JPS59102076A - 環状ブロ−アウト防止装置 - 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】 本発明は環状ブローアウト防止装置に関する。

環状ブローアウト防止装置は古くから油井に使用されて
ブ［１−アウト制御を行う。パツキンとした弾性環状部
材の上下面に金属インサートを使用して環状部材の支持
を行なうものが例えば米国特許４３１０１３９号に記載
されている。この種ブローアウト防止装置はパツキン用
弾性環状部材を軸線方向に押圧することによって作動す
る。この構造の問題点はブローアウト防止装置の作動に
際して１組の支持用インサートが弾性環状部材を支持す
る位置に動いた時に、反対側の支持用インサートが所要
支持位置まで完全に動かないことがある。このような条
イ１ではパッカーの内方部が十分に密着して有効なシー
ルとなることが妨げられる。

他の装置として、弾性パッカー環状部材内に１里込んだ
板に突出部を設け、すべてのインサート板が内方に均等
に動き、所要の支持を行ない、パッカー環状部材による
所要のシールを行なうようにするものがある。しかしこ
の場合インナート板の内方への運動が必ずしも均等でな
いという欠点があった。

本発明は上述従来技術の欠点を除去する環状ブローアウ
ト防止装置を提供することを目的としており、本発明に
よれば中央通孔と該通孔を囲み通孔に開口する環状パッ
カー凹みとを有する本体と、環状パッカー凹み内に配置
された環状パッカーと、環状パッカーを軸線方向に押圧
する装置とを含み：環状バッカーが弾性環状部材と、環
状部材上面内に埋込んだ複数のインサート板と、環状部
材の下面内に埋込んだ複数のインサート板ど、環状部材
内に埋込まれ環状部材を閉位置に向けて作動せしめた時
に環状部材の上下外周部の動きを内方に向【ノることに
Ｊ：って両十下インリーー１−板の内方への動ぎを確実
にづる１ｌｌ＝ｌ勢装置どを備える環状ブローアラ１〜
防１１装■が１１？供される３、本発明によれば該ブ［
ｌ−アウト防市装置が閉位置に動くどき、可動の上下イ
ンリー１〜は所要の支持位置に確実に運動づる。これに
よって確実なシールが達成される１゜ さらに本発明によれば弾性環状部材内には閉位置に動く
時に環状８１；祠の流れを制御する装置が設【）られ、
支持イン（、ｔ　−１−が確実に内方に動ぎ所要閉鎖支
持装置位間となる。

本発明の望ましい実施例において環状ブローアラ１〜防
１１装置は、中央通孔と環状肩部とを有する本体と、環
状の作動室と、中央通孔に開口した環状パツキン室と、
作動室内に係合し環状パツキン室の一端内の環状板を有
するピストンと、パツキン室の環状状と肩部との間に係
合Ｊ°る環状のパッカーとを有し、環状パッカーには複
数の三角形の上部イン１ナー１−板ど複数の三角形のＴ
部イン勺−１〜板とを叩込んだ弾性環状部材と、環状部
材内に環状部材外周面より内方に離れた位■にｊｌｊ込
んだスリーブと、弾性環状部材の外周部にスリーブを囲
み弾性環状部Ｈの中央点より僅に」：方どした上部リン
グと、環状部材内にスリーブを囲んで埋込み弾１４環状
部材の中央点より僅に下方とした下部リングと、上下部
リングに共働して弾性環状部材が軸線方向に抑圧された
時に上下リングを離れさせる装置とを備える。

本発明の目的と利点とを明らかにするだめの例示とした
実施例並びに図面について説明する。

第１．２図に示す本発明環状ブローアラ１〜防止装置１
０は本体１２を有し、本体１２の中央通孔１４は所要の
連結装置例えばフランジ１６によって図示しない管に連
通させる。環状のパッカー凹み１８を通孔１４に開口さ
せ、作動装置例えばピストン２０によって後述する通り
環状パッカー２２を凹み１８内で作動させる。本体１２
に内側リム２４と外側リム２６を形成し、上部閉鎖部材
２８をリム２６の上端内にロックリング３０にＪ：って
ロックする。

上部閉鎖部材２８は外側リム２６の内面の肩部３４に係
合する下向き肩部３２と、内方フランジ３６と、下向き
リング３８どを有する。下向ぎリング３８はリム２６内
にシール係合し、内方リム２４との間のスペース内をピ
ストン腕４０が滑動する。作動室４２がリング３８の下
面と、リム２４．２６間に形成され、環状ピストン２０
を垂直方向に滑動可能とする。ピストン腕４０はビス１
−ン２０を環状作動板４４に連結する。作動室４２のピ
ストン２０の上と下とで連通ずるポート４６、４８から
加圧液を供給してピストン２０を動かず。

ビス］ヘン２０が上方に動けば、作動板４４が上方に動
かされ、環状パッカー２２を７ランジ３６の下面の肩部
５０に向けて軸線方向に押圧する。

環状パッカー２２は弾性環状部材５２と、上部虹彩運動
インサート板５４と下部虹彩運動インサート板５Ｇとを
有し、板５４．５６は環状部材５２の上下面に埋込まれ
る。第３，４図に示す通り、各上部インザート板５４は
三角形であり、下面に突出部５８を有する。突出部５８
は第５，６図に示す通り、内方端から下方に傾斜し、中
央部で水平となり、傾斜部と水平部との間にほぼ垂直な
肩部６０を形成し、水平部から外方縁に向けて−Ｌ方に
向う傾斜部を形成覆る。下部インサート板５６は板５４
とほぼ同形であるが板５４と鏡像対称となる。これによ
って板５４と同様に虹彩運動を行ない同じ方向に動く。

板５６は突出部６２と肩部６４とを有し、突出部６２は
突出部５８とほぼ同形である。各板５４．５６は第３．
４図に示す通り、平面図として一側に凹み６６、他側に
突出部６８を有し、突出部６８は隣接する板の凹み６６
内に係合する。

環状部材５２内にスリーブ７０を板５４．５６から等し
い間隔とし環状部材５２の外周面より内方とし、外面を
ほぼ肩部６０．６４に一致させて第５図に示す通りに埋
込む。７ランジ７２はスリーブ７ｏの外面の中央から外
方に延長させる。上部リング７４と下部リング７６をス
リーブ７０を囲んで埋込み、リング７４の肩部７８とリ
ング７６の肩部８０とがパッカー２２の無負荷位置で第
５図に示す通りに７ランジ７２に接触する。第７，８図
に示す通り、上部リング７４に固着したビン８２はリン
グ１６のスロット８２を通って延長し、パッカー２２が
第５図に示す開位置にある時にインサ−ト板（Ｉ６の頂
面外部に接触する。下部リング７６に固着したビン８６
はリング７４のスロワ１〜８８を通り、上部インサート
板５４の下面の外部に接触づる。ビン８２．８６が板５
６．５４のス［１ット８４．８８を夫々通り、作動板４
４の上面と肩部５０とに夫々接触する。

パッカー２２を閉鎖する時は、液圧をポート４８に供給
し、ボート４６から排出してピストン２０は上方に動ぎ
、パッカー２２に軸線方向の力が作用する。

この軸線方向の力によって弾性環状部材５２は変形して
内方に動き第２図に示す位置となる。この運動にＪ：っ
てインｉｊ−−ト板５４．５６は内方に虹彩運動を行な
い、第２，６図に示す支持位置どなる。リング７４．７
６、ビン８２．８６、スリーブ１０、インサート板５４
．５６の共働によって、環状パッカー２２が閉運動を行
なう時に上下インサート板５４．５６に適切に支持され
て閉鎖時のシール係合を確実に行なう。

板４４が上方に動けば弾性環状部材５２には軸線方向の
力を受は垂直方向の寸法は減少する。このパッカーの材
質は一方向に変形した時に他方向に動き同じ容積を保つ
ため、弾性環状部材５２は内方に閉位置に向って動く。

同時に、板４４の動きによって、上部リング７４は上部
インサート板５４に向（プて上方に動き、下部リング７
６は下部インサート板５６に向けて下方に動く。リング
７４の上面９０は下方内方に斜面であり１弾性環状部材
５２の上部外周部を」〕方内方に動かす。この動きはイ
ンサート板５４、特に肩部６０を内方に押し、インサー
ト板５４０所要の内方の動きを生じさせる。リング７６
の下面９２は上方内方に傾斜面であり、弾性環状部材５
２に接触して部材５２の下部外周部を°下方内方に押で
。この動きはインサート板５６、特に肩部６４に作用し
てインサート板５６の所要の内方の動きを生じさせる。

ビン８２．８６はリング７４．７６をパッカー２２の軸
線方向の上下端面からほぼ等間隔に保ち、これにＪ：っ
てリング７４．７６の反対方向のほぼ同じ動きを行なわ
せる。

インサート板５４．５６が所要の最も内方の位置に動い
た時は、隣の板の凹み６６に係合する突出部６８は凹み
６６の内方端の肩部９４に接触し、インサート板相互の
横係合と共にほぼ剛性の支持板を弾性環状部材５２の上
下間に形成し、バッカー閉鎖の時に十分な支持を行なう
。

第１１．１２図は本発明の第２の実施例によるパッカー
９６を示し、これは弾性環状部材９８ど、環状部材に埋
込んだ上部インサート板１００と下部インサー１−板１
０４とを有する。上部リング１０４と下部リング１０６
とが環状部材９８の外周中央部に埋込まれる。上部リン
グ１０４に固着して下方に延長する複数のビン１０８を
第１４図に示すように設け、リング１０４を通るス［１
ツト　１１０に、下部リング１０６に固着して上方に延
長するビン１１２を通す。下部リング１０６に形成した
スロワ１〜１１４をビン１０８が通る。

第１１図に示す通り、ビン１０８の下端は下部インサー
１〜板１０２の上面より上方にあり、ビン１１２の上端
は上部インサート板１００の下面より下方にあり、リン
グ１０４．　１０６は互に接触してパッカー９６の引込
位置を形成する。パッカー９６が軸線方向に動けば、ビ
ン１０８は図示しない環状作動板の上面に接触し、ビン
１１２はパッカー９６の上方の図示しない肩部に接触し
てリング１０４．　１０６を互に離れさせ、弾性環状部
材９８の一部を内方に押してインサート板１００．　１
０２に所要の内方運動を行なわびる。パッカー９６はパ
ッカー２２とほぼ同様であるが、パッカー２２の場合の
スリーブ７０等のスリーブはなく、リングに固着したビ
ンはパッカーの引込位置ではインサート板から離れてい
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明環状ブローアウト防止装置の開位置の一
部断面とした側面図、第２図は第１図の装置の閉位置の
断面図、第３図は第１．２図の装置のパッカーの開位置
の部分拡大平面図、第４図の第３図のパッカーの閉位置
の部分拡大平面図、第５図は第３図のバッカー開位置の
部分拡大断面図、第６図は第５図のパッカーの閉位置の
部分拡大断面図、第７図は第５，６図のパッカーの附勢
リングの部分断面図、第８図は第７図のリングの縦断面
図、第９図はパッカーのインサート板の１個の拡大平面
図、第１０図は第９図の底面図、第１１図は本発明の第
２の実施例の環状バッカーの開位置の一部縦断面図、第
１２図は第１１図のパッカーの閉位置の一部縦断面図、
第１３図は第１１．１２図のパッカーの附勢リングの部
分平面図、第１４図は第１３図のリングの縦断面図であ
る。 １０・・・環状ブローアウト防止装置 １２・・・本体　　　　　　１４・・・通孔１８・・・
パッカー凹み　　２０・・・ピストン２２、９６・・・
環状パッカー ２４、２６・・・リム　　　　４０・・・ピストン腕４
４・・・作動板　　　　　４６．４８・・・ポー］・５
２・・・弾性環状部材 ５４、５６．　１００．　１０２・・・虹彩運動インザ
ート板５８、６２．６８・・・突出部　６０．６４・・
・肩部６６・・・凹み　　　　　　１０・・・スリーブ
７４、７６、　１０４．　１０６・・・リング８２、８
６．　１０８．　１１２・・・ピン８４、８８．　１１
０．　１１４・・・スロツ１−１ζａ２ ：Ｆｊｆ８ Ｊ伜ｈ６ １シ仏１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　中央通孔と該通孔を囲み通孔に開口する環状バッ
   カー凹みとを有する本体ど、上記パッカー凹み内に配置
   された環状バッカーと、環状バッカーを軸線方向に押圧
   する装置とを含み；上記環状バッカーが弾性環状部材と
   、環状部材上面内に埋込んだ複数のインサー］・板と、
   環状部材の下面内に埋込んだ複数のインサート板ど、上
   記環状部材内に埋込まれ環状部材を閉位置に向けて作動
   せしめた時に環状部材の上下外周部の動きを内方に向け
   ることによって雨上下インサート板の内方への動きを確
   実にする附勢装置とを備えることを特徴とする環状ブロ
   ーアウト防止装置。 ２、　前記附勢装置が弾性環状部材内に埋込んだ上部リ
   ングと下部リングと、該両リングと共働してリングを軸
   線方向互いに離れる方向に動かして弾性環状部材の上下
   外方部を内方に動かず装置とを備える特許請求の範囲第
   １項記載の環状ブローアウト防止装置。 ３、　前記内方に動かす装置が上部リングに固着して下
   部リングより下方に延長する複数のピンと、下部リング
   に固着して上部リングより上方に延長する複数のビンと
   を備える特許請求の範囲第２項記載の環状ブローアウト
   防止装置。 ４、　前記弾性環状部材内に前記リングより内方に埋込
   み上下インサート板から等間隔としたスリーブを設ける
   特許請求の範囲第２項記載の環状ブローアウト防止装置
   。 ５、　中央通孔と該通孔を囲み通孔に開口する環状バッ
   カー凹みとを有する本体と、上記パッカー凹み内に配置
   された環状バッカーと、環状バッカーを軸線方向に押圧
   する装置とを含み二上記、環状パッカーが弾性環状部材
   と、環状部材上面内に埋込んだ複数のインサート板と、
   環状部材下面内に埋込んだ複数のインサート板と、上記
   環状部材内に埋込まれ下部インサート板が上方に動いた
   時に環状部材の上部外周部を内方に動かし環状部材が」
   二部インサー１〜板に対して上方に動いた時に環状部材
   の下部外周部を内方に動かす装置とを備えることを特徴
   どする環状ブローアウト防止装置。 ６、　環状ブローアウト防止装置であって、中央通孔ど
   該通孔を囲み通孔に開口する環状パッカー。 凹みとを有する本体と、上記パッカー凹み内に配置され
   た環状パッカーと、環状パッカーを軸線方向に押圧Ｊ−
   る装置とを含み；上記環状パッカーが弾性環状部材と、
   環状部材上面内に埋込んだ複数のインサート板ど、環状
   部材下面内に埋込んだ複数のインサート板と、環状部材
   の外周部から内方に離れた位置に埋込まれ上端は上部イ
   ンサート板の下面から離れ下端は下部インサート板の下
   面から離れた位置としたスリーブと、環状部材内にスリ
   ーブを囲んで埋込みスリーブの中央点より上方どじた第
   １のリングと、環状部材内にスリーブを囲んで押込みス
   リーブの中央点Ｊ：り下方としｌご第２のスリーブと、
   第１のリングに共働させてパッカーが圧縮された時に第
   １のリングをスリーブに対して上方に動かす装置と、第
   ２のリングに共働させてパッカーが圧縮された時に第２
   のリングをスリーブに対して下方に動かす装置とを備え
   ることを特徴とづ゛る環状ブローアラ１〜防１に装置。 ７、　環状ブローアウト防止装置に使用する環状パッカ
   ーであって、弾性環状部材ど、環状部材土面内に叩込ん
   だ複数のインサート板と、環状部材下面内に埋込んだ複
   数のインリ゛−１〜板と、環状部材内に埋込み環状部材
   を閉位置に向けて作動した時に環状部材の上下外周部の
   動きを内方に向けることによって雨上下インサート板の
   内方への動きを確実にする附９１！！装置どを備えるこ
   とを特徴と覆る環状ブローアウト防止装置用環状パッカ
   ー。 ８、　前記附勢装置が前記弾性環状部材の外周部内に埋
   込んだ上部リングと下部リングと、上記リングに共働し
   て両リングを軸線方向にｍすれさ「弾性環状部材の上下
   の外方部を内方に動かす装置とを備える特許請求の範囲
   第７項記載の環状パッカー　〇 ９、　前記内方に動かす装置が上部リングに固着して下
   部リングよりも下方の位置に延長する複数のピンと、下
   部リングに固着して」一部リングよりも上方の位置に延
   長する複数のビンとを備える特ｉ１Ｔ請求の範囲第８項
   記載の環状パッカー。 １０、　　前記弾性環状部材内の前記リングより内方の
   位置に埋込み上下インサー１〜板に対して等間隔とした
   スリーブを備える特許請求の範囲第９項記載の環状パッ
   カー。