CN117425719A - 固体润滑被膜形成用试剂、油井管和油井管螺纹接头 - Google Patents

Abstract

针对油井管的紧固放松时的润滑特性，使用固体润滑被膜实现与现有技术的掺杂复合物的方法同等程度或同等以上的防烧伤性。一种油井管螺纹接头，其包含具有螺纹的套筒(2)和具有外螺纹(1a)的销(1)。在套筒(2)和销(1)中的至少一者的部件的螺纹部的紧固面(10)上形成有具备固体润滑被膜(3)的润滑被膜，固体润滑被膜(3)通过使固体润滑剂分散在粘合剂树脂中而构成，粘合剂树脂的90重量％以上为聚酰胺酰亚胺树脂，该聚酰胺酰亚胺树脂的平均分子量为20000以上且40000以下，固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

Description

固体润滑被膜形成用试剂、油井管和油井管螺纹接头

技术领域

本发明是涉及油井管螺纹接头的润滑的技术。本发明是涉及在螺纹部的紧固面(包括金属密封面)形成有固体润滑被膜来代替湿式的润滑复合物的被膜结构和油井管螺纹接头的技术。在本说明书中，螺纹部的紧固面包括金属密封面。

在此，固体润滑被膜是指由作为基体成分的粘合剂树脂和分散并分布在粘合剂树脂中的固体润滑剂以及根据需要添加的添加剂构成的被膜。另外，本发明意在谋求通过实现油井管螺纹的润滑的固体润滑被膜来改善润滑。

另外，在本说明书中，以“润滑性”、“高润滑性”这样的术语进行说明的现象在广义上是指容易以低摩擦系数滑动的现象。另外，高润滑性在狭义上是指能够进行紧固/放松的次数(也记为M/B次数)能够为规定次数以上。例如，关于油井管螺纹接头的防烧伤性(耐焼き付き性)，记载于API 5C5标准中。在API 5C5标准中，在套管尺寸的情况下要求能够进行至3次紧固。另外，在管道尺寸的情况下，要求能够进行至10次紧固。

需要说明的是，在本说明书中，有时将具有内螺纹的管统称记载为套筒。即，联轴器也记载为套筒的一种。

背景技术

在油井管螺纹接头中，在螺纹部的润滑中以往进行如下处理。即，通过磷酸Mn化学转化处理膜、使用了Cu等的电镀对外螺纹侧和内螺纹侧中的至少一者的部件的螺纹部的紧固面(密封面)(以下，也简称为“紧固面”)进行表面处理。然后，在通过该表面处理形成的被膜上涂布包含Pb、Zn等的润滑复合物来谋求螺纹部的润滑。需要说明的是，在本说明书中，在螺纹部的紧固面(密封面)形成有被膜的情况下，包括该被膜在内称为紧固面。

与此相对，近年来，基于“干式/无掺杂”的非湿式润滑技术受到关注。“干式/无掺杂”包括膜本身不是API-mod复合物那样的粘性液体状的意思和不含有害重金属的意思。作为这样的“干式/无掺杂”的润滑，有对紧固面形成固体润滑被膜而谋求润滑的技术。本发明是涉及该“干式/无掺杂”情况下的润滑的技术。

在此，在过去的专利文献中，有关于各种固体润滑被膜的发明。固体润滑被膜由负责润滑的润滑剂成分和使润滑剂成分保持在膜中的作为基体成分的固体膜构成。固体膜是指不具有粘性的膜，不是液态的膜。其本身也有使螺纹紧固放松时的润滑完成的意思。以往以来的磷酸Mn膜、电镀Cu膜本身是固体膜。但是，由于以涂布润滑脂状的复合物而谋求润滑作为前提，因此，不包含在固体润滑被膜中。在本发明中，以固体膜的形式达到润滑，设想有机树脂膜作为固体膜。因此，在以下的记载中，将该固体膜也记载为粘合剂树脂。

对于用于油井管螺纹接头的以往的固体润滑被膜，例如记载于专利文献1～专利文献5。另外，作为在与油井管螺纹接头不同的用途中使用的润滑技术，例如记载于专利文献6～14。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-348587号公报

专利文献2：日本特开2002-310345号公报

专利文献3：日本特开2005-299693号公报

专利文献4：日本特开2008-069883号公报

专利文献5：日本特开2002-327874号公报

专利文献6：日本特开平11-199884号公报

专利文献7：日本特开2001-49285号公报

专利文献8：日本特开2008-38108号公报

专利文献9：日本特开2011-105831号公报

专利文献10：日本特开平8-103724号公报

专利文献11：日本特开平8-105582号公报

专利文献12：日本特开2001-65751号公报

专利文献13：日本特开2001-99364号公报

专利文献14：日本特开2002-348587号公报

非专利文献

非专利文献1：津留等，石油技术协会志61卷6期(1996)PP.527-536.

发明内容

发明所要解决的问题

参照上述专利文献等公知的现有文献中记载的固体润滑被膜的材料，发明人对固体润滑被膜进行了研究。具体而言，发明人选定多个固体润滑剂的候补，从选定的固体润滑剂中，作为固体润滑剂，选择PTFE(四氟乙烯聚合物)作为主要成分。进而，选定多个固体膜(粘合剂树脂)，从选定的固体膜的候补中，作为固体膜，选择PAI(聚酰胺酰亚胺共聚物)作为主要成分。而且，发明人对作为固体润滑剂而以PTFE作为主要成分、作为粘合剂树脂而以PAI作为主要成分的固体润滑被膜的膜结构的润滑性进行了研究。

但是，单纯地参照过去的记载，将作为固体润滑剂而以PTFE作为主要成分并且作为粘合剂树脂而以PAI作为主要成分的固体润滑被膜用于油井管螺纹接头的润滑的情况下，发现了如下内容。即可知，在油井管螺纹的紧固放松(紧固放松)试验中，如果通过设想在实际的井中使用的环境的新试验进行评价，则完全可以说，润滑行为不足，无法耐受在实际的井中设想的润滑。

需要说明的是，如后所述，发明人得出如下见解：在使用短销的实验室评价试验中进行的以往的紧固放松试验(以下也简记为试验)中，在油井管螺纹接头的润滑中使用固体润滑被膜的情况下，无法准确地评价润滑性(防烧伤性)。

在此，作为记载了PTFE作为固体润滑剂的公报，例如有专利文献4。在专利文献4中公开了在重叠两层硬度不同的金属或合金层的基础上形成固体润滑被膜的发明。另外，在专利文献4中，对于适当的固体润滑被膜没有特别限定，记载了包含固体润滑被膜全部。而且，作为固体润滑剂，仅例示了MoS₂、WS₂、BN、石墨、PTFE等。另外，对于粘合剂树脂，仅公开了环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚醚酮树脂、酚醛树脂等。

还有记载了PAI作为粘合剂树脂的专利文献。但是，多数情况下，对于粘合剂树脂没有特别规定，作为例示了所有有机高分子体(树脂)、无机高分子、玻璃等中的一者，仅记载了PAI。即，未记载PAI作为适合的粘合剂树脂。例如，在专利文献1～5中，作为有机树脂(粘合剂树脂)的例子，例示了环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳化二亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚醚酮树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、尿素(脲)树脂、丙烯酸树脂等热固性树脂、以及聚酰胺酰亚胺树脂、聚乙烯树脂、有机硅树脂、聚苯乙烯树脂等。如此，仅例示了PAI作为多个有机树脂的一例。

另外，在润滑不是固体润滑被膜的技术中，有在油井管的螺纹润滑用途中规定了分子量的技术。但是，该技术中，基体成分不是PAI，而是在基于基础油的基体成分中添加了PTFE作为固体润滑剂。作为这样的文献，例如有专利文献9。在专利文献9中，公开了PTFE的分子量规定为约1万～约30万，而且，作为优选的范围，分子量为2万～20万。专利文献9的记载总的来说定位于规定PTFE的尺寸越大越优选的发明。

另外，在专利文献10和11中，记载了PAI作为粘合剂树脂。在专利文献10和11中，在油井管用途中规定了PAI的分子量。在专利文献10和11中公开了如下所述的试剂的发明，其中，选择规定了粒径的二硫化钼的粉末作为固体润滑剂，将该二硫化钼的粉末以适当的范围混合在分子量为15000的PAI中。而且，在专利文献10和11中，在由选自2000～10000的环氧树脂、150～250的呋喃树脂、10000～25000的PAI中的一种构成的记载中，记载了PAI的分子量规定。在专利文献12、13中公开了由分子量为15000的PAI(粘合剂树脂)和平均粒径为1.0μm的二硫化钼(固体润滑剂)的混合构成的发明。

在专利文献12、专利文献13中，示出了固体润滑包含PTFE、粘合剂树脂包含PAI的例子。具体而言，专利文献12中，相对于固体润滑粉末的总重量，PTFE规定了1％～30％的范围。专利文献13中记载的发明是PTFE若为润滑性材料的总重量的约10％以下的少量则可以存在的发明。但是，专利文献12、专利文献13中，发明的主体由MoS₂、WS₂、石墨为主体的固体润滑剂构成，PTFE作为可以少量混入的次要添加试剂来处理。

如上所述，在油井管螺纹的润滑领域中，还没有以固体润滑剂的PTFE(四氟乙烯聚合物)和粘合剂树脂膜的PAI(PAI共聚物)作为合适的主要成分且在它们的组合的基础上规定了各自的分子量的发明。即使进行了规定，也未记载适当地进行润滑的评价。

在此，本发明作为对象的润滑涉及润滑特性的评价，存在润滑的主体为固体润滑被膜所引起的特有情况。此外，本发明作为对象的润滑涉及润滑特性的评价，还存在润滑的对象为油井管螺纹所引起的特有情况。

对此，接着，基于发明人得出的新见解加以说明。

上述列举的专利文献1～14中记载了固体润滑被膜的发明、或者膜结构的构成要素等过去的见解。但是，根据发明人的研究，如果根据各专利文献的实施例推定，则与以往的螺纹紧固时的润滑技术相比，对固体润滑被膜特有的润滑特性的评价是否正确地进行了评价还存在很多不清楚之处。具体而言，发明人得出了如下见解：以往的评价方法是否在意图将在实际的井中使用的长度的油井管螺纹(8-12m级)设想成在实际的井中紧固的润滑行为的条件下进行试验是不清楚的。在实际的井中，将8～12m级的长销(外螺纹)设置在上侧，并且将联轴器(内螺纹：套筒)设置在下侧，进行紧固而运行。紧固根据状况进行放松，再次进行紧固。另外，在海洋钻机中，多数是以预先连接三根而成的销单位而运行的情况。在此，8～12m级相当于API-5CT、5CRA中规定的Range-2、Range-3的长度。

在不使用固体润滑被膜的通过以往的复合物谋求润滑的紧固放松中，在将螺纹紧固时和放松时，润滑脂状的复合物联动地移动。这是因为，复合物为粘性液体的状态。因此，在使用以往的复合物的润滑评价的情况下，螺纹润滑评价通过利用卧式钳(卧式紧固机)的试验(也称为水平式试验)进行评价，通过利用使用了短销的立式钳的试验(也称为垂直式试验)进行评价，在实际的井中进行紧固，但有时可以不太在意评价方法。即，在利用复合物的润滑的情况下，螺纹的润滑评价方法的实验室评价与实际在井中设想的评价结果为大致相同的结果，几乎没有实验室评价特别不同地进行评价的担心。

与此相对，在润滑中使用固体润滑被膜的情况下，如果不考虑实际的井中的紧固的状况而决定固体润滑被膜，则必定会遭遇即使在实验室试验中为高评价但在实际的井中也无法顺利进行的事态。其理由是因为，固体润滑被膜在结构上在紧固放松时膜局部地剥离是不可避免的，不像复合物那样联动地移动。因此，在润滑中使用固体润滑被膜的情况下，即使是在如水平式试验那样不施加载荷的状况下的评价中评价为合格的螺纹接头，在实际的井中也会面临无法顺利进行的情况。

其理由可以如下说明。

例如，图2(a)是将固体润滑被膜在使用实际长度销(大多具有8～14m长度)的模擬井中的紧固时的转矩回转图的典型例。实际长度销较长，无论如何都微妙地倾斜设置，在销螺纹牙露出一半左右的位置，无法通过手动紧固进一步地紧固。实际上，如果将实际尺寸销插入套筒螺纹而设置且从下方仰视，则成为销挠曲的感觉。因此，即使尝试紧固销螺纹，初始设置位置也只能设置在销螺纹的螺纹牙的总数中一半以上从套筒螺纹露出的位置(参照图2(b))。因此，图2(a)为一例，但直到设置后的旋转为约6转为止，螺纹彼此充分啮合之前，仅不规则的尖峰状的转矩上升，日常发生稳定的转矩不上升的情况。如果从图2(b)的位置用动力钳进行紧固，则进行以使销螺纹牙隐藏于套筒螺纹的方式向正规的螺纹位置前进的动作。但是，由于初始设置无法笔直地进行，因此在紧固最初存在松动(游隙)，销螺纹不均匀地碰到套筒螺纹，偏置地碰撞。此时，如上所述，具有尖峰状的转矩不定期地上升的倾向。螺纹彼此啮合之后，如图2(a)那样，转矩向右上方上升。在使用了实际长度销的实际的井中，不仅单纯地偏置而强烈地碰撞，而且基于销全长的自重，由较大的载荷强烈地碰撞而产生的不良影响叠加。尖峰状的转矩在固体润滑被膜的紧固时在直至螺纹彼此充分地啮合为止的时刻特有地发生，但在使用以往的掺杂复合物的情况下不发生。掺杂复合物为粘性液体状，因此与紧固放松联动地移动，因此不会发生由固体润滑被膜产生的尖峰状的转矩的不规则的上升。反过来意味着，在利用固体润滑被膜的润滑中，在螺纹彼此啮合之前，偶尔不规则地偏置而强烈地接触，且被赋予由销自重引起的大载荷，因此对固体润滑被膜施加不少损伤。

另一方面，虽然是在实验室经常进行的评价、但使用了短销的固体润滑被膜的评价与图2(a)对照性地在图3(a)中示出转矩回转图。图3(b)表示初始设置位置。在短销的情况下，在即将开始紧固之前的初始设置位置，通过手动紧固，能够将销螺纹紧固至1～3个牙露出。如图3(a)那样，设置后的旋转只有1.5转，图2(a)中观察到的不规则的转矩几乎为零。即，没有转矩不定期地以尖峰状上升的过程，从紧固最初开始，转矩向右上方上升。即，在初始设置时，能够设置在螺纹已啮合的位置，因此，紧固时的润滑能够从几乎没有固体润滑被膜的损伤的水平开始。另外，由于为短销，来自销的自重与实际长度销相比也具有小于1/10的水平的轻度的载荷所带来的有利点。

在固体润滑被膜的润滑评价中，只要不采用图2(a)的不定期地观察到的尖峰状的转矩上升的、固体润滑被膜受到损伤的、模拟松动的影响(偏载荷的影响)以及大载荷的影响的润滑评价方法，就无法严格区分润滑的膜的好坏。如图3(a)(b)所示的、使用了短销的评价中的“合格”并不一定意味着实际环境中的“合格”。

根据本发明人的这些研究，在润滑中采用固体润滑被膜、设想了实际的井中的紧固放松的情况下，主要应考虑的点为以下两点。

(1)存在由螺纹的松动(游隙)引起的对固体润滑被膜的损伤。

(2)最差的情况下，需要考虑销的总重量(上侧的外螺纹侧的销的总重量)施加于联轴器(下侧的套筒的内螺纹侧)这样的施加大重量时的润滑。

而且，通过该(1)与(2)的叠加作用，固体润滑被膜会产生结构上不可避免的、部分剥离的现象本身。此外，该剥离下来的碎屑在紧固放松时再构成，有助于润滑，或者相反地凝固，产生使外螺纹/内螺纹的间隙闭塞而成为烧伤的原因的状况。而且，得到如下见解：如果不把这样的现象纳入视野，则固体润滑被膜的润滑评价变宽松，固体润滑被膜的润滑评价变得不充分。

实际上，对于润滑使用了固体润滑被膜的油井管螺纹接头的润滑，如果利用卧式紧固机使用短销进行评价，则在大部分情况下，润滑的评价为合格，判定为没有问题。但是，如果将该相同长度的销(短销)竖立并利用立式紧固机针对使用了固体润滑被膜的油井管螺纹接头的润滑进行紧固放松试验，则存在仅在该条件下发生烧伤的情况。进而，如果不对固体润滑被膜进行研究而使销的长度为在实际的井中使用的实际尺寸销并利用立式紧固机进行紧固放松试验，则在第一次放松中大部分都发生烧伤。实际尺寸销例如为8-12m级、为Range-2或Range-3。

即，在利用比实际的井中使用的实际尺寸销短的短销来评价固体润滑被膜的润滑的以往的试验的情况下，无论是水平式试验还是垂直式试验，都仅能够提取完全不合格的螺纹接头。因此，无法精度良好地评价在实际的井的润滑中是否合格。即，得出如下见解：以往的实际情况是，固体润滑被膜的润滑评价在使用短销的试验中无法模拟。因此，得出如下见解：如果不通过考虑了实际的井的试验方法准确地评价确定技术的参数的上下限值，则无法确定固体润滑被膜的润滑性的良好范围。而且，在以往的垂直式试验的评价中，使用比在实际的井中使用的实际尺寸销短的短销进行评价。因此，得出如下见解：以往的垂直式试验的评价中，不能精度良好地进行评价。

在此，作为对短销负载载荷的技术例，有非专利文献1中公开的技术。在非专利文献1中公开了使用立式钳在销的上端载置500kg的重物进行紧固放松。但是，对于500kg的重物而言，过轻，不能模拟相当于实际尺寸销的载荷。另外，作为意在油井管螺纹的润滑的专利文献，有专利文献5。在专利文献5中，参考专利文献5记载的附图等可知，记载了使用短销的评价。另外，在专利文献1～4、10～14中未记载润滑性的评价的具体方法。但是，在专利文献1～4、10～14中，也没有记载及暗示使用实际的长销，因此，根据本领域技术人员的以往的见解，推断能够以实验室水平简单地进行评价，并且，在以往的复合物的润滑评价中使用时，使用标准地使用的约1m的短销进行试验、评价。

需要说明的是，在专利文献5中记载了，使用立式紧固机，通过销的轴倾斜的状态下的苛刻试验对固体润滑被膜进行评价。即，在专利文献5中记载了，通过利用初始设置使销的轴有意地倾斜，将螺纹的紧固初期的苛刻状况下的润滑、摩擦作为评价对象。但是，专利文献5的方法只不过是仅模拟了松动(游隙)的评价，不能否定对于固体润滑被膜的润滑膜是稍宽松的评价。即，专利文献5的方法无法说是考虑在实际尺寸销的状况下设想的苛刻条件而进行评价。在专利文献5记载的固体润滑被膜的评价中，与使用了短销的上述以往的评价方法同样，难以说能够对在实际的井中现实发生的情况进行评价。另外，使用了实际长度的销的试验、所谓的全长(Full-length)的销且使用立式紧固机的紧固试验需要借用测试位点进行，实施实验的费用显著变高。因此，在固体润滑被膜的效果判定时，反复进行使用Full-length的销的试验是不现实的，并非经常进行。

在此，如果重新讨论油井管螺纹的润滑的特异性，则如上所述，为以下方面：(1)在螺纹的紧固初期和螺纹的放松后期在结构上存在松动(游隙)；(2)以从上部施加大重量的状态下的润滑、摩擦作为对象。

根据本发明人的见解，存在松动是油井管螺纹的结构上的问题。即，在外螺纹侧(例：销螺纹)和内螺纹(例：联轴器螺纹)，为了在设置销螺纹时顺畅地插入，在螺纹开始啮合之前，存在螺纹特有的松动(游隙)。另外，油井管螺纹的紧固放松虽然是一边悬吊设置于上方的销一边实施，但需要设想位于上部的销自重以某种程度施加于内螺纹侧的大载荷施加条件。例如，位于上部的8～12m级(API-5CT、5CRA所规定的Range-2、Range-3的长度)的销(外螺纹)设置在上部，联轴器(内螺纹)设置在下部，进行紧固、放松。因此，如果是大径的销，则在每一根施加约1吨的销的重量的状态下进行紧固、放松。在海上的井中，如常见的那样，使用使三根销连接而成的结构。其结果是，在最苛刻的情况下，在从销对内螺纹部分施加约3吨重量的状态下被紧固。因此，成为显著苛刻的摩擦条件。如上所述，在紧固初期和放松后期存在松动，因此，来自上方的大载荷并不是均匀地施加于内螺纹，而偏向。因此，该大载荷局部地施加于螺纹牙部分。对于可耐受该情况的固体润滑被膜，需要通过规定粘合剂树脂和作为粘合剂树脂内的添加物的固体润滑剂并进行最优化来实现相当于以往的复合物能够实现的润滑水平的润滑。但是，以往的针对固体润滑被膜的评价并未成为这样的在实际的井中产生的条件下的评价。

需要说明的是，虽然是油井管螺纹以外的润滑用途(与本发明不同用途的润滑)，但在专利文献中还有如下文献：记载了PTFE作为固体润滑剂，并且记载了PAI作为粘合剂树脂，规定它们的分子量、尺寸等，润滑性示出优良的区域。例如，关于作为固体润滑剂的PTFE，记载于专利文献6～9中。在专利文献6～9中公开了将分子量规定得较低而实现润滑的发明。另外，在润滑剂、表面改性剂用途中，以往的PTFE大致为约100000，存在相对于该值将低分子侧规定为润滑特性良好的发明。但是，这些现有文献中没有粘合剂树脂或仅将PTFE撒到润滑对象面。或者，需要注意不以与本发明中作为对象的作为粘合剂树脂的PAI的组合使用这点。

例如，专利文献6涉及轴承构件的润滑。专利文献7、8广泛地记载了作为润滑试剂的规定。而且，在专利文献6中提出了PTFE分子量≤25000，作为更优选的范围，提示了PTFE分子量：7000～15000。在专利文献7中提示了分子量为500～20000，将特别优良的范围设为分子量1000～5000。在专利文献8中，规定了分子量300～3000的四氟乙烯聚合物(PTFE)、三氟氯乙烯聚合物。

但是，在油井管螺纹以外的润滑领域中，对于进行润滑的两物体而言，如汽车的轴承钢的润滑、机械部件的齿轮的润滑那样，进行润滑的两物体总是在固定位置已经相互接触、或者成为接近密合状态的状态。而且，多数情况下以从该状态开始的润滑作为对象。或者，如压制加工、脱模等的润滑那样，滑动方向被限定为一个方向，而且，夹着压制对象材料，设想了模具彼此的在任何时候都已确定的位置处的润滑。在这些润滑例中，润滑剂已被涂在其上，以密合状态为前提而使用。因此，只要意在摩擦系数、磨损等即可，以持续施加大致恒定的应力的状态下的摩擦现象作为对象。另外，为了确保此时的润滑，使用仅喷涂油、或者喷涂作为固体润滑剂的MoS₂等，或者始终供给润滑油而使用。因此，在这些油井管螺纹以外的润滑领域中使用的润滑的条件完全未设想在油井管螺纹的状况下设想的条件。即，油井管螺纹以外的润滑领域中的前提是在两物体没有松动(游隙)或较小的状态，润滑膜由于松动和大载荷施加条件，与一部分剥离而产生二次影响的状况完全不同。因此，对于油井管螺纹的润滑，难以单纯地应用油井管螺纹以外的润滑。

本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于，对于油井管的紧固放松时的润滑特性，使用固体润滑被膜来实现与现有技术的掺杂复合物的方法同等程度或同等以上的防烧伤性(耐磨损性)。

用于解决问题的方法

本发明的一个方式是用于在实际的井中发生的润滑条件、即存在松动(游隙)的条件、即会施加偏载荷的条件、且施加大载荷的条件下通过固体润滑被膜也能够确保有效的润滑的技术。另外，本发明的一个方式的目的在于，通过固体润滑剂、粘合剂树脂和其它规定来设计固体润滑被膜本身，以便不会在紧固放松时固体润滑被膜的一部分剥离、该剥离片不堵塞而烧伤。

针对油井管螺纹的紧固放松时的润滑特性，本发明人考虑了在实际的井中的油井管的紧固放松时发生的、油井管螺纹特有的松动(游隙)所引起的偏载荷、从销向套筒的大载荷施加。进而还考虑了，由于该偏载荷、大载荷施加，在螺纹部的紧固面形成的固体润滑被膜不可避免地被磨削一部分。在此基础上，发现了固体润滑剂和粘合剂树脂的最佳组合、且各个材料的最佳范围，从而完成了面向油井管的固体润滑被膜的本发明。

即，本发明的一个方式是一种油井管，其是在螺纹部形成有具备固体润滑被膜的润滑被膜的油井管，其主旨在于，上述固体润滑被膜通过使粘合剂树脂分散在固体润滑剂中而构成，上述粘合剂树脂的90重量％以上为PAI(聚酰胺酰亚胺树脂)，该PAI的平均分子量为20000以上且40000以下，上述固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

需要说明的是，本发明的方式也包括作为润滑被膜的一部分而带有润滑辅助膜的条件。但是，润滑的主体为上述固体润滑被膜，由于螺纹初始设置时的偏差，在初期联轴器与销接触时，一并意在进行辅助以转移到稳定位置。

另外，本发明的另一方式为一种试剂，其是用于在油井管的螺纹部形成固体润滑被膜的试剂，其主旨在于，所述试剂通过使固体润滑剂分散在粘合剂树脂中而构成，上述粘合剂树脂的90重量％以上为聚酰胺酰亚胺树脂，该聚酰胺酰亚胺的平均分子量为20000以上且40000以下，上述固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

发明效果

根据本发明的方式，针对构成固体润滑被膜的粘合剂树脂和固体润滑剂，通过也规定分子量，能够在不使用以往的复合物的情况下得到与以往的油井管螺纹相匹敌的紧固时的润滑性能。

例如，根据本发明的方式，能够得到考虑了在实际的井环境中可能会发生的相当于实际的井的条件的、具有紧固时的润滑性能的油井管螺纹接头。需要说明的是，相当于实际的井的条件是指从上方对套筒施加销重量的状况、由于轴心偏移而倾斜地施加载荷的状况、不均匀而局部地施加载荷的局面多的状况等条件。

附图说明

图1是示出螺纹接头的图。

图2是实际的井中的紧固图的图(a)和示出此时的初始设置位置的图(b)。

图3是以往的实验室试验中的紧固图的图(a)和示出此时的初始设置位置的图(b)。

图4是示出具备固体润滑被膜的润滑被膜的例子的示意图。

图5是示出具备固体润滑被膜的润滑被膜的另一例的示意图。

图6是示出表面层的氟有机化合物的例子的图。

图7是说明维氏硬度的测定的图。

图8是说明重锤钳试验(新的试验方法)的图。

图9是示出重锤钳试验中的重锤的设置例的图。

图10是示出重锤钳试验中的初始设置位置的例子的图。

具体实施方式

接着，对基于本发明的实施方式进行说明。

在此，如上所述，以往，有在应用于油井管螺纹接头的固体润滑被膜中例示PTFE作为固体润滑剂的一例的文献。另外，还有例示PAI作为粘合剂树脂的一例的文献。而且，例如，在专利文献5中，例示了PTFE作为润滑性粉末的例子，并且记载了PAI作为粘合剂的例子。但是，在实施例中没有使用PTFE和PAI的例子、具体而言没有合适的组合例，仅记载为单纯的固体润滑剂、粘合剂树脂的一例。此外，对于本发明作为对象的、在油井管螺纹的润滑领域中固体润滑剂以PTFE作为主要成分、粘合剂树脂膜以PAI作为主要成分、基于它们的组合、进而规定各自的分子量这方面，在专利文献中也没有记载和暗示。

此外，发明人单纯地从过去的专利文献中例示的材料中选择PTFE作为固体润滑剂、选择PAI作为粘合剂树脂，将它们作为主要成分而制作固体润滑被膜，实际进行了紧固放松试验。这种情况下，得到了烧伤的物质、未烧伤的物质混合存在而成为完全没有预料到的事态的见解。例如，在购入CAS编号相同的试剂并将试剂调配、制膜时，未必得到相同的结果。即，在过去的专利文献中公开的发明组中，只是单纯地组合，无法实现以往的润滑复合物所达成的润滑。因此，即使使用过去发明进行类推，也未必能够再现良好的润滑。

另外，关于油井管螺纹接头以外的用途的润滑技术，针对PTFE单独记载了分子量规定，记载了PAI单独时的分子量规定。但是，技术与油井管螺纹的润滑完全不同，因此，不能直接应用于油井管领域。

另外，根据发明人的研究，得出如下见解：对于固体润滑被膜，在专利文献5、非专利文献1等记载的以往的油井管用螺纹接头的试验、评价中，固体润滑被膜特有的润滑特性的评价是不充分的。特别是，通过以往的评价，不能评价设想实际的长度的油井管螺纹(8-12m级)在实际的井中被紧固的润滑行为。具体而言，得出如下见解：固体润滑被膜的润滑评价变宽松，固体润滑被膜的润滑评价不充分。即，以往的评价是设想利用复合物实施紧固放松的以往试验而对固体润滑被膜的润滑进行试验、评价，因此固体润滑被膜的润滑评价不充分。

即，需要通过模拟实际的井的润滑评价方法进行评价，来决定固体润滑被膜的详细条件。此外，由于使用干燥的固体润滑被膜，因此存在新产生的问题。即，需要解决不会使不可避免地磨削的来自膜的成分凝固而成为烧伤的原因，或者使来自膜的成分在紧固放松时再构成并转印至外螺纹、内螺纹表面从而维持润滑等技术课题。

而且，发明人考虑了能够在相当于实际的井的条件下进行评价的新的试验的评价方法。而且，考虑了提供一种具有固体润滑被膜的油井管螺纹接头的结构，该固体润滑被膜利用该评价方法进行试验，并且固体润滑被膜的防烧伤性进一步提高，也能够耐受实际的井中的使用。

而且，针对作为上述课题的油井管螺纹的紧固放松时的润滑特性，本发明人还考虑了在实际的井中的油井管的紧固放松时特有的松动(游隙)引起的偏载荷、大载荷施加时固体润滑被膜不可避免地被磨削一部分，在此基础上发现了固体润滑剂和粘合剂树脂的最佳组合、且各个试剂材料的最佳范围，从而完成了本实施方式的面向油井管的固体润滑被膜。

(构成)

以下，对基于本发明的实施方式进行说明。

本实施方式是涉及在实际的石油/气体中使用的油井管螺纹中的在紧固面形成的被膜结构及具有该被膜结构作为润滑被膜的螺纹接头的发明。本实施方式中，具备在螺纹接头的紧固面形成的固体润滑被膜的润滑被膜具有特征，对于螺纹接头的螺纹结构本身没有特别限定。螺纹接头的螺纹结构可以采用公知的或新型的螺纹结构。

如图1所示，油井管螺纹接头包含具有内螺纹2a的联轴器等套筒2和具有外螺纹1a的销1。需要说明的是，套筒2和销1构成油井管。

而且，在套筒2和销1中的至少一者的部件的、螺纹部的接触面(紧固面10)上，例如如图4所示，形成了具备固体润滑被膜3的润滑被膜。

以下，对本实施方式中的具备固体润滑被膜3的润滑被膜进行说明。润滑被膜形成于油井管的螺纹部。

本实施方式的固体润滑被膜3通过使固体润滑剂分散在作为基体成分的粘合剂树脂中而构成。粘合剂树脂的90重量％以上为聚酰胺酰亚胺树脂，该聚酰胺酰亚胺树脂的平均分子量为20000以上且40000以下。另外，固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

构成固体润滑剂的PTFE优选为固体润滑被膜3的总重量的20重量％以上且50重量％以下。

另外，固体润滑被膜3的硬度优选以铅笔硬度计为F以上且4H以下。

如图5(a)所示，形成于紧固面10的润滑被膜也可以在形成固体润滑被膜3的螺纹部的紧固面10与该固体润滑被膜3之间具有基底膜4。该基底膜4例如由磷酸盐处理膜(磷酸化学转化处理膜)或维氏硬度为200HV以上的电镀处理膜(电镀膜)构成。

在润滑被膜形成于套筒2或销1中的一者的部件的螺纹部的紧固面10的情况下，优选在套筒2或销1中的另一者的部件的螺纹部的紧固面10不形成被膜、或者形成有具有耐腐蚀性的膜。即，没有润滑被膜的紧固面10保持螺纹加工的状态。或者，优选不保持进行喷丸加工而由涂料基膜形成具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜的形成与由金属面(紧固面10)与固体润滑被膜3的接触进行的润滑相比，为了辅助润滑也是有效的。涂料基膜可以通过刷涂、喷涂、机械涂布中的任一种方法形成。涂料基膜的干燥时间短，可以通过大气放置来膜化，也可以涂布后使其干燥而膜化。

另外，在形成有润滑被膜的螺纹部的紧固面10的至少一个紧固面上形成的润滑被膜可以如图5(b)(c)所示在固体润滑被膜3上形成表面层5。

这种情况下，表面层5例如通过涂布下述所示的表层涂布剂而形成。即，表层涂布剂由固体润滑剂、粘合剂树脂和该表层涂布剂涂布、干燥后不残留于被膜中的溶剂成分构成。

表面层5通过由作为固体润滑剂成分的由脂肪酸和金属元素形成的化合物、例如由皂和金属皂构成的润滑剂和作为粘合剂树脂成分的含氟有机化合物构成的涂布剂薄薄地后天涂布于表层而形成。表面层5具有使油井管螺纹部的紧固面10容易滑动的作用，相互的螺纹彼此容易移动至稳定位置，由此填补更优良的润滑特性。

表面层5用固体润滑剂由来自由下述X组的脂肪酸和下述Y组的金属元素形成的化合物中的一种或两种以上的组合构成即可。表面层5用粘合剂树脂由含氟有机化合物构成即可。另外，对于表面层5用溶剂成分而言，下述Z组的氟溶剂在溶剂成分重量中占90％以上，而且由一种或两种以上的组合构成即可。

X组：硬脂酸、异硬脂酸、山萮酸、月桂酸、12-羟基硬脂酸

Y组：Li、Na、Mg、Al、Ca、Zn、Ba

Z组：HFC、HFE、HFO

表面层5优选熔点为70℃以上。

用于形成本实施方式的固体润滑被膜3的试剂使用如下所述的试剂。

即，试剂通过使固体润滑剂分散在作为基体成分的粘合剂树脂中而构成，粘合剂树脂的90重量％以上为聚酰胺酰亚胺树脂。其为如下所述的试剂：该聚酰胺酰亚胺的平均分子量为20000以上且40000以下，固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。另外，试剂包含溶剂成分。

另外，在套筒和销这两者形成本发明的固体润滑被膜的情况下，膜厚优选满足如下规定的两者。

·形成于套筒和销这两者的固体润滑被膜的各膜厚各自以螺纹部的牙顶位置计为5μm以上且95μm以下。

·将形成于套筒的螺纹部的固体润滑被膜的以牙顶位置(螺纹牙部)计的膜厚设为A1(μm)、将形成于销的螺纹部的固体润滑被膜的以牙顶位置计的膜厚设为A2(μm)时，优选满足下述(1)式。

A1+A2≤110μm…(1)

另外，在只在套筒和销中的一者形成本发明的固体润滑被膜的情况下，优选膜厚满足如下规定的两者。

·在具有本发明的润滑被膜的油井管的螺纹部形成的固体润滑被膜的膜厚以螺纹部的牙顶位置(螺纹牙部)计为5μm以上且95μm以下。

·将在具有本发明的固体润滑被膜的油井管的螺纹部形成的润滑被膜的以牙顶位置计的膜厚设为Aμm、将在与该油井管对面的对象材料侧的油井管的螺纹部形成的被膜的膜厚设为Bμm(没有被膜时设为“0”)时，A+B≤110μm。

对本实施方式的构成更详细地进行说明。

＜构成固体润滑被膜3的粘合剂树脂和固体润滑剂＞

本实施方式的构成固体润滑被膜3的粘合剂树脂和固体润滑剂的规定是设想了实际的井的紧固放松条件的规定。即，粘合剂树脂和固体润滑剂的规定设计成即使施加大载荷、偏载荷时固体润滑被膜3也能够维持润滑。

在此，在实际的井中设想的条件下，在紧固初期，固体润滑被膜3的一部分剥离是不可避免的。剥离下来的固体润滑被膜3的碎屑有时局部地堵塞在联轴器与销1之间的间隙而成为烧伤的原因。因此，剥离、破坏后的固体润滑被膜3的碎屑本身维持柔软性以及不进行集合合体很重要。并且，本实施方式的固体润滑被膜3的组成通过实验确定，以使这些碎屑本身通过被按压于联轴器表面、销表面而再构成，成为能够有助于润滑的范围的膜。

这些行为由构成固体润滑被膜3的粘合剂树脂和固体润滑剂的组合来决定。因此，能够通过使固体润滑被膜3具有难以剥离的膜的柔软性、剥离、破坏后的固体润滑被膜3的碎屑本身具有柔软性以及碎屑本身不集合合体来实现。为了实现该目的，选择粘合剂树脂、并且控制该粘合剂树脂的分子量变得重要。并且，为了具有润滑特性，选定适当的固体润滑剂、并且控制该固体润滑剂的分子量变得重要。需要说明的是，如果不将固体润滑被膜3的组成规定为特定范围，则存在如下问题。即，一部分剥离下来的固体润滑被膜来源物局部地堵塞在相对的螺纹牙部分的间隙部分，成为烧伤的原因。另外，在密封部分无法形成光滑(Burnish)状的稳定的再构成的润滑膜(具备具有一种光泽的表面的润滑膜)。

而且，从如上所述的观点出发，在本实施方式中，作为粘合剂树脂的规定，规定PAI以重量％计包含90％以上，并且，作为固体润滑剂的规定，规定PTFE以重量％计包含80％以上。这是因为，通过构成本实施方式中规定的、粘合剂树脂的主要成分为PAI、固体润滑剂的主要成分为PTFE的固体润滑被膜3，能够维持遵循上述相同的技术思想的润滑行为。如果脱离这些范围，则有可能其它试剂材料的影响叠加而无法形成最佳区域。进而，通过利用新的试验方法(后述的试验方法)进行评价，将主要成分规定为如上所述的范围。

另外，对于固体润滑被膜3，不仅需要使润滑保持良好，而且还具有需要防腐蚀性。即，在实际的井中使用之前暴露的环境下螺纹接头也不生锈、不劣化很重要。另外，耐热性也重要，固体润滑被膜3优选为可耐受井底温度的膜，即，熔点为200℃以上、优选为250℃以上。

“粘合剂树脂的平均分子量”

粘合剂树脂的平均分子量是根据作为粘合剂树脂的主要成分的PAI和作为固体润滑剂的主要成分的PTFE的组合的范围且还考虑利用新的试验方法的评价而规定的。PAI单体时的分子量规定不影响以下说明的硬度、剥离。

在本实施方式中，以上述组合为前提，将PAI的分子量规定为20000以上且40000以下。

将PAI的分子量设为20000以上是因为，如果小于20000，则膜本身变得过于柔软，因此，其成为主要原因，具有大量发生固体润滑被膜3的剥离的倾向。而且，这是因为，剥离下来的固体润滑被膜来源物堵塞螺纹部的间隙。

另外，将PAI的分子量规定为40000以下是因为，如果超过40000，则膜本身变得过硬，膜无法适度地剥离。因此，这是因为，在施加大载荷、偏载荷的情况下，固体润滑被膜3一点不留地脱落的倾向变高。

PAI的分子量的更优选的范围为20000以上且30000以下的区域。这基于上述理由。

在本实施方式中，与以往不同，基于像将8～12m级的长度的销1纵向悬吊而紧固那样的、在实际的石油/气井中设想的载荷负载条件(大载荷、偏载荷条件)下的新的试验的评价，适当地设定了构成固体润滑被膜成分的稳定范围。即，在本实施方式中，在实际的井条件或比其更苛刻的条件下通过基于能够耐受大载荷且偏载荷所需的条件的新的评价试验来确认。而且，基于该确认结果，研究并设定了PAI的分子量的上述上下限。具体而言，考虑了如下观点：膜不会过硬也不会过软，并且，在紧固放松时来自于固体润滑被膜3的剥离物再构成时，不会堵塞而发生烧伤。基于该观点，实验性地通过该试剂(粘合剂树脂与固体润滑)的组合来选定M/B次数能够增多的条件。

“粘合剂树脂中的主要成分(PAI)以外的构成要素”

粘合剂树脂可以只由PAI构成。

在本实施方式的粘合剂树脂中，只要小于粘合剂树脂的重量的10％，则也可以含有杂质、添加物。

在此，在PAI制造时，有时会残留聚合溶液中的氯化氢捕捉剂、之后作为中和剂使用的无机盐所含有的杂质。作为该杂质，可以例示NaCl、FeSO₄等、无机阳离子等本身、以及氯化氢(HCl)等。担心这些杂质在长期保管时对固体润滑被膜3的劣化带来不良影响。但是，可以允许至含有约小于10％、优选约小于1％。

另外，也可以在PAI树脂中主动地添加、填充玻璃纤维和碳纤维等添加物而使膜硬度变硬。这种情况下，在实际的井中的紧固放松过程中，能够对抗在螺纹的初期的紧固时、放松的后期不可避免的松动而导致固体润滑被膜3被必要以上地剥离。如此，有时由于膜变硬而向良好的方向发挥作用。但是，使膜硬度过度强化的粘合剂树脂拒绝含有固体润滑剂的PTFE，只能含有较少的PTFE。并且，存在粘合剂树脂本身变得过硬的倾向。在粘合剂树脂过硬的情况下，剥离碎屑并非均匀地产生，局部地剥离的倾向变高。因此，以剥离碎屑为基础，阻碍制作具有在紧固放松时再构成的二次再构成的润滑性的膜这样的基本情况。而且，根据实验结果进行评价，结果得到了粘合剂树脂需要由PAI树脂构成90重量％以上这样的见解。

“固体润滑剂的平均分子量”

将固体润滑剂的主要成分设为PTFE、将PTFE的平均分子量规定为30000以下是基于下述理由。

这是因为，如果PTFE的分子量变多，则推定无法维持PTFE分子滑动而维持高润滑这样的技术思想。即推定这是因为，如果PTFE的分子量变多，则PTFE彼此的分子缠绕，摩擦阻力变高。而且，PTFE的平均分子量为30000以下的规定是出于如下评价：通过设想了实际的油井管螺纹接头的使用方式的条件下的新的试验进行确认，能够增多M/B次数。

PTFE的平均分子量更优选为15000以下，进一步优选为10000以下。这是为了通过PTFE的平均分子量的低分子化而谋求低摩擦。这些规定范围能够使用新的评价试验方法实验性地导出。

但是，本实施方式的固体润滑被膜3并非仅通过固体润滑剂谋求了油井管螺纹接头的润滑。作为固体润滑剂的PTFE分散在粘合剂树脂中而分布在固体润滑被膜3内，成为伴随粘合剂树脂的一部分剥离、破坏、变形而实现润滑的主体。因此，固体润滑被膜3不仅通过PTFE的分子量、而且还通过与粘合剂树脂的分子量的组合来实现润滑这点很重要。从该观点出发，基于PTFE与PAI的组合，将PTFE的分子量规定为最佳范围，为此在实际的评价试验中进行确认并规定。

“固体润滑剂中的PTFE以外的构成要素”

固体润滑剂可以只由PTFE构成。固体润滑剂以重量比计小于20％时，可以含有PTFE以外的其它试剂。

其它试剂例如为含氟的PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(氟化乙烯丙烯；即，六氟丙烯与四氟乙烯的共聚物)、石墨、BN、MCA(氰尿酸三聚氰胺)、云母(云母)、滑石(滑石)等。

需要说明的是，MoS₂和WS₂的添加在石油/气体生产现场可成为H₂S的产生源，因此不主动地混入。但是，对于MoS₂和WS₂，也可以混入微量水平。但是，通过今后的研究开发，MoS₂完全没有问题，在添加没有限制的情况下，如果为本发明中规定的小于20％，则也允许MoS₂和WS₂的添加。

“关于紧固放松时再构成的固体润滑被膜来源物”

本实施方式中规定的由粘合剂树脂和固体润滑剂构成的固体润滑被膜3通过设为上述组合，在紧固放松时，即使固体润滑被膜3的一部分被不可避免地磨削或剥离，其碎屑也会相对于外螺纹1a、内螺纹2a的表面(紧固面10)再形成新的润滑膜，具有保持润滑的效果。从促进这样的次要效果的观点出发，如上所述的固体润滑剂成分和粘合剂树脂成分的最佳范围也是有效的。

在此，优选的是，在紧固放松后，在外螺纹1a侧、内螺纹2a侧这两者的螺纹密封相当位置，一周不中断地形成光滑(Burnish)状色调的变色带、所谓的光泽状的变色带。由此，第二次之后的紧固放松过程中的润滑变得良好。另外，对于剥离而再构成的膜，除了固体润滑被膜3以外，在仅将固体润滑被膜3形成于外螺纹1a、内螺纹2a中的任一者的紧固面10的情况下，形成于未形成固体润滑被膜3的螺纹部侧的某些膜、形成于固体润滑被膜3上的润滑辅助膜也重叠而构成。但是，该润滑的主体为固体润滑被膜3。因此，通过在上述分子规定中指定最佳范围，能够规定优良的润滑特性范围。

在此，一次紧固放松时，固体润滑被膜3被不可避免地磨削或剥离的物质再构成时，剥离下来的物质被夹在外螺纹1a与内螺纹2a的间隙、密封部分的间隙，有时发生烧伤。为了使该所谓的“磨削屑”不发生烧伤，可以进行控制以使得“磨削屑”满足厚度小于50μm的条件和成为长度50mm以下的带状的条件中的一个条件。另外，与这些条件分开地、或者与这些条件一并地，在“磨削屑”为块状的情况下，可以控制成在最大的长度部分处厚度为5mm以下。

在“磨削屑”为带状的情况下，不使“磨削屑”的厚度增厚至必要以上很重要。如果厚度超过50μm，则具有容易烧伤的倾向。另外，如果带状的长度超过50mm，则在螺纹槽烧伤的可能性变高的情况较多。

另外，“磨削屑”为块状的情况是指线屑式的形状、或看起来像棉垃圾式的形状。在“磨削屑”为块状的情况下，在通过放松可观察到螺纹表面时，如果观察到超过50mm的情况，则烧伤的概率高。实际上，如果接触螺纹牙，则有时虽然轻度但发生烧伤。超过50mm的块状的“磨削屑”堵塞，因此发生烧伤。

需要说明的是，上述“磨削屑”的尺寸通过实验决定。除了规定润滑膜的构成成分的分子量、配合量而提高润滑本身以外，同时来自剥离片的“磨削屑”的尺寸不要增大至必要以上。由此，抑制烧伤而维持润滑，但是，作为达成该“磨削屑”的条件的手段，通过上述分子量、配合比率的规定来实现。

“关于试剂的溶剂成分”

固体润滑被膜形成用试剂中含有溶剂成分。

固体润滑被膜3通过一边使固体润滑剂成分分散一边使上述粘合剂树脂成分(共)聚合而形成。而且，固体润滑被膜3可以通过将使这些成分分散在溶剂中而得的试剂涂布在紧固面10并使其干燥来形成。

用于形成固体润滑被膜3的试剂由将固体润滑剂成分和粘合剂树脂成分溶解在溶剂中而得的溶剂系试剂构成。溶剂在形成固体润滑被膜3之后不残留。

试剂中使用的溶剂没有特别规定。任何溶剂都包含在本发明中。作为溶剂，可以列举例如：高沸点的极性溶剂类的NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMAC(二甲基乙酰胺)、DMF(二甲基甲酰胺)、γ-丁内酯、酮类的MEK(甲基乙基酮)、MIBK(甲基异丁基酮)、酯类试剂的乙酸乙酯、乙酸丁酯、芳香族的甲苯、二甲苯、环状醚类的THF(四氢呋喃)、环状烃的正己烷等。

另外，作为溶剂，如果为微量，则可以混入与本发明的主要粘合剂树脂成分：PAI的相容性不好的、醇类的甲醇、乙醇、IPA(异丙醇)等。如果其量在溶剂成分中小于30％，则即使混入，在主体上使用也没有问题。

而且，通过喷涂、浸渍、刷涂等对螺纹部的紧固面10涂布试剂后使其干燥，由此形成固体润滑被膜3。干燥方法可以为烧成、红外线照射、远红外线照射、紫外线照射、热风干燥中的任一种方法。固体润滑被膜3的形成面(紧固面10)必须包含螺纹牙部分，也可以形成于除此以外的相邻部分。

“固体润滑被膜3的形成面(紧固面10)”

对于固体润滑被膜3的形成面，在T&C式的联轴器(内螺纹2a侧)的情况下，特别优选仅为形成有螺纹牙的内径面侧(紧固面10侧)。

多数情况下在联轴器外面侧的表面涂布单色的涂料、或者进而为了识别而涂布彩色带。但是，本实施方式的固体润滑被膜3为树脂类。如果在树脂上喷涂，则具有容易剥离的倾向。因此，对于固体润滑被膜3的形成面，在T&C式的联轴器(内螺纹2a侧)的情况下，优选将固体润滑被膜3限定于具有螺纹牙的内面侧(螺纹面侧)。

“固体润滑被膜3内的固体润滑剂PTFE的重量％的最佳范围”

除了上述粘合剂树脂的规定和固体润滑剂的规定以外，相对于固体润滑剂的总重量的PTFE的重量优选为20％以上且50％以下。

PTFE的构成重量相对于固体润滑被膜3的总重量的比例在与确保固体润滑被膜3的润滑性联动的同时，也与固体润滑被膜3的硬度联动。

在相对于固体润滑被膜3的总重量的PTFE的构成重量小于20％的情况下，固体润滑被膜3中所占的固体润滑剂成分的PTFE过少，因此有可能难以保持良好的润滑。特别是在设想通过将三根销1连接而制成实际尺寸销的条件的苛刻条件下的评价中，在PTFE的构成重量不为固体润滑被膜3的总重量20％以上的情况下，烧伤风险变高。需要说明的是，如后所述，也可以是模拟实际尺寸的销1的润滑状态的、使用设想成将三根销连接的重锤的重锤钳试验中的评价。

另一方面，将PTFE的构成重量的最佳上限值设为50％以下出于下述理由。即，具有与PTFE的构成重量增加联动而固体润滑被膜3变软的倾向。而且，这是因为，如果PTFE的构成重量超过50％，则在紧固放松时粘合剂树脂的PAI的规定的组合也产生影响，固体润滑被膜3的剥离变多，烧伤风险变高。

但是，该条件如上所述在设想成三根连接的实际尺寸销的极苛刻的条件时也是用于维持高润滑的规定。因此，在比设定为三根连接的实际尺寸销的苛刻条件低的条件下采用的螺纹接头的情况下，可以将PTFE的构成重量的范围设定为比上述稍高的范围。

“固体润滑被膜3的硬度的最佳范围”

固体润滑被膜3的硬度优选以铅笔硬度计为F以上且4H以下。

固体润滑被膜3的硬度主要由粘合剂树脂的硬度决定。但是，也有时通过在粘合剂树脂中稍微混合固体润滑剂而膜硬度变硬，另一方面，由于过度混合而膜变软。如此，固体润滑被膜3的硬度可以通过粘合剂树脂本身和该粘合剂树脂与固体润滑剂的混合方式来控制。

本实施方式中的固体润滑被膜3的铅笔硬度通过JIS K5600-5-4(1999)中规定的方法进行测定。该标准翻译成了“ISO/DIS 15184、Paints and varnishes-Determinationof film hardness by pencil test”标准，写在该标准中。但是，本实施方式中应用的硬度基于JIS标准中的规定进行评价。

该铅笔硬度的最佳范围的规定也意图对在设想苛刻的润滑条件、具体而言如上所述通过三根销连接而构成实际尺寸销的条件这样的极苛刻的条件时也能够维持高润滑的适当范围进行规定。

本实施方式是以PAI和PTFE作为主要成分的固体润滑被膜3。因此，遵循将固体润滑被膜本身的硬度维持得较硬很重要这样的思路。

在此，固体润滑被膜3的铅笔硬度越硬越好。但是，固体润滑被膜3的铅笔硬度超过4H而较硬的情况下，由于过硬，在对固体润滑被膜3施加大载荷、偏载荷时，固体润滑被膜3有可能一点不留地大幅剥离。因此，将固体润滑被膜3的铅笔硬度的上限值设为4H。另外，在固体润滑被膜3的铅笔硬度小于F的情况下，固体润滑被膜3的剥离来源物过多。因此，碎屑局部地堵塞螺纹牙部分的间隙，诱发烧伤的担心变高，因此将固体润滑被膜3的铅笔硬度的下限设为F。

“形成固体润滑被膜3的螺纹面”

在本实施方式中，固体润滑被膜3形成于内螺纹2a侧或外螺纹1a侧中的任一者的紧固面10、或者形成于内螺纹2a侧和外螺纹1a侧这两者的紧固面10。

本实施方式的固体润滑被膜3根据紧固放松而不可避免地伴随有一部分的剥离，这些固体润滑被膜来源物(碎屑)再构成而维持润滑。因此，固体润滑被膜3的形成可以是在内螺纹2a侧或外螺纹1a侧中的任一者的紧固面10，也可以是在内螺纹2a侧和外螺纹1a侧这两者的紧固面10。如果上述“再构成而维持润滑”的反应确切地进行，则只要在内螺纹2a侧和外螺纹1a侧中的任一者的紧固面10形成固体润滑被膜3就能够实现良好的润滑。

“关于未形成固体润滑被膜3的螺纹侧的紧固面10”

在此，对固体润滑被膜3仅形成于外螺纹1a侧和内螺纹2a侧中的任一者的紧固面10的情况进行说明。

未形成固体润滑被膜3的一侧的螺纹侧的紧固面10可以是通过螺纹加工而形成的面的状态，也可以进行喷丸抛光。或者，该紧固面优选不进行喷丸而通过涂料基膜形成具有耐腐蚀性的膜、或者在喷丸后通过涂料基膜形成具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜的目的在于赋予耐腐蚀性。特别是在碳钢的螺纹表面，在保持切削或者保持喷丸的情况下，有时容易腐蚀。另外，如果考虑涂膜的密合性，优选进行喷丸而形成涂料基膜。通过形成耐腐蚀性的膜，防止腐蚀。

另外，与螺纹的金属表面露出的情况相比，形成具有耐腐蚀性的膜还能够期待提高润滑的效果。在螺纹的紧固时，具有耐腐蚀性的膜的一部分被破坏或者一点不留地脱落的情况下，具有耐腐蚀性的膜的碎屑凝固而变为结块，该碎屑有时会夹着螺纹的间隙而阻碍润滑。但是，通过选定适当的涂料基膜作为具有耐腐蚀性的膜，也能够使润滑行为为同等以上。

“表面层5”

可以在形成于紧固面10的固体润滑被膜3的上层表面设置构成润滑涂膜的表面层5。通过设置表面层5，能够维持更优选的润滑特性。成为该最上层的膜的表面层5尤其对于标准为7”以上的油井管是有效的。表面层5用于填补、维持润滑是有效的。

表面层5并非强化固体润滑被膜3的润滑本身。

在将外螺纹1a侧设置到相对于内螺纹2a侧适当的位置为止时，即使想要笔直地设置两者的轴，也有可能发生在实际的井中略微倾斜地设置的情况。此时，表面层5有助于在紧固时使外螺纹1a滑动而移至螺纹接头的本来的稳定位置。由此，表面层5有助于实现固体润滑被膜3本来能够发挥的润滑，从而支持基于固体润滑被膜3的润滑。

该表面层5在固体润滑被膜3的上层表面上后天薄薄地展开。该表面层5仅载置于固体润滑被膜3的表面。因此，表面层5并非通过物理锚定效果等与固体润滑被膜3密合，并且在界面化学性地进行成分的交换，成分不会逐渐转移。

本发明的特征之一基于如下见解：正如多次强调的那样，固体润滑被膜3不可避免地均匀地且伴随有一部分剥离。而且，这些固体润滑被膜来源物(碎屑)均匀地作为润滑膜而再构成，通过以局部不堵塞的方式来设计固体润滑被膜3，从而维持润滑。表面层5是为了与不设置表面层5的情况相比能够减少在紧固放松时固体润滑被膜3的一部分剥离的量、并且能够使固体润滑被膜来源物均匀而设置的。

在此，准备了相对于形成有固体润滑被膜3的联轴器的上侧形成了表面层5的联轴器和未形成表面层5的的联轴器。另外，准备了在销1侧没有固体润滑被膜3、仅在螺纹加工的状态的表面进行喷丸的构件。而且，通过立式紧固机实施一次紧固放松试验。根据其结果，在设置有表面层5的情况下，联轴器侧的固体润滑被膜3均匀地再构成，均匀地转印。另一方面，在没有表面层5的情况下，与设置有表面层5的情况相比，联轴器侧的固体润滑被膜3略微不均匀地转印。如此，在存在表面层5的情况下，得到暗示了固体润滑被膜3均匀地剥离的结果。需要说明的是，固体润滑被膜3使用了基于本实施方式的膜。

“表面层5的组成”

表面层形成用试剂由固体润滑剂、粘合剂树脂和在涂布剂涂布后不残留于被膜的溶剂成分的混合物构成。

表面层形成用固体润滑剂例如由选自由下述X组的脂肪酸和下述Y组的金属元素形成的化合物中的一种或两种以上的组合构成。

表面层形成用粘合剂树脂例如由含氟有机化合物构成。

表面层形成用溶剂成分例如由选自Z组的氟溶剂中的一种或两种以上的组合构成。

X组：硬脂酸、山萮酸、月桂酸、12-羟基硬脂酸

Y组：Li、Na、Mg、Al、Ca、Zn、Ba

Z组：HFC、HFE、HFO

在此，由X组、Y组构成的化合物通过单独使用皂成分和金属皂(反应皂)或者以这些的组合形成固体润滑。

本实施方式的表面层5由将这些固体润滑剂成分分散在氟树脂类有机化合物的粘合剂树脂中而得的速干性涂料形成，使本实施方式的固体润滑被膜3的润滑性提高。

在实际的井中，油井管有时在共存有中性的泥水、钻井泥浆主体的碱水的环境中使用。该环境也可以说是充满了水分的环境。因此，对于油井管，无法期待仅通过将在其它领域中常见的单纯的皂成分、金属皂成分等以单体的形式撒到或涂布到表面而谋求润滑的使用方式。其理由是因为，这些皂成分、金属皂成分等被冲洗掉，无法实现润滑性的进一步改良。另外，通过与酸性的试剂(水)接触，皂在该场所流动，并且与酸性的试剂反应而失去效力。

因此，作为表面层用试剂，以在粘合剂树脂中分散有上述所示的成分而得的涂料作为对象。在使用本实施方式的表面层5用试剂的情况下，通过摄入到膜中并保持于该场所，能够消除溶解流动的担忧。

表面层5用试剂也可以在预先形成有固体润滑被膜3的状态下通过固体润滑被膜生产线涂布在固体润滑被膜3上。另外，表面层5用试剂可以在作为现场的实际的井中在运行前涂布在固体润滑被膜3上。在实际的井中在运行前涂布表面层5用试剂的情况下，对于表面层5用试剂，要求速干性。因此，表面层5用试剂中的溶剂成分由选自Z组的氟溶剂中的一种或两种以上的组合构成。

另外，表面层5用粘合剂树脂也同样，为了成为可耐受速干性的设计，由含氟有机化合物构成。

需要说明的是，作为表面层5的固体成分(粘合剂成分)而以膜的形式残留的含氟有机化合物没有特别指定，包含所有氟树脂。例如，可以列举使包含含氟单体的试剂与丙烯酸或甲基丙烯酸酯重缔合而成的物质作为一例。在此，重要的是包含含氟单体的试剂，其本身更优选具有甲基丙烯酸烷基酯结构的试剂。即，特别优选在图6的氟树脂单体(1)中R3为甲基(-CH₃)、且R4的亚烷基的碳原子数为0～3的物质作为保持由脂肪酸和金属元素形成的皂、金属皂的粘合剂树脂。即，特别优选在甲基丙烯酸甲酯类、甲基丙烯酸乙酯类、甲基丙烯酸丙酯类、甲基丙烯酸丁酯类中它们的末端被F修饰的物质作为保持由脂肪酸和金属元素形成的皂、金属皂的粘合剂树脂。

另外，表面层5用粘合剂树脂优选可耐受220℃以上、优选为250℃以上的温度。在固体润滑被膜3的润滑中，在润滑性差的情况下，密封部分从螺纹牙部分开始发热，因此，固体润滑被膜3的可使用温度越高越优选。但是，在考虑了实际的井中的使用条件的情况下，即，如果一旦进行紧固而开始油的生产，则即使在长期放置于井内的情况下，只要工作过度等的时机、井不产生问题，就不会升高到地上。但是，考虑到会设想设置于高温的难环境井时发生变性而固体润滑被膜3上的表面层5不发挥功能，粘合剂树脂优选可耐受220℃以上、优选为250℃以上的温度。

需要说明的是，在形成于最表面的表面层5中，构成表面层5的固体润滑剂的含有金属成分的重量相对于构成形成于最表面的表面层5的含粘合剂树脂的膜总重量优选为2％以上且25％以下。另外，表面层5优选熔点为70℃以上、沸点和分解温度中较低一者的温度值为250℃以上。构成表面层5的固体润滑剂的含有金属成分的重量更优选为5％以上且15％以下。另外，表面层5更优选熔点为70℃以上、沸点和分解温度都为300℃以上。

这些优选范围的规定是基于由实验数据得到的结果而规定的。

需要说明的是，认为这些优选范围的规定起因于以下。即，在表面层5中重要的是，首先为熔点(软化点)。即，有可能由于紧固放松的发热而皂和金属皂发生分解并黑变而无法发挥功能。鉴于此，将熔点设为70℃以上的原因如下。即，即使完全没有烧伤，随着反复进行紧固放松，固体润滑被膜3的略微切削也会进行。与此相伴，存在蓄积若干发热的倾向，需要考虑人能够用劳动用手套触摸管的范围为止的发热。因此，将熔点设为70℃以上。

上述物性值取决于金属元素和与其结合的脂肪酸部位。而且，可以使用选自上述X组和Y组中的物质来构成皂和金属皂成分。

固体润滑剂的金属含有重量相对于构成固体润滑剂的成分、即金属皂和皂的总重量优选为2～25％是出于下述理由。这是因为，小于2％的情况下，与脂肪酸结合的金属元素的影响少，无法期待支持润滑。另外是因为，超过25％的情况下，反而金属元素的影响过大，无法期待支持润滑。

此时，在熔点(软化点)过低的情况下，为了使熔点(软化点)升高，向脂肪酸中添加乙酸、丙酸等烃链短的羧酸，使金属皂合成也能够作为辅助作用而允许。但是，以由X组和Y组构成的物质作为主要成分而构成的情况下，能够进一步提高并支持固体润滑被膜3的润滑。

在以填补熔点(软化点)过低(使其变高)的目的而进行的、使用烃链短的羧酸的情况下，优选止步于所使用的羧酸中的20％以下。如果超过20％，则难以达成作为本来意思的“进一步提高并支持固体润滑被膜3的润滑”。这是因为，对于固体润滑被膜3的润滑支持而言，B组中指定那样的稍长的烃链的羧酸对于以滑动为主眼的皂/金属皂而言是有利的，短烃链的羧酸仅具有提高熔点(软化点)和沸点和分解温度的功能。

另外，在表面层5中，构成表面层5的固体润滑剂的含有重量优选为构成形成于最表面的表面层5的粘合剂树脂含有重量的0.1倍以上且10.0倍以下。这是因为，如果小于0.1倍，则仅粘合剂树脂的影响变强，而没有润滑改善的效果。另一方面，如果超过10.0倍，则相反固体润滑剂成分过多，作为膜难以成立，在碰到水等时，在表面露出的物质开始溶解，不能期待支持固体润滑被膜3的润滑的效果。

此外，优选以表面层用试剂的涂布重量为0.01mg/mm²以上且1mg/mm²以下的方式涂布试剂。这是因为，如果小于0.01mg/mm²，则有可能无法期待其效果。另外，如果超过1mg/mm²，则有时效果饱和，在以其以上进行涂布的情况下，在该表面层在紧固放松的过程中一部分剥离时，来自该剥离片的物体堵塞的担心也变高。需要说明的是，涂布重量设为由涂布区域定义的数值限定。

另外，表面层也可以不涂布于固体润滑被膜3整面。例如，存在固体润滑被膜3本身在紧固放松时最被破坏的倾向。因此，表面层也可以仅形成于产生来自剥离片的物体的倾向高的部分的面，具体而言，仅形成于包含销1螺纹(外螺纹1a)、嵌入于联轴器螺纹(内螺纹2a)时主要碰撞的区域的一部分、包含密封部分的一部分。

“固体润滑被膜3的基底处理”

优选在固体润滑被膜3与形成该固体润滑被膜3的紧固面10之间实施基底处理而形成构成表面处理膜的基底膜4。

基底膜4例如通过磷酸盐处理形成、或者由基于电镀处理的电镀膜形成。通过设置基底膜4，固体润滑被膜3的形成和密合性稳定，并且能够改善M/B次数。

在油井管为碳钢的情况下，基底膜4可以为通过磷酸盐处理形成的膜和电镀膜中的任一种。在油井管为不锈钢系和高合金系的情况下，基底膜4可以由电镀膜形成。但是，电镀膜例如包含被称为Ni闪镀的薄镀层。

该基底膜4优选为高硬度的膜。在Cu电镀膜等柔软膜的情况下，烧伤的风险变高。因此，基底膜4优选为高硬度。在基底膜4为柔软膜的情况下，反而优选没有基底膜4。这是因为，如果在固体润滑被膜3的下方存在柔软膜，则固体润滑被膜3一点不留地剥离，发生无法维持润滑的现象。

具体而言，基底膜4的硬度优选以HV硬度计为HV200以上。这是因为，在基底膜4的硬度为高硬度的情况下，具有M/B次数增加的倾向。

基底膜4即使在表层较厚的情况下，膜厚也不会达到20μm。多数情况下，膜厚为约10μm。因此，此处定义的HV硬度是指，设想通过埋入式截面显微镜从截面方向观察基底膜4，测定维氏硬度。维氏硬度的按压载荷如果不为1kgf以下则多数情况下无法测定。但是，如图7所示，将维氏压痕在膜厚方向上进入基底膜4作为必要条件，定义为根据与膜厚方向垂直的方向的对角线长度计算出的结果。在此，使用JIS标准JIS Z2244(2009)中的换算表。此外，压痕尺寸脱离了从相邻的固体润滑被膜3、母材离开的距离的规则，但通过上述方法来定义。这是因为，如果严格地应用离开一定距离的规则，则按压载荷变得过低，助长了数据偏差而无法获得精度。在金属镀层的情况下，以N＝3实施，取平均。在磷酸盐处理的情况下，由角状(立方体～长方体状)～半球状～椭圆状的粒状的集合体构成。因此，由于偏差大，以n＝5以上实施，舍弃以HV计偏离50的数据，以n＝3以上取平均并进行评价。

在作为基底处理膜的基底膜4为高硬度膜的情况下，如果在其上形成固体润滑被膜3，则润滑行为变得良好。相反，如果在基底膜4上形成小于HV 200的软质膜，则反而有使润滑劣化的倾向。这是因为，如实施例所示，如果在像Cu镀膜那样的70HV～150HV左右的软质基底膜4(基底镀层)上形成本实施方式的固体润滑被膜3，则在紧固放松时，固体润滑被膜3一点不留地剥离而发生烧伤。该现象在涂布复合物的以往方法中没有问题，但在利用固体润滑被膜3得到润滑的情况下需要注意。

另一方面，在没有基底膜4的情况下，例如在螺纹牙上直接形成固体润滑被膜3的情况下，润滑没有问题。即，在螺纹牙上形成固体润滑被膜3的情况下，实现良好的润滑。进而，在存在HV 200以上的基底膜4的情况下，如果形成本实施方式的固体润滑被膜3，则实现更良好的润滑。但是，如果存在HV小于200的基底膜4，则即使形成本实施方式的固体润滑被膜3，在执行了紧固放松时，固体润滑被膜3也会破损，反而有润滑变差的倾向。

“固体润滑被膜3的润滑评价方法”

固体润滑被膜3的润滑评价方法通过下述所示的新的试验方法进行评价，该新的试验方法使用短尺寸的销1作为试验用销1，并且能够在实验室中进行模拟试验。也可以使用相当于一根实际尺寸销的长度(8-12m级)～相当于三根连接的长度的销进行试验评价。但是，如果考虑进行多种评价，则优选下述新的试验方法。

即，在对构成本发明的技术要素的上下限范围进行评价时，应用本发明人等新考虑的试验方法。

“新的试验方法”

接着，对新考虑的试验方法进行说明。

在本实施方式中采用的试验方法中，将比实际的井中使用的销(评价对象的销)的实际长度短的短销作为试验用销1，如图8所示，将该短销1安装于以轴朝向上下的方式设置的(联轴器(套筒2))的上部。而且是利用立式动力钳13执行紧固放松的紧固放松试验方法。

但是，在新的试验方法中，采用下述条件A和条件B。

(条件A)在试验用销1的上部安装重锤11。将该重锤11的重量设为相当于评价对象的销(在实际的井中使用的销)的重量以上。

(条件B)将用立式动力钳13紧固试验用销1时的、作为紧固前的紧固开始位置的初始设置位置设为比以往更松弛的位置。具体而言，将初始设置位置设为例如试验用销1的螺纹牙为5个或上述试验用销1的全部螺纹牙数的1/4中的较大一者的螺纹牙个数以上、从上述套筒2的上端面露出的状态(参照图10)。

需要说明的是，在图8中，符号20是起重机，符号21是链条。

需要说明的是，在紧固时对销1负载由重锤11产生的载荷、且在放松时不对销1负载由重锤11产生的载荷的情况下，条件变得更苛刻，更接近实际的井中的紧固放松的条件，因此优选。在后述的实施例中的“重锤钳试验”中，在放松时，通过不对销1负载(施加)由重锤11产生的载荷的试验方法来执行。这例如可以通过在放松时使重锤11相对于销1悬吊来实现。也可以在将销1与重锤11一起悬吊的状态下进行放松。

在新的试验方法中，如实施例所记载那样，对使用相当于一根实际尺寸销的长度(8-12m级))～相当于三根连接的长度进行试验评价的条件以上的条件下的评价进行了确认。

在此，在如海上的井那样将多根销连接并紧固的情况下，即使在实际的井中施加实际尺寸销，销也以被桅杆起重机悬吊的形态进行紧固放松。确实，在最苛刻的条件下，实际尺寸销的重量施加于内螺纹2a，但作为可能的状况，一边悬吊一边紧固。因此推定，与将销的总重量施加于套筒2的内螺纹2a相比，减轻了某种程度的载荷。因此，存在粗略估计而销1的一半左右的重量被悬吊的实际情况。因此，即使是实际使用的销三根连接使用的情况下的评价试验，也判断为优选在向套筒2侧施加实际尺寸销一根以上的应力的状态下进行试验。

另外，在油井管螺纹接头的紧固/放松中，固体润滑被膜3具有特有的“游隙(松动)”和偏置地碰撞的“销1的自重(大载荷)”，因此，必然会不可避免地剥离固体润滑被膜3。如果该固体润滑被膜3的剥离片(碎屑)局部堵塞，则也成为烧伤的直接原因。相反，由于该固体润滑被膜3所引起的剥离片在紧固放松时被强力地按压于螺纹面，因此再构成而润滑膜化，反而也会发生润滑改善。固体润滑被膜3的构成要素的固体润滑剂和粘合剂树脂并非各自独立地发挥功能，而是通过它们的组合来实现高润滑。因此，任意一个构成要素在过去文献中的规定范围也无法直接应用，另外，无法实现高润滑。为了通过试验来评价该适当的润滑的有无，如条件B那样，将初始设置位置不完全紧固而设定得较松弛，在紧固/放松时，与以往相比，作为容易在接头部产生松动的条件进行了试验。

在本实施方式中，作为油井管螺纹接头的固体润滑被膜3的润滑评价，采用了M/B次数的评价。

“新的试验方法的具体构成”

接着，对新的试验方法更具体地进行说明。

在本说明书中，该新的试验也称为重锤钳试验。

如图8所示，在将轴朝向上下而固定的套筒2的上部(螺纹部)，从上侧起安装销1的下部(螺纹部)，对于由此而得的油井管螺纹接头使用动力钳13执行紧固放松试验。这是根据，在实际的井中的运行是内螺纹2a设置在下方，外螺纹1a侧设置在上方。在T&C式螺纹接头的情况下，下侧相当于联轴器(套筒2)，上侧相当于销1。在整体式螺纹接头的情况下，下侧成为套筒2，上侧成为销1。

(试验用销1)

作为试验用销1，使用长度比评价对象的实际长度销短的销1。试验用销1通过将评价对象的实际长度销切断而制作。需要说明的是，试验用销1设为仅能够确保动力钳13的夹持部的长度。

(由重锤11产生的负载载荷)

在试验用销1的上部安装重锤11，负载载荷而进行紧固放松试验。在更苛刻的条件下，在与实际的井中的紧固放松条件接近的条件下、即通过在紧固时施加重锤载荷、且在放松时将重锤载荷设为零或不施加重锤载荷的方法来实施。顺便说一下，重锤11的重量例如设为相当于评价对象的销(在实际的井中采用的销)的重量以上。

需要说明的是，在实际的井中的紧固放松中，利用桅杆起重机吊起实际长度销并紧固，因此，实际长度销的自重并非全部施加于套筒2侧。具体而言，在现场，一边紧固螺纹一边使实际长度销下降，因此，原理上，并不是完全悬吊而使自重的负载为零，因此，对于在试验中使用的重锤11的重量，考虑能够模拟可能最大地施加的负载载荷的重量来决定。即，存在施加从实际长度销一根到最大三根的载荷的可能性。

如上述那样，关于负载载荷的施加，通过在紧固时赋予重锤载荷、且在放松时将重锤载荷设为零、即不施加重锤载荷的方法来实施。其理由是因为，包括在实际的井中可能发生的由大载荷施加和基于松动的偏载荷引起的固体润滑被膜的损伤在内，模拟实际可能发生的井中的紧固放松。即，在紧固时，不悬吊重锤11，即，以不对吊链21施加张力的方式，重锤11的载荷经由销螺纹以全部量施加于套筒螺纹的方式实施紧固。这是因为，如果将下述说明的销螺纹的紧固前的设置位置以销螺纹牙在套筒螺纹牙露出一半左右的方式设置，以施加重锤+短销的载荷的方式进行紧固，则如实际的井的紧固时那样，能够模拟大载荷的不良影响和与松动相伴的偏载荷的不良影响。

在放松时，虽然与本领域技术人员的直观相反，但通过对吊链21施加张力而将重锤11卷起、将重锤11的载荷设为零、即不施加载荷的方法来实施。在放松时，如果对销螺纹施加重锤11的载荷，则与本领域技术人员的直观相反地，作为某种平衡器发挥功能，销螺纹笔直地松弛。这种情况下，无法模拟与松动相伴的偏载荷，具有成为不发生固体润滑被膜的破坏、紧固放松次数也提高的结果的倾向。相反，如果以不施加重锤11的载荷的方式，使用桥式起重机20将重锤11卷绕于吊链21，不施加张力，则在松动的同时销螺纹松弛，对固体润滑被膜造成损伤，成为接近实际的井的条件的状况。施加于销螺纹和套筒螺纹的重锤的载荷以零或接近零的方式实施，但也包括不为零的区域。包括以对吊链21不施加强张力的方式实施。实际上，吊链21使用铁制的链条或吊索，但由于自重而向下直线性地悬垂。因此，关于是否施加了张力的判断，可以通过在重锤11的上部的转环(Swivel)(自由锁)吊链是立起还是松弛来判断。

(重锤11的设置方法和重锤11的形状)

重锤11安装在成为试验用销1的反紧固侧的销1的上部。这是为了在紧固时施加载荷而模拟接近实际的螺纹的使用状况的状况。

接着，对重锤11的安装进行说明。

如图9所示，将重锤11设为下表面比试验用销1的直径大的钢坯状的圆柱形状。将插入棒12的上端部通过焊接等而一体地固定于该重锤11的下表面。插入棒12的直径设为比试验用销1的内径面1c的直径小的直径。

而且，形成将插入棒12从上侧插入试验用销1的上端开口部的状态、且使重锤11载置于该试验用销1的上端的状态。

这种情况下，根据销1向横向的摆动，重锤11的重心在横向上偏心地变化。另外，由于插入棒12，重锤11难以从销1上部脱落。

另外，为了能够评价尺寸不同的螺纹接头，准备了多种各种外径和重量的重锤11。

(销1的初始设置位置)

在本试验中，相对于套筒2的内螺纹2a设置试验用销1的外螺纹1a的位置也很重要。

在本实施方式中，在利用重锤11对试验用销1的上部施加载荷的状态下，将有意地赋予了螺纹部的松动的状态作为紧固前的初始设置位置(紧固开始位置)。从此处通过使用动力钳13将螺纹紧固，能够模拟实际的螺纹紧固条件。即，在本实施方式中，意图将销1在不敢紧固的位置设置至能够紧固的位置为止。

在本实施方式中，作为使用了动力钳13的紧固放松试验中的紧固时的初始设置位置，如下设置。即，以不产生咬合错误(螺纹错扣)的方式将外螺纹1a插入内螺纹2a后通过手动紧固将螺纹紧固，设定成即使螺纹彼此在某种程度上啮合而被拉伸(即使将销1向上提起)也不会脱落的状态。但是，未形成螺纹完全啮合的状态。具体而言，将初始设置位置设为销1的螺纹牙从套筒2上端面(联轴器端面)起残留5个以上或销1的全部螺纹牙数的1/4以上中的较大一者的螺纹牙个数以上的位置(参照图10)。

采用这样的松弛的紧固时的初始设置位置是为了实现进行紧固放松时的松动而模拟苛刻的条件。

在此，如果手动紧固至残留1～3个牙的位置，则无法模拟松动。在之后成为以1～3转紧固的状况的情况下，销1仅向正下方下降并且仅紧固螺纹，因此，难以发生在实际的井中可能发生的、销1螺纹在紧固时与联轴器螺纹(套筒2的内螺纹2a)局部地接触的状况。因此，一边均匀地与联轴器螺纹(套筒2的内螺纹2a)碰撞一边被紧固。

相反，如果仅将外螺纹1a简单地插入内螺纹2a，则在紧固放松时可能引起螺纹错扣(螺纹的高低紧固)。因此，存在无法进行作为本来目的的紧固放松试验的风险。由于螺纹错扣，在形成于螺纹表面的固体润滑被膜3被破坏或者螺纹牙本身受到损伤的状况下，无法评价固体润滑被膜3的润滑特性。因此，紧固前的初始设置位置处的螺纹牙残留的牙数需要设为全部螺纹牙数的2/3以下。

在本实施方式的重锤钳试验中，通过不仅考虑由重锤11产生的载荷负载，还考虑销1紧固时/放松时的松动，由此能够理想地模拟实际的紧固放松。由此，对本发明的固体润滑覆膜的润滑性优良进行了确认。

(膜厚的影响)

进行膜厚的定义的理由如下所述。润滑剂越涂布越容易滑动，因此某种程度上存在附着得越多或越涂布则越好这样的以往的常识。被这样的以往的常识所束缚，在几乎没有意识地构成固体润滑覆膜、以防锈、润滑为目的构成膜时，也有过厚、过涂的倾向。即使在实验室评价中没有问题的膜厚，也有在实际的井、模拟井中偶尔发生烧伤事例的事例。

在实验室中的使用了短销的卧式或立式动力钳的以往的紧固试验中，在最佳膜厚的评价中敏感性过低。即，即使是相当厚的膜厚，也视为合格。虽然重复，但是在使用短销的事例中，即使固体润滑被膜的膜厚较厚，膜也很少被破坏。因此，不怎么会发生在螺纹间隙中堵塞来自固体润滑被膜的垃圾而发生烧伤的事例。这是因为，固体润滑被膜在紧固放松试验时未受到损伤。

因此，多数情况下，联轴器侧的固体润滑被膜在多数情况下形成50-100μm，出于防锈、润滑的目的，在膜的销侧，形成约20μm-约100μm的情况较多。如果将其放入实际的井中，则烧伤物和未烧伤物混合存在。多数情况下，常识性的膜厚大多没有问题，但是，如果偏离本发明的膜厚规定范围的上下限，则有可能在实际的井中会立即烧伤。因此，在实际的井中进行使用了固体润滑被膜的油井管螺纹的紧固放松时，谋求通过适当地控制膜厚来实现稳定的润滑行为。

在实际的井中，对套筒螺纹施加基于实际长度销螺纹的自重的大载荷。并且，在开始紧固的阶段的销螺纹的设置位置无法设置成销螺纹全部隐藏于套筒螺纹。因此，松动在紧固初期和放松末期经常发生，销螺纹摆动，因此，需要考虑固体润滑被膜受到损伤。固体润滑被膜较厚的情况下，在图2(a)的尖峰状的转矩上升的区域，固体润滑被膜被破坏，生成大量来自剥离片、碎片的二次生成物。如果再次再附着、再构成于螺纹牙，则维持润滑性。但是，在磨削量多的情况下，会局部地堵塞螺纹的间隙，成为烧伤的原因。

因此，在本发明中，对于由以聚酰胺酰亚胺作为主要成分的粘合剂树脂和以PTFE(聚四氟乙烯)作为主要成分的固体润滑剂构成的膜的膜厚(记为Aμm)，优选规定为5μm以上且95μm以下。对于成为本发明的主眼的固体润滑被膜，将其膜厚的下限规定为能够维持润滑的最低厚度，为了避免局部地堵塞来自剥离片、碎片的二次生成物而规定上限。更优选为30～80μm，进一步优选为50～80μm。需要说明的是，该上下限是根据后述的重锤钳试验中的实验事实决定的。

但是，该膜厚是室温下在紧固放松试验前测定的膜厚。在紧固放松时发生变形。具体而言，需要注意被压扁这点。该膜由于其化学组成而大多构成高硬度的膜，除了稀少的情况以外，以铅笔硬度计大多为F以上且4H以下的硬度。因此，也一并规定该硬度范围。铅笔硬度小于F的情况下，具体而言，铅笔硬度为HB以下的情况下，膜质柔软，因此，在紧固放松试验时，被显著地压扁。这种情况下，一旦进行紧固放松，则固体润滑被膜被压碎，在室温测定的厚度失去意义。而且，由于被压碎而厚度变小，因此，堵塞螺纹间隙的担心也变少。出于这样的理由，一并进行F以上这样的下限规定。另外，4H以下这样的硬度上限的规定是由于本发明的组成的固体润滑被膜除了加入特殊添加物的状况以外大致能够达到的上限的铅笔硬度而设定的。由此，更可靠地表现出优良的润滑行为。

本发明主要的固体润滑被膜包括形成于套筒螺纹侧、销螺纹侧中的任一者或两者。将其膜厚规定为Aμm。此外，包括在相对侧形成相同或不同的固体润滑被膜的情况(将任一者的固体润滑被膜规定为A1μm、将另一者规定为A2μm的膜厚)、形成防锈/润滑目的的涂膜的情况以及不形成膜的情况。将这种情况下的膜厚规定为Bμm。

准确地说，如上所述的、二次生成物局部地堵塞螺纹间隙而烧伤的是二次生成物。二次生成物是螺纹两侧的膜在紧固放松途中剥离、碎片化而成的。对于可能成为剥离片的固体润滑被膜、为了防锈和/或润滑而涂布的涂膜，减少它们的膜厚的整体量而减少烧伤的担心是有效的。

优选规定为A+B≤110μm或A1+A2≤110μm。前者是仅在联轴器螺纹、销螺纹中的任一单侧形成有本发明的固体润滑被膜的事例。后者是在螺纹两者形成有固体润滑被膜的事例。A1、A2的下限是上述的固体润滑被膜的膜厚定义的下限值的“5μm以上”。在与固体润滑被膜相对的一侧没有附着固体润滑被膜的情况下，包含没有膜的情况，因此，存在B包含零的状况，因此规定为“0μm以上”。

110μm的上限规定与在油井管螺纹的设计中销螺纹的牙顶的部分(牙顶部)和套筒螺纹的牙底的部分(根部)空出100～150μm的事实也联动，但螺纹设计在各公司有各种各样。将上限设为110μm是通过实验决定的。另外，对于膜厚而言，本来重要的是在套筒螺纹的根部和销螺纹的牙顶部进行测定。但是，由于难以以非破坏的形式在紧固放松前进行测定，因此，两者的螺纹都可以使用利用在螺纹的牙顶部利用电磁膜厚计测定的值而评价的膜厚的数值。牙顶(螺纹牙)、根(螺纹牙底)的膜厚大多相同，因此这样设计。截面显微镜是准确的，但在试验前不将紧固放松试验中使用的试样切碎。这是因为，在结束后，施加较强的转矩而紧固放松，因此，固体润滑被膜、涂膜被压扁、或被磨削，不显示正规的膜厚。适当的膜厚范围的规定通过牙顶部彼此的膜厚规定来进行。

另外，在膜厚规定中也可以不引入表层膜是因为，如上所述，表层膜支持由固体润滑被膜带来的高润滑，仅对向稳定位置转移发挥功能。由脂肪酸和金属元素构成的化合物所带来的润滑实际上容易滑动，磨削后在螺纹表面再构成，因此，很少局部堵塞螺纹间隙而成为烧伤的原因。

(其它)

本发明也可以采用如下构成。

(1)一种用于在油井管的螺纹部形成固体润滑被膜的试剂，其通过使固体润滑剂分散在粘合剂树脂中而构成，上述粘合剂树脂的90重量％以上为聚酰胺酰亚胺树脂，该聚酰胺酰亚胺的平均分子量为20000以上且40000以下，上述固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

(2)一种在螺纹部形成有具备固体润滑被膜的润滑被膜的油井管，其中，上述固体润滑被膜通过使固体润滑剂分散在粘合剂树脂中而构成，上述粘合剂树脂的90重量％以上为PAI(聚酰胺酰亚胺树脂)，PAI的平均分子量为20000以上且40000以下，上述固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

(3)构成上述固体润滑剂的上述PTFE为上述固体润滑被膜的总重量的20重量％以上且50重量％以下。

(4)上述固体润滑被膜的硬度以铅笔硬度计为F以上且4H以下。

(5)上述润滑被膜在上述螺纹部的紧固面与上述固体润滑被膜之间具有基底膜，上述基底膜由磷酸盐处理膜或维氏硬度为200HV以上的电镀处理膜构成。

(6)上述润滑被膜在上述固体润滑被膜上具有表面层，上述表面层具备固体润滑剂和粘合剂树脂，上述表面层的固体润滑剂为由下述X组的脂肪酸和下述Y组的金属元素形成的化合物中的一种或两种以上的组合，上述表面层的粘合剂树脂为含氟有机化合物。

X组：硬脂酸、异硬脂酸、山萮酸、月桂酸、12-羟基硬脂酸

Y组：Li、Na、Mg、Al、Ca、Zn、Ba

(7)上述表面层的熔点为70℃以上。

(8)一种将具有内螺纹的套筒和具有外螺纹的销连接而成的油井管螺纹接头，其中，上述套筒或上述销中的一者的部件由具有本发明的上述润滑被膜的油井管构成，上述套筒或上述销中的另一者的部件的螺纹部的紧固面上没有形成被膜、或者形成具有耐腐蚀性和防腐蚀性中的至少一种性质的被膜。

(9)一种将具有内螺纹的套筒和具有外螺纹的销连接而成的油井管螺纹接头，其中，在上述套筒和上述销这两者的部件的螺纹部分别具有本发明的润滑被膜。

(10)形成于上述套筒和上述销这两者的上述固体润滑被膜的各膜厚各自以螺纹部的牙顶位置计为5μm以上且95μm以下，将形成于上述套筒的螺纹部的上述固体润滑被膜的以牙顶位置(螺纹牙部)计的膜厚设为A1(μm)、将形成于上述销的螺纹部的固体润滑被膜的以牙顶位置计的膜厚设为A2(μm)时，满足下述(1)式。

需要说明的是，膜厚为紧固前的膜厚。

A1+A2≤110μm…(1)

(11)形成于具有本发明的上述润滑被膜的油井管的螺纹部的上述固体润滑被膜的膜厚以螺纹部的牙顶位置(螺纹牙部)计为5μm以上且95μm以下，将形成于具有本发明的上述固体润滑被膜的油井管的螺纹部的润滑被膜的以牙顶位置计的膜厚设为Aμm、将形成于与该油井管对面的对象材料侧的油井管的螺纹部的防锈/润滑涂料的膜厚设为Bμm时，A+B≤110μm。

需要说明的是，膜厚为紧固前的膜厚。

实施例

接着，对基于本实施方式的实施例进行说明。

本实施例主要是设置于油井管螺纹接头的紧固面10的、具备固体润滑被膜3的润滑被膜的可否判定进行评价的实施例。在本实施例中，在表1～表8所示的条件下进行紧固放松试验，进行润滑被膜的可否判定。需要说明的是，表中的Dry膜是指固体润滑被膜3。

[表2]

[表4]

[表6]

[表8]

＜试验方法＞

在各例中采用的紧固放松试验中，主要采用上述重锤钳试验(新的试验方法)。其理由是为了证明可耐受实际井中的紧固的、固体润滑被膜的上下限规定。

但是，No.2是通过使用了短销1和卧式钳的以往的评价方法进行试验的例子。另外，No.3是通过使用了短销1和立式钳(未使用重锤11的以往的方法)的以往的方法进行试验的例子。在这些以往的方法中，与以往同样，将用钳紧固前的紧固开始位置即初始设置位置设为通过手动紧固而完全紧固的位置。

另外，No.8、29、44、46、55～56、58～59是使用相当于实际的井的实际尺寸销并使用立式钳进行试验的例子。在该例子中，用起重机吊起一根销1且使用补偿器进行试验。在该试验中，与以往同样，将用立式钳紧固前的紧固开始位置即初始设置位置设为通过手动紧固而完全紧固的位置。以下，将该试验也称为实际的井试验。

在重锤钳试验中，通过由与实际的井中采用的销的重量相当以上的重量构成的重锤11，在对套筒2的内螺纹2a施加实际尺寸销一根以上的大载荷的条件下进行试验。在该试验中，将用立式钳紧固前的紧固开始位置即初始设置位置设为比以往松弛的位置，设为销1的全部螺纹牙数的1/4从套筒2露出的位置。

＜合格与否判定的基准＞

紧固放松试验的合格与否判定如下所述。

在套管应用材料(外径7英寸以上)的情况下，将能够进行至3次以上的紧固放松的情况判定为“合格”。进而，将能够进行5次以上的紧固放松的情况判定为“合格(优)”。

在管道应用尺寸(按照大多数通例，设为外径小于7英寸)的情况下，将能够进行至7次以上的紧固放松的情况判定为“合格”。进而，将能够进行10次以上的紧固放松的情况判定为“合格(优)”。需要说明的是，7英寸材料本身根据情况在管道、套管中的任一个中使用。

需要说明的是，这些基准与ISO13679(2019)略有不同。对于套管应用材料而言，按照ISO13679来决定判定技术。套管尺寸规定为2次紧固放松之后再次紧固。烧伤是在放松时发生，因此将3次紧固放松视为合格。但是，对于管应用材料而言，不按照ISO13679的规定(规定9次紧固放松之后再次紧固)，而是基于表中所示的实验事例来决定。在此，重锤钳试验大多比使用了实际长度销的实际的井试验更苛刻地评价结果。并且，不能否定利用固体润滑被膜的润滑与以往的复合物的润滑相比有较差的倾向。因此，按照这样的评价标准来判定。

在该背景下，固体润滑被膜随着紧固放松次数增加，润滑被膜本身逐渐被磨削。但是，在以往的复合物的情况下，紧固放松每结束1次时，冲洗复合物，再次涂布复合物，因此，润滑的主体被重置也没有影响。

需要说明的是，7英寸材料可进行任一种评价。但是，No.36～48所示的7英寸材料是LPF(Lb/Ft.)29#、38#的厚壁的例子，因此，视作套管应用材料，将能够进行至3次以上的紧固放松的情况判定为“合格”，将能够进行5次以上的紧固放松的情况判定为“合格(优)”。

以下，将为了说明本发明的权利要求而进行了实验评价的事例组示于表1～表8中。表中的Dry膜是固体润滑被膜的意思。

实施例的条件等示于表1～表8中。除了No.48、49、50的例子以外，套筒螺纹侧(联轴器)、销螺纹侧的固体润滑被膜的膜厚是使用了根据前者为40～50μm、后者为10～40μm的研究结果统一后的膜厚的研究结果。后者的销螺纹侧的固体润滑被膜的膜厚看起来存在偏差是因为，由于是进行刷涂来应对的，因此无法均匀地制作润滑膜而包含重叠的部分的膜厚。主要由10～25μm水平且大致相同厚度的区域构成。

＜评价＞

“使用重锤钳试验的理由”

No.1～3是对重锤钳试验、或基于卧式钳的以往的试验、和基于没有重锤11的立式钳的以往的试验的评价结果进行比较的例子。

No.1由于构成固体润滑被膜3的固体润滑剂和粘合剂树脂脱离本发明的范围，因此，在使用了1吨重锤11的重锤钳试验中判定为不合格。

与此相对，在基于No.2的卧式钳和No.3的没有重锤11的立式钳的试验中，判定为合格。

如卧式钳那样，不对螺纹牙(特别是内螺纹2a侧)施加载荷的条件成为背离实际的井的使用条件的宽松的条件。另外，即使是没有重锤11的立式钳，仅通过施加仅短销一根的载荷(该尺寸的情况下，约100kg)，背离实际的使用条件而成为宽松的条件。因此，No1、2中，评价为合格。但是，在实际的井中，如No.1的重锤钳试验的结果所模拟的那样，发生了烧伤。

根据以上的No.1～3的评价可知，固体润滑被膜3的润滑的评价如果不通过按照实际的井的紧固试验或重锤钳试验进行评价，则无法评价固体润滑被膜3的各成分的上下限。

“关于判定条件的可否”

No.7、8、53～56是不采用固体润滑被膜3而在润滑中使用了API-mod复合物的例子，是对实际的井试验和重锤钳试验的判定进行比较的例子。具体而言，作为润滑，在联轴器侧(内螺纹2a侧)形成作为基底膜4的磷酸Mn膜、Cu镀膜、Cu-Sn镀膜等，涂布Best-O-Life公司制造的BOL-72733复合物。

No.7、8是用9-5/8”53.5#(外径：244.48mm、壁厚：13.84mm)的碳钢对联轴器进行作为基底膜4的磷酸Mn处理的例子。No.53-57是在5-1/2”23#(外径：139.70mm、壁厚：10.54mm)的高合金系(13Cr-5Ni-2Mo系：HP2-13Cr-110)中实施Cu镀层或Cu-Sn镀层作为基底膜4的例子。

No.7是使用了1吨的重锤的重锤钳试验中的试验结果。No.8是实际的井试验(Range-2的管：8m以上的一根销)的结果。

根据No.7、8可知，实际的井试验的M/B次数略多于重锤钳试验。

另外，No.53和55是使用了Cu镀层作为基底膜4的例子。No.54和56是使用了Cu-Sn镀层作为基底膜4的例子。而且，No.53～56是分别实施重锤钳试验和实际的井试验并进行比较的例子。

在No.55、56中，是基于实际的井试验的评价，任一种镀层均能够进行超过ISO13689的标准的10次的、15次以上的紧固放松的试验。另一方面，在No.53、54的重锤钳试验中，其紧固放松的次数比实际的井试验中的次数减少。

根据该例也可知，与实际的井试验相比，重锤钳试验在更苛刻的条件下进行评价。并且，示出了能够用重锤钳筛选的条件在实际的井中的应用中也良好。

根据No.7、8、53～56的结果可知如下内容。

在大径侧(在本次的例子中，9-5/8”以上(外径：244.48mm以上))的情况下，可知，在重锤钳试验的评价中，如果能够进行3次以上的紧固放松则能够判断为OK。另外，在小径侧(在本次的例子中，从包含约5.5”(外径：约139.70mm)的小径组中其以下的小径)的情况下，可知，在重锤钳试验的评价中，如果能够确认7次以上的M/B次数则能够判断为OK。同时，作为具有更优良的润滑性的判断基准，大径的情况下使用5次以上的M/B次数，小径的情况下使用10次以上的M/B次数。

需要说明的是，该例即使是使用了API-mod复合物(Best-O-Life公司：BOL-72733)的以往例，在重锤钳试验中，也无法实现ISO13679中记载的M/B次数。特别是暗示了在小径的情况下无法实现。

“关于销涂料”

对实施例中共通的销涂料的P1型、P2型进行说明。由销涂料形成的膜是在未形成固体润滑被膜的一侧的紧固面形成的、“具有耐腐蚀性的膜(涂料基膜)”。

P1型是指只由氟树脂构成的涂料。P2型是指使金属皂分散在该P1型涂料的结构。均是为了实现外螺纹1a侧的耐腐蚀性而涂布的。在实施例中，评价它们对润滑是否有效。

No.1～No.16是使用碳钢系的Q125材料的9-5/8”53.5#(外径：244.48mm、壁厚：13.84mm)、JFELION^TM的油井管螺纹的事例。No.1～No.16是表示没有表面层5的事例的例子。

No.1～No.15是在联轴器侧形成有作为基底膜4的磷酸Mn化学转化处理膜的事例。No.16中，联轴器侧保持喷丸表面的状态。

对于销1侧的涂料，No.7、8是涂布了BOL-72733的事例，No.12是未涂布涂料的事例。其它事例(No.1～6、9～11、13～15)中，涂布了P1型作为销1侧的涂料。

首先，No.7、8是形成联轴器侧的作为基底膜4的磷酸Mn被膜、向销1侧保持螺纹加工的状态的表面上涂布指定量的Best-O-Life公司制造的API-mod复合物：BOL-72733并进行试验的例子。另外，No.7通过重锤钳试验进行了试验，No.8通过实际的井试验进行了试验。而且，No.7、8均确认到能够执行超过判定基准的次数、紧固放松。需要说明的是，每次进行放松时，利用有机溶剂(IPA：异丙醇)除去形成于紧固面的复合物，再涂布BOL-727733，重复紧固放松。另一方面，固体润滑被膜的例子在每次紧固放松时通过鼓风对螺纹面进行清洁后，重复紧固放松。

No.1是用于掌握现有技术中的评价的状态的水平的比较例。No.1是粘合剂树脂的PAI的分子量低于本发明中的范围的下限、且固体润滑剂的PTFE的分子量超过本发明中的范围的上限的比较事例。另外是作为重锤11而施加比重锤钳试验中的重锤载荷轻的500kg载荷进行紧固放松试验的例子。No.1是仅以2次的M/B次数判定为不合格的比较例。

No.2是将与No.1相同的固体润滑被膜条件的试样在不施加重锤11的情况下且利用卧式钳进行了紧固放松试验的例子。需要说明的是，这些例No1、No2的例子与以下的固体润滑被膜3的事例同样，按紧固放松的每1组，通过鼓风使尘埃(来自固体润滑被膜3的剥离片的碎屑)飞散，重复紧固放松。在使用卧式钳的No.2中，能够实现5次以上(在5次时停止试验)的M/B次数，评价超过合格水准，但作为比较例来处理。如已经进行了多次强调那样，根据No.1、2的评价可知，在卧式动力钳、使用了单纯的短销1的立式动力钳的试验中，无法模拟实际的井中受到的大载荷、紧固放松时产生的偏载荷，因此也示出了无法顺利地进行固体润滑被膜3的选定。

No.3的事例是仅对没有重锤11的短销1用立式侧钳进行试验的结果，No.3的评价也能够实现5次以上(在5次时停止试验)的M/B次数，在判定中超过了合格水准，但作为比较例来处理。

No.4、6中，将PTFE的重量比、膜硬度也控制为优选的范围，因此分别作为合格、合格(良)来处理。

NO.5中，由于粘合剂树脂PAI的分子量超过了本发明的上限，因此是判定为不合格的事例。并且，也成为超过固体润滑被膜的硬度的上限而为5H的例子。

No.7、8是在代替固体润滑被膜3而在由磷酸Mn构成的基底膜上涂布了BOL-72733的条件下执行重锤钳试验或实际的井试验时的比较结果。根据该比较结果可知，用重锤钳进行评价筛选的样品与利用实际尺寸销的结果相比，评价略严格。

No.9、10是满足本发明中规定的固体润滑被膜3的构成要素的条件、但不满足其它本发明中规定的条件的事例。No.9、10中，确认到3次紧固放松，为极限水平的合格判定。

No.11、13、14与No.6同样是固体润滑被膜3的成分控制在本发明的范围内、同时PTFE相对于固体润滑被膜3整体的重量比、膜硬度也控制在本发明中规定的优选范围内的例子。No.11、13、14是判定为“合格(良)”的事例。

No.12是与No.11大致相同的条件。但是，No.12是在未形成固体润滑被膜3的销1侧不附着P1型的涂料(具有耐腐蚀性的膜)以保持喷砂的状态实施的试验结果。No.12与No.11相比，M/B次数减少，但示出为合格范围。由此暗示了，即使在没有固体润滑被膜3的一侧涂布防腐蚀主体的涂料的情况下，也能够期待一些润滑改善效果。

No.13是固体润滑剂以PTFE作为主要成分(80重量％以上)并加入了5％的PFA时的发明例的事例。No.13判定为“合格(良)”。

No.14是固体润滑剂的构成要素中PTFE相对于全部固体润滑剂成分的比例为本发明的下限80重量％时的事例。另外，No.14是对固体润滑被膜3分别以10％、5％、5％的比例混入FEP(氟化乙烯丙烯；即，六氟丙烯与四氟乙烯的共聚物)、MCA(氰尿酸三聚氰胺)、BN(氮化硼)的例子。本发明是在以PTFE作为主体的固体润滑剂中规定了平均分子量的专利。但是，由No.14可知，如果为20％以下的添加(混入)，则M/B次数能够维持良好。需要说明的是，No.14是重锤钳试验中的评价事例，为“合格(良)”这样的判定。

No.16与No.1～No.15不同，是在联轴器侧未设置磷酸Mn膜(基底膜)而在紧固面上直接形成有固体润滑被膜3的事例。另外，No.16是将固体润滑被膜3的条件规定为更合适的范围的条件。即，No.16中，粘合剂树脂的PAI分子量处于20000～30000的合适范围内，并且，固体润滑剂的PTFE分子量处于合适范围内。同时，成为PTFE重量比例、固体润滑被膜3的铅笔硬度也一并处于合适范围内的条件。No.16是重锤钳试验中的评价事例，但其是M/B次数实现了3次的事例。即使与固体润滑被膜3相关的规定为合适范围，在没有基底的基底膜4的情况下，M/B次数也达到了规定下限极限。因此可知，硬质的基底膜4以HV硬度为200以上的硬度形成对固体润滑被膜3的润滑特性的改善有很大贡献。基底膜的硬度也再次在No.57～59的研究中提及。

No.17～27的事例是使用碳钢系的Q125材料的、9-5/8”47#(外径：244.48mm、壁厚：11.99mm)的油井管且以在润滑膜的最表层具有涂膜的事例为中心包含比较例在内示出的事例。但是，仅No.23、24的事例是形成由Cu-Sn镀层构成的基底膜4，除此以外(No.17～22、25～27)是形成了由磷酸Mn构成的基底膜4的事例。No.17～27都是基于3000kg载荷的重锤11进行的重锤钳试验中的评价事例。这模拟了将三根销1连接的状态下的紧固状况。

No.17是相对于No.18～27的比较事例，是未形成表面层5的事例。No.17有时也施加3吨的载荷，虽然为3次的M/B次数，但达到了合格判定基准。

在No.17～22、25～27中，作为基底膜4的磷酸Mn的维氏硬度为大致相同的硬度水平，但硬度稍有偏差。其理由如下所述。基底膜4至多为10μm以下，在肉眼水平下看起来是均质膜，但在微观上磷酸Mn单晶致密地形成并堆积。另外，由于维氏压痕如图7那样基底膜4没有从固体润滑被膜3离开，因此推定为受到它们的影响。但是，基底膜4处理条件均相同。

No.17～27全部是固体润滑被膜3在相同条件下粘合剂树脂的PAI分子量为24000、处于20000～30000的合适范围内。另外，固体润滑剂的PTFE分子量为11000，为合适范围内的15000以下。

相对于固体润滑被膜总重量的PTFE重量比(％)在No.11～17中相同、为35％，固体润滑被膜3的铅笔硬度为3H。只有No.27的PTFE重量比为40％、铅笔硬度为2H。在这些固体润滑被膜上附加表面层5时，在附加固体润滑被膜3后，通过手工涂布(刷涂)尽可能均匀地进行涂布。另外，No.18～No.27中的构成表面层5的粘合剂树脂是将包含含氟的多种单体的试剂通过大气放置而使溶剂成分干燥、分散并聚合而成的粘合剂树脂。

No.18～27是设置有表面层5的事例。No.18～27的结果通过与没有表面层5的No.17的事例进行比较来讨论润滑性能。

No.18～27中，No.18～26的M/B次数与No.17的事例同等或更优良。

另一方面，No.27是M/B次数不满3次而判断为不合格的例子(比较例)。

No.18、19、21～25是表面层5中将固体润滑剂成分重量相对于总重量之比管理在合适范围内的0.1倍～10.0倍的范围的事例。此外，是将涂布量管理在0.01mg/mm²以上且1mg/mm²以下的合适范围内的事例。在No.18、19、21～25中，能够确认为5次以上的水平，是能够视为“合格(优)”的例子，为本发明例。可知通过涂布仅适当量的表面层5，能够显著地改善M/B次数。

其中，No.19是在销1侧未形成具有耐腐蚀性的膜时的润滑的事例。由该事例可知，当表面层5形成于固体润滑被膜3的上层时，即使不在没有固体润滑被膜3的一侧形成具有耐腐蚀性的涂膜，也表现出良好的润滑行为。

另外，No.23、24是基底膜4为Cu-Sn镀膜的情况。No.24与No.19同样也是在销1侧未附加具有耐腐蚀性的膜的事例。由No.23、24可知，表现出形成作为硬质的基底膜4的Cu-Sn镀层的效果以及固体润滑被膜3的上部的表面层5在形成为良好的范围时表现出非常优良的润滑特性。

No.20是表面层5的涂布量少的例子，M/B次数为3次，为合格范围。No.20相对于No.17的比较事例的3次没有变化，没有改善，但视为发明例。No.20是本发明例，但也同时意味着，如果不以合适范围涂布表面层5，则无法期待M/B次数的改善。

顺便说一下，No.20中，作为表面层5的形成，过于薄薄地涂布，也有可能在显微镜下稍微呈斑状。而且，推测这是因为，在联轴器与销1开始啮合之前，将固体润滑被膜3局部地剥离至必要以上的效果少。

No.26的事例是固体润滑剂成分重量相对于表面层5的重量之比从合适范围脱离而偏低、且表面层5的涂布量也低于合适范围的下限时的事例。No.26的M/B次数为3次，为合格范围。但是，No.26是在与No.17的水平相同的水平下未改善的例子。

No.27的事例是固体润滑剂成分重量相对于表面层5的重量之比相对于合适范围向大的方向偏离、且表面层5的涂布量也过多的事例。No.27的事例中，M/B次数到2次为止，为不合格。No.27的事例的不合格考虑如下理由。即，固体润滑剂成分过多。另外，推定这是因为，涂布量过多时，由于来自表面层5的剥离片的原因，使螺纹牙的间隙闭塞，由此发生烧伤的倾向变高。

上述No.17～27的事例中，碳钢系的Q125材料的9-5/8”47#(外径：244.48mm、壁厚：11.99mm)事例中，表面层5是基于使用了3000kg载荷的重锤11的重锤钳试验的评价，是使用硬脂酸Na作为固体润滑剂进行研究的事例。

在联轴器螺纹侧形成有本发明的规定范围的固体润滑被膜的情况下，虽然要形成销螺纹侧的固体润滑被膜，但如果形成表面层5时在本发明规定的合适范围内，则润滑行为得到改善，这是显而易见的。另外，即使使合适范围低于下限，润滑行为也不会劣化，维持与没有表面层5的状况相同的特性。相反，从No.20、26、27的例子明显可知，在超过合适范围而涂布量多的情况下，虽然有合格范围的润滑行为，但混合有不合格水平的情况。

以下的No.28～36是对作为表面层5的固体成分的、皂成分系和金属皂系的成分的效果进行比较的事例。No.28～36主要是基于利用1000kg的载荷的重锤11的重锤钳试验进行的评价事例。

No.28是在成为基准的条件下没有表面层5的事例。No.28中能够确认到4次的M/B次数。与接近的固体润滑被膜条件的No.17(3吨的重锤钳)相比，No.28的载荷为1吨(相当于一根相当于8m销1的重量)，因此也能够解释为载荷轻、次数增加。

No.29是作为比较条件在与该重锤钳试验的条件相同的施加载荷下的事例。即，是使用一根实际尺寸销时的实际的井试验中的结果。在No.29中，确认到M/B次数为5次以上。

根据No.28与29的比较可知，与实际的井那样的实际尺寸销的紧固条件相比，利用重锤钳的紧固试验的情况下，成为稍微更严格的评价。

No.30～36是通过与No.28的比较来讨论表面层5的材料特性的例子。根据No.30～36的评价可知，如果在本发明决定的合适范围内控制由上述X组、Y组构成的固体润滑剂，则M/B次数得到改善。在No.30～36与No.28的比较中，固体润滑剂的熔点高的No.33～35的事例的情况下，次数增加的改善效果更高。另外，No.35是如No.19、No.24那样在销1侧没有具有耐腐蚀性的膜时的事例。如No.35所示，可知在涂布表面层5时，与销1侧的具有耐腐蚀性的膜的影响相比，表面层5有助于改善的程度高。

No.37～49的事例是管的外径为7英寸级的例子。No.37～39是管为7”29#的碳钢系的L80材料的事例。No.40～44是管为7”38#的碳钢系的T95的事例。No.45～49是管为P110材料的事例。在No.37～49的事例中，视为套管应用，对于M/B次数的合格与否判定，将3次以上视为“合格”、将5次以上视为“合格(优)”而进行评价。

No.44和46通过使用了一根实际尺寸的实际的井试验进行评价。No.37～49中的No.44和46以外是使用了1000kg的载荷的重锤11的重锤钳试验中的评价事例。需要说明的是，1000kg是指模拟了两根该尺寸连接时的重量。No.37～43是对相对于固体润滑被膜3整体的重量的PTFE重量比例(％)以及固体润滑被膜3的铅笔硬度的规定进行评价的事例。

No.47是仅在销1上形成有固体润滑被膜3的事例。No.48是在联轴器侧和销1侧这两者上形成有固体润滑被膜3的事例。No.49是没有作为基底膜4的磷酸Mn层而只在联轴器侧形成有固体润滑被膜3的事例。

首先，对No.37～43的例子进行说明。No.37是固体润滑被膜3的铅笔硬度脱离本发明的合适范围的下限而变得过于柔软的事例。No.37是固体润滑被膜3的铅笔硬度为B、M/B次数仅为1次的事例，是判定为不合格的事例。但是，为了形成该硬度，粘合剂树脂的PAI的平均分子量小于合适范围的下限的20000，因此，这可能是主要原因而未达到。

No.38是相对于固体润滑被膜3的总重量的PTFE重量(％)大至超过合适范围时的例子。No.38是M/B次数止步于2次的事例，判定为不合格。但是，No.38也有可能与PTFE的平均分子量超过合适范围的上限的30000有关。并且，也可以说过度含有固体润滑剂的可能性中的任一者或两者发挥作用。

No.39是固体润滑被膜3的铅笔硬度为标准范围内、且相对于固体润滑被膜3的总重量的PTFE重量(％)也在标准范围内的事例。但是，该事例是作为本发明的基础即固体润滑被膜规定之一的、固体润滑剂的PTFE的平均分子量大至超过标准上限的30000的事例。No.39是M/B次数为2次而不合格的事例。

No.40是固体润滑剂、粘合剂树脂的规定满足本实施方式的事例。但是，No.40是相对于固体润滑被膜3总重量的PTFE重量比例(％)小至低于下限的事例，并且是固体润滑被膜3的铅笔硬度硬至超过上限时的事例。但是，是满足固体润滑被膜3本身的规定的事例。No.40是虽然遵守了固体润滑被膜3本身的规定但调配了较少的负责润滑的固体润滑剂的事例。因此，也可以说是固体润滑被膜3变硬的事例。No.40是至少在PTFE重量比例(％)直至18％、铅笔硬度直至5H的情况下M/B次数超过了基准的3次、能够确认到直至4次的事例。该事例作为本发明例来处理。

No.41是相对于NO.40在固体润滑被膜3的上部形成有表面层5的事例，但具有润滑的改善效果，是视为“合格(优)”的事例。

No.42是PTFE重量比例(％)多至超过规定的事例，是调配了较多的固体润滑剂的事例。No.42是固体润滑被膜3、因此变得柔软的事例。No.42是至少在PTFE重量比例(％)直至53％的情况下M/B次数超过了基准的3次、能够确认到直至4次的事例。作为本发明例来处理。

另一方面，No.43是固体润滑被膜3本身在规定以内、且PTFE重量比例(％)和固体润滑被膜3的铅笔硬度也在规定值以内的事例。No.43是能够确认直至8次的M/B次数、判定为“合格(优)”的本发明例。

No.44是以与No.43相同的条件且使用实际尺寸销的实际的井试验的结果。暗示了在实际的环境中能够进行10次以上(在10次时停止试验)。No.44同时示出重锤钳试验略微严格。

No.45～46是固体润滑被膜3本身的规定满足合适范围的事例、且对重锤钳试验和实际的井试验的试验结果进行了比较。No.45～46是No.45～49的基准的评价指标。

No.45中，使用重锤钳试验，为8次或9次的M/B次数。另一方面，No.46是实际的井试验中的评价，M/B次数增加至12次。可知在该管道尺寸、且固体润滑被膜条件的情况下，与重锤钳试验相比，实际的井试验的情况下，可紧固次数增加3、4次。同时，可知重锤钳试验成为更严格的评价。

No.47～49是以7”38#确认改变了基底处理的方式的条件的事例。No.47是联轴器为保持喷丸的表面、且对销1作为基底膜4而实施磷酸Mn处理并形成有规定范围内的固体润滑被膜3的事例。在No.48中，在No.47的条件中，联轴器不是喷丸抛光，而是设定为作为基底膜4而进行磷酸Mn处理的条件。

No.48、47的M/B次数均为8次以上(在8次时停止试验)。这些事例判定为“合格(优)”，为本发明例。是表示即使在销1侧形成有固体润滑被膜3、润滑也没有特别问题的事例。

No.49也是与No.47、48相同的固体润滑被膜条件，是在未形成基底膜4的喷丸表面上形成有固体润滑被膜3的事例。No.49中，M/B次数减少至3次，但为合格判定，属于本发明例。

No.50～59的事例是外径壁厚为5.5”23#、在HP2-13CR-110材料(JFE钢铁制造；Mod-13Cr、Super-13Cr的generic；13Cr-5Ni-2Mo系)上附加有固体润滑被膜3时的研究事例，是主要对基底膜的种类进行研究的事例。

No.60～63的事例是外径壁厚为3.5”9.2#(外径：88.90mm、壁厚：6.45mm)且在碳钢：P110上附加有固体润滑被膜3时的研究事例。这些事例主要是将碳纤维进入固体润滑被膜中进行研究的事例。No.64～65的事例是外径壁厚为3.5”9.2#、且在UHP^TM-15CR-125材料(含15％Cr的马氏体系不锈钢管)上附加有固体润滑被膜3时的研究事例。

No.55、56、58～60、64是按照实际的井的实际的井试验中的评价、或者基于施加与将两根实际尺寸的销连接的重量相当的重量的1000kg的重锤钳进行评价的事例。

No.50是固体润滑被膜3的规定在本发明的规定范围内、但基底膜4使用Cu镀层的事例。No.50中，作为基底膜4的Cu镀层的硬度为125HV，脱离了基底膜的合适的标准。No.50中，M/B次数仅止步于3次，判定为极限合格水平，因此成为本发明例。在No.50中，固体润滑被膜3在第4次紧固放松中从Cu镀膜一点不留地剥离，发生烧伤。

No.51、52是将Cu-Sn系的二元系电镀膜作为基底膜4进行研究的事例。No.51、52的略微不同在于，前者的固体润滑被膜3的固体润滑剂为PTFE100％，与此相对，后者作为固体润滑剂混入有PTFE90％和合计10％的BN和石墨。另外，No.51、52中，相对于固体润滑被膜3的总重量的PTFE重量(％)规定成前者较多、后者较少。该结果是，No.51、52中，上述条件联动，铅笔硬度在前者为3H、在后者为4H。另外，No.51、52中，关于作为基底膜4的Cu-Sn镀层的硬度，可以列举前者稍硬而为560HV、后者稍软而为535HV。对于M/B次数，No.51超过10次(在10次时停止试验)。No.52为9次。但是，这两个事例都作为“合格(优)”处理，成为本发明例。

另一方面，No.53～56不是固体润滑被膜3的事例。这些事例是在联轴器侧形成作为基底膜4的Cu镀层或Cu-Sn镀层并将BOL-72733复合物涂布于联轴器、销1的条件下进行紧固放松的事例。需要说明的是，No.53～54采用基于1000kg的重锤11(实际长度销：相当于约2.5根重量)的重锤钳试验，No.55～56是采用一根实际长度时的实际的井试验的评价。

No.53中，使用Cu镀层作为基底膜4并且采用重锤钳试验的条件，两次评价都是M/B次数为7次。No.54中，使用Cu-Sn镀层作为基底膜4并且采用重锤钳试验的条件，两次评价中M/B次数为8次和9次。No.54中，使用Cu镀层作为基底膜4并且采用利用实际尺寸销的实际的井试验，M/B次数为12次以上(在12次时停止试验)。No.55中，使用Cu-Sn镀层作为基底膜4并且采用实际的井试验，M/B次数为12次以上(在12次时停止试验)。在实际的井试验中，可以明确ISO13679中规定的管道尺寸的M/B次数为10次。但是，在重锤钳试验中，严格地进行评价，因此，无法达到该基准。另一方面，根据No.53、54的结果，如果在该尺寸在固体润滑被膜3的条件下M/B次数为约7次以上，则意味着在实际的井中能够实现满足ISO13679的规定的固体润滑被膜3。即，如果是No.51、52的固体润滑被膜3，则可以推定在实际的井中实现10次以上的M/B次数。

No.57～59是基底膜4为Cu-Zn镀层的情况。No.57～59是基底膜4为Cu：Zn＝6：4的镀层的情况，并且是HV为220-270的事例。No.57～58是固体润滑被膜本身的规定满足本发明的范围的事例。No.59是代替固体润滑被膜3而使用API-mod复合物的BOL-72733的事例。No.57是使用了1000kg的重锤11的重锤钳试验的实验结果。No.58～59是使用了实际长度销(相当于Range-2、8m多)的实际的井试验的结果。No.57、58的结果依次为7次(合格)、≥12次(合格“优”)。由No.57、58可知，如果硬度为HV200以上，则维持良好的润滑。

No.60～63的事例是外径壁厚为3.5”9.2#、且在P110材料上附加有固体润滑被膜3时的研究事例。No.60～63的事例主要是对基底膜4的种类进行研究的结果。No.60-63的事例均是利用带有500kg的载荷的重锤的动力钳进行的评价事例。需要说明的是，500kg相当于该尺寸的三根连接时的载荷。

No.60是在固体润滑被膜3的构成要素的固体润滑剂中超过规定的80％、相对于全部固体润滑剂成分重量而混入25％的石墨的条件。No.60脱离了固体润滑被膜3的标准的PTFE分率的下限，M/B次数仅为1次，作为比较例来处理。看起来大量的石墨会破坏PTFE所实现的润滑性。

No.61是作为固体润滑被膜3的构成要素的粘合剂树脂而加入了相对于粘合剂树脂的构成物的总重量超过合适范围的碳纤维的事例。No.61是相对于全部粘合剂树脂成分重量混入了15％的碳纤维的条件。No.61中，M/B次数为2次，其也作为比较例来处理。

NO.62是将碳纤维的加入抑制为10％的事例。在该事例中，能够实现7次的紧固放松，该事例为本发明例。No.63是联轴器侧保持喷丸的状态、在销1侧形成磷酸Mn而形成规定范围内的固体润滑被膜3的事例。在该事例中能够实现10次以上的紧固放松，该事例作为“合格(优)”来处理，属于本发明例。

NO.64、65是高合金系的事例，是使用了杰富意钢铁株式会社制造的UHP^TM-15CR-125材料的评价。它们是使用了JFEBEAR^TM螺纹的评价。另外，是利用带有500kg的载荷的重锤的动力钳进行的评价事例。需要说明的是，500kg相当于该尺寸的三根连接时的载荷。

NO.64是在联轴器侧实施Cu-Sn镀层、形成有固体润滑被膜3的事例。NO.64中，M/B次数能够确认到10次以上(在10次时停止试验)，作为“合格(优)”来处理，属于本发明例。

另一方面，No.65是作为固体润滑被膜3的构成要素之一的、固体润滑剂的分子量大至超过规定时的事例。No.65的情况下，不能确保润滑性，M/B次数止步于5次，作为不合格来处理，属于比较例。

＜膜厚的最佳范围＞

使用表9和表10，示出与关于固体润滑被膜的膜厚的影响的最佳范围相关的研究例。在表中具有Dry膜相当于固体润滑被膜。

已经在表1～8中研究的联轴器螺纹膜(套筒)和与销螺纹膜相关的固体润滑被膜、基底膜等的研究中，切割出数条螺纹部，对膜厚的最佳范围进行研究。

首先，表9中，准备构成与表7、8中的No.57样品(5.5”23#JFELION^TM螺纹)相同的膜材料而仅系统地改变联轴器螺纹侧(套筒)的膜厚的样品。作为联轴器螺纹的基底膜，形成ClearPlate^TM镀层(Cu-Sn二元系镀层)的基础上，形成固体润滑被膜。另外，同样地也实施最表层涂布。利用1吨载荷的重锤钳实施紧固放松试验。实验方法按照表1～8。作为样品，准备将联轴器侧(套筒侧)的膜厚变为10μm、30μm、50μm、80μm、95μm、120μm的样品。在销螺纹侧，将润滑/防腐蚀涂料较薄、全部条件均同样地涂布，制成10～20μm。不得不进行具有宽度的记载是出于下述理由。这是因为，虽然用刷毛进行了涂布，但在刷毛的重合部分显示出接近20μm的膜厚，因此，在很多地方，只要用电磁膜厚计观察，则为10～15μm的部分较多。

需要说明的是，联轴器侧的膜厚为在附加固体润滑被膜后利用电磁膜厚计测定从管端部分起第5个牙的牙顶部分(螺纹牙部分)而得的值。对它们进行紧固放松试验，进行管道尺寸的合格基准：7次以上为“合格”、10次以上为“合格：优”这样的评价。依次为7次(合格)、10次(合格：优)、≥15次(15次时停止；合格：优)、≥15次(15次时停止；合格：优)、7次(合格)、5次(不合格)这样的结果。根据这些结果表明，关于本发明的固体润滑被膜的膜厚，5μm～95μm为优选的规定范围，合适范围为30～80μm，作为更优良的范围，为50～80μm。

需要说明的是，关于厚度，实施同样的试验，确认了在其它尺寸中也在如上所述的膜厚范围内得到效果。

接着，对关于联轴器螺纹的膜厚与销螺纹的膜厚之和的研究进行说明。表10中，根据表1、2，针对No.6样品(9-5/8”53.5#JFELION^TM螺纹)，在联轴器侧，改变作为本发明的主题的、由聚酰胺酰亚胺树脂和PTFE(聚四氟乙烯)构成的固体润滑被膜(铅笔硬度：2H)的膜厚而形成。另外，在销螺纹侧，由改变了防锈/防腐蚀涂料(铅笔硬度：6B)的膜厚的条件的材料构成，是研究的结果。将前者的膜厚设定为50μm、80μm、95μm三个条件，后者的膜厚为30μm，准备合计的膜厚为80μm、110μm、125μm的样品，进行紧固放松试验。按照该条件顺序，紧固放松次数为4次(合格)、3次(合格)、2次(不合格)这样的结果。由此，能够确认到膜厚之和直至110μm是良好的范围。需要说明的是，对于联轴器和销上的固体润滑被膜和润滑/防锈膜的厚度之和，实施同样的试验，确认了在其它尺寸中也在如上所述的膜厚范围内得到效果。

在此，本申请要求优先权的日本专利申请2021-91461(2021年05月31日申请)的全部内容通过参照而成为本发明的一部分。在此，参照有限数量的实施方式进行了说明，但权利范围不限于此，基于上述公开的各实施方式的改变对于本领域技术人员而言是显而易见的。

符号说明

1 销

1a 外螺纹

2 套筒

2a 内螺纹

3 固体润滑被膜

4 基底膜

5 表面层

10 紧固面

11 重锤

13 动力钳

Claims (10)

1.一种固体润滑被膜形成用试剂，其是用于在油井管的螺纹部形成固体润滑被膜的试剂，其特征在于，

所述试剂通过使固体润滑剂分散在粘合剂树脂中而构成，

所述粘合剂树脂的90重量％以上为聚酰胺酰亚胺树脂，该聚酰胺酰亚胺的平均分子量为20000以上且40000以下，

所述固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

2.一种油井管，其是在螺纹部形成有具备固体润滑被膜的润滑被膜的油井管，其特征在于，

所述固体润滑被膜通过使固体润滑剂分散在粘合剂树脂中而构成，

所述粘合剂树脂的90重量％以上为PAI(聚酰胺酰亚胺树脂)，该PAI的平均分子量为20000以上且40000以下，

所述固体润滑剂的80重量％以上为PTFE(聚四氟乙烯)，该PTFE的平均分子量为30000以下。

3.根据权利要求2所述的油井管，其特征在于，构成所述固体润滑剂的所述PTFE为所述固体润滑被膜的总重量的20重量％以上且50重量％以下。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的油井管，其特征在于，所述固体润滑被膜的硬度以铅笔硬度计为F以上且4H以下。

5.根据权利要求2～权利要求4中任一项所述的油井管，其特征在于，

所述润滑被膜在所述螺纹部的紧固面与所述固体润滑被膜之间具有基底膜，

所述基底膜由磷酸盐处理膜或维氏硬度为200HV以上的电镀处理膜构成。

6.根据权利要求2～权利要求5中任一项所述的油井管，其特征在于，

所述润滑被膜在所述固体润滑被膜上具有表面层，

所述表面层具备固体润滑剂和粘合剂树脂，

所述表面层的固体润滑剂为由下述X组的脂肪酸和下述Y组的金属元素形成的化合物中的一种或两种以上的组合，

所述表面层的粘合剂树脂为含氟有机化合物，

X组：硬脂酸、异硬脂酸、山萮酸、月桂酸、12-羟基硬脂酸；

Y组：Li、Na、Mg、Al、Ca、Zn、Ba。

7.根据权利要求6所述的油井管，其特征在于，所述表面层的熔点为70℃以上。

8.一种油井管螺纹接头，其是将具有内螺纹的套筒与具有外螺纹的销连接而成的油井管螺纹接头，其特征在于，

所述套筒或所述销中的一者的部件由权利要求2～权利要求6中任一项所述的具有所述润滑被膜的油井管构成，

所述套筒或所述销中的另一者的部件的螺纹部的紧固面上没有形成被膜，或者形成有具有耐腐蚀性和防腐蚀性中的至少一种性质的被膜。

9.一种油井管螺纹接头，其是将具有内螺纹的套筒与具有外螺纹的销连接而成的油井管螺纹接头，其特征在于，

所述套筒和所述销这两者的部件分别由权利要求2～权利要求6中任一项所述的具有所述润滑被膜的油井管构成。

10.根据权利要求9所述的油井管螺纹接头，其特征在于，

形成于所述套筒和所述销这两者的所述固体润滑被膜的膜厚各自以螺纹部的牙顶位置计为5μm以上且95μm以下，

将形成于所述套筒的螺纹部的所述固体润滑被膜的以牙顶位置计的膜厚设为A1(μm)、将形成于所述销的螺纹部的所述固体润滑被膜的以牙顶位置计的膜厚设为A2(μm)时，满足下述(1)式，

A1+A2≤110μm…(1)。