JPH07260053A - ねじり特性の優れた石油掘削管用ネジ継手 - Google Patents
ねじり特性の優れた石油掘削管用ネジ継手Info
- Publication number
- JPH07260053A JPH07260053A JP4616094A JP4616094A JPH07260053A JP H07260053 A JPH07260053 A JP H07260053A JP 4616094 A JP4616094 A JP 4616094A JP 4616094 A JP4616094 A JP 4616094A JP H07260053 A JPH07260053 A JP H07260053A
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- Japan
- Prior art keywords
- pin
- box
- screw
- tool joint
- matrix
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石油掘削管用ネジ継手において、高いねじり
強度を有し、尚且つ優れた耐焼付き性を発揮できること
を目的とする。 【構成】 管外面に雄ネジと一ケ所以上の肩部を有する
ピンと管内面に雌ネジと前記ピン側肩部に対応する一ケ
所以上の肩部を有するボックスとからなり、係るピンま
たはボックスに、ＣｕまたはＺｎマトリックス中にＳｉ
Ｃ，ＢＮのいずれか一種類以上を分散させる分散メッキ
を施したことを特徴とするねじり特性の優れた石油掘削
管用ネジ継手。 【効果】 石油掘削管用ネジ継手に上記分散メッキを施
すことにより、ねじり強度を向上させ、尚且つ優れた耐
焼付き性を得ることができる。
強度を有し、尚且つ優れた耐焼付き性を発揮できること
を目的とする。 【構成】 管外面に雄ネジと一ケ所以上の肩部を有する
ピンと管内面に雌ネジと前記ピン側肩部に対応する一ケ
所以上の肩部を有するボックスとからなり、係るピンま
たはボックスに、ＣｕまたはＺｎマトリックス中にＳｉ
Ｃ，ＢＮのいずれか一種類以上を分散させる分散メッキ
を施したことを特徴とするねじり特性の優れた石油掘削
管用ネジ継手。 【効果】 石油掘削管用ネジ継手に上記分散メッキを施
すことにより、ねじり強度を向上させ、尚且つ優れた耐
焼付き性を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はねじり特性に優れ、且
つ、繰り返しのメークアップ（締め付け）、ブレークア
ウト（緩め）に対しても継手が焼付くことなく、繰り返
し使用できる表面処理を施した石油掘削管用ネジ継手に
係わる。
つ、繰り返しのメークアップ（締め付け）、ブレークア
ウト（緩め）に対しても継手が焼付くことなく、繰り返
し使用できる表面処理を施した石油掘削管用ネジ継手に
係わる。
【０００２】
【従来の技術】原油採掘に使用される石油掘削管の接続
には、一般的にネジ継手が用いられる。従来の石油掘削
用油井は浅井戸、垂直井が中心であり、石油掘削管用ネ
ジ継手（ツールジョイント）に求められる性能は、アメ
リカ石油協会（ＡＰＩ）の標準ツールジョイントで十分
満足することができた。ところが、近年、油井の深井戸
化や原油回収効率向上をねらった傾斜水平抗井の増加等
に伴って、油井掘削条件がますます苛酷になってきてお
り、ツールジョイントにはこれまで以上に高いねじり強
度が要求されている。
には、一般的にネジ継手が用いられる。従来の石油掘削
用油井は浅井戸、垂直井が中心であり、石油掘削管用ネ
ジ継手（ツールジョイント）に求められる性能は、アメ
リカ石油協会（ＡＰＩ）の標準ツールジョイントで十分
満足することができた。ところが、近年、油井の深井戸
化や原油回収効率向上をねらった傾斜水平抗井の増加等
に伴って、油井掘削条件がますます苛酷になってきてお
り、ツールジョイントにはこれまで以上に高いねじり強
度が要求されている。
【０００３】従来は、ツールジョイントに高いねじり強
度が要求される場合には、ツールジョイントの外径を大
きくし且つ内径を小さくして断面積を大きくすることに
よりねじり強度を向上させて対応してきた。しかしなが
ら一方では、泥水圧力損失の低減やランニング降下性の
向上等のために、ツールジョイントはスリムな形状（外
径小、内径大）であることが望まれている。これは井戸
が深井戸化、高傾斜化すればするほど重要になる。さら
に、ツールジョイントは繰り返しのメークアップ（締め
付け）、ブレークアウト（緩め）に対しても焼付くこと
なく、再使用できなければならない。
度が要求される場合には、ツールジョイントの外径を大
きくし且つ内径を小さくして断面積を大きくすることに
よりねじり強度を向上させて対応してきた。しかしなが
ら一方では、泥水圧力損失の低減やランニング降下性の
向上等のために、ツールジョイントはスリムな形状（外
径小、内径大）であることが望まれている。これは井戸
が深井戸化、高傾斜化すればするほど重要になる。さら
に、ツールジョイントは繰り返しのメークアップ（締め
付け）、ブレークアウト（緩め）に対しても焼付くこと
なく、再使用できなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような要求性能に
対して、ＡＰＩの標準ツールジョイントでは対応するこ
とができない。そこで、二ケ所の肩部を持つツールジョ
イントが開発された。これによりねじり強度はかなり向
上したが、上述したような苛酷な掘削条件下ではまだ不
十分である。しかし、継手形状の変更によるこれ以上の
ねじり強度の向上はかなり困難であると考えられ、それ
以外の方法によるねじり強度の向上が必要である。ただ
し、それにより耐焼付き性が劣化してはならない。本発
明は高いねじり強度を有し、尚且つ耐焼付き性に優れた
石油掘削管用ネジ継手を提供することを目的とする。
対して、ＡＰＩの標準ツールジョイントでは対応するこ
とができない。そこで、二ケ所の肩部を持つツールジョ
イントが開発された。これによりねじり強度はかなり向
上したが、上述したような苛酷な掘削条件下ではまだ不
十分である。しかし、継手形状の変更によるこれ以上の
ねじり強度の向上はかなり困難であると考えられ、それ
以外の方法によるねじり強度の向上が必要である。ただ
し、それにより耐焼付き性が劣化してはならない。本発
明は高いねじり強度を有し、尚且つ耐焼付き性に優れた
石油掘削管用ネジ継手を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるネジ継手
は、管外面に雄ネジを一ケ所以上の肩部を有するピンと
管内面に雌ネジと前記ピン側肩部に対応する一ケ所以上
の肩部を有するボックスとからなり、係るピンまたはボ
ックスに、ＣｕまたはＺｎマトリックス中にＳｉＣ，Ｂ
Ｎのいずれか一種類以上を分散させる分散メッキを施し
たことを特徴とする。
は、管外面に雄ネジを一ケ所以上の肩部を有するピンと
管内面に雌ネジと前記ピン側肩部に対応する一ケ所以上
の肩部を有するボックスとからなり、係るピンまたはボ
ックスに、ＣｕまたはＺｎマトリックス中にＳｉＣ，Ｂ
Ｎのいずれか一種類以上を分散させる分散メッキを施し
たことを特徴とする。
【０００６】以下発明の詳細を説明する。ツールジョイ
ントのねじり強度は、ピンまたはボックスのいずれかが
締め込みによって降伏するときにネジ面に生じるトルク
抵抗とショルダー面に生じるトルク抵抗の合計として表
される。従って、ツールジョイントのねじり強度は、ネ
ジ面及びショルダー面の摩擦係数にほぼ比例する。ただ
し、通常は焼付きを防止するためにネジ潤滑剤を使用す
るので、境界潤滑下での摩擦係数を考える必要がある。
ントのねじり強度は、ピンまたはボックスのいずれかが
締め込みによって降伏するときにネジ面に生じるトルク
抵抗とショルダー面に生じるトルク抵抗の合計として表
される。従って、ツールジョイントのねじり強度は、ネ
ジ面及びショルダー面の摩擦係数にほぼ比例する。ただ
し、通常は焼付きを防止するためにネジ潤滑剤を使用す
るので、境界潤滑下での摩擦係数を考える必要がある。
【０００７】従来のツールジョイントでは、ピンネジ、
またはピン、ボックスネジ表面にゴーリング防止を目的
とした銅メッキまたは燐酸塩処理を行うのが一般的であ
る。そこで、ねじり強度を向上させる方法として、ピン
外面及びボックス内面に摩擦係数が高い表面処理を施す
方法が考えられる。しかしながら、これまでの知見によ
れば、摩擦係数が高くなると潤滑性が悪くなり焼付きが
発生し易くなる。従来の表面処理では、摩擦係数を高く
すると十分な耐焼付き性は得られていない。
またはピン、ボックスネジ表面にゴーリング防止を目的
とした銅メッキまたは燐酸塩処理を行うのが一般的であ
る。そこで、ねじり強度を向上させる方法として、ピン
外面及びボックス内面に摩擦係数が高い表面処理を施す
方法が考えられる。しかしながら、これまでの知見によ
れば、摩擦係数が高くなると潤滑性が悪くなり焼付きが
発生し易くなる。従来の表面処理では、摩擦係数を高く
すると十分な耐焼付き性は得られていない。
【０００８】発明者らは、単層のメッキでは摩擦係数の
高いメッキ材を用いると潤滑性が悪くなり焼付きが発生
し易くなるが、分散メッキであればマトリックス材と分
散粒子の適当な組み合わせにより摩擦係数が高く尚且つ
優れた耐焼付き性が得られるのではないかと考え、マト
リックス材と分散粒子のさまざまな組み合わせからなる
分散メッキについて摩擦係数の測定及び焼付き試験を行
った。その結果を表１に示す。
高いメッキ材を用いると潤滑性が悪くなり焼付きが発生
し易くなるが、分散メッキであればマトリックス材と分
散粒子の適当な組み合わせにより摩擦係数が高く尚且つ
優れた耐焼付き性が得られるのではないかと考え、マト
リックス材と分散粒子のさまざまな組み合わせからなる
分散メッキについて摩擦係数の測定及び焼付き試験を行
った。その結果を表１に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】以上の研究より、Ｃｕをマトリックスとし
ＳｉＣまたはＢＮを分散させた分散メッキはＣｕメッキ
に比べて摩擦係数は２倍以上（無潤滑）であり尚且つ耐
焼付き性はＣｕメッキより優れていることを見いだし
た。また、マトリックスをＺｎに変えても同様の結果が
得られることを見いだした。
ＳｉＣまたはＢＮを分散させた分散メッキはＣｕメッキ
に比べて摩擦係数は２倍以上（無潤滑）であり尚且つ耐
焼付き性はＣｕメッキより優れていることを見いだし
た。また、マトリックスをＺｎに変えても同様の結果が
得られることを見いだした。
【００１１】
【実施例】図１に本発明をＡＰＩ規格ツールジョイント
に適用した場合の実施例を示す。また、図２に本発明を
二ケ所のショルダーをもつツールジョイントに適用した
場合の実施例を示す。同じ表面処理を施した場合、図２
の形状のツールジョイントは図１の形状のツールジョイ
ントに比べて、１．５倍のねじり強度を有する。いずれ
の場合も、本発明による分散メッキ（Ｃｕマトリックス
にＳｉＣを分散させたもの）を施した場合には、Ｃｕメ
ッキを施した場合に比べ、それぞれのねじり強度が２０
％向上した。
に適用した場合の実施例を示す。また、図２に本発明を
二ケ所のショルダーをもつツールジョイントに適用した
場合の実施例を示す。同じ表面処理を施した場合、図２
の形状のツールジョイントは図１の形状のツールジョイ
ントに比べて、１．５倍のねじり強度を有する。いずれ
の場合も、本発明による分散メッキ（Ｃｕマトリックス
にＳｉＣを分散させたもの）を施した場合には、Ｃｕメ
ッキを施した場合に比べ、それぞれのねじり強度が２０
％向上した。
【００１２】さらに、耐焼付き性を評価するために、繰
り返しのメークアップ、ブレークアウト試験を行ったと
ころ、繰り返し回数２００回でも焼付きは発生しなかっ
た。この際、締め付けトルクは、図１のツールジョイン
トについてはＡＰＩ規格メークアップトルクとし、図２
のツールジョイントについてはその１．５倍のメークア
ップトルクとした。
り返しのメークアップ、ブレークアウト試験を行ったと
ころ、繰り返し回数２００回でも焼付きは発生しなかっ
た。この際、締め付けトルクは、図１のツールジョイン
トについてはＡＰＩ規格メークアップトルクとし、図２
のツールジョイントについてはその１．５倍のメークア
ップトルクとした。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係る継手によれば、極めて高い
ねじり強度が得られ、尚且つ優れた耐焼付き性が得られ
る。
ねじり強度が得られ、尚且つ優れた耐焼付き性が得られ
る。
【図１】本発明をＡＰＩ規格ツールジョイントに適用し
た説明図。
た説明図。
【図２】本発明を二ケ所のショルダーをもつツールジョ
イントに適用した説明図。
イントに適用した説明図。
１ ピン ２ ボックス ３ ピン側ネジ部 ４ ボックス側ネジ部 ５ ピンノーズ部 ６ ボックスカウンターボア部 ７ ピン側外面肩部 ８ ボックス側外面肩部 ９ ピン側内面肩部 １０ ボックス側内面肩部 １１ ピン側分散メッキ １２ ボックス側分散メッキ
Claims (1)
- 【請求項１】 管外面に雄ネジと一ケ所以上の肩部を有
するピンと管内面に雌ネジと前記ピン側肩部に対応する
一ケ所以上の肩部を有するボックスとからなり、係るピ
ンまたはボックスに、ＣｕまたはＺｎマトリックス中に
ＳｉＣ，ＢＮのいずれか一種類以上を分散させる分散メ
ッキを施したことを特徴とするねじり特性の優れた石油
掘削管用ネジ継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4616094A JPH07260053A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | ねじり特性の優れた石油掘削管用ネジ継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4616094A JPH07260053A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | ねじり特性の優れた石油掘削管用ネジ継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260053A true JPH07260053A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12739263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4616094A Withdrawn JPH07260053A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | ねじり特性の優れた石油掘削管用ネジ継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07260053A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020022327A (ko) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | 유세정 | 연결가드부를 포함한 파이프 조인트 |
| WO2005095840A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Nkktubes | Double shoulder tool joint |
| JP2011106627A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 油井管用のねじ継手 |
| CN103292073A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-11 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种石油管路管端连接件 |
| WO2020166500A1 (ja) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | 日本製鉄株式会社 | 管用ねじ継手 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP4616094A patent/JPH07260053A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020022327A (ko) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | 유세정 | 연결가드부를 포함한 파이프 조인트 |
| JP4750708B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-08-17 | エヌケーケーシームレス鋼管株式会社 | ダブルショルダ型ツールジョイント |
| GB2425813A (en) * | 2004-03-31 | 2006-11-08 | Nkktubes | Double shoulder tool joint |
| JP2007530875A (ja) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | エヌケーケーシームレス鋼管株式会社 | ダブルショルダ型ツールジョイント |
| GB2425813B (en) * | 2004-03-31 | 2008-06-04 | Nkktubes | Double shoulder tool joint |
| WO2005095840A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Nkktubes | Double shoulder tool joint |
| NO334613B1 (no) * | 2004-03-31 | 2014-04-28 | Nkktubes | Verktøyskjøt med to skuldre |
| JP2011106627A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 油井管用のねじ継手 |
| CN103292073A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-11 | 无锡金顶石油管材配件制造有限公司 | 一种石油管路管端连接件 |
| WO2020166500A1 (ja) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | 日本製鉄株式会社 | 管用ねじ継手 |
| CN113454271A (zh) * | 2019-02-12 | 2021-09-28 | 日本制铁株式会社 | 管用螺纹接头 |
| JPWO2020166500A1 (ja) * | 2019-02-12 | 2021-12-02 | 日本製鉄株式会社 | 管用ねじ継手 |
| US11933431B2 (en) | 2019-02-12 | 2024-03-19 | Nippon Steel Corporation | Threaded connection for pipes |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |