JPS5961692A - 油井シ−ル組立体 - Google Patents
油井シ−ル組立体Info
- Publication number
- JPS5961692A JPS5961692A JP58152990A JP15299083A JPS5961692A JP S5961692 A JPS5961692 A JP S5961692A JP 58152990 A JP58152990 A JP 58152990A JP 15299083 A JP15299083 A JP 15299083A JP S5961692 A JPS5961692 A JP S5961692A
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- JP
- Japan
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- ring
- seal
- seal assembly
- assembly
- oil well
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- Granted
Links
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/1208—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
- E21B33/1216—Anti-extrusion means, e.g. means to prevent cold flow of rubber packing
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/01—Sealings characterised by their shape
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内外同一軸線の油井部材間の環状部をシールす
るシール組立体に関し、シール組立体は上記環状部内の
高圧高腐食性流体をシールすると共に、油井内に取付、
設定、押圧する作業間及び作業後に所要位置からシール
リングが動くのを防ぐ必要がある。
るシール組立体に関し、シール組立体は上記環状部内の
高圧高腐食性流体をシールすると共に、油井内に取付、
設定、押圧する作業間及び作業後に所要位置からシール
リングが動くのを防ぐ必要がある。
この条件で使用する既知のシールが米国特許40433
91号に示され、シールリングは本体の大直径部上に動
かして取付けられ、シールリングの四隅にコイルばねを
設けて伸び出しを防いでいる。
91号に示され、シールリングは本体の大直径部上に動
かして取付けられ、シールリングの四隅にコイルばねを
設けて伸び出しを防いでいる。
出願人の特願昭57−205338号明細書に示したウ
ェルヘッドシールは、凹面の外面を有する弾性リングの
上下に金属リングキャップを有し、弾性リングの凹面の
外面に生ずる圧力に応答してキャップが夫々のシール面
にシール係合する。
ェルヘッドシールは、凹面の外面を有する弾性リングの
上下に金属リングキャップを有し、弾性リングの凹面の
外面に生ずる圧力に応答してキャップが夫々のシール面
にシール係合する。
上述の両シールは現在まで使用され、所要の環状部シー
ルとなるが、後者のシール組立体は油井孔内で押圧力を
生ずることがで錠ず、第1のシール組立体は腐蝕性流体
に対する保護とならない。
ルとなるが、後者のシール組立体は油井孔内で押圧力を
生ずることがで錠ず、第1のシール組立体は腐蝕性流体
に対する保護とならない。
他の既知の環状部シールが米国特許3797864号に
示される。このシールは上下支持リング間の弾性パツキ
ンリングを有し、軸線方向押圧力によって附勢してパツ
キンリングと支持リングのリップが半径方向外方内方に
動いて環状部内外面と係合する。
示される。このシールは上下支持リング間の弾性パツキ
ンリングを有し、軸線方向押圧力によって附勢してパツ
キンリングと支持リングのリップが半径方向外方内方に
動いて環状部内外面と係合する。
本発明による新規な油井環状部シール組立体は環状本体
に取付け、本体を油井ノ・ウジング内に下してハウジン
グに接続し、内側ハウジング面に面する外面を有し、こ
の外面は小直径の上部面と、大直径の下部面と、両面間
のテーパ面とを有する。
に取付け、本体を油井ノ・ウジング内に下してハウジン
グに接続し、内側ハウジング面に面する外面を有し、こ
の外面は小直径の上部面と、大直径の下部面と、両面間
のテーパ面とを有する。
シール組立体は金属両端キャップ付きの弾性リングを有
し、弾性リングは非作動位置で本体の上部面を囲む。シ
ールリング組立体を下方に下部面上に動かす手段によっ
て下部面とハウジング内面とにシール係合させる。
し、弾性リングは非作動位置で本体の上部面を囲む。シ
ールリング組立体を下方に下部面上に動かす手段によっ
て下部面とハウジング内面とにシール係合させる。
本発明による新規な油井環状部シール組立体によれば、
腐蝕性環境で長寿命である。
腐蝕性環境で長寿命である。
さらに、本発明による油井環状部シール組立体によれば
、シールリングがシール位置から動かないようになされ
る。
、シールリングがシール位置から動かないようになされ
る。
本発明による油井環状部シール組立体によれば、容易に
加圧でき、シールの押出される問題点を生ぜず、容易に
取外し得るようになされる。
加圧でき、シールの押出される問題点を生ぜず、容易に
取外し得るようになされる。
本発明による油井環状部シール組立体によれば、軸線方
向押圧力によって半径方向の押圧力を生ずるようになさ
れる。
向押圧力によって半径方向の押圧力を生ずるようになさ
れる。
本発明の目的と利点とを明らかにするための例示とした
実施例並びに図面について説明する。
実施例並びに図面について説明する。
本発明によるシール組立体10はランニングシール14
によって油井ハウジング12内に下す。
によって油井ハウジング12内に下す。
シール組立体10を下して既知のハウジング12に支持
されたハンガー16に接続する。シール組立体10の管
状本体18ばばね圧を受けた歯付セグメントのラチェッ
ト連結装置Hによってハンガー16に係合し、外下向き
の肩部20がハンガー16の上面22に係合する。
されたハンガー16に接続する。シール組立体10の管
状本体18ばばね圧を受けた歯付セグメントのラチェッ
ト連結装置Hによってハンガー16に係合し、外下向き
の肩部20がハンガー16の上面22に係合する。
シール組立体10は、上列向きの肩部24、外面26、
円上向きのテーパ面28、面26より小さな直径の上部
面30を有する管状本体18と5、シャービン34によ
って面26を囲んで解放可能に連結するバックアップリ
ング32と、リング32の上方のシールリング組立体3
6と、シールリング組立体の上方のセツティングスリー
ブ38とを有する。紀2図に示す非セツト位置では、ラ
ンニングツール14は示さス、バックアップリング32
は面26を囲む位置にあり、テーパ面38の底部よりも
上方位置にあってシールリング組立体36に接触する。
円上向きのテーパ面28、面26より小さな直径の上部
面30を有する管状本体18と5、シャービン34によ
って面26を囲んで解放可能に連結するバックアップリ
ング32と、リング32の上方のシールリング組立体3
6と、シールリング組立体の上方のセツティングスリー
ブ38とを有する。紀2図に示す非セツト位置では、ラ
ンニングツール14は示さス、バックアップリング32
は面26を囲む位置にあり、テーパ面38の底部よりも
上方位置にあってシールリング組立体36に接触する。
セツティングスリーブ38はシールリング組立体の上端
に接触して面30を囲む。テーパした割リング40をス
リーブ38の溝42内に係合させ、本体18の溝44内
に位置させる。割リング40とシャーピンはスリーブ3
8、シール組立体36、バックアップリング32を取付
作動間、図に示す位置に保つ。所要に応じて、バックア
ップリングのピンを本体18の外面のスロット内を滑動
させて取付作業間に各素子を本体180所定位置に保つ
こともできろ。スリーブ38は溝42の上方に内部溝4
6を有し、この目的については後述する。
に接触して面30を囲む。テーパした割リング40をス
リーブ38の溝42内に係合させ、本体18の溝44内
に位置させる。割リング40とシャーピンはスリーブ3
8、シール組立体36、バックアップリング32を取付
作動間、図に示す位置に保つ。所要に応じて、バックア
ップリングのピンを本体18の外面のスロット内を滑動
させて取付作業間に各素子を本体180所定位置に保つ
こともできろ。スリーブ38は溝42の上方に内部溝4
6を有し、この目的については後述する。
シールリング組立体36は図示の通り、上下端に接着し
た金属端部キャップ50.52−(z有する弾性リング
48を含む。端部キャップ50.52は中央部52に脚
56を有し、脚56は上下方向に弾性リング48の中央
部に向けて延長する。弾性リング48の内側中央部58
は凸面として内方に延長し非ヒツト位置において面38
に軽(係合し又は小さな間隔全面38との間につくる。
た金属端部キャップ50.52−(z有する弾性リング
48を含む。端部キャップ50.52は中央部52に脚
56を有し、脚56は上下方向に弾性リング48の中央
部に向けて延長する。弾性リング48の内側中央部58
は凸面として内方に延長し非ヒツト位置において面38
に軽(係合し又は小さな間隔全面38との間につくる。
弾性リング48はニトリルゴム等の弾性材料とし、金属
端部キャップは薄い316系ステンレス鋼トスる。ニト
リルゴムの例として、グツドリッチ社の商品名HYCA
Rがある。
端部キャップは薄い316系ステンレス鋼トスる。ニト
リルゴムの例として、グツドリッチ社の商品名HYCA
Rがある。
取付作業間、シール組立体10はビン60.62によっ
てランニングツール14に支持されろ。組立体10を下
げ、ランニングツール14を回転して連結部Rを締め、
次に組立体を下げてビン64をスリーブ30に係合させ
て下方に第3図に示す位置に下げる。この下方運動によ
ってピン34を剪断し、シールリング組立体36を下方
に外面260面に動かす。この下方運動はシールリング
組立体36をテーパ面28に沿って半径方向外方に拡が
らせ大直径面26上に動かす。かくしてこの下方運動は
シールリング組立体36f:半径方向に押圧してハウジ
ング12の内面と面26との間でシール位置となる。こ
の位置で、端部キャップ50 、52の脚56はハウジ
ング12と本体18とのシール面に対して金属間シール
となり、リング48の内側中央部58は半径方向外方に
圧縮されて端部キャップの外側脚に外方の内力を作用し
てシール面に押圧する。この力によって内側脚は面26
に対してシール係合をする。このシールを生゛する軸線
方向運動は図示の重量による力又はねじによる力、又は
他の作用力によって生じ、弾性リング48を半径方向に
押圧してシールを保つ。所定押圧力となった後は軸線方
向の力會保つ必要はない。このセツティングスリーブ3
8の運動間、溝42のテーパは割リング40を溝44に
入れ、スリーブ38が下方に動いて溝46が溝44に一
致すればスナップリング40は溝46に入り、スリーブ
38の上方運動を防ぎ、シール組立体]0をセット位置
に保つ。この位置で、弾性リング36は自由に軸線方向
に膨張可能であるが、面26とハウジング18の内面に
よって半径方向の動きを制限されろ。
てランニングツール14に支持されろ。組立体10を下
げ、ランニングツール14を回転して連結部Rを締め、
次に組立体を下げてビン64をスリーブ30に係合させ
て下方に第3図に示す位置に下げる。この下方運動によ
ってピン34を剪断し、シールリング組立体36を下方
に外面260面に動かす。この下方運動はシールリング
組立体36をテーパ面28に沿って半径方向外方に拡が
らせ大直径面26上に動かす。かくしてこの下方運動は
シールリング組立体36f:半径方向に押圧してハウジ
ング12の内面と面26との間でシール位置となる。こ
の位置で、端部キャップ50 、52の脚56はハウジ
ング12と本体18とのシール面に対して金属間シール
となり、リング48の内側中央部58は半径方向外方に
圧縮されて端部キャップの外側脚に外方の内力を作用し
てシール面に押圧する。この力によって内側脚は面26
に対してシール係合をする。このシールを生゛する軸線
方向運動は図示の重量による力又はねじによる力、又は
他の作用力によって生じ、弾性リング48を半径方向に
押圧してシールを保つ。所定押圧力となった後は軸線方
向の力會保つ必要はない。このセツティングスリーブ3
8の運動間、溝42のテーパは割リング40を溝44に
入れ、スリーブ38が下方に動いて溝46が溝44に一
致すればスナップリング40は溝46に入り、スリーブ
38の上方運動を防ぎ、シール組立体]0をセット位置
に保つ。この位置で、弾性リング36は自由に軸線方向
に膨張可能であるが、面26とハウジング18の内面に
よって半径方向の動きを制限されろ。
本発明によるシール組立体は長寿命の油井環状部シール
であり、腐蝕性環境での使用に好適であり、半径方向に
押圧し、ねじ又は重量設定負荷によってシールを保つ必
要がない。更に、本発明組立体は加圧流体を使用してシ
ールを保つ必要がない。弾性リングは端部キャップによ
って完全に囲まれ、キャップは金属間環状部シールとな
るため弾性リングが流体圧によって押出されることはな
い。更に、所要に応じてシール組立体を油井孔がら引上
げるのは容易であり、組立体全上方に」二げ、金属端部
キャップによって、油井孔から引上げろ際にシールの一
部がひつか−り又は油井内に落ちろことはない。
であり、腐蝕性環境での使用に好適であり、半径方向に
押圧し、ねじ又は重量設定負荷によってシールを保つ必
要がない。更に、本発明組立体は加圧流体を使用してシ
ールを保つ必要がない。弾性リングは端部キャップによ
って完全に囲まれ、キャップは金属間環状部シールとな
るため弾性リングが流体圧によって押出されることはな
い。更に、所要に応じてシール組立体を油井孔がら引上
げるのは容易であり、組立体全上方に」二げ、金属端部
キャップによって、油井孔から引上げろ際にシールの一
部がひつか−り又は油井内に落ちろことはない。
第1図は本発明シール組立体をランニングツールによっ
て油井ハウジングに取付けた部分縦断面とした側面図、
第2図はシール組立体の取付前の状態を示す部分断面図
、第3図は第1図の取付状態の部分拡大断面図、第4図
は第3図のシールリング組立体の部分拡大断面図である
。 ]0・・・シール組立体、 12・・・油井ハウジン
グ、14・・・ライニングツール、 16・・・バン
カー、18・・・管状本体、 20.24・・・肩
部、22.26,28.30・・・面、 32・・・バックアップリング、 34・・・シャーピ
ン、36・・・シールリング組立体、 38・・・ス
リーブ、40・・・割リング、50.52・・・端部キ
ャップ、56・・・脚、 60.62・・・ピン。 特許出願人 カメロン・アイアン・ワークス・インコ
ーホレーテッド−4 ′Xig4
て油井ハウジングに取付けた部分縦断面とした側面図、
第2図はシール組立体の取付前の状態を示す部分断面図
、第3図は第1図の取付状態の部分拡大断面図、第4図
は第3図のシールリング組立体の部分拡大断面図である
。 ]0・・・シール組立体、 12・・・油井ハウジン
グ、14・・・ライニングツール、 16・・・バン
カー、18・・・管状本体、 20.24・・・肩
部、22.26,28.30・・・面、 32・・・バックアップリング、 34・・・シャーピ
ン、36・・・シールリング組立体、 38・・・ス
リーブ、40・・・割リング、50.52・・・端部キ
ャップ、56・・・脚、 60.62・・・ピン。 特許出願人 カメロン・アイアン・ワークス・インコ
ーホレーテッド−4 ′Xig4
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、油井内ハウジング内部をシールするための油井環状
部シール組立体であって、弾性リングと両端金属キャッ
プとを有するシールリング組立体と、油井ハウジング内
で上記シールリング組立体を半径方向に押圧してセット
位置とする抑圧手段とを備えることを特徴とする油井環
状部シール組立体。 2、前記端部キャップをステンレス鋼製として夫夫ベー
ス部と、ベース部から弾性リングの両側に延長する脚と
を含む、特許請求の範囲第1項記載のシール組立体。 3、前記弾性リングを弾性材料製とし、前記端部キャッ
プを弾性リングに接着する、特許請求の範囲第2項記載
のシール組立体。 4、前記抑圧手段が、上部外面と大直径の下部外面と両
外面間のテーパ面とを有する本体を含み、シールリング
組立体は非セツト位置において本体の上部外面を取囲み
、シールリング組立体を本体の下部外面上に運動せしめ
ることによってシールリング組立体を半径方向に押圧す
る手段が設けられている、特許請求の範囲第1項記載の
シール組立体。 5、前記弾性リングには凸面の内面を含む特許請求の範
囲第4項記載のシール組立体。 6、油井ハウジング内に下げてハウジング内面に対して
シールする油井環状部シール組立体であって;上部外面
と、上部外面より大ぎな直径の下部外面と、両外面間の
テーパ面と、下部外面の下端の上向きの肩部とを有する
シールマンドレルと;マンドレルの上記肩部上の下部外
面を囲んで解放可能に固着されたバックアップリングと
、マンドレルの上部外面を囲みバックアップリングに接
触したシールリングとを備え;上記シールリングは上下
に金属端部キャップを接着した弾性シールリングを含み
;マンドレルの上部外面を囲みバックアップリングに接
触するセツティングスリーブと;セツティングスリーブ
をマンドレル上を下方に動かしてバックアップリングを
解放しシールリングを下部外面上に押す装置とを有し、
シールリングが下部外面と油井・・ウジング内面との間
にシール係合してシール組立体を位置ぎめすることを特
徴とする油井環状部シール組立体。 7、油井環状部シール組立体であって、内側管状部材と
、外側環状部材とを設け、内側部材は第1の外径部と、
第1の外径部より大きな直径の第2の外径部と、両外径
部間のテーパ部とを含み、内側部材の第2の外径部を囲
んで滑動可能としたバックアップリングと、弾性リング
と弾性リングの上下端の上下金属端部キャップとを含み
上記テーパ部に接して第1の外径部上で内側部材を囲む
シールリングと、内側部材の第1の外径部を囲みシール
リングに接し滑動可能のセツティングスリーブと、セラ
ティグスリーブを内側部材上を動かす装置とを備え、シ
ールリングがテーパ部を超えて内側部材の第2の外径部
上に動いて内側外側部材間の緊密なシール係合を行なう
ことを特徴とする油井環状部シール組立体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US410503 | 1982-08-23 | ||
US06/410,503 US4496162A (en) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | Well sealing assembly having resilient seal ring with metal end caps |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5961692A true JPS5961692A (ja) | 1984-04-07 |
JPH0373714B2 JPH0373714B2 (ja) | 1991-11-22 |
Family
ID=23625004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58152990A Granted JPS5961692A (ja) | 1982-08-23 | 1983-08-22 | 油井シ−ル組立体 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4496162A (ja) |
JP (1) | JPS5961692A (ja) |
AT (1) | AT384273B (ja) |
AU (1) | AU558362B2 (ja) |
CA (1) | CA1207660A (ja) |
DE (1) | DE3329925C2 (ja) |
FR (1) | FR2532000B1 (ja) |
GB (1) | GB2126629B (ja) |
MX (1) | MX161140A (ja) |
NL (1) | NL8302901A (ja) |
NO (1) | NO163646C (ja) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4709761A (en) * | 1984-06-29 | 1987-12-01 | Otis Engineering Corporation | Well conduit joint sealing system |
US4694859A (en) * | 1985-11-25 | 1987-09-22 | National Coupling Company, Inc. | Undersea hydraulic coupling and metal seal |
US4714111A (en) * | 1986-07-31 | 1987-12-22 | Vetco Gray Inc. | Weight/pressure set pack-off for subsea wellhead systems |
US4751965A (en) * | 1987-04-30 | 1988-06-21 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Wellhead seal assembly |
US4815770A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-28 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Subsea casing hanger packoff assembly |
US4823871A (en) * | 1988-02-24 | 1989-04-25 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Hanger and seal assembly |
US5110144A (en) * | 1990-08-24 | 1992-05-05 | Cooper Industries, Inc. | Casing hanger seal assembly |
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