JPS5952278B2 - コネクタ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水で覆われた地帯のドリル掘削井戸に関し、さ
らに詳しくは、水底にドリル掘削して形成した孔内にセ
メント固結させたケーシングとこのケーシングから水面
まで延在する直立パイプすなわちライザーパイプとの間
の脱着自在な連結装置に関する。

最近、水域に多数の石油およびガスの井戸が掘削されて
いる。

水深は数十センチメートル（数フィート）から数百メー
トル（数千フィート）を超える範囲にわたる。

これらの場合、井戸は海床を掘削し、直径の大きなスチ
ールパイプであるケーシングが井戸孔内に設置され、セ
メント固結される。

しばしば井戸は海床の海底面で完成されている。

「完成」ということは、井戸の頭部すなわち頂部が海床
にて蓋をされ、各種導管およびバルブが配設されて、制
御せる状態のもとて流体の生産が行われるようになされ
ていることを意味している。

しかしながら多くの場合、ライザーパイプ（例えば直径
の大きなスチールパイプ）をケーシングに密封係合状態
にて連結し、このライザーパイプが実質的に井戸ケーシ
ングを水面上の浮動船へ延長させるようになすことが望
ましい。

ライザーパイプを水面下の井戸の頭部に連結するために
利用し得る多くのカップリングすなわちコネクターがあ
る。

例えば、１９６６年３月２２日付でシー・デー・シエー
ファーに対し付与された米国特許第３．２４１．８６４
号には自動コネクターが開示されている。

他のコネクターが１９６７年８月１日付でビー・ジエー
・ワトキンスに対し付与された「二重シール構成の海洋
コンダクタ−カップリング」なる米国特許第３．３３３
．８７０号に開示されている。

これらのコネクターは本願において開示され特許請求さ
れているコネクターとはがなり異るものである。

例えば、本出願人は内部ケーシングの内部か□ら作動で
きる着脱自在の作動装置を教示する。

本出願人は内部から着脱自在な海中コンダクタ−がこの
他にないことを知った。

本発明は海中のライザーパイプの下端部と海底井戸内に
設置されたケーシンダストリングの上端部とを着脱自在
に連結する着脱自在なシールコネクターに関する。

ラッチピンはケーシングの上端部に形成されていること
が好しく （ライザーパイプの下端部に形成されること
も出来る）、ラッチボックスの端部は海中ライザーパイ
プの下端部に形成されている。

組合うラッチ溝がラッチピンおよびラッチボックス内部
に形成されている。

スプリットリングのようなラッチ部材がこれらの組合う
溝に形成されており、ピンの方向に押圧されるようにな
っている。

ラッチピンの内部から作動可能な解除装置はラッチリン
グをラッチピンの溝から押し出し、ラッチボックスの溝
凹部の中に押込むようになっている。

解除装置はピンの壁部を通してラッチ溝に伸長する複数
のポートを含んでいることが好ましい。

解除装置はドリルストリングの下端部に連結された装置
であり、半径方向に延在する複数のピストンを含む。

解除装置が所定位置にある場合、これらのピストンはラ
ッチピンのポートと整合される。

ドリルパイプを通して液圧を加えることによってこれら
のピストンが作動され、スプリットリングがケーシング
のラッチピンの溝から押し出される。

次にライザーパイプがケーシングから解除され、持ち上
げられる。

図面と関連する下記の詳細な説明から本発明をさらによ
く理解することができる。

最初に第１図に注目すれば、第１図は特別なラッチピン
１２を有する井戸ケーシング１０と、特別なラッチボッ
クス１６を有するライザーパイプ１４とを示している。

ピン１２の端部は円周方向のラッチ溝１８を有し、この
ラッチ溝１８はピン端部１２の周囲に円周方向に延在し
、下向きの上部肩部２０と下方に傾斜した肩部２２とを
有する。

またラッチピン１２は溝１８の上方に上向きの肩部２４
を有する。

ライザーパイプブのラッチボックス１６は下向きの肩部
２６を有する。

この肩部２６は、ライザーパイプ１４が最も低い位置に
ある場合、ラッチピン１２の肩部２４と組合う。

シール２８は肩部２４および２６の間に備えられている
。

ピン端部１２およびラッチボックス１６を別口に製作し
てケーシング１０およびライザーパイプ１４にそれぞれ
溶接するかあるいは他の方法で連結してもよく、またケ
ーシングおよびパイプとそれぞれ一体的に形成してもよ
い。

ラッチピン１２はラッチボックス１６の垂直肩部３２と
組合う垂直面３０を有する。

シール３４は面３０および３２の間に備えられて、井戸
ケーシング１０およびライザーパイプ１４の間に流体密
なシールを形成するようになっている。

ラッチボックス１６の内部は円周方向に溝３６を形成さ
れている。

ライザーパイプ１４が井戸ケーシングのピン端部１２に
対し最も低い位置にある場合、円周溝３６がラッチピン
１２の円周溝１８と組合う。

スプリットリング３８は溝３６および１８の中に取付け
られて示されており、このリング３８はばね装置４０に
よって半径方向内側に押圧される。

リング３８は傾斜した下面４１と、ライザーパイプ１４
の軸線に垂直な上面４３とを有する。

□ライザーパイプ１４を降下される場合、ボックス１６
はピン１２の上に降下され、ピンの肩部２４がリング３
８に対してリング３８を外側に押圧するように作用する
。

一旦リング３８が肩部２４を超えると、リング３８はそ
の「ばねとしての性質」によって内側に収縮し、ピン溝
１８の中に侵入する。

これによってピン１２およびボックス１６は固定される
。

シール３４は流体密のシールを形成し、ライザーパイプ
１４お−よびケーシング１０を効果的に連結してシール
するようになす。

□ また第１図に示したように、複数のポート４２がラ
ッチピン１２の壁部１２を貫通して円周溝１８内に延在
している。

図示より判るように、これらのポートはスプリットリン
グ３８の解除段階すなわち取外し工程において用いられ
る。

さて第２図および第３図に注目すれば、ドリルパイプ４
８のストリングの下端部に連結された解除装置５０が示
されている。

この解除装置５０はラッチピン１２のねじ部４４に螺合
するねヒ部４６を形成されている。

シリンダー５２はピン１２（のポート４２と整合してい
る。

シール５６を有するピストン５４がシリンダー５２の中
に取付けられている。

このピストン５４は伸長可能な解除ロッド５８を有する
。

ピストン５４はばね６０によってボデー５０の中央方向
に押圧されている。

シリング−５２の動力伝達端部は部材５０の水平通路６
２および沖央室６４を通ってドリルパイプ４８の内部と
流体的に連通している。

ピストン５４がポート４２と整合されることが重要であ
る。

このことを達成するための装置が第５図に示される。

第５図に示すように、ピン１２はねじ部４４の上方に取
付けられたブロック７０を有する。

このブロック７０は停止面となる面７６を有する。

解除装置５０は停止面７４を有する停止部７２を有して
いる。

解除装置５０をピン１２のねじ部４４に螺合する場合、
停止部７２の面はブロック７０の面７６に接触する。

これによって解除装置５００回転が停止する。

ブロック７０および停止部７２の接触によって解除装置
５０の解除ロッド５８がラッチピン１２のポート４２と
整合するように装置５０が設計されている。

第４図は、ラッチボックスがラッチピンから解除された
場合の種々の部材の位置を示している。

第４図に拡張したスプリットリング３８が示されている
。

このリング３８はラッチボックス１６の溝３６の中に押
し込まれ、ピストン５４の解除ロッド５８を伸長するこ
とによってピン溝１８から完全に押し出されている。

ピストン５４は、例えば海面に浮かぶ船からドリルスト
リング４８を通して加圧流体を加えることによって作動
される。

第５図に関連して上述したように、伸長ピン５８はポー
ト４２と整合している。

第４図に示すように、コネクターを解除した場合、ライ
ザーパイプ１４はドリルパイプブ４８から引き抜きすな
わち引き上げ得るように準備がなされており、その間圧
力はピストン５４に加えられ続ける。

第４図で判るように、スプリットリング３８はピン１２
の面８０を離れている。

この時点で、コネクターは解除される。

次にライザーパイプ１４は海面まで引き上げられ交換さ
れ、必要ならば修理される。

次に解除装置５０はピン１２から外され、海面まで持ち
上げられる。

ドリルパイプ４８の中の圧力を解除するだけで、ばね６
０がピストンを引き込み、ピストン伸長ロッド５８をラ
ッチピン１２から外すことが可能となっている。

望まれるならば、修理したパイプ１４または新しいパイ
プ１４をラッチピン１２の上に降下させ、ラッチ装置を
自動的に固定し得る。

従ってケーシング１０およびライザー１４は再び一体と
なった流体密の導管を形成する。

以上のようにコネクターの具体例を詳しく説明してきた
けれども、本発明の精神または範囲から逸脱することな
く種々の修正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は海面下のケーシングのピン端部とライザーパイ
プの下端部のボックス端部とを示す断面図。 第２図は、解除装置が連結された導管内でドリルストリ
ングの下端部に配置されていることを示す、第１図に類
似した断面図。 第３図は第２図り線３−３に沿った部分的断面図。 第４図は解除装置が作動していることを示す第２図に類
似した断面図。 第５図は解除装置とケーシングのピン部材とを整合する
ための配向装置を示す斜視図。 １０・・・・・・井戸のケーシング、１２・・・・・・
ラッチピン、１４・・・・・・ライザーパイプ、１６・
・・・・・ラッチボックス、１８・・・・・・ラッチ溝
、２０，２２・・・・・・溝１８の肩部、２４・・・・
・・ラッチピンの肩部、２６，３２・・・・・・ラッチ
ボックスの肩部、２８． ３４． ５６・・・・・・シ
ール、３０・・・・・・垂直面、３６・・・・・・溝、
３８・・・・・・スプリットリング、４０・・・・・・
ばね装置、４２・・・・・・ポート、４８・・・・・・
ドリルパイプ、５０・・・・・・解除装置、５２・・・
・・・シリンダー、５４・・・・・・ピストン、５８・
・・・・・解除ロッド、６０・・・・・・ばね、６２・
・・・・・水平通路、６４・・・・・・室、７０・・・
・・・ブロック、７２・・・・・・停止部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海中ライザーパイプと、海底下の井戸内に設置され
   たケーシンダストリングの上端部とを連結する着脱可能
   なコネクターであって、 ａ）前記ライザーパイプの下端部に形成され、ｉ）下向
   きの肩部２６と、 ｉｉ）内部の垂直肩部３２と、 １ｉｉ） 前記肩部の上にある前記ラッチボックスの
   ラッチ溝内に担持された固定リング３８と、ｉｖ）
   前記ブロックリングを内側に押圧する押圧装置４０と、 を有するラッチボックス１６と、 ｂ）前記グーシンダストリング上に設けられ、ｉ）前記
   ラッチボックスの前記垂直肩部と組合う外向きの垂直肩
   部３０と、 ｉｉ）前記ラッチボックスの前記内向きの肩部が前記ラ
   ッチピンの前記外向きの肩部と組合う場合、前記固定リ
   ングを受は入れるためのラッチ溝１８と、 １ｉｉ） 前記肩部上方の前記ラッチピンに形成され
   、前記ラッチピンの前記ラッチ溝を貫通するポート装置
   と、 を有するラッチピンと、 を包含していることを特徴とするコネクター。 ２ 前記ボックスを前記ピンから取外せるように前記固
   定リングを前記ラッチピンの前記固定用凹部から押し出
   すように前記ポートを通って伸長可能な解除装置を含ん
   でいることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコ
   ネクター。 ３ 前記解除装置が、前記ラッチピン内で嵌合する円筒
   形ボディであって前記ボディ内で半径方向に整合する複
   数のピストンおよびシリンダーを有する前記円筒形ボデ
   ィと、前記ピストンの各々が、前記ラッチピンの前記ラ
   ッチ溝から前記固定リングを押し出すように前記ピスト
   ンを移動する際に、前記ポートを通して伸長可能な伸長
   ロッドを有していることと、前記シリンダーの一方の端
   部をハイドロ式動力源に連結する装置と、を包含してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のコネク
   ター。 ４ 前記ピストンの前記動力端部をハイドロ式動力源に
   連結するための前記装置が前記ライザーパイプ内に吊持
   されたドリルストリングを含んで゛いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のコネクター。 ５ 解除ボデーと、前記ラッチピンおよび前記解除ボデ
   ー上に設けられた配向装置とを含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載のコネクター。 ６ 海面下に設置されたケーシングに連結するためのラ
   ッチピンであって、 一方の端部に外側円周方向のシール面と、他端に内側に
   傾斜した面とを形成された管状部材と、前記面の間の固
   定用四部と、 前記管状ボデーを通り前記固定用凹部に伸長するポート
   装置と、 を包含していることを特徴とする前記ラッチピン。 ７２つの導管を連結するために使用するラッチボックス
   であって、 ラッチボックス管状ボデーであって、 前記管状ボデーの軸線に平行な円筒形内部シール面と、 前記円筒形シール面の反対側の端部において前記管状ボ
   デーの内部に形成された内側に傾斜した肩部と、 内側に押圧された固定装置と、 前記内側に押圧された固定装置を支持するために前記面
   の間に形成されたラッチ内部凹所と、を有するラッチボ
   ックス管状ボテ゛− を有することを特徴とする前記ラッチボックス。 ８２本の導管を流体密に連結するための着脱可能なコネ
   クターであって、 一方の導管の一方の端部に形成されたボックスピンであ
   って、軸線が前記ボックスピンの軸線であるような内部
   肩部を有する前記ボックスピンと、 他方の導管の端部に形成されたラッチピンであって、前
   記ボックスピンの前記内部肩部と組合う外部肩部と、外
   部のラッチ凹部と、前記ラッチピンを通し、前記ラッチ
   四部に伸長するポート装置とを有する前記ラッチピンと
   、 前記ボックスピンに形成され、半径方向内側に押圧され
   た固定装置を内部に有する内部凹部と、から成ることを
   特徴とする前記コネクター。 ９ 前記固定装置を前記外部凹部がら解除するために前
   記ポートを通して伸長可能な解除装置を含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第８項記載のコネクター。 １０ ドリルパイプのストリングの下端部に連結する
   ための解除装置であって、 円筒ボディ部材と、 前記ボデーに形成され、前記ドリルパイプの内部と流体
   連通するように前記ドリルパイプに連結することのでき
   る中央室と、 前記ボデー内に形成され、半径方向に整合した複数のシ
   リンダーであって、これらの各々が前記ボデ一部材の外
   部円周部に開口するようになっている前記複数のシリン
   ダーと、 前記シリンダー内に設けられたピストンであって、前記
   ピストンの各々が外側に伸長する解除ロッドを有するよ
   うになっている前記ピストンと、前記ピストンを内側に
   押圧する装置と、 前記シリンダーの内端部を前記室と連結するために前記
   シリンダーの各々に形成された通路と、を包含している
   ことを特徴とする前記解除装置。