JPH09257173A - コイルドチュービングの剛性付与スリーブ - Google Patents
コイルドチュービングの剛性付与スリーブInfo
- Publication number
- JPH09257173A JPH09257173A JP6854396A JP6854396A JPH09257173A JP H09257173 A JPH09257173 A JP H09257173A JP 6854396 A JP6854396 A JP 6854396A JP 6854396 A JP6854396 A JP 6854396A JP H09257173 A JPH09257173 A JP H09257173A
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- JP
- Japan
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- coiled tubing
- sleeve
- rigid sleeve
- bush
- rigid
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- Withdrawn
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L21/00—Joints with sleeve or socket
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Joints With Sleeves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コイルドチュービングの座屈強度を高める剛
性付与スリーブを提供するものである。 【解決手段】 コイルドチュービングに剛性を付与する
ため、両端内側にテーパネジを形成した剛性スリーブ
と、外面に剛性スリーブのテーパネジに螺合するテーパ
ネジを形成した２個の固定ブッシュとからなり、剛性ス
リーブをコイルドチュービングに通した状態で、固定ブ
ッシュを剛性スリーブの両端から締め込むことによりブ
ッシュ内面がコイルドチュービング外面へ強く押し付け
られる構造とした。固定ブッシュ内面とコイルドチュー
ビング外表面との摩擦緑を強固にするため、固定ブッシ
ュのテーパネジ部分に切り込みを入れ、ネジの締め込み
により固定ブッシュが縮管する構造としてもよい。
性付与スリーブを提供するものである。 【解決手段】 コイルドチュービングに剛性を付与する
ため、両端内側にテーパネジを形成した剛性スリーブ
と、外面に剛性スリーブのテーパネジに螺合するテーパ
ネジを形成した２個の固定ブッシュとからなり、剛性ス
リーブをコイルドチュービングに通した状態で、固定ブ
ッシュを剛性スリーブの両端から締め込むことによりブ
ッシュ内面がコイルドチュービング外面へ強く押し付け
られる構造とした。固定ブッシュ内面とコイルドチュー
ビング外表面との摩擦緑を強固にするため、固定ブッシ
ュのテーパネジ部分に切り込みを入れ、ネジの締め込み
により固定ブッシュが縮管する構造としてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油井の水平坑井に
使用するコイルドチュービンクの剛性スリーブに関す
る。
使用するコイルドチュービンクの剛性スリーブに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】油井開発分野で近年急速に発展している
のが、数百メートルの鋼管をリールに巻き付けたコイル
ドチュービンクである。
のが、数百メートルの鋼管をリールに巻き付けたコイル
ドチュービンクである。
【０００３】図１はコイルドチュービング方式の概略図
で、コイルドチュービング１を輸送用トラック１１に備
え付けのリール１２から巻戻し、グースネック６を経て
コイルドチュービング挿入装置１３によりコイルドチュ
ービング１を水平坑井１４へ挿入しコイルドチュービン
グ１の先端に設けたビット１５で横穴を掘っていく。
で、コイルドチュービング１を輸送用トラック１１に備
え付けのリール１２から巻戻し、グースネック６を経て
コイルドチュービング挿入装置１３によりコイルドチュ
ービング１を水平坑井１４へ挿入しコイルドチュービン
グ１の先端に設けたビット１５で横穴を掘っていく。
【０００４】コイルドチュービング方式の特徴は、従来
の油井管ネジ継手連結方式にくらべ、地表、坑底間にお
ける鋼管の揚管、降下作業を迅速に行うことができるこ
と、また、地表における鋼管の装脱着のための起重機
（リグ）使用が不要になることで、ランニングコストを
大幅に削減できるというものである。水平坑井とコイル
ドチュービンクの結び付きには必然性があり、水平坑井
は枯渇しかけた油井に横穴を掘り（サイドトラック）、
まだ油の残っている部分に坑井を延ばす目的に使用され
る。つまり、残り少ない油の回収に適用するのであるか
ら、できるだけ開発コストは抑える必要がある。コイル
ドチュービンクはこのような経済環境のもと特に米国を
中心に発展してきた技術である。
の油井管ネジ継手連結方式にくらべ、地表、坑底間にお
ける鋼管の揚管、降下作業を迅速に行うことができるこ
と、また、地表における鋼管の装脱着のための起重機
（リグ）使用が不要になることで、ランニングコストを
大幅に削減できるというものである。水平坑井とコイル
ドチュービンクの結び付きには必然性があり、水平坑井
は枯渇しかけた油井に横穴を掘り（サイドトラック）、
まだ油の残っている部分に坑井を延ばす目的に使用され
る。つまり、残り少ない油の回収に適用するのであるか
ら、できるだけ開発コストは抑える必要がある。コイル
ドチュービンクはこのような経済環境のもと特に米国を
中心に発展してきた技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コイルドチュ
ービンクは、まだ解決すべき技術課題が多く残されてい
る。大径化、高強度化それに水平坑井に適用したときの
座屈強度の向上である。
ービンクは、まだ解決すべき技術課題が多く残されてい
る。大径化、高強度化それに水平坑井に適用したときの
座屈強度の向上である。
【０００６】水平坑井掘削で問題になるのが、掘削刃物
（ビット）への押付力の伝達である。垂直井なら掘管の
下部に重しを付けて坑底のビット先端に力を伝えること
ができるが、水平坑井では重力を利用できないので地表
からコイルドチュービングに下向きの力を与えるしかな
い。
（ビット）への押付力の伝達である。垂直井なら掘管の
下部に重しを付けて坑底のビット先端に力を伝えること
ができるが、水平坑井では重力を利用できないので地表
からコイルドチュービングに下向きの力を与えるしかな
い。
【０００７】図４に示すコイルドチュービングの先端
は、座屈した状態１６となり坑底に力が伝わらなくなる
ため、従来はコイルドチュービングが座屈した場合、坑
跡を変更するか、外径の大きい鋼管に変えて剛性を高め
るか、一度引き上げて新しいコイルドチュービングで再
度押し付け力を弱めて注意深く掘り進むしかなかった。
は、座屈した状態１６となり坑底に力が伝わらなくなる
ため、従来はコイルドチュービングが座屈した場合、坑
跡を変更するか、外径の大きい鋼管に変えて剛性を高め
るか、一度引き上げて新しいコイルドチュービングで再
度押し付け力を弱めて注意深く掘り進むしかなかった。
【０００８】そこで、本発明は、コイルドチュービング
の座屈強度を高める剛性付与スリーブを提供するもので
ある。
の座屈強度を高める剛性付与スリーブを提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、コイルドチュ
ービングに剛性を付与するため、両端内側にテーパネジ
を形成した剛性スリーブと、外面に剛性スリーブのテー
パネジに螺合するテーパネジを形成した２個の固定ブッ
シュとからなり、剛性スリーブをコイルドチュービング
に通した状態で、固定ブッシュを剛性スリーブの両端か
ら締め込むことによりブッシュ内面がコイルドチュービ
ング外面へ強く押し付けられる構造とした。
ービングに剛性を付与するため、両端内側にテーパネジ
を形成した剛性スリーブと、外面に剛性スリーブのテー
パネジに螺合するテーパネジを形成した２個の固定ブッ
シュとからなり、剛性スリーブをコイルドチュービング
に通した状態で、固定ブッシュを剛性スリーブの両端か
ら締め込むことによりブッシュ内面がコイルドチュービ
ング外面へ強く押し付けられる構造とした。
【００１０】固定ブッシュ内面とコイルドチュービング
外表面との摩擦力を強固にするため、固定ブッシュのテ
ーパネジ部分に切り込みを入れ、ネジの締め込みにより
固定ブッシュが縮管する構造としてもよい。
外表面との摩擦力を強固にするため、固定ブッシュのテ
ーパネジ部分に切り込みを入れ、ネジの締め込みにより
固定ブッシュが縮管する構造としてもよい。
【００１１】図３は座屈式算出の両端ピン結合座屈モデ
ルの概略図で、図３に示すように長柱の鋼管１７の両端
が回転自由のピン結合１８されている場合、長柱座屈は
次式で示される。両端の固定状況で座屈荷重はこの値の
ｎ倍になる。
ルの概略図で、図３に示すように長柱の鋼管１７の両端
が回転自由のピン結合１８されている場合、長柱座屈は
次式で示される。両端の固定状況で座屈荷重はこの値の
ｎ倍になる。
【００１２】
【数１】 ここで、Ｐｃｒは座屈荷重、Ｅはヤング率、Ｉは断面２
次モーメント、ｌは鋼管長さで、座屈強度は長さの２乗
に反比例している。したがって、座屈強度は鋼管を短く
すれば向上し、また、断面２次モーメントは、外径ｄ2
の４乗で効いて大きくなり、さらに、内径ｄ1の４乗を
引いているので、厚肉鋼管程大きくなる。
次モーメント、ｌは鋼管長さで、座屈強度は長さの２乗
に反比例している。したがって、座屈強度は鋼管を短く
すれば向上し、また、断面２次モーメントは、外径ｄ2
の４乗で効いて大きくなり、さらに、内径ｄ1の４乗を
引いているので、厚肉鋼管程大きくなる。
【００１３】コイルドチユービングの座屈荷重を高める
には、上式の鋼管長さｌを短く、断面２次モーメントＩ
を大きくすればよく、鋼管長さｌを短くするということ
は、コイルドチュービングの長さ方向に沿って曲がりに
くく、座屈しにくい剛性の高い場所を適当な間隔につく
ることであり、また、断面２次モーメントＩを大きくす
るということはコイルドチュービングを外径の大きなス
リーブにするという着想につながる。さらに、同じスリ
ーブでも肉厚を厚くしすぎると押付力が、スリーブを引
きずるための摩擦力に吸収されてしまうので、軽くて剛
性の高いスリーブが望ましい。鋼管以外ではアルミニウ
ム、チタンまたはその合金は、比重がそれぞれ２．７と
４．５で鋼の３４％、５７％と軽く、ヤング率Ｅがそれ
ぞれ０．７２×１０4と１．０５×ｌ０4ｋｇ／ｍｍ2で
鋼の３４％、５０％であるので、軽くて剛性の高いスリ
ーブとして適している。
には、上式の鋼管長さｌを短く、断面２次モーメントＩ
を大きくすればよく、鋼管長さｌを短くするということ
は、コイルドチュービングの長さ方向に沿って曲がりに
くく、座屈しにくい剛性の高い場所を適当な間隔につく
ることであり、また、断面２次モーメントＩを大きくす
るということはコイルドチュービングを外径の大きなス
リーブにするという着想につながる。さらに、同じスリ
ーブでも肉厚を厚くしすぎると押付力が、スリーブを引
きずるための摩擦力に吸収されてしまうので、軽くて剛
性の高いスリーブが望ましい。鋼管以外ではアルミニウ
ム、チタンまたはその合金は、比重がそれぞれ２．７と
４．５で鋼の３４％、５７％と軽く、ヤング率Ｅがそれ
ぞれ０．７２×１０4と１．０５×ｌ０4ｋｇ／ｍｍ2で
鋼の３４％、５０％であるので、軽くて剛性の高いスリ
ーブとして適している。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の剛性付与スリーブ
の説明図で、図１（ａ）は本発明の剛性付与スリーブの
一部縦断面を示す正面図、図１（ｂ）は固定ブッシュの
正面図、図１（ｃ）は固定ブッシュの側面図である。
の説明図で、図１（ａ）は本発明の剛性付与スリーブの
一部縦断面を示す正面図、図１（ｂ）は固定ブッシュの
正面図、図１（ｃ）は固定ブッシュの側面図である。
【００１５】図１（ａ）に示すように、コイルドチュー
ビング１を内側に通す剛性スリーブ２は、掘削孔より小
さい外形とし、両端の内側にはテーパネジ３ａを加工し
ておく。また、剛性スリーブ内径は外形が十分とれるよ
うであれば、コイルドチュービング外形よりかなり大き
くつくり、重量軽減を図って坑壁との摩擦力を小さくし
たほうがよい。剛性スリーブ２の固定には両端から外側
にテーパネジ３ｂを形成した固定ブッシュ４をねじ込
む。
ビング１を内側に通す剛性スリーブ２は、掘削孔より小
さい外形とし、両端の内側にはテーパネジ３ａを加工し
ておく。また、剛性スリーブ内径は外形が十分とれるよ
うであれば、コイルドチュービング外形よりかなり大き
くつくり、重量軽減を図って坑壁との摩擦力を小さくし
たほうがよい。剛性スリーブ２の固定には両端から外側
にテーパネジ３ｂを形成した固定ブッシュ４をねじ込
む。
【００１６】なお、固定ブッシュ４は、図１（ｂ）及び
（ｃ）に示すように、テーパネジ部３ｂに円周にネジと
ほぼ直角の方向に４箇所の切り込み５を入れ、ねじ込み
にともない縮管しやすくし、コイルドチュービング１を
強く締め付けられる構造としてもよい。ただし、切り込
み５は必須ではなく、ねじの焼き付きが起こるようであ
れば止めてもよい。
（ｃ）に示すように、テーパネジ部３ｂに円周にネジと
ほぼ直角の方向に４箇所の切り込み５を入れ、ねじ込み
にともない縮管しやすくし、コイルドチュービング１を
強く締め付けられる構造としてもよい。ただし、切り込
み５は必須ではなく、ねじの焼き付きが起こるようであ
れば止めてもよい。
【００１７】いま、コイルドチュービングの外形を７３
ｍｍ、坑径１４０ｍｍとすれば、剛性スリーブは外形１
２０ｍｍ、内径８０ｍｍ、長さ５０ｃｍ程度の大きさと
なる。剛性付与スリーブ間隔については、押付力との関
係で検討すべきであるが、かりに２０トン必要と仮定す
れば、断面２次モーメントがＩ＝８１６４０００ｍｍ4
なので、先の座屈の式から剛性スリーブの最大間隔は
９．１９３ｍとなる。実際の適用で坑壁との摩擦、座屈
モードにより座屈荷重算出式見直しが必要な場合、まず
上記見通しで操業してみて、現場データの蓄積を行い、
剛性付与スリーブの位置を自由に変えることができる。
ｍｍ、坑径１４０ｍｍとすれば、剛性スリーブは外形１
２０ｍｍ、内径８０ｍｍ、長さ５０ｃｍ程度の大きさと
なる。剛性付与スリーブ間隔については、押付力との関
係で検討すべきであるが、かりに２０トン必要と仮定す
れば、断面２次モーメントがＩ＝８１６４０００ｍｍ4
なので、先の座屈の式から剛性スリーブの最大間隔は
９．１９３ｍとなる。実際の適用で坑壁との摩擦、座屈
モードにより座屈荷重算出式見直しが必要な場合、まず
上記見通しで操業してみて、現場データの蓄積を行い、
剛性付与スリーブの位置を自由に変えることができる。
【００１８】図２は剛性付与スリーブの適用状態を示す
概略図で、本発明の剛性付与スリーブをコイルドチュー
ビングに適用する場合は、予め必要な数の剛性スリーブ
２をコイルドチュービング１に通しておく必要があるの
で、図２に示すように坑口滑車部となるグースネック６
を高い位置に設け、その下に必要な数の剛性スリーブ２
を蓄えておけるようにする。剛性スリーブ２の固定は下
の剛性スリーブ２と適当な間隔をあけながら順次おこな
っていく。逆にコイルドチュービング１を坑井７から引
き上げるときは、剛性付与スリーブ２が地表に現われた
ところで、固定ブッシュを緩め数珠玉のようにグースネ
ック６の下に積み重ねていく。剛性スリーブ２が着脱可
能なので、コイルドチュービングをグースネックおよび
輸送用トラックに備え付けのリールに容易に巻くことが
できる。
概略図で、本発明の剛性付与スリーブをコイルドチュー
ビングに適用する場合は、予め必要な数の剛性スリーブ
２をコイルドチュービング１に通しておく必要があるの
で、図２に示すように坑口滑車部となるグースネック６
を高い位置に設け、その下に必要な数の剛性スリーブ２
を蓄えておけるようにする。剛性スリーブ２の固定は下
の剛性スリーブ２と適当な間隔をあけながら順次おこな
っていく。逆にコイルドチュービング１を坑井７から引
き上げるときは、剛性付与スリーブ２が地表に現われた
ところで、固定ブッシュを緩め数珠玉のようにグースネ
ック６の下に積み重ねていく。剛性スリーブ２が着脱可
能なので、コイルドチュービングをグースネックおよび
輸送用トラックに備え付けのリールに容易に巻くことが
できる。
【００１９】剛性スリーブは装脱着をともなうため、重
いと扱いにくいので、比重の小さいアルミニウム、チタ
ン金属で作り軽くしておいて、剛性は直径で稼ぐように
してもよい。
いと扱いにくいので、比重の小さいアルミニウム、チタ
ン金属で作り軽くしておいて、剛性は直径で稼ぐように
してもよい。
【００２０】
（１） 剛性付与スリーブによりコイルドチュービング
の座屈強度を高めることができる。
の座屈強度を高めることができる。
【００２１】（２） 固定ブッシュに切り込みを設ける
と、ねじ込みにともない固定ブッシュが縮管しコイルド
チュービングを強く締め付けることができる。
と、ねじ込みにともない固定ブッシュが縮管しコイルド
チュービングを強く締め付けることができる。
【００２２】（３） アルミニウム、チタン等で剛性ス
リーブを作成することにより軽量となり、取扱い易くな
る。
リーブを作成することにより軽量となり、取扱い易くな
る。
【図１】本発明の剛性付与スリーブの説明図で、図１
（ａ）は本発明の剛性付与スリーブの一部縦断面を示す
正面図、図１（ｂ）は固定ブッシュの正面図、図１
（ｃ）は固定ブッシュの側面図である。
（ａ）は本発明の剛性付与スリーブの一部縦断面を示す
正面図、図１（ｂ）は固定ブッシュの正面図、図１
（ｃ）は固定ブッシュの側面図である。
【図２】本発明の剛性付与スリーブの適用状態を示す概
略図である。
略図である。
【図３】座屈式算出の両端ピン結合座屈モデルの概略図
である。
である。
【図４】コイルドチュービング方式の概略図である。
１ コイルドチュービング ２ 剛性スリーブ ３ａ，３ｂ テーパネジ ４ 固定ブッシュ ５ 切り込み ６ グースネック ７ 坑井 １１ 輸送用トラック １２ リール １３ コイルドチュービング挿入装置 １４ 水平坑井 １５ ビット １６ 座屈した状態 １７ 長柱の鋼管 １８ ピン結合
Claims (3)
- 【請求項１】 両端内側にテーパネジを形成した剛性ス
リーブと、外面に剛性スリーブのテーパネジに螺合する
テーパネジを形成した２個の固定ブッシュとからなり、
剛性スリーブをコイルドチュービングに通した状態で、
固定ブッシュを剛性スリーブの両端から締め込むことに
よりブッシュ内面がコイルドチュービング外面へ強く押
し付けられる構造としたコイルドチュービング剛性付与
スリーブ。 - 【請求項２】 剛性スリーブをアルミニウム、チタンあ
るいはそれらの合金製としたことを特徴とする請求項１
記載のコイルドチュービング剛性付与スリーブ。 - 【請求項３】 固定ブッシュのテーパネジ部分に切り込
みを入れ、ネジの締め込みにより固定ブッシュが縮管す
る構造としたことを特徴とする請求項１又は２記載のコ
イルドチュービング剛性付与スリーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6854396A JPH09257173A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | コイルドチュービングの剛性付与スリーブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6854396A JPH09257173A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | コイルドチュービングの剛性付与スリーブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257173A true JPH09257173A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13376784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6854396A Withdrawn JPH09257173A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | コイルドチュービングの剛性付与スリーブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09257173A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100378333C (zh) * | 2006-07-14 | 2008-04-02 | 张仰平 | 立式抽油机平衡机构速刹装置 |
| JP2009515104A (ja) * | 2005-11-02 | 2009-04-09 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | テーパボルト接続装置及びその使用方法 |
| CN105333248A (zh) * | 2015-11-22 | 2016-02-17 | 南通爱慕希机械股份有限公司 | 一种油管固定连接装置 |
| CN111262199A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-09 | 彭陈城 | 一种玻璃纤维增强塑料光电缆保护套管 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP6854396A patent/JPH09257173A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009515104A (ja) * | 2005-11-02 | 2009-04-09 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | テーパボルト接続装置及びその使用方法 |
| US8920086B2 (en) | 2005-11-02 | 2014-12-30 | Airbus Operations Gmbh | Taper bolt connection and use of a taper bolt connection |
| CN100378333C (zh) * | 2006-07-14 | 2008-04-02 | 张仰平 | 立式抽油机平衡机构速刹装置 |
| CN105333248A (zh) * | 2015-11-22 | 2016-02-17 | 南通爱慕希机械股份有限公司 | 一种油管固定连接装置 |
| CN111262199A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-09 | 彭陈城 | 一种玻璃纤维增强塑料光电缆保护套管 |
| CN111262199B (zh) * | 2020-01-15 | 2021-04-06 | 江苏立晟德新材料有限公司 | 一种玻璃纤维增强塑料光电缆保护套管 |
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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: 20030603 |