって外側環状シール接触リム３５８に反力を生じさせ
、これをウエルヘッド２４の内部穴壁６１に向けて移動
させる。各環状リンクがもしも相対するりムを有してい
ないならば、これらの環状リンクは、内部穴壁６１もし
くは垂直シール面１４０のいずれかにシール係合すると
いうよりもむしろそれらの側面が隣り合う環状リンクに
当たるまで下降し続けることになるであろう。このよう
な内側リムおよび外側リムの圧接は環状リンクの中央部
における座屈すなわち屈曲の防止を必要とする。これゆ
え、環状リンクの中央部を断面菱形として強固とし、座
屈を生じないようにする必要がある。さらに、環状リン
ク３３４、３３６、３３８が水平になることを可能とし
たならば、ウエルヘッド２４の内径とケーシングハンガ
５０の外径との間の寸法許容差は厳しいものとなってし
まう。また、環状リンク３３４、３３６、３３８が水平
でなく角度を有していることにより、シール機構２１０
取り外しの際のＺ形状部２２０の解放が容易となってい
る。駆動部２１８の下端３６４と下側カム部２２２の上
端３７２は傾斜状をなしており、それぞれ環状リンク３
３４および３３８が水平になることを防止している。

環状リンク３３４、３３６、３３８のリムがウエルヘッ
ド２４の内部穴壁６１とケーシングハンガ５０の垂直シ
ール面１４０に十分係合して上側環状部１３４に油圧を
加えることが可能となれば弾性部材３３０、３３２は不
要−となることを理解されたい。このように環状リンク
３３４、３３６および３３８の間に間隙がある場合でも
或る用途においては弾性部材３３０、３３２はなくとも
よい。また、このような弾性部材３３０、３３２は、環
状リンク３３４、３３６、３３８の所定量の変位を許容
しつるスペーサに置き換えうろことを理解されたい。さ
らに、本発明において、弾性部材３３０、３３２はエラ
ストマー材料に限らず他の弾性材例えばデュボン社によ
り製造されるオールグラファイト製のパッキング材料で
あるグラフォイル（Ｇｒａｆｏｉｌ）により形成しても
よい。グラフォイルは特に耐火性が望まれる用途に使用
される。

このグラフォイルはイギリス国エセックス、グレート・
ランモウのエフ・ダブリエ・ラッセル（Ｆ．Ｗ．Ｒｕｓ
ｓｅｌ）（プレシジョン・プロダクツ・リミテッド（Ｐ
ｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｌｔｄ．））「
グラフォイル−リボン−バック、ポンプおよびバルブ用
ユニバーサル・フレキシブルグラファイトパッキング」
と称する文献およびアメリカ合衆国イリノイ、モートン
・グループのクレーン・パッキングのカンパニ（Ｃｒａ
ｎｅ　Ｐｓｃｋｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ）による「グラ
フォイル・ブランド・パッキング」と称する文献に記載
されており、これらの文献を参考として利用する。

また、もしもメタル対メタルシールが望ましくなければ
チャネル３６８．３７０および３７４にエラストマー材
料を充填して内部穴壁６１と垂直シール面１４０に対し
、上記実施例で述べたように一次メタル対メタルシール
を行なうのではなく一次エラストメリックシールを行な
うことができることを理解されたい。もしも弾性部材３
３０゜３５が一次シールであるならば環状リンク３３４
、３３６、３３８は弾性部材３３０、３３２の一次バッ
クアップとなり、弾性部材３３０、３３２のための、エ
ネルギーを与えられ九バックアップリングとなる。この
ような場合、バックアップシールは正しい位置からずり
落ちないであろう。

この発明は１０５５Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｌ
）の作動圧用に設計されており、従って、シール機構２
１０に１４０６Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の
圧縮を加えてシール機構２１０が予想される作動圧以上
のエネルギーを予め与えておくことがこの発明の目的で
ある。

１４０６Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の圧縮を
行なうためシール機構２１０はトルクと油圧により作動
される。初めに、約１３８３Ｋｇｍ（１０，０００ｆｔ
−１ｂｓ）の初期トルクが海面１８においてドリルスト
リング２３６に加えられる。このトルクによりドリルス
トリング２３６が回転して通し具２００にトルクが伝達
され、それによりシール機構２１０にスラストが加わる
。特に、ドリルストリング２３６はマンドレル２３０を
回転させ、このマンドレル２３０はスプライン連結部３
２０を介して外側スリーブ２５０を順次回転させる。外
側スリーブ２５０はラッグすなわち溝付上端部１９８お
よび溝付下端部３０８の連結部を介してパッキンナット
１８２を駆動する。パッキンナット１８２はベアリング
機構２０５を介してスラストを伝達することにより駆動
部２１８を押圧する。押え機構２１２は押圧位置に動い
てラッチリング１４４に対する下降限に予め達している
のでシール機構２１０、より詳しくはＺ形状部２２０は
駆動部２１８と下側のカム部２２２との間で圧縮される
。このようなトルクによって約６８，０４０Ｋｇ（１５
０，０００ｌｂｓ）の荷重が軸方向に加わる。

Ｚ形状部２２０は駆動部２１８と下側のカム部２２２と
の間で圧縮されるので、環状リンク３３４、３３６、３
３８がより水平位置へと動くにつれ弾性部材３３０、３
３２は環状リンク３３４、３３６、３３８の間で圧縮さ
れる。このような圧縮が行なわれると、弾性部材３３０
、３３２は、環状リンク３３４、３３６、３３８の間に
これらを収容すべく形成されたチャネル内に充満し始め
る。弾性部材３３０、３３２のエラストマー材料の量は
、環状リンク３３４、３３６、３３８がより水平位置に
動くにつれてこれらがウエルヘッド２４の内部穴壁６１
およびケーシングハンガ５０の垂直シール面により十分
な接触を行なって弾性部材３３０、３３２の突出を防止
する金属製突出防止機構の機能を果たしうるよう予め設
定されている。特に、内側の環状接触部３８２、３８４
は内側の弾性部材３３２の突出を防止し、環状接触部３
８６、３８８、は外側の弾性部材３３０の突出を防止す
る。このように、突出防止シールは弾性部材３３０、３
３２、がそれらに近接する環状接触部を越えて突出可能
となる以前に環状リンク３３４、３３６、３３８によっ
て最初に形成される。弾性部材３３０、３３２は適正な
体積および形状のエラストマー材料を有して、シール機
構２１０が圧縮された場合に弾性部材３３０、３３２が
環状接触部３８２、３８４、３８６および３８８を越え
る以前に金属による突出防止シールが形成されることが
肝要である。

特に初期トルクを加える目的は弾性部材３３０、３３２
をセットしてバックシールを形成することであって、ウ
エルヘッド２４の内部穴壁６１とケーシングハンガ５０
の垂直シール面１４０との間にメタル対メタルシールを
形成することではない。

ライザストリング、噴出防止スタックおよびドリルスト
リングそれ自体の内部における摩擦損失さらには例えば
ネジ部１１８におけるようなさまざまなネジ負荷のため
、初期トルクではシール機構２１０を完全にメタル対メ
タルシールさせることはできない。またこのような摩擦
損失はドリルストリング２３６を介してシール機構２１
０に加えうる圧縮荷重を制限している。

シール機構２１０に所望の圧縮を行なわせるためには油
圧がトルクに組合わされ、それによってシール機構２１
０のメタル対メタルシールが可能となる。第４Ａ図にお
いて概略を示した噴出防止機構４０は上側環状部１３４
に連通するキル管路３８を下方に備えたパイプラム３４
を有している。

キル管路３８は通常最下位置のパイプラムの下方に配置
される。もしもある理由によりチョーク管路３６が噴出
防止機構４０の最下部に位置されているならば油圧はチ
ョーク管路３６を通じて加えられる。

キル管路３８を通じて上側環状部１３４に圧力を加える
に際しては上側環状部１３４を密封しておく必要がある
。第２Ａ図にはキル管路３８がパイプラム３４と同一面
内に位置している状態を示したが実際には９０°の角度
をなして製作される。

このような場合、パイプラム３４は閉じられてドリルス
トリング２３６をシールし、上記のようにマンドレル２
３０とスリーブ２４０との間はＯリング２６４、２６６
によりシールされ、スリーブ２４０とケーシングハンガ
５０の穴２７２の内周面との間はＯリング２９２．２９
４によりシールされ、シール機構２１０が上側環状部１
３４を横切る初期シールを提供する。がくしてキル管路
３８を通じて上側環状部１３４に油圧を加えることが可
能となる。

例えばドリルストリング２３６のようなドリルストリン
グにトルクを加えることによって生ずる螺旋効果圧よっ
て、通常、最大１３８３Ｋｇｍ（１０，０００ｆｔ−１
ｂｓ）のトルクを水中のドリルストリングを介して伝達
可能になると考えられる。

この発明においては、ドリルストリング２３６に１３８
３Ｋｇｍ（１０，０００ｆｔ−ｐｓｉ）のトルクが加わ
れば１４１〜２１１Ｋｇ／ｃｍ２（２０００〜３０００
ｐｓｉ）の油圧に耐えうるシールが上側環状部１３４を
横切って形成される。このような比較的低い圧力シール
によって、上側環状部１３４を加圧するとシール機構２
１０がさらに圧縮されて上側環状部１３４に関するシー
ル係合が強化され、さらに大きな油圧に耐えうるように
なる。環状リンク３３４、３３６、３３８を有する金属
環状のＺ形状部２２０は、その環状リンク３３４、３３
６、３３８が、１３８３Ｋｇｍ（１００００ｆｔ−１ｂ
ｓ）のトルクが加えられた際に１４１〜２１１Ｋｇ／ｃ
ｍ２（２０００〜３０００ｐｓｉ）の油圧に耐えうるメ
タル対メタルシールを弾性部材３３０、３３２と共同し
て十分形成しうる程度に薄く設計されている。

シール機構２１０に加わる圧力の作用範囲は通し具のシ
ール部すなわちＯリング２６４の径からドリルストリン
グ２３６の径を引いた部分の範囲にシール機構２１０の
環状シール部を加えた範囲である。環状シール部の面積
はウエルヘッドとケーシングハンガのサイズにより決ま
るので、加える圧力の設定に際しては専らＯリング２６
４とドリルストリング２３６の加圧範囲の差が変化させ
られる。このように、加圧範囲の差を変化させることに
よってシール機構２１０に所定の圧縮力が加わるように
することができる。上記の径の差は例えば１２７〜２５
４ｍｍ（５〜１０インチ）の範囲で変化させることがで
きる。

油圧を加えることによって、フエルヘッドシステムの各
機構の耐圧設計限度を越えることなく１４０６Ｋｇ／ｃ
ｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の圧力をシール機構２１０
に加えうる軸方向の負荷が提供できるという優れた作用
がもたらされる。油圧が加わった後にパッキンナット１
８２にトルクも加えるとパッキンナット１８２は油圧に
よるシール機構２１０の下降に伴なって下降し、油圧が
解除された時にシール機構２１０が弛緩してしまうのを
防止する。

ドリルストリング２３６に高トルク例えば１３８３Ｋｇ
ｍ（１０，０００１ｂｓ）のトルクを加えておくことに
よって、パッキンナット１８２がシール機構２１０の下
降動を妨げることなく追従して移動するようになすこと
が肝要である。このような工程はパッキンナット１８２
が十分回されてシール機構２１０に１４０６Ｋｇ／ｃｍ
２（２０，０００ｐｓｉ）の圧縮力が加わるまで油圧を
徐々に連続的に増加させることにより繰り返し行なわれ
る。

通し具２００は押圧密封機構１８０にトルクを加える機
能と、押圧密封機構１８０に油圧を加える際の補助をす
る機能とを兼ね備えた装置である。

通し具２００を介して押圧密封機構１８０にトルクを伝
達するためにドリルストリング２３６を回転させると、
ウエルヘッド２４とケーシングハンガ５０との間の上側
環状部１３４におけるシール機構２１０の初期シール係
合が行なわれ、これにより上側環状部１３４に油圧を加
えてシール機構２１０をさらに圧縮することができる。

キル管路３８を通じて上側環状部１３４内の油圧が徐々
に連続的に高まるにつれて、シール機構２１０はさらに
圧縮されてウエルヘッド２４の内部穴壁６１とケーシン
グハンガ５０の垂直シール面１４０とに対しより強くシ
ール係合される。またこのようにシール係合度が増すに
つれ、シール機構２１０は同等な大きさで環状部に加わ
る圧力に対するシール性が与えられる。このように、キ
ル管路３８を通じての油圧は、シール機構２１０が約１
４０６Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の圧縮力を
受けるようになるまで徐々に高められる。キル管路３８
を通じて上側環状部１３４に加えられる油圧はシステム
の設計圧力限を越えるものであってはならない。

全てのシステムは運転時に越えることがないような標準
的な作動圧を有している。本発明のシステムは１０５５
Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）の作動圧用に設計
されており、従って、シール機構２１０を完全に動かす
ための上側環状部１３４内の油圧は１４０６Ｋｇ／ｃｍ
２（２０，０００ｐｓｉ）が望ましいが、１０５５Ｋｇ
／ｃｍ２（１５，０００ｐｓｉ）を越えることができな
い。本発明は１０５５Ｋｇ／ｃｍ２（１５，０００ｐｓ
ｉ）を越える油圧なくしてシール機構２１０に１４０６
Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の圧縮力を加える
ことができる。

上側環状部１３４内の油圧が徐々に高まってシール機構
２１０に１４０６Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）
の圧力が加わると、ドリルストリング２３６に加えられ
てスリーブ２５０に伝達される。１３８３Ｋｇｍ（１０
，ＯＯＯｆｔ−１ｂｓ）のトルクによってパッキンナッ
ト１８２はネジ部２０４を通じて上側環状部１３４内を
シール機構２１０を伴なって下降する。キル管路３８を
通じて上側環状部１３４内の油圧が解除されると、パッ
キンナット１８２は、そのケーシングハンガ５０のネジ
部２０４との螺合によって、シール機構２１０に加えら
れた１４０６Ｋｇ／ｃｍ２（２０，０００ｐｓｉ）の圧
力の解除を防止する。

弾性部材３３０，３３２はドリルストリング２３６によ
り初期トルクが加えられた後シール接触を行なうことが
必要である。もしも弾性部材３３０、３３２がシール接
触しないと、キル管路３８を通じて油圧を加えた際に、
シール機構２１０を過って下側環状部１３０側に油圧が
抜けてしまう。しかしながら、弾性部材３３０、３３２
によるシールは、キル管路３８を通じての油圧の増加分
例えば３５Ｋｇ／ｃｍ２（５００ｐｓｉ）程度の圧力に
対しシールしうるものでありさえすればよい。初期シー
ルが行なわれた後さらに油圧を高めてＺ形状部２２０お
よび弾性部材３３０、３３２を加圧すると内部穴壁６１
および垂直シール面１４０に対するメタル対メタルシー
ルおよびエラストメリックシール接触がさらに強まる。

以上のようなシール作動機構は、従来の機構よりも簡単
化されている。従来の作動機構はドリルストリングを通
じて押し下げられて内部のピストン機構を作動させるも
のでおり、ピストン機構を通じて圧力を加えるためにド
リルストリングの穴の端部がダート部材により密封され
、次にピストン機構を通じて圧力がシールに加えられる
。このような従来の作動機構をこの発明に利用すること
も可能であるが、この発明の構成は従来技術に勝る大き
な利点を有している。

噴出防止機構のパイプラム３４が閉じた後にドリルスト
リング２３６に加える初期トルクを増加させることが必
要であり、パイプラム３４とドリルストリング２３６と
の間のゴム接触はメタル対メタル接触ほど摩擦損失を生
じないが、いくつかの付加的な摩擦損失を生ずる。この
ため、可能とあらば、このような摩擦損失を補うべく初
期トルクに加えて付加的なトルクをドリルストリング２
３６に加えることも可能である。しかしながら、ドリル
ストリング２３６は閉状態ではパイプラム３４と共に回
転することとなる。ライザとドリルストリング２３６と
の間の環状部に入った坑井流体は噴出防止機構４０が閉
ざされるとパイプラム３４とドリルストリング２３６と
の間に移される。このため、１３８３Ｋｇｍ（１０，０
００ｆｔ−１ｂＳ）のトルクは実質的に減少しないもの
と考えられる。

もしも特殊な用途のためパイプラム３４とドリルストリ
ング２３６との間の摩擦を減ぜねばならない場合には、
図示しない特別なパイプジョイントをドリルストリング
２３６に連結し、パイプラム３４に回転部材を有する固
定筒状部を係合させて回転部材を通じてパイプラム３４
からのトルクを伝達しうるようにすることができる。こ
のような特別なパイプジョイントでは、固定部と回転部
との間に、流体の漏れを防止するだめの回転シール部が
設けられる。

第５Ａ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図には、４０６．４ｍ
ｍ（１６インチ）のケーシングハンガ４２０と、３３９
．７ｍｍ（１３３／８インチ）のケーシングハンガ５０
と、２４４．５ｍｍ（９５／８インチ）のケーシングハ
ンガ４００と、１７７．８ｍｍ（７インチ）のケーシン
グハンガ４１０とが完全に組付けられた状態が示されて
いる。第５Ｂ図においてケーシングハンガ５０は押圧密
封位置に位置しており、この位置は第１図〜第４図に関
し説明した押圧密封機構１８０の動かされる押圧密封位
置に対応する。

２４４．５ｍｍ（９５／８インチ）のケーシングハンガ
４００はケーシングハンガ５０の上端４０２で支持され
ている。ケーシングハンガ４００はまたケーシングハン
ガ５０の押圧密封機構１８０に相当する押圧密封機構４
０４を有している。１７７．８ｍｍ（７インチ）のケー
シングハンガ４１０は２４４．５ｍｍ（９５／８インチ
）のケーシングハンガ４００の上端４１２で支持されて
いる。ケーシングハンガ４１０は押圧密封機構１８０に
相当する押圧密封機構４１４を有している。第５Ａ図、
第５Ｂ図にはウエルヘッド２４の係止溝すなわちケーシ
ングハンガ５０用の溝６８、ケーシングハンガ４００用
の溝４０６およびケーシングハンガ４１０用の溝４１６
が示されている。

ケーシングハンガ４００および４１０はケーシングハン
ガ５０用の肩リング１２８のような肩リングを必要とし
ない。ケーシングハンガ４００および４１０が支持する
荷重は小さいので、ケーシングハンガ５０に必要とされ
るような接触支持面積はケーシングハンガ４００および
４１０には必要とされない。ケーシングハンガ５０には
、ケーシングハンガ４００、４１０には必要とされない
１００％の接触面が要求される。さらに、ケーシングハ
ンガ４００、４１０の肩部は角状であり、支持側のケー
シングハンガの上部に均等に張り出している。

第５Ｃ図には着脱自在のケーシングハンガ支持座機構す
なわち第２Ｃ図に示した閉鎖ハウジング座７０の別例が
示されている。第５Ｃ図において、閉鎖ハウジング座４
２０は穴６０内を降ろされてウエルヘッド２４の閉鎖歯
６６に連結される。

５０８ｍｍ（２０インチ）のケーシング（コンダクタケ
ーシング）の下方の或る部位には、５０８ｍｍのケーシ
ングが底部穴の圧力を押さえている泥の重量による圧力
を支持する仁とができないフォーメーションが在る。泥
の重量によるこのような累層の破壊を防止するため、３
３９．７ｍｍ（１３８／８インチ）のケーシング（ケー
シングハンガ５０）用の穴を掘削する以前に４０６．４
ｍｍ（１６インチ）のケーシングストリングを累層に通
すことが必要となる。閉鎖ハウジング座４２０は４０６
．４ｍｍ（１６インチ）のケーシングを吊下している。

かくして、閉鎖ハウジング座４２０はケーシングハンガ
５０用の支持肩部および４０６．４ｍｍ（１６インチ）
のケーシング４２２用のケーシング４２２用のケーシン
グハンガを兼ねることとなる。

閉鎖ハウジング座４２０は環状の筒状リング４２４とバ
ックオフリング４２６とを有している。筒状リング４２
４は閉鎖ハウジング座７０に関し説明した閉鎖歯７６と
ほぼ同様な閉鎖歯４２８を外面に有している。筒状リン
グ４２４はまた、バックオフリング４２６を係止する上
向き傾斜状の円錐座すなわち支持肩部４３０を有してい
る。筒状リング４２４はさらに閉鎖ハウジング座４２０
をウエルヘッドハウジング４６内で位置固定するため、
第２Ｃ図に示したドッグ９２とほぼ同様なドッグ４３２
を複数個有している。筒状リング４２４は加えて４０６
．４ｍｍ（１６インチ）のケーシングストリング４２２
の上部パイプ部に螺合するボックス端４３４を有してい
る。

筒状リング４２４の上部にはバックオフリング４２６の
ピン端４４０を受け入れる控え穴４３８が形成されてい
る。バックオフリング４２６は筒状リング４２４の控え
穴４３８の内面に形成されたネジ部と部位４４２で螺合
するネジ部を外面に有している。バックオフリング１２
６はケーシングハンガ５０の下向肩部１３２を係止する
上向きの支持肩部４５０を有している。バックオフリン
グ４２６の上端外周に形成された環状の溝内にはウエル
ヘッド２４の内部穴壁６１との間をシールするためのＯ
リング４４４、４４６が装着されている。バックオフリ
ング４２６のピン端４４０のネジ部４４２の上部に形成
された環状の溝内には筒状リング４２４の控え穴４３８
の壁面との間をシールするためのＯリング４５２、４５
４がまた装着されている。Ｏリング４５２とＯリング４
５４の間にはバックオフリング４２６をテストするため
のテストボート４５６が設けられている。

４０６．４ｍｍ（１６インチ）のケーシングストリング
４２２をセメント込めするため、閉鎖ハウジング座４２
０には第５Ｃ図中に破線で示す流路４３５が形成されて
いる。流路４３５は、例えば第３図に示した閉鎖ハウジ
ング座７０とウエルヘッド２４の溝すなわち間隙８６、
８７のような閉鎖溝の流通部と、間隙８６、８７上部の
環状フランジ部８５の全周にわたり間隔を置いて配置さ
れた一連の溝部とを有している。環状フランジ部８５周
囲の溝部は閉鎖ハウジング座４２０がウエルヘッド２４
を抜けてしまわないよう、間隙８６、８７よりも狭く形
成されている。バックオフリング４２６はセメント込め
を終えた後に上側環状部１３４を封ずるために取り付け
られる。バックオフリング４２６をテストするには、噴
出防止機構のパイプラムを閉ざして通し具をテストボー
ト４５６の下部で密封し、その後上側環状部１３４を加
圧する。もしもウエルヘッドハウジング４６とバックオ
フリング４２６との間もしくはバックオフリング４２６
と控え穴４３８との間に漏れがあったとすれば、上側環
状部１３４の圧力は上昇不能である。またキル管路３８
から上側環状部１３４に流入する油量も増加することと
なる。坑井が完成した段階では圧力はせいぜい１．６Ｋ
ｇ／ｃｍ２（５，０００ｐｓｉ）以下の範囲であるので
、バックオフリング４２６は高圧シールを構成しうるも
のである必要はない。

閉鎖ハウジング座７０とケーシングハンガ５０を各１個
有して構成するような或る実施態様においては、閉鎖ハ
ウジング座７０とケーシングハンガ５０は坑井内に一工
程で下降配置可能であることを理解されたい。ケーシン
グハンガ５０は例えばウエルヘッド２４の閉鎖歯６６と
直接噛合する閉鎖歯を備えて構成される。

また、閉鎖ハウジング座４２０の筒状リング４２４を長
手方向に長くしたような実施態様にあっては、シール機
構２１０および／もしくは押え機構２１２を閉鎖ハウジ
ング座４２０および、閉鎖ハウジング座４２０とウエル
ヘッド２４との間に直接配置してウエルヘッド２４に対
するシールおよび／もしくは押圧係合を行ないうるよう
構成することができる。このような場合、バックオフリ
ング４２６はもはや必要とされない。

以上において教示した発明者の観念の範囲内でさまざま
に異なった多くの実施態様を構成でき、かつ法の定める
記載要件に従って記載された上記実施例に多くの変形を
なすことが出来るので、上記説明は単なる例示のための
ものであって限定を意味するものではないと解釈すべき
であることを理解されたい。すなわち、この発明は、説
明のために記載した実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲の範囲内で変形可能である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は海中ウ
エルヘッドシステムを周辺機構とともに示した概略図、
第２Ａ図、第２Ｂ図および第２Ｃ図は第１図の要部を示
す断面図、第３図は閉鎖ハウジング座をウエルヘッドの
一部とともに示した一部破断斜視図、第３Ａ図は第３図
に示したキー機構の拡大図、第４図はシール機構の拡大
断面図、第４Ａ図はシール状態にあるシール機構を示す
第４図と同様な拡大断面図、第５Ａ図、第５Ｂ図および
第５Ｃ図はウエルヘッドに６本のケーシングハンガを押
圧密封状部で取り付けた状態を一連で示す断面図である
。 １０…坑井穴　　　　　　　１２…海底１６…掘削船　
　　　　　　２０…ガイドペース２２…コンダクタケー
シング ２４…ウエルヘッド　　　　２６…噴出防止スタック２
８…マリンライザ　　　　３０…穴 ５４…パイブラム　　　　　４０…噴出防止機構４６…
ウエルヘッドハウシング ５０、４００、　　　　　　４１０…ケーシングハンガ
５２…肩部　　　　　　　　５６…肩部６１…内部内壁
　　　　　　６４…係止用ノッチ６６、７６、４２８…
閉鎖歯 ７０、４２０…閉鎖ハウジング座 ７２…リング　　　　　　　７８…キー機構８０、４３
０、　　　　　　４５０…支持肩部８２…グルービング
　　　　８４…セグメント８５…環状フランジ部　　　
８６、８７…間隙９２…ドッグ　　　　　　　１１０…
本体１１２…下側ネジ部　　　　１１６…肩部１１８…
ネジ部　　　　　　１２０…環伏溝１２６…ネジ部　　
　　　　１２８…肩リング１５０…上側環状部　　　　
１６４…上側環状部１４０、３８０、３８２…垂直シー
ル面１４４…ラッチリング １８０、４０４、４１４…押圧密封機構１８２…パッキ
ンナット　２００…通し具２０４…ネジ部２０５…ベア
リング機構２１０…シール機構　　　　２１２…押え機
構２１８…駆動部　　　　　　２２０…Ｚ形状部２２２
…カム部　　　　　　２３０…マンドレル２３６…ドリ
ルストリング　２４０…スリーブ２５０…外側スリーブ ２６４、２６６、２９２、２９４、４４４、４４６、４
５２、４５４…Ｏリング ２６８…環杖フランジ部　　２７４…環状肩部２８０…
ドッグ　　　　　　２９８…スナップリング３１８…流
通口３３０、　　３３２…弾性部材３３４、３３６、３
３８…環状リンク ３４２、３４４、３４６…連結リング ４２１…筒状リング　　　　４２６…バックオフリング
４５８…テストボート 第１頁の続き 優先権主張＠１９８２年２月１９日■米国（ＵＳ）■３
５０３７４ ０発明者アーサー・アールストン アメリカ合衆国９３００３カリフォ ルニア・ベンチュラ・アゲナス ・ドライブ３５４ 自発手続袖正書（方式） ％式％ ＋＋／＋４１１児′１塘替２ｒｉグＣＯ２ケググ９シＪ
３、補ｊＹをするｎ １、’［；’ｈ’ｒ’、（？’、ｌＩＩ；）ヌ、ミス・
インターｆｓ／、ゾｌム゛イ、ン・ｊ−ガ、°し一デ、
ト（１劃ねアシリカ６ｆＪ１回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ウエルヘッド内で複数のパイプハンガを支持しか
   つ坑井内にパイプを吊下するためのハンガ座装置であっ
   て、前記ウエルヘッドに挿入される筒状体と、この筒状
   体に設けられて該筒状体を前記ウエルヘッドに対し着脱
   目在に連結する連結機構と、前記筒状体に設けられて最
   下部のパイプハンガを係合支持する肩機構と、前記パイ
   プを取り付けるため前記筒状体に設けられた取付機構と
   からなるを特徴とするハンガ座装置。 （２）前記肩機構は前記パイプハンガと吊下された前紀
   パイプの荷重と例えば１０５４．７Ｋｇ／ｃｍ２（１５
   ，０００ｐｓｉ）の作動圧に耐えうる支持部を有してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のハンガ
   座装置。 （３）前記肩機構は前記筒状体の垂直圧縮に関する材料
   降伏値を実質的に越えることなく前記パイプハンガと吊
   下された前記パイプの荷電と坑井の作動圧とに耐えうる
   支持部を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のハンガ座装置。 （４）前記肩機構は約２，７２１，６００Ｋｇ（６，０
   ００，０００ポンド）を越える垂直圧縮力に耐えうる支
   持部を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のハンガ座装置。 （５）前記肩機構は少なくとも３３．０２（１．３イン
   チ）の水平方向有効厚さを有する環状の支持肩部を備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のハ
   ンガ座装置。 （６）前記肩機構は３０°以上の傾斜角を有する傾斜状
   の環状肩部を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のハンガ座装置。 （７）前記筒状体を前記ウエルヘッド内で固定するため
   の固定機構を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のハンガ座装置。 （８）通し風を前記筒状体に着脱目在に連結するための
   機構を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のハンガ座装置。 （９）前記連結機構は前記ウエルヘッドおよび前記筒状
   体の各々に形成されたネジ部を有して、前記筒状体の回
   転時にこれらが螺合しうるよう構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のハンガ座装置。 （１０）前記連結機構は前記筒状体の例えば３０°の回
   転により作動するよう構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のハンガ座装置。 （１１）前記連結機構が閉制御を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のハンガ座装置。 （１２）前記連結機構は全てにわたる応力を杓等化しう
   る形状を有する歯を備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載ハンガ座装置。 （１３）前記取付機構は前記パイプに螺合するネジを有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ハンガ座装置。 （１４）パイプを吊下するハンガを支持して前記パイプ
   を穴内に吊下するための支持装置であって、ヘッド部材
   と、このヘッド部材内に入れ予的に受け入れられて前記
   ハンガを係止するハンガ支持部材とを有し、該ハンガ支
   持部材をパイプストリングに螺合させてこのパイプスト
   リングを前記穴内に吊下し、かつ前記ヘッド部材の内周
   および前記ハンガ支持部材の外周には円周方向間隔を置
   いて複数のリードなしネジを形成するとともに各側の前
   記ネジを一方の側のネジ間の間隙に対応させて配置して
   、前記ネジが相互に螺合することにより前記ヘッド部材
   と前記ハンガ支持部材とに軸方向の力が加わった際の軸
   方向の離脱を防止しうるよう構成して、前記ハンガ支持
   部材を前記ヘッド部材に係止することにより前記へンガ
   と前記パイプとが支持されるようにしたことを特赦とす
   る支持装置。 （１５）坑井内にパイプを吊下するための吊下装置であ
   って、ヘッド部材と、坑井内にパイプストリングを吊下
   するため該パイプストリングに取り付けられかつ前記ヘ
   ッド部材に挿入可能な支持部材と、前記ヘッド部材と前
   記支持部材の各々に設けられて前記支持部材の回転によ
   り前記ヘッド部材と両組支持部材とを着脱自在に連結す
   る歯機構とを有し、この歯機構を間隔を置いて設けられ
   た複数のグルービングにより構成するとともに、前記支
   持部材の前記グルーピング歯が前記支持部材の前記ヘッ
   ド部材への挿入時に咄紀ヘッド部材の前記グルーピング
   歯の間を通りうるよう構成したことを特徴とする吊下装
   置。 （１６）前記歯機構の各歯は前記支持部材の一回転以下
   の回転によって相互に完全に噛合しうるよう構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊
   下装置。 （１７）前記歯機構の各歯はリード角ゼロで形成されて
   おり、かつ剪断面積を消すためにテーパがつけられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１５積記載の吊下
   装置。 （１８）前記支持部材の各歯と前記ヘッド部材の各歯と
   は相互に干渉的に噛合しないよう形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下装置。 （１９）前記歯機構の各歯は坑井肩の集積を防止するた
   め非角形の肩形状を有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１５項記載の吊下装置。 （２０）前記グルーピング歯は歯セグメントを有して、
   回転による螺合の際に前記支持部材の前記歯セグメント
   の回転による前記ヘッド部材の前記歯セグメントの掃除
   が行なわれるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１５項記載の吊下装置。 （２１）前記歯機構の各歯は全てにわたる応力を均等化
   しうる形状を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１５項記載の吊下装置。 （２２）前記歯機構の各歯は全て等しい長さを有してお
   り、前記ヘッド部材のグルーピング歯の数は前記支持部
   材の前記グルーピング歯の数に等しく設定されており、
   かつ前記ヘッド部材および前記支持部材の前記グルーピ
   ング歯の数は偶数に設定されて、噛合の際には応力およ
   び負荷が前記各歯間に均等に分配されるよう構成したこ
   とを待鹸とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下装置
   。 （２３）前記ヘッド部材および前記支持部材は各々６個
   のグルーピング歯と６ケ所の間隙とを有していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下装置。 （２４）前記グルーピング歯は各々６列の歯を有してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下
   装置。 （２５）前記支持部材の一つの歯の軸方向の幅は、その
   他の歯の軸方向の輻よりも広く形成されて前記支持部材
   と前記ヘッド部材との早期の螺合が防止されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下装置。 （２６）前記ヘッド部材と前記支持部材の各々には円筒
   状の非ネジ部が形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１５項記載の吊下装置。 （２７）前記ヘッド部材のグルーピング歯と前記支持部
   材のグルービング歯とはほぼ円周方向同一範囲に形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載
   の吊下装置。 （２８）前記ヘッド部材と前記支持部材との相対回転を
   防止するための回転防止機構が設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下装置。 （２９）前記回転防止機構は前記ヘッド部材もしくは前
   記支持部材のいずれか一方に般けられて他方の前記部材
   に係合するストッパ部材を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第２８項記載の吊下装置。 （３０）前記回転防止機構は前記支持部材の一回転以下
   の回転により機能しうるよう構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２８項記載の吊下装置。 （３１）前記回転防止機構は前記ヘッド部材もしくは前
   記支持部材のいずれか一方に設けられて他方の部材の空
   所内に位置する可動部材を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第２８項記載の吊下装置。 （３２）前記支持部材を前記ヘッド部材に対し相対回転
   させることなく前記ヘッド部材に対し軸方向に移動させ
   ると前記可動部材が移動して、前記ヘッド部材と前記支
   持部材とを相対的に軸方向へ移動させることなく相対的
   に回転させることによって前記ヘッド部材と前記支持部
   材との相互の離脱を行ないうるよう構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の吊下装置。 （３３）前記支持部材が前記可動部材を離脱位置に移動
   させうる機構を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第３１項記載の吊下装置。 （３４）前記支持部材の前記グルーピング歯が前記ヘッ
   ド部材のグルーピング歯の間を通過することにより、前
   記歯機構が前記支持部材の回転によって噛合するかどう
   かを感知しうることを特徴とする特許請求の範囲の範囲
   第１５項記載の吊下装置。 （３５）交互にフラストコニカル（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎ
   ｉｃａｌ）傾斜状をなして連続配置された複数のフラス
   トコニカル形状の金属製リングと、前記支持部材に設け
   られた環状の肩部と、前記支持部材に対し往復動可能に
   取り付けられた作動部材とを有して前記肩部と前記作動
   部材にはレール係合時に前記金属製リング列の端部の前
   記金属製リングに対する係合面を相対して設け、かつ前
   記金属製リング、前記胸部および前記作動部材の外径を
   前記ヘッド部材の穴の径よりも小径に設定し、さらに前
   記作動部材に軸方向の力を加えることにより前記作動部
   材が前記金属製リング列に係合して前記金属製リングの
   内外端を前記支持部材および前記ヘッド部材に対するメ
   タル対メタルシール係合させうる駆動機構とを有するシ
   ール機構を前記ヘッド部材と前記支持部材との間に備え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の吊下
   装置。 （３６）前記金属製リングはその内端および外端間の半
   径方向の幅を十分に有して、前記支持部材および前記ヘ
   ッド部材にメタル対メタルシール係合を行なって小さな
   円錐角に変形可能に構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第３５項記載の吊下装置。 （３７）前記シール機構の前記金属製リングは前記肩部
   と前記作動部材との間において降伏点を端えて圧縮され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３５項記載の吊下
   装置。 （３８）前記金属製リングと前記肩部と前記作動部材と
   の開に線環状リンクが設けられて前記肩部と前記作動部
   材との間に確動リンクを形成していることを特徴とする
   特許請求の範囲第３５項記載の吊下装置。 （３９）隣り合う前記金属製リングの間には弾性シ一ル
   材を収容する環状の溝が形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３８項記載の吊下装置。 （４０）隣り合う前記金属製リングの間にはスベーサ機
   構が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３５項記載の吊下装置。 （４１）前記作動部材に係合して該作動部材に回転トル
   クを伝達するトルク伝達機構を有し、前記作動部材は前
   記支持部材に螺合してトルクは前記作動部材に一方向で
   伝達され、前記作動部材は前記支持部材に沿って十分な
   距離下降することにより前記シール機構にエネルギを与
   えてシール係合させ、かつ前記シール機構に油圧を加え
   ると油圧機構を有して前記レール機構の前記金属製リン
   グを前記ヘッド部材と前記支持部材とにメタル対メタル
   シールを係合させ、さらに前記作動部材は前記シール機
   構の前記支持部材に沿う下降動に追従して移動すること
   により前記油圧の解除時における前記シール機構の弛緩
   を防止しうるよう構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第３５項記載の吊下装置。 （２３）坑井内にパイプを吊下しかつ坑井内でパイプを
   吊下する複数のパイプハンガを支持するための吊下支持
   装置であって、ヘッド部材と、最下端に位置する前記パ
   イプハンガを係止する第１支持部を有してパイプストリ
   ングの上側管状部に取り付けられる支持部材と、前記ヘ
   ッド部材および前記支持部材の各々に設けられてこれら
   の部材を着脱自在に連結しかつ前記支持部材を前記ヘッ
   ド部材により支持させるための第２支持部を有する歯機
   構とを備え、前記第１支持部および前記第２支持部を十
   分な面積に設定することにより、前記パイプハンガとそ
   の吊下パイプの荷重および前記坑井の作動圧が前記支持
   部材および前記ヘッド部材の垂直圧軸に関す石材料降伏
   値を実質的に越えないよう構成したことを特徴とする吊
   下支持装置。 （４３）前記最下端に位置する前記パイプハンガにより
   吊下された前記パイプ用の穴を掘削するための例えば４
   ４４．５ｍｍ（１７１／２インチ）の標準ドリルビット
   を受け入れる例えば４４６．１ｍｍ（１７９／１６イン
   チ）の穴を前記ヘッド部材が有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４２項記載の吊下支持装置。 （４４）前記ヘッド部材および前記支持部材は５８６１
   Ｋｇ／ｃｍ２（８５，０００ｐｓｉ）の最小降伏値を有
   する材料で形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４２項記載の吊下支持装置。 （４５）前記第１支持部および前記第２支持部は、２７
   ２１６００Ｋｇ（６，０００，０００ボンド）を越える
   荷重を支持可能となっていることを特徴とする特許請求
   の範囲第４２項記戦の吊下支持装置。 （４６）前記第１支持部は３０°以上の傾斜角をなして
   前記支持部材に設けられた傾斜状の環状肩部を有してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４２項記載の吊下
   支持装置。 （４７）前記歯機構は前記ヘッド部材および前記支持部
   材の各々に設けられた複数のセグメント溝を有しており
   、前記支持部材の前記セグメント溝は前記ヘッド部材の
   前記セグメント溝の間を通過しうるよう構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４２項記載の吊下支
   持装置。 （４８）坑井内にパイプを吊下しかつ坑井内にその他の
   パイプを吊下するパイプハンガを支持するための吊下支
   持装置であって、ウエルヘッド部材と、このウエルヘッ
   ド部材に入れ子的に受け入れられかつ前記坑井内に前記
   パイプを吊下するパイプストリングの上側管状部に螺合
   するハンガ支持部材と、前記ウエルヘッド部材の内周お
   よび前記ハンガ支持部材の外周に円周万両間隔を置いて
   形成された複数のリードなしネジ部とを備え、このネジ
   部は前記ハンガ支持部材の３６０°以下の回転により螺
   合可能に形成されており、前記ハンガ支持部材は上向き
   の円筒部を有しておりかつ円筒部と環状の肩部フランジ
   とを上下に備えたパッキンリングを設けて前記肩部フラ
   ンジには前記円錐座に係合する下向面を形成するととも
   に前記円筒部には前記ハンガ支持部材の内周に設けられ
   たネジ部に螺合するネジ部を外周に形成し、さらに前記
   ハンガ支持部材と前記パッキンリングとの間をシールす
   るシール機構と、前記肩部フランジと前記ウエルヘッド
   部材とをシールする別個のシール機構を設けるとともに
   前記パッキンリングには前記パイプハンガに係合する支
   持面を上部に形成したことを特徴とする吊下支持装置。 （４９）前記シール機構と前記別個のシール機構のテス
   トを行なうためのテスト機構を有していることを特徴と
   する特許請求の範囲第４８項記載の吊下支持装置。 （５０）前記シール機構は前記パッキンリングの前記円
   筒部に設けられた上下のＯリングを有しており、前記テ
   スト機構は前記上下のＯリング間にわたるテストボート
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第４６項
   記載の吊下支持装置。 （５１）前記歯機構を通って長手方向に延出する流路を
   有していることを特徴とする特許請求の範囲第４８項記
   載の吊下支持装置。 （５２）海面下の坑井を仕上げるための坑井仕上方法で
   あって、コンダクタケーシングをウエルヘッドと噴出防
   止スタックとドリル機構に向けて上方に延出するライザ
   とを海底に近接して取り付ける工程と、前記ウエルヘッ
   ドおよび前記コンダクタケーシングにドリルストリング
   とドリルビットを通す工程と、前記ウエルヘッドと前記
   コンダクタ！ケーシング内にケーシングを吊下するため
   の穴を形成する工程と、ケーシングストリングを取り付
   けたハンガ座を該ハンガ座が前記ウエルヘッドに載るま
   で坑井内を下降させる工程と、前記ハンガ座を３６０°
   以下で回転させることにより該ハンガ座をウエルヘッド
   内に連結する工程と、前記ハンガ座を前記ウエルヘッド
   内にフッチ係合させる工程と、別のケーシングを前記ウ
   エルヘッド内に吊下するための穴を形成する工程と、ケ
   ーシングストリングをとる付けたケーシングハンガを前
   記ライザを介して前記ウエルヘッドに通す工程と、前記
   ケーシングハンガを前記ハンガ座に取夛付ける工程とか
   らなるを特徴とする坑井仕上方法。