JP2018507360A - 管状コンポーネント用の柔軟なガスケットを有する接続部のプロテクタ - Google Patents

Abstract

先端部表面（５）が設けられた炭化水素坑井を掘削または操業する管状コンポーネントのねじ接続部（１）用のプロテクタ（２０）が、主本体（２１）と、底部（２４）、互いに離間され間に環状ガスケット（２５）が配置される外側（２９ａ）および内側（２９ｂ）の二つの側壁であって、各側壁が底側壁部（３３ａ、３３ｂ）、外部側壁部（３２ａ、３２ｂ）、および上面（３０）を有し、前記二つの外部側壁部（３２ａ、３２ｂ）が幅Ａｕを有する開口部（４３）を画成する、環状筐体（２２）と、を備え、前記二つの底側壁部（３２ａ、３２ｂ）の間の距離Ａは、前記第一の環状ガスケット（２５）が位置決めされ、前記環状ガスケット（２５）が前記環状筐体（２２）内で保持されるよう、前記幅Ａｕよりも大きい。【選択図】 図２

Description

本発明は、管状ねじコンポーネントに関し、より詳細には、これらコンポーネントの内の特定のコンポーネント、特に油井またはガス井を掘削または操業（drilling or operating）する管の端部用のプロテクタに関する。

本願で使用する「コンポーネント」という用語は、坑井を掘削するまたは操業するために使用される全ての要素または付属品を意味し、少なくとも一つの接続部またはコネクタ或いは実際にねじ状端部を有し、他のコンポーネントと管状ねじ接続を構成するために別のコンポーネントとねじ切り部（threading）を介して結合されることが意図される。コンポーネントは、例えば比較的大きい長さの管状要素（特に、約十メートルの長さ）でもよく、例えば長さが数十センチメートルの管または管状結合部或いは実際にこれら管状要素（ハンガー、クロスオーバー、安全バルブ、ツールガスケット、サブ等）用の付属品であってもよい。

コンポーネントは、炭化水素坑井または同様の坑井に落とすために一般的に互いに接続され、ドリルステム、ケーシングストリング、またはライナーストリング、或いは実際にチュービングストリング（動作カラム）を構成する。

国際標準化機構（ＩＳＯ）によって発行されたＩＳＯ１１９６０：２００４に相当する米国石油協会（ＡＰＩ）によって発行された仕様書ＡＰＩ５ＣＴは、ケーシングまたはチュービングとして使用される管を管理し、仕様書ＡＰＩ５Ｂはこれら管に対する標準的なねじ切り部（standard threading）を定めている。

ＡＰＩによる仕様書７は、回転ドリルパイプに対する肩部を含むねじ接続部を定めている。

管状ねじ接続コンポーネントの製造者は、「プレミアム」ねじ接続部と呼ばれるねじ接続部も開発しており、そのねじ切り部は特定の幾何学的形状、およびサービス、特に機械的強度やシールに関してより良い性能を与える特定の手段を有している。

ねじ接続部は通常一つ以上のねじ切り部を有し、そのねじ山は略台形であり、検討中のねじ状要素の自由端に向かって方向付けられるねじ山の側面にスタビングフランク、スタビングねじの反対側の側面にロードフランク、ノンゼロ幅のねじ頂部およびノンゼロ幅のねじ谷底部を有し、ロードフランクとスタビングフランクはねじ要素の軸に対して略垂直な向きを有している（例えばＡＰＩ標準に準ずるＡＰＩのこ歯ねじはロードフランクについて＋３°の傾斜を有し、スタビングフランクについて＋１０°の傾斜を有している）。

スタビングフランク、ロードフランク、略ゼロ幅のねじ頂部およびねじ谷底部を有する三角形または円形のねじ山も存在するが、飛出しの危険性が高いため今はあまり使用されていない。

上述のコンポーネントは、ねじ状雄型端部を有してもよく、該ねじ状雄型端部は別の掘削または動作コンポーネントのねじ状雌型端部に組み込まれることが意図される。そのため、雄型および雌型端部がその生産ラインを離れたときから使用されるときまで、更には、二回の連続使用の間に破損、汚染、または劣化が可能な限り最小限に留められることが必要である。ねじ切り部だけでなく、全てのシール表面や当接部も腐食、埃、および衝撃（またはノック）から保護されることが実際には必要であり、これらコンポーネントは、特に、使用時にシールを確実にすることに関して特定の補完的な機能を有することが理解される。

更に、上述のコンポーネントの端部は、摩耗防止特性のある適切なグリースを用いて、一般的に結合直前にコーティングされる。

このグリースが、接続部、すなわち、ねじ切り部に薄い層で適用される表面処理とコーティングの組み合わせで置き換えられると、シール表面または当接部は益々ルーティンになる。

例として、特に、特許文献ＵＳ６０２７１４５、ＥＰ１２１１４５１、およびＦＲ２８９２１７４は、ブラシを用いてコンポーネントの端部に塗付されるグリースを、工場で塗付される固体潤滑剤の粒子に基づく乾燥潤滑剤の所定の厚さを有する薄層に置き換えることを提案している。

表面処理およびコーティングは、二つの接続部を結合する動作状況または結合条件に適応される硬度特性、潤滑特性、耐腐食特性を有し、機械的除去、および製品の性能に不利となる汚染（砂、破片）から接続部を保護するために、製品がこれらの状況にない場合、特に、保管、取扱い、および移送中に接続部のプロテクタを適応させることが必要である。

コーティングは、潤滑コーティングとしても公知であり、乾燥または半乾燥固体または半固体として分類される。コーティングは、２５°Ｃで５００ｍＰａ．ｓから２５°Ｃで５０００ｍＰａ．ｓと幅広い範囲の粘度特性を有し、幾つかのコーティングは「接着剤」としても分類される。すなわち、接続部の表面に塗布された後、表面は触れる全ての対象物と接着し、特に接続部のコーティングされた表面に触るオペレータの指に移ることがある。反対に、他のコーティングはある程度の硬度を有し剛性と分類される。これらは、二つの接続部の接続を容易にする上で望ましい特性であるが、接続部に対するプロテクタとの問題を生ずる。これらは、実際接続部を衝撃から保護しなくてはならず、接続部に堅く固定されなくてはならず、剛性の本体を有さなくてはならない。

該保護を得るためには、一般的に、且つＡＰＩ５ＣＴ（段落１２．２）によって要求されるように、プロテクタは、管状ねじ接続部のコンポーネントの雄型端部および雌型端部に配置される。特に、特許文献ＥＰ０１４８８０７、ＵＳ２００６／００４２７０９、ＷＯ２００５／０７５８７７、およびＷＯ２００５／０２４２８２においてこのタイプの装置が多数提案されており、最後の三つの文献は、特に、工場において既に潤滑剤でコーティングされた接続部に対するプロテクタに関する。これらの幾つかは、適切な位置に置かれた際に保護装置を破損する危険性があり、空気および湿気に対するシールが不十分であることを明示している。

プロテクタは、機械的衝撃から雄型または雌型接続部の機能的表面を保護するといった主な機能を有する装置である。これらの表面は、一つ以上のねじ切り部、一つ以上のシール表面、または一つ以上の当接部でもよい。プロテクタは、一般的に、略円筒形状を有し、一般的に、プロテクタの自由端と反対側の端部に位置する衝撃吸収材として知られている機械的衝撃に対するクッション材、本体、および固定手段を含んでいる。接続部にプロテクタを固定するために一般的に適応される解決策は、接続部のねじ切り部に螺入することである。この解決策は、単純な動作が精密な位置決めと関連付けられることを意味している。そのため、プロテクタは、接続部のねじ切り部に螺入され得るねじ切り部を有している。ねじ切り部は、通常、接続部のそれと同じタイプ且つ同じピッチである。

更に、接続部に塗布される表面処理およびコーティングの出現により、プロテクタには、接続部の機能的表面を含む領域の湿気または空気に対するシールを補強するためにシール手段が設けられる。シール手段は、一般的にプロテクタと関連付けられ、プロテクタの非常に堅い本体と比較して増加した柔軟性を与える形状および材料で形成され、そのため、シール接触を得るために表面の一部は対向する接続部の表面と接触される。

しかしながら、出願人は、公知の解決策を水に対して十分なシールを確保するために使用することができないことに気付いた。

特許文献ＵＳ７２８４７７０は、プロテクタの本体に搭載される二つのガスケットを有するプロテクタを提供し、ガスケットは異なる材料からなり、特に、例えばエラストマーより形成される等、プロテクタの本体の硬度よりも低い硬度を有し、管状コンポーネントの先端部における第一のシールおよび管状コンポーネントの外側面の第二のシールといったシールを二つの別の場所で形成する。二つのガスケットがプロテクタの本体と組み合わさると、コンポーネントの端部にプロテクタが搭載される場合、空気、湿気、または埃に対してシールされた区間が得られる。ねじで締められると、先端部の環状表面はプロテクタの環状ガスケットおよび本体の一部の両方と接触される。この解決策により、コンポーネントの端部の一部は、ガスケットの材料の剛性よりも高い剛性を有し、ガスケットに加えられる力およびトルクを制限するプロテクタの本体と当接される。出願人は、環状コンポーネントの先端部におけるシールが、特に接続が好適な方法により適切な位置で維持されないため、損なわれる恐れがあることを示した。実際に、プロテクタがコンポーネントの一端部に螺入された場合、環状ガスケットは変位され、捻られ、シール機能をもはや発揮することができ得ない。ガスケットは、プロテクタの操作中に紛失されることもある。

出願人は、プロテクタがコンポーネントに螺入された場合に環状ガスケットの不適切な変位を防止し、環状ガスケットと接続部の先端環状端部の間の接触で形成されるシールの質を改善することによって状況が改善できるとことを決定した。

一態様では、本発明によれば、環状ガスケットは筐体に位置決めされ、プロテクタの操作中に誤って、または実際にプロテクタが接続部に螺入される場合に接続部からガスケットに与えられるトルクの影響下で、ガスケットが完全にまたは部分的に除去される危険性が減少される。

更に、本発明は、プロテクタの環状ガスケットにより接続部の汚れの危険性を減少するために使用でき、それにより、プロテクタが除去された後に該ガスケットまたは該ガスケットの一部が接続部にくっついたままになることが防止される。実際に、管状コンポーネントは、プロテクタがコンポーネントの端部に位置決めされた状態である期間にわたって保管される。ガスケットの一部は、接触している端部の表面とくっつき、コンポーネントの端部の機能的表面を汚染し得る。

更なる態様では、本発明は、先端部の幅よりも大きい幅を有する環状ガスケットを提案することで、先端部環状表面に対して環状ガスケットによって提供されるシールを改善する解決策を提供する。そのため、コンポーネントの先端部は、環状ガスケットと排他的に接触している。つまり、形成されるシールの信頼性は改善され得、更に、コンポーネントの先端部と環状ガスケットの間の摩擦による接続部に対するプロテクタのクランピングトルクのロバスト性が改善され得る。

別の態様では、本発明は、プロテクタがコンポーネントの端部、特に環状のシールガスケットに位置決めされて筐体内で静止しているシール手段を提供し、プロテクタがコンポーネントに完全に螺入され、環状の先端部表面が該シールガスケットにトルクを加えるとき、筐体内での回転が防止される。

別の態様では、本発明は、コンポーネントの端部へのプロテクタの位置決め中にガスケットの捩れを防止する端部ガスケット用の筐体を提案する。

本発明の目的は、良質なシールを実現し、検査になる可能性を念頭に置いて、特に実施の容易性およびロバスト性に関して改善することである。

本発明は、先端部表面が設けられた炭化水素坑井を掘削または操業する管状コンポーネントのねじ接続部用のプロテクタであって、主本体と、底部、互いに離間され間に環状ガスケットが配置される外側および内側の二つの側壁であって、各側壁が底側壁部、外部側壁部、および上面を有し、前記二つの外部側壁部が幅Ａ_ｕを有する開口部を画成する、環状筐体と、を備え、前記二つの底側壁部の間の距離Ａは、第一の環状ガスケットが位置決めされ、前記環状ガスケットが前記環状筐体内で保持されるよう、前記幅Ａ_ｕよりも大きいことを特徴とする、プロテクタを提供する。

一実施の形態において、前記先端部表面は幅Ｂを有し、前記幅Ａ_ｕは前記幅Ｂよりも大きく、螺入されたとき、前記接続部の環状の先端部表面が前記第一の環状ガスケットとだけ接触する。

一実施の形態において、前記環状ガスケットは、前記環状筐体に形成される少なくとも一つのセットバックと協働することができる少なくとも一つのノッチを有する。

一実施の形態において、前記環状ガスケットは、前記環状ガスケットの円周にわたって分配される複数のノッチを有し、前記環状筐体は前記ノッチと協働することができる複数のセットバックを有する。

一実施の形態において、前記環状ガスケットは、内面、外面、および下面を有し、前記少なくとも一つのノッチは前記内面、前記外面または前記下面上に設けられる。

一実施の形態において、ノッチはＶ字形状またはＵ字形状の輪郭を有する。

一実施の形態において、前記環状ガスケットは、略平面、円錐状、凹状、または凸状であり、前記環状ガスケットの平均高さの１／４未満の高さのエレベーションを有する上面を有する。

一実施の形態において、前記コンポーネントの外部側壁とシールを形成する第二のシール装置を備える。

一実施の形態において、前記底部の形状は平面、または前記下面を包むトロイダル部分の一部分の形態にある。

一実施の形態において、前記底部は、操作者による環状ガスケットの除去および交換を容易にするための少なくとも一つの凹みを有する。

一実施の形態において、前記環状ガスケットは、３０〜６０のショアＡの範囲の硬度を有するエラストマー材料より形成される。

本発明の他の態様において、炭化水素坑井を掘削または操業する管状ねじ接続コンポーネントであって、少なくとも一つのねじ切り部（threading）が設けられ、環状の先端部表面を有する接続部を備え、前記コンポーネントは前記管状コンポーネントの前記ねじ切り部に螺入されるプロテクタを有する。

一実施の形態において、前記環状の先端部表面は、前記環状ガスケットとだけ接触する。

「雄型接続部」という用語は、対応するメス部分と接続を形成することが意図された機械加工および／または機械研磨された表面が設けられたコンポーネントの部分を指し、「本体」という用語は、丸められた表面が設けられたコンポーネントの残りの部分を指している。雄型接続部は、一般的に、外部側壁に位置する一つ以上のねじ切り部を有し、対応する雌型接続部はコンポーネントの内部側壁に一つ以上の対応するねじ切り部を有している。

簡略化のため、本発明は、雄型接続部に対するプロテクタの実施の形態によって説明する。しかしながら、本発明は、雌型接続部に対するプロテクタにも全体的に適しており、保護は雄型接続部だけに制限されてはならない。

本発明の更なる特徴および利点は、以下の説明および添付図面から明らかになる。
図１は、管状コンポーネントの接続部を概略的に示した断面図である。 図２は、接続状態における、本発明の一実施の形態による管状コンポーネントとプロテクタの接続を概略的に示した詳細断面図である。 図３は、本発明の一実施の形態の環状ガスケットを概略的に示した軸方向図である。 図４は、本発明の一実施の形態によるプロテクタの本体を概略的に示した部分斜視図である。 図５は、本発明による雄型端部用のプロテクタの同じ実施の形態を概略的に示した断面図である。

添付図面は、本発明を完成させるだけでなく、適切な場合にはその定義に寄与する。図面は、本発明の範囲を制限するものではない。

本発明は、製造ラインを離れたときから使用されるまで（保護装置に対する幾つかの可能な接続および分離動作）、二回の連続使用の間に、機械的損傷、汚染（化学的および機器）、および劣化（腐食）に対する管状ねじ接続（炭化水素坑井等を掘削または操業することを意図する）の管状コンポーネントのねじ状端部の保護を改善することを意図し、管状コンポーネントの先端部環状表面とシールを形成することができる環状ガスケットが、プロテクタの操作中またはプロテクタが管状コンポーネントに接続されているとき、筐体から外される危険性が大幅に最小化される。

図１は、管状本体２と、少なくとも一つの雄型接続部１とを有する管状コンポーネントの一部分の断面図を示している。雄型接続部は、一般的に管状本体を機械加工することで形成される。管状本体は、外部側壁１５および内部側壁１４を有している。図１の雄型接続部１は主軸Ｘ_１を有している。

雄型接続部１は外側ねじ切り部（outer threading）１１を有し、該外側ねじ切り部１１は、対応する雌型接続部の内側ねじ切り部（inner threading、図示せず）を介して別の管状コンポーネントの雌型接続部と組み立てられることが意図される。雄型接続部１は、接続部１０の外側面において、外部環状表面１２、内部環状表面５、シール表面６、および内部側壁１４も有している。

コンポーネントの雄型接続部１は、略横方向の向きの先端部環状表面５によって終端される。先端部環状表面は、図１に示すように、単純に平面でもよく、或いは例えば円錐等の非平面でもよい。代替的には、先端部環状表面は、環状リッジ（ridge）またはフィレット半径（fillet radius）を介して接続される二つの環状の円錐表面よりなり得る。二つの環状の円錐表面の内の一つは、任意にはシール表面でもよく、第二の環状平面と直接接続されて内部側壁１４への連結を形成する。

より一般的には、先端部環状表面は、内部側壁１４と外側接続表面１０を接続する表面である。シール表面６と先端部環状表面は、連結部分７によって分離されてもよい。先端部環状表面は、任意には、シール表面を形成するかトルクを伝達するため、接続されるとき、対応する雌型接続部の対応する表面にのしかかるように作用する当接表面８を有している。先端部環状表面は、例えば０〜４ｍｍといった数ミリメートルの軸方向長さを有してもよい。

雄型接続部の先端部環状表面５は、内部環状表面である。雌型接続部の先端部環状表面は、外部環状表面である。

先端部表面は、接続部のねじ切り部の下流に位置する環状表面である。コンポーネントの第一の要素がコンポーネントの自由端のより近くに軸方向に位置決めされた場合、コンポーネントの第一の要素は、コンポーネントの第二の要素の下流に位置する。第一の要素がコンポーネントの自由端のより遠くに軸方向に位置決めされた場合、コンポーネントの第一の要素は、コンポーネントの第二の要素の上流に位置する。

先端部環状表面は、半径方向幅Ｂを有している。具体的には、特に先端部環状表面が単純表面ではなく、幾つかの表面の組み合わせの場合、幅Ｂは、先端部環状表面を構成する表面の軸Ｘ_１に対して垂直な面における突出部の最小半径と最大半径の差となる。この突出部は、必ず、小半径および大半径を有するリングの形態でなければならない。

幅Ｂが平面である場合、先端面８の幅として定義されてもよい。

接続部の外部環状表面１２は、外部当接表面、外部負荷表面（シール表面としても知られた）、および／または管状本体２の外側ねじ切り部１１を有する区間と外部側壁１５の間に連結表面を有してもよい。

接続部のねじ切り部１１は、完全なねじ山および消えゆく或いは不完全なねじ山を有してもよい。実際に、ねじ切り部にテーパが付けられている場合、ねじ切り部は、一定で不規則性または不完全性（例えばばりタイプ）を有さないプロフィールの完全なねじ山を有するとされる部分と、高さが徐々に減少し、ねじ頂部および谷底部の間に間隙を設けるように不規則性または不完全性を有し得るプロフィールの消えゆく或いは不完全なねじ山を有するとされる部分に分割されてもよい。不完全なねじは、嵌合部のねじ山の表面と接触しないため、ほとんど螺入力を受け入れることができない。

雄型接続部１は、雌型接続部のシール表面（ねじ切り部の下流、ねじ切り部の上流、または二つのねじ部の間）と対応する一つ以上の金属／金属シール表面を有してもよい。雄型接続部１は、二つの外部ねじを有してもよい。

図２は、軸Ｘ_２を有する面における、本発明の実施の形態の詳細断面図である。本発明によるプロテクタ２０は、略回転し、軸Ｘ_２を有する主本体２１と、少なくとも一つの環状ガスケット２５を備えている。プロテクタ２０は、壁３１、および接続部１のねじ切り部１１とかみ合うことができる少なくとも一つのねじ切り部１９も有している。プロテクタ２０および接続部１は、図２では一緒に接続されて示されている。

保護は主として機械的であるため、本体２１は、少なくとも部分的に衝撃を吸収することができる一方、ある程度剛性を有する必要がある。このために、本体２１は、例えば好適な型に熱可塑性材料を注入して形成されてもよい。有利に使用され得る様々なファミリーの熱可塑性材料の内、ポリカーボネートポリエステル（ＰＣ−ＰＢＴまたはＰＣ−ＰＥＴ）、および高密度または超高密度（ＰＥ−ＨＤ、ＰＥ−ＵＨＤ）ポリエチレン（ＰＥ）等のポリカーボネートベースの混合に特に言及する。

仕様書ＡＰＩ ５ＣＴ，２０１１版の付録Ｉは、ねじ保護装置の要件、特に三つの温度（−４６°Ｃ、＋２１°Ｃ、および＋６６°Ｃ）に対する軸方向およびバイアス（４５°）衝撃抵抗の最小値を列挙している。

例えばＤＯＷにより生産されＤＭＢＡ−８９０４−ＮＴ７の商標名で販売またはＢＡＳＥＬＬにより生産されＬＵＰＯＬＥＮ４２６１ＡＧＵＶ６００５の商標名で販売されるＰＥ−ＨＤ、ＴＩＣＯＮＡにより生産されＧＵＲ５１１３の商標名で販売されるＰＥ−ＵＨＤ、またはＢＡＹＥＲにより生産されＭＡＫＲＯＢＬＥＮＤＳ７９１６の商標名で販売されるＰＣ−ＰＢＴを選択することが特に可能である。

本体２１には、より衝撃を吸収するために、特に厚い部分に、任意には部分的に（少なくとも）セルを設けてもよい。

本体２１は、その剛性を強化または衝撃抵抗を改善するために、補強物、例えば金属スカートによって強化されてもよい。

図２の実施の形態では、本体２１は、プラグを形成する半径方向仕切り３４を有している。変形例（図示せず）では、半径方向仕切り３４に開口部が設けられても、設けられなくてもよい。

図２の実施の形態では、プロテクタ２０は、環状ガスケット２５を受容し、保持することができる環状筐体２２を有している。

環状ガスケット２５は環状筐体２２内に配置される。環状筐体は、環状筐体底部２４、外側壁２９ａ、および内側壁２９ｂによって画成される。環状筐体は、環状筐体に環状ガスケットを挿入するために使用され得る環状筐体の自由部（free portion）を有している。

外側壁２９ａおよび内側壁２９ｂは、環状ガスケットが筐体内に保持されるよう配置される。外側壁２９ａおよび内側壁２９ｂは、側壁の外側外部（outer exterior portion）３２ａおよび内側外部（inner exterior portion）３２ｂを夫々有している。外側壁２９ａおよび内側壁２９ｂは、側壁の外側内部（outer interior portion）３３ａおよび内側内部（inner interior portion）３３ｂを夫々有している。

側壁の外側外部３２ａおよび内側外部３２ｂは、環状筐体の自由部を画成し、開口部４３を画成する。側壁の外側外部３２ａと内側外部３２ｂの距離はＡ_ｕと称される。開口部４３は幅Ａ_ｕを有している。幅は、プロテクタの軸Ｘ_２に対して半径方向にとられる。開口部は、ガスケットを筐体に挿入するために使用され得る。幅Ａ_ｕは、ガスケットが開口部を通って筐体に導入される際に弾性的に変形され得るよう選択される。開口部は、プロテクタが上述の接続部に螺入された場合にガスケットを接続部の先端部環状表面と接触させるために使用され得る。環状対象物の「全幅」という用語は、環状対象物の中心に対して環状対象物から最も遠い点からの距離と、環状対物の中心に対して環状対象物に最も近い点からの距離の差、または環状対象物の最大半径と小半径の差を意味している。

開口部の有用な幅Ａ_ｕは環状ガスケットＡの全幅よりも小さく、つまり、ガスケットは環状筐体に保持される。プロテクタを操作する際にガスケットが意図せず紛失する危険性が最小化される。

側壁の外側外部３２ａと内側外部３２ｂは、環状ガスケットの上面３０を部分的に囲んでいる。

図３に示される環状ガスケット２５は、下面２８、上面３０、外面３６、および内面３７を有するリング２７を含んでいる。

側壁および筐体底部は、該ガスケットの保持を改善するために環状ガスケット２５の形状に実質的に追随する。そのため、ガスケットは、移送中、またはプロテクタが接続部に螺入される際に捩れない。側壁の外側外部３２ａと内側外部３２ｂが環状ガスケットの形状を部分的に追随するとき、この効果は増幅される。

図２の実施の形態では、環状筐体の底部は平面であり、つまり、ガスケットに加えられる力は単一方向に分配され、ガスケットの捩れを防止することに寄与し得る。

変形例（図示せず）では、環状筐体の底部は、対応するトロイダル部である下面２８を包むトロイダル形の部分である。つまり、ガスケットと筐体底部との間の接触面が増加され得る。

環状筐体の自由部により、環状ガスケットの上面３０の一部分は接続部１の先端部表面８に接触されない。

環状ガスケットの上面３０は、平面または僅かに円錐の凹または凸の形状を有し、すなわち、環状ガスケットの下面から上面までの平均距離として取られる、環状ガスケットの高さの１／４未満で高さが上昇する。円錐形状の場合、上昇の高さは、内面３７と外面３９の厚さの差である。凸形状または凹形状の場合、上昇の高さは、下面２８の高点から下点までの距離の差である。

環状ガスケット２５は円形断面を有さない。

環状ガスケット２５は、接続部１の先端部表面の幅Ｂよりも大きい全幅Ａを有している。

特に、環状ガスケット２５は、環状筐体の開口部によって開けられた上面３０の部分である有用表面を有している。この有用表面は、全幅Ａよりも小さい有用な幅Ａ_ｕ、すなわち開口部４３の幅を有している。つまり、プロテクタの操作中にガスケットが意図せず紛失する危険性が最小化される。

互いに離間され、環状ガスケット２５が配置され、各側壁が底部の側壁部分３３ａ、３３ｂおよび側壁の外部部分３２ａ、３２ｂを有する、二つの外側壁２９ａおよび内側壁２９ｂを有する環状筐体２２の構造の組み合わせにより、接続部の先端部表面に環状ガスケットがくっつく危険性が最小化される。

有用な幅Ａ_ｕは、接続部１の先端部表面８の幅Ｂよりも大きい。そのため、先端部８と環状ガスケットの間の接触面が最大化され、つまり、一方で接続部のシールが改善され、他方でガスケットを通じてプロテクタと接続部との間により大きい螺入トルクが適用されるため、プロテクタの意図しない分離への抵抗が改善され得る。

追加の利点は、先端部表面８がプロテクタの本体と直接接触しない点であり、そのため、プロテクタとプロテクタの先端部表面８の間の異なる性質の接触が回避される。実際に、先端部表面はプロテクタの筐体と直接接触せず、またはプロテクタの本体と接触しない。

シールガスケット４０は、柔軟材料、すなわち初期の形状を実質的に取り戻すことができる変形可能な弾性材料より形成される。環状ガスケット２５は、エラストマー材料よりなる。エラストマーの粘弾性の挙動は、鋼またはプラスチックのような高弾性率を有する固体と比較して非常に異なる挙動を示すよう摩擦係数を誘導する。エラストマーの高い柔軟性により、対向表面のレリーフを追随することができる。出願人は、特に摩擦の観点から、非常に異なる挙動を示す粘弾性材料および非粘弾性材料といった二つの材料と先端部表面が異種接触することは望ましくないことを示した。

上述の材料は、２００％を超える破断伸びを提供する。これに関して、例えば機械的特性を保持しながら、腐食、特に、工業用溶剤や酸による化学攻撃、およびＵＶ放射線への長期露光に耐性がある柔軟材料を注入することで生成されてもよい。引用され得る、有利に使用される様々なファミリーの材料の実施例は、例えばＬＡＮＸＥＳＳにより生産されるＢａｙｐｒｅｎ２１０のようなネオプレンエラストマー、ｄｕ ＰｏｎｔによるＮｏｒｄｅｌやＤＯＷまたはＶｉｓｔａｌｏｎ Ｅｓｓｏ−Ｃｈｉｍｉｅにより生産されるＩＰ炭化水素ゴムのようなＥＰＤＭ（エチレンプロピレン）、ニトリル、またはポリオレフィンマトリクスに配置されるこれら材料のいずれかである。シールガスケット４０は、上述の材料より構成されてもよい。

接続部に対するプロテクタの螺入トルクは、プロテクタに対する接続部のねじ切り部、およびプロテクタのシール表面に対する接続表面によって主に与えられるトルク成分よりなる。

環状ガスケットで得られる、接続部に対するプロテクタの螺入トルクの成分は、先端部環状表面と環状ガスケットの間の接触力および摩擦係数、更には環状ガスケットとプロテクタの環状筐体の間の摩擦係数によるものである。

図３は、リング２７、および図４の環状筐体２２に形成されるセットバック２３と協働することができるリング２７に形成される少なくとも一つのノッチ２６を有する、本発明の実施の形態の環状ガスケット２５を示している。これは、筐体内の環状ガスケットの回転を防止し、ノッチ間の接触力による環状ガスケットにおける接続部に対するプロテクタの螺入トルクを得るために使用され得る。このため、筐体に対する環状ガスケットの摩擦係数に関して、接続部に対するプロテクタの螺入トルクの成分への依存性が減少される。従って、偶発的な分離が減少され得る。

変形例では、環状ガスケットは、環状筐体２２に形成される複数のセットバック２３と協働するために使用され得る複数のノッチ２６を有している。つまり、環状ガスケットは、より高い螺入トルクを受けることができ、該環状ガスケットの回転に対抗する力は様々なノッチに分配される。更には、ノッチにおいて環状ガスケットが破れる危険性が減少され得る。

ノッチ２６は、半径方向面で見たときに、略Ｕ字形状またはＶ字形状の輪郭を有している。

ノッチ２６は、第一のノッチ壁３９ａ、第二のノッチ壁３９ｂ、および内部側壁に実質的に対応するノッチ壁間の連結表面を有している。ノッチ壁３９ａ、３９ｂは略平面であり、内部側壁への接線との交点に対して３０°〜１３５°の角度を形成している。つまり、ノッチ２６は、環状筐体２２の対応するセットバック２３とかみ合うことができるため、環状筐体における該ガスケットの回転が防止される。

図３では、リング２７の内面３７は複数のノッチ２６を有している。代替的または補完的には、一つ以上のノッチがリングの外面３６に形成されてもよい。更に代替的または補完的には、一つ以上のノッチ３６がリング２７の下面２８に形成されてもよい。

有利には、雌型端部用のプロテクタの実施の形態に関して、プロテクタは雌型端部プロテクタであり、リング２７の外面３６に形成される複数のノッチを有する環状ガスケットを有し、プロテクタの環状筐体の外部側壁は対応するセットバックを有している。

図４は、本発明の一実施の形態のプロテクタ本体を示すが、理解を容易にするため、環状ガスケット２５は示されていない。プロテクタ２０は、ノッチ２６を受容することができる少なくとも一つのセットバック２３が形成された環状筐体２２を有している。

これにより、環状筐体２２における環状ガスケット２５の回転が妨害され得て、そのため、プロテクタの本体に対する環状ガスケット２５の回転が妨害され得る。そのため、接続部１に螺入する際に先端部表面８によって適用されるトルクは、環状ガスケットを介してプロテクタに伝えられる。環状ガスケットは、プロテクタが接続部に螺入されるとプロテクタをロックし、プロテクタの偶発的な分離の可能性を減少し得る。

図４の実施の形態では、環状筐体は、環状ガスケット２５のリング２７の内面３７に形成される複数のノッチ２６に対応する、環状筐体２２の内部側壁２９ｂに形成される複数のセットバック（set-back）２３を有している。

図５では、ノッチ壁３９ａ，３９ｂは環状筐体のセットバック２３ａ，２３ｂの壁にのしかかる。それにより、環状ガスケットは環状筐体とかみ合う。つまり、接続部によってプロテクタ２０に対して適用されるトルクに抵抗する力は該接続部１の先端部表面８を通じて分配され、増加され得る。

搭載を容易にし、温度の関数としてのプロテクタの要素の膨張による寸法変化を補償するために、ノッチ壁とセットバック壁との間に小さい間隙が設けられる。

変形例（図示せず）では、環状筐体は環状筐体の底部に形成される少なくとも一つの凹みを有している。該凹みにより、下面を介して環状ガスケットにアクセスすることが可能になり、接続部の先端部表面に対してガスケットによって提供されるシールの質を損なうことなく、例えばガスケット交換作業のための環状筐体からの取り外しがより簡単になる。

ガスケットの位置およびプロテクタにどのようにして搭載されるかにより、接続部の他の部分、特にねじ切り部の要素がガスケットに接触することが防止され、該ねじ切り部によるガスケットの劣化が防止される。

一実施の形態では、環状ガスケット２５は、環状筐体２２によって画成される空間内に位置する。

環状ガスケット２５を受容する環状筐体２２により、ガスケットに使用されるエラストマー材料の量が制限され得る。

環状ガスケット２５は、搭載された状態または螺入中はプロテクタのねじ切り部１１と接触せず、それにより、ねじ切り部の突出したリッジによる該ガスケットのいかなる劣化も回避される。

外側壁２９ａおよび内側壁２９ｂの幾何学的形状により、特に、プロテクタが保護されるべき接続部に螺入されていない場合、ガスケットの意図しない紛失の危険性が大きく減少され得る。

Claims (13)

1. 先端部表面（５）が設けられた炭化水素坑井を掘削または操業する管状コンポーネントのねじ接続部（１）用のプロテクタ（２０）であって、主本体（２１）と、底部（２４）、互いに離間され間に環状ガスケット（２５）が配置される外側（２９ａ）および内側（２９ｂ）の二つの側壁であって、各側壁が底側壁部（３３ａ、３３ｂ）、外部側壁部（３２ａ、３２ｂ）、および上面（３０）を有し、前記二つの外部側壁部（３２ａ、３２ｂ）が幅Ａ_ｕを有する開口部（４３）を画成する、環状筐体（２２）と、を備え、前記二つの底側壁部（３２ａ、３２ｂ）の間の距離Ａは、第一の環状ガスケット（２５）が位置決めされ、前記環状ガスケット（２５）が前記環状筐体（２２）内で保持されるよう、前記幅Ａ_ｕよりも大きいことを特徴とする、プロテクタ。
2. 前記先端部表面（５）は幅Ｂを有し、前記幅Ａ_ｕは、螺入されたときに前記接続部の環状の先端部表面が前記第一の環状ガスケット（２５）とだけ接触するよう、前記幅Ｂよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のプロテクタ。
3. 前記環状ガスケット（２５）は、前記環状筐体（２２）に形成される少なくとも一つのセットバック（２３）と協働することができる少なくとも一つのノッチ（２６）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のプロテクタ。
4. 前記環状ガスケット（２５）は、前記環状ガスケット（２５）の円周にわたって分配される複数のノッチ（２６）を有し、前記環状筐体は前記ノッチ（２６）と協働することができる複数のセットバック（２３）を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のプロテクタ。
5. 前記環状ガスケットは、内面（３７）、外面（３８）、および下面（２８）を有し、前記少なくとも一つのノッチ（２６）は前記内面（３７）、前記外面（３８）または前記下面（２８）上に設けられることを特徴とする、請求項３または４に記載のプロテクタ。
6. ノッチはＶ字形状またはＵ字形状の輪郭を有することを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載のプロテクタ。
7. 前記環状ガスケットは、略平面、円錐状、凹状、または凸状であり、前記環状ガスケットの平均高さの１／４未満の高さのエレベーションを有する上面（３０）を有することを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載のプロテクタ。
8. 前記コンポーネントの外部側壁（１２）とシールを形成する第二のシール装置を備えることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載のプロテクタ。
9. 前記底部（２４）の形状は平面、または前記下面（２８）を包むトロイダル部分の一部分の形態にあることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載のプロテクタ。
10. 前記底部（２４）は少なくとも一つの凹みを有することを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載のプロテクタ。
11. 前記環状ガスケットは、３０〜６０のショアＡの範囲の硬度を有するエラストマー材料より形成されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載のプロテクタ。
12. 炭化水素坑井を掘削または操業する管状ねじ接続コンポーネントであって、少なくとも一つのねじ切り部が設けられ、環状の先端部表面（８）を有する接続部を備え、前記コンポーネントは請求項１〜１１の何れか１項に記載のプロテクタを有し、前記管状コンポーネントの前記ねじに螺入される、管状ねじ接続コンポーネント。
13. 前記環状の先端部表面は、前記環状ガスケット（２５）とだけ接触することを特徴とする、請求項１〜１２の何れか１項に記載のコンポーネント。
    

Images