JPH07139666A - 油井管用ネジ継手 - Google Patents
油井管用ネジ継手Info
- Publication number
- JPH07139666A JPH07139666A JP28702293A JP28702293A JPH07139666A JP H07139666 A JPH07139666 A JP H07139666A JP 28702293 A JP28702293 A JP 28702293A JP 28702293 A JP28702293 A JP 28702293A JP H07139666 A JPH07139666 A JP H07139666A
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- JP
- Japan
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- threaded joint
- seal ring
- oil well
- end surface
- groove
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 石油，ガスなどの生産に使用される油井管を
連結するのに用いられるネジ継手を提供する。 【構成】 メタル対メタル接触によりシール性を確保す
る油井管用ネジ継手において、カップリング３の端面３
ａとピン２のランアウト部２ｂの間に、外面がテーパ状
とされ、かつ厚肉側端面に切込み溝を有するシールリン
グ９を装着することにより、外圧の負荷に対して極めて
高いシール性を保持することが可能になる。
連結するのに用いられるネジ継手を提供する。 【構成】 メタル対メタル接触によりシール性を確保す
る油井管用ネジ継手において、カップリング３の端面３
ａとピン２のランアウト部２ｂの間に、外面がテーパ状
とされ、かつ厚肉側端面に切込み溝を有するシールリン
グ９を装着することにより、外圧の負荷に対して極めて
高いシール性を保持することが可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油，ガスなどの生産
に使用される油井管を連結するのに用いられるネジ継手
に関する。
に使用される油井管を連結するのに用いられるネジ継手
に関する。
【０００２】
【従来の技術】油井管の使用環境は、深井戸化にともな
って近年ますます厳しくなってきており、たとえば地下
5000〜6000m 級の井戸では数100 気圧にもなることか
ら、使用されるネジ継手もＡＰＩ規格のラウンドネジや
バットレスネジから、耐ゴーリング性やシール性、さら
にネジ強度にすぐれる特殊ネジ継手へと比重が移りつつ
あるのが現状である。
って近年ますます厳しくなってきており、たとえば地下
5000〜6000m 級の井戸では数100 気圧にもなることか
ら、使用されるネジ継手もＡＰＩ規格のラウンドネジや
バットレスネジから、耐ゴーリング性やシール性、さら
にネジ強度にすぐれる特殊ネジ継手へと比重が移りつつ
あるのが現状である。
【０００３】特殊ネジ継手には、カップリングタイプと
インテグラルタイプの２種類があるが、主流は前者のカ
ップリングタイプ（図４参照）であり、ＡＰＩネジに比
べて、シール機構について、油井管１のピン２の先端
部２ａとカップリング３のショルダ４近傍とのメタル対
メタルシールによりシール性を高めていること、ネジ
形状については、バットレスネジ５の形状を部分的に修
正し、耐ゴーリング性やネジ強度を高めていること、な
どの特徴を有している。
インテグラルタイプの２種類があるが、主流は前者のカ
ップリングタイプ（図４参照）であり、ＡＰＩネジに比
べて、シール機構について、油井管１のピン２の先端
部２ａとカップリング３のショルダ４近傍とのメタル対
メタルシールによりシール性を高めていること、ネジ
形状については、バットレスネジ５の形状を部分的に修
正し、耐ゴーリング性やネジ強度を高めていること、な
どの特徴を有している。
【０００４】従来、ネジ継手に要求されていたのは、管
全体に軸方向の引張力がかかった状態での内圧シール性
であったが、最近、外圧シール性が要求される場合が増
えている。これは、従来のカップリングタイプでは対応
が困難な場合が多く、図５に示すように、カップリング
３側のネジ部に穿設したシールリング溝（以下、グルー
ブという）６にたとえばフロン樹脂のシールリング７を
装着するデザインで対処しているのが現状である（たと
えば、特開昭63− 13992号公報参照）。
全体に軸方向の引張力がかかった状態での内圧シール性
であったが、最近、外圧シール性が要求される場合が増
えている。これは、従来のカップリングタイプでは対応
が困難な場合が多く、図５に示すように、カップリング
３側のネジ部に穿設したシールリング溝（以下、グルー
ブという）６にたとえばフロン樹脂のシールリング７を
装着するデザインで対処しているのが現状である（たと
えば、特開昭63− 13992号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法では、カップリング３の締め付け中に、グ
ルーブ６に装着したシールリング７がネジ部に噛み出し
ていき、ネジ部に不測の力がかかるとか、あるいはグル
ーブ６を加工した後のバリがシールリング７の噛み出し
力により変形するなどの原因で、ネジ部のゴーリングが
発生する頻度が高くなる傾向にあった。
た従来の方法では、カップリング３の締め付け中に、グ
ルーブ６に装着したシールリング７がネジ部に噛み出し
ていき、ネジ部に不測の力がかかるとか、あるいはグル
ーブ６を加工した後のバリがシールリング７の噛み出し
力により変形するなどの原因で、ネジ部のゴーリングが
発生する頻度が高くなる傾向にあった。
【０００６】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決すべくなされたものであって、外圧シール性
およびネジ部の耐ゴーリング性にすぐれた油井管用ネジ
継手を提供することを目的とする。
課題を解決すべくなされたものであって、外圧シール性
およびネジ部の耐ゴーリング性にすぐれた油井管用ネジ
継手を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、メタル対メタ
ル接触によりシール性を確保する油井管用ネジ継手にお
いて、カップリングの端面とピンのランアウト部の間
に、外面がテーパ状とされ、かつ厚肉側端面に切込み溝
を有するシールリングを装着することを特徴とする油井
管用ネジ継手である。
ル接触によりシール性を確保する油井管用ネジ継手にお
いて、カップリングの端面とピンのランアウト部の間
に、外面がテーパ状とされ、かつ厚肉側端面に切込み溝
を有するシールリングを装着することを特徴とする油井
管用ネジ継手である。
【０００８】
【作 用】本発明によれば、メタルシールによりシール
性を確保する油井管用ネジ継手であって、カップリング
の端面とピンのランアウト部の間に、外面がテーパ状と
され、かつ厚肉側端面に切込み溝を有するシールリング
を装着するようにしたので、外圧の負荷に対して極めて
高いシール性を保持することができる。
性を確保する油井管用ネジ継手であって、カップリング
の端面とピンのランアウト部の間に、外面がテーパ状と
され、かつ厚肉側端面に切込み溝を有するシールリング
を装着するようにしたので、外圧の負荷に対して極めて
高いシール性を保持することができる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して、詳しく説明する。図１は本発明の実施例を示す側
断面図、また図２は要部の拡大図であり、従来例と同一
部材は同一符号を付して説明を省略する。図に示すよう
に、カップリング３の端面３ａに切欠き加工によって設
けられるテーパ状のグルーブ８内に、フロン樹脂などの
シールリング９を装着して構成される。このグルーブ８
は軸心に対してθG なる角度で深さがＬG になるように
切り欠かれ、また油井管１のピン２の外面のランアウト
部２ｂには高さがｈなる段差部10が設けられる。
して、詳しく説明する。図１は本発明の実施例を示す側
断面図、また図２は要部の拡大図であり、従来例と同一
部材は同一符号を付して説明を省略する。図に示すよう
に、カップリング３の端面３ａに切欠き加工によって設
けられるテーパ状のグルーブ８内に、フロン樹脂などの
シールリング９を装着して構成される。このグルーブ８
は軸心に対してθG なる角度で深さがＬG になるように
切り欠かれ、また油井管１のピン２の外面のランアウト
部２ｂには高さがｈなる段差部10が設けられる。
【００１０】また、シールリング９は内径がＤR で、そ
の外面が軸心に対してθR なる角度のテーパ状に仕上げ
られ、かつ厚肉側の端面には深さｄなる切込み溝11が設
けられる。このように構成することにより、シールリン
グ９を装着するときは、カップリング３のグルーブ８の
端面８ａと油井管１の段差部10とでシールリング９を管
軸方向に固定し、さらには圧縮される。これによって、
外圧負荷時にはシールリング９の切込み溝11にも静水圧
が作用するので、シールリング９は半径方向に拡げられ
る。その結果、シールリング９とカップリング３および
ピン２の接触面には十分な面圧が付与され、高気密性が
保たれることになる。
の外面が軸心に対してθR なる角度のテーパ状に仕上げ
られ、かつ厚肉側の端面には深さｄなる切込み溝11が設
けられる。このように構成することにより、シールリン
グ９を装着するときは、カップリング３のグルーブ８の
端面８ａと油井管１の段差部10とでシールリング９を管
軸方向に固定し、さらには圧縮される。これによって、
外圧負荷時にはシールリング９の切込み溝11にも静水圧
が作用するので、シールリング９は半径方向に拡げられ
る。その結果、シールリング９とカップリング３および
ピン２の接触面には十分な面圧が付与され、高気密性が
保たれることになる。
【００１１】ここで、グルーブ８とシールリング９の寸
法関係について説明すると、油井管１の外径；ＤP 、溝
８の角度；θG とし、シールリング10の厚さ；Ｔ、幅；
Ｗとすると、以下の関係を満たすものとする。 ・段差部９の段差 ；０＜ｈ≦Ｔ／２ ここで、ｈ＝（ＤP −ＤG ）／２ ・溝８の深さ ；ＬG ≧Ｗ ・シールリング10の内径；ＤR ＞ＤG ・角度 ；θR ≦θG ・切込み部９の深さ ；ｄ≦２Ｗ／３ なお、シールリング10の装着が困難な場合には、シール
リング10を加熱して拡管することが効果的である。
法関係について説明すると、油井管１の外径；ＤP 、溝
８の角度；θG とし、シールリング10の厚さ；Ｔ、幅；
Ｗとすると、以下の関係を満たすものとする。 ・段差部９の段差 ；０＜ｈ≦Ｔ／２ ここで、ｈ＝（ＤP −ＤG ）／２ ・溝８の深さ ；ＬG ≧Ｗ ・シールリング10の内径；ＤR ＞ＤG ・角度 ；θR ≦θG ・切込み部９の深さ ；ｄ≦２Ｗ／３ なお、シールリング10の装着が困難な場合には、シール
リング10を加熱して拡管することが効果的である。
【００１２】規格がＡＰＩ Spec. 5CT, L80 で、寸法が
外径；244.8 mm×肉厚；12.0mm（ 9-5/8″×47 lbs/ft
）の油井管に本発明のネジ継手を用いて、外圧・シー
ル性の試験を行った。そのときの引張−外圧負荷条件
は、図３に示すように、ＡＰＩ規格 Bul. 5C3 に基づい
て、所定の引張応力０，25％SMYS, 50％SMYS, 75％SMYS
の変化に対応したＡＰＩコラプス圧力をＡ；32.7MPa ，
Ｂ；30.2MPa ，Ｃ；25.9MPa ，Ｄ；18.3MPa と順次低下
しながら負荷するものとし、負荷順序はＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ
→Ｃ→Ｂ→Ａの７ステップとした。その試験の結果を表
１に示した。
外径；244.8 mm×肉厚；12.0mm（ 9-5/8″×47 lbs/ft
）の油井管に本発明のネジ継手を用いて、外圧・シー
ル性の試験を行った。そのときの引張−外圧負荷条件
は、図３に示すように、ＡＰＩ規格 Bul. 5C3 に基づい
て、所定の引張応力０，25％SMYS, 50％SMYS, 75％SMYS
の変化に対応したＡＰＩコラプス圧力をＡ；32.7MPa ，
Ｂ；30.2MPa ，Ｃ；25.9MPa ，Ｄ；18.3MPa と順次低下
しながら負荷するものとし、負荷順序はＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ
→Ｃ→Ｂ→Ａの７ステップとした。その試験の結果を表
１に示した。
【００１３】なお、比較のために、従来からの特殊ネジ
継手と従来のシールリング付の特殊ネジ継手を用いて試
験し、その結果をそれぞれ従来例１、従来例２として表
１に併せて示した。
継手と従来のシールリング付の特殊ネジ継手を用いて試
験し、その結果をそれぞれ従来例１、従来例２として表
１に併せて示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】この結果から明らかなように、本発明例は
従来例１，２に比べてすぐれていることがわかる。な
お、本発明によるネジ継手はガス内圧に対しても十分な
シール性を有することはいうまでもない。
従来例１，２に比べてすぐれていることがわかる。な
お、本発明によるネジ継手はガス内圧に対しても十分な
シール性を有することはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メタルシールによりシール性を確保する油井管用ネジ継
手であって、カップリングの端面とピンのランアウト部
の間に、外面がテーパ状とされ、かつ厚肉側端面に切込
み溝を有するシールリングを装着するようにしたので、
外圧の負荷に対して極めて高いシール性を保持すること
ができ、かつネジ部の耐ゴーリング性を高めることが可
能である。
メタルシールによりシール性を確保する油井管用ネジ継
手であって、カップリングの端面とピンのランアウト部
の間に、外面がテーパ状とされ、かつ厚肉側端面に切込
み溝を有するシールリングを装着するようにしたので、
外圧の負荷に対して極めて高いシール性を保持すること
ができ、かつネジ部の耐ゴーリング性を高めることが可
能である。
【図１】本発明の実施例を示す側断面図である。
【図２】本発明の要部の拡大図である。
【図３】引張−外圧負荷条件を示す特性図である。
【図４】従来例を示す側断面図である。
【図５】他の従来例を示す側断面図である。
１ 油井管 ２ ピン ３ カップリング ４ ショルダ ５ バットレスネジ ８ グルーブ ９ シールリング 10 段差部 11 切込み溝
Claims (1)
- 【請求項１】 メタル対メタル接触によりシール性を
確保する油井管用ネジ継手において、カップリングの端
面とピンのランアウト部の間に、外面がテーパ状とさ
れ、かつ厚肉側端面に切込み溝を有するシールリングを
装着することを特徴とする油井管用ネジ継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28702293A JPH07139666A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 油井管用ネジ継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28702293A JPH07139666A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 油井管用ネジ継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139666A true JPH07139666A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17712033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28702293A Pending JPH07139666A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 油井管用ネジ継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07139666A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008253891A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Takuma Co Ltd | ノズル装置 |
| US7475476B2 (en) | 2002-12-09 | 2009-01-13 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas France | Method for producing a threaded tubular connection sealed to the outside |
| JP2010530943A (ja) * | 2007-06-22 | 2010-09-16 | テナリス・コネクシヨンズ・アクチエンゲゼルシヤフト | エネルギー付与可能なシールを有するねじ接合部 |
| EP2372208A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-10-05 | Tenaris Connections Limited | Threaded joint with elastomeric seal flange |
| US8840152B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-09-23 | Tenaris Connections Limited | Thin-walled pipe joint |
| US9004544B2 (en) | 2009-04-22 | 2015-04-14 | Tenaris Connections Limited | Threaded joint for tubes, pipes and the like |
| US9383045B2 (en) | 2007-07-16 | 2016-07-05 | Tenaris Connections Limited | Threaded joint with resilient seal ring |
| US9644248B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-09 | Dalmine S.P.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| US9657365B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-23 | Dalmine S.P.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
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| US10844669B2 (en) | 2009-11-24 | 2020-11-24 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint sealed to internal and external pressures |
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| US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
| US11952648B2 (en) | 2011-01-25 | 2024-04-09 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method of forming and heat treating coiled tubing |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28702293A patent/JPH07139666A/ja active Pending
Cited By (19)
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| US11952648B2 (en) | 2011-01-25 | 2024-04-09 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method of forming and heat treating coiled tubing |
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| US10378075B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-08-13 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
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| US10378074B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-08-13 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
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| US9657365B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-05-23 | Dalmine S.P.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
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