JPH11108264A

JPH11108264A - 油井管継手

Info

Publication number: JPH11108264A
Application number: JP28465297A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Maruyama; 和士丸山; Haruyuki Nagayoshi; 治之永吉; Kunihiko Okamura; 邦彦岡村; Eiji Tsuru; 英司津留
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな曲げ荷重が作用しても気密性を損なう
ことなく、かつ安価に製造可能な油井管継手を提供す
る。【解決手段】ピンネジなし部１７、１７ａに、階段状
に配置された２カ所の肩部を備えたピン１３、１３ａと
ピンネジなし部１７、１７ａの形状に対応する１カ所の
肩部を備えたボックス１６との締め込みの初期におい
て、ピン側金属接触気密部１２、１２ａとボックス側金
属接触気密部１５、１５ａによって形成される第１の密
封部２３、２３ａと、締め込みの完了時において、ピン
側ストッパー兼密封部１９、１９ａとボックス側ストッ
パー兼密封部２２、２２ａによって形成される第２の密
封部２４、２４ａとを備え、かつ第２の密封部２４、２
４ａの接触面が管軸に垂直な面に対しボックス１６の中
心側に傾斜している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油（ガス）井の坑
井保護及び採油に使用される油井管（ケーシングパイ
プ、チュービングパイプ）の管継手に関し、製造コスト
が安く、高い外圧、大きな曲げ荷重など苛酷な荷重条件
下でも高い気密性能を発揮する油井管継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、気密性能を付与した油井管継手と
して、一般に図４に示す形態に代表される油井管継手５
０が知られている。油井管継手５０はテーパ雄ネジ部５
１の先端にピン側ネジなしテーパ部５２を管の端部に備
えたピン５３、５３ａと、両端部にテーパ雄ネジ部５１
に螺合するテーパ雌ネジ部５４及び内側中間部に突起部
５５を設けたボックス５６とからなっている。油井管継
手５０において、ピン側ネジなしテーパ部５２と該ピン
側ネジなしテーパ部５２と当接するボックス側ネジなし
テーパ部５７及び突起部５５には、主として２点の効用
がある。第一は、ピン側ネジなしテーパ部５２とボック
ス側ネジなしテーパ部５７を継手嵌合時に締まりばめ状
態にすることにより、高い気密性が得られる。第二は、
ボックス５６の突起部５５がテーパ雄ネジ部５１の締め
込み時ストッパーの役目をし、テーパ雄ネジ部５１とテ
ーパ雌ネジ部５４とからなるネジ嵌合部５８及びピン側
ネジなしテーパ部５２とボックス側ネジなしテーパ部５
７とからなる気密部５９に所定の干渉代（雄側外径−雄
側外径に対応する雌側内径）を付与できる。このこと
は、ボックス５６に生ずる周方向引張応力及び気密圧力
を設計する上できわめて重要な点である。

【０００３】また、気密性能を付与した油井管継手とし
て、図５に示すように、テーパ雄ネジ部６１の先端にピ
ン側ネジなし平行部６２を具備したピン６３、６３ａ
と、テーパ雄ネジ部６１に螺合するテーパ雌ネジ部６４
に接続されたボックス側ネジなし平行部６７を具備し、
かつ中央部に突起部を有していないボックス６６とから
なる油井管継手６０（特開昭５６−１５０６８９号公
報）が知られている。さらに、図６に示すように、ボッ
クス７６の中央の突起部７５を油井管継手５０に比較し
て低く抑え、雄ネジ部７１の位置決め機能を付与するた
めだけに留め、大部分は油井管継手６０と同様に、ピン
７３、７３ａの雄ネジ部７１、７１ａの先端同志が突き
当たるように構成した油井管継手７０（特開昭６０−６
９３８８号公報）も知られている。また、図６の油井管
継手７０と位置決め機能は同じであるが、気密機構が異
なる継手として、図７に示す油井管継手８０（特開昭６
２−１７１５８３号公報）も知られている。なお、油井
管継手６０、７０、８０における各構成要素の符号は、
油井管継手５０と同じ機能を有する要素には下一桁の数
字を同一としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例の油井管継手においては、以下に述べる解決すべき
課題を有している。図４の油井管継手５０においては、
製造者側から見れば、コスト高の要因が２つある。第一
は、ボックス５６に突起部５５があるために、パイプ本
体の雄ネジ側の肉厚が厚くなる程、ボックス５６の内側
の機械加工による削り代が増え、生産性を低下させると
いう要因がある。第二は、厚肉素管の焼き入れ性を確保
するため、薄肉素管では不要な合金元素Ｃｒ、Ｍｏなど
の添加が必要となるという要因がある。図５〜図７に示
す油井管継手６０、７０、８０においては、中央部の突
起部を除去又はその高さを低く抑えながら、金属接触に
よる気密機能を、中央部に突起部５５付きの油井管継手
５０と同様に維持している点は高く評価できる。しかし
ながら、平成元年頃から盛んに行われるようになった水
平堀油井開発や北海における高温・高圧井（通称ＨＴＨ
Ｐ：ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＨｉｇｈＰ
ｒｅｓｓｕｒｅ）など、継手に大きな曲げ荷重や外圧が
作用する過酷な油（ガス）井戸環境においては、十分な
気密機能を有しているとは言い難い。例えば、大きな曲
げモーメントが作用すれば、図８に破線で示すように、
圧縮曲げ応力側のパイプ内面のネジなしテーパ（又は平
行）部の金属接触による気密部に隙間Ｇが空きやすくな
る。また、大きな外圧が作用すれば、外側からネジ嵌合
部を介して侵入した高圧流体が金属接触部にまで到達し
て、ネジなしテーパ（又は平行）部は容易に内側に縮管
し、隙間Ｇをさらに大きくして気密性を損なうという問
題がある。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、大きな外圧や曲げモーメントが作用しても気密性
を損なうことなく、かつ安価に製造可能な油井管継手を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の油井管継手は、内面の両側にテーパ雌ネジ部が形
成されたボックスに、外面に前記テーパ雌ネジ部と螺合
するテーパ雄ネジ部が形成されたピンを対向して締め込
む油井管継手において、前記ピンには、前記テーパ雄ネ
ジ部に接続するピンネジなし部に、階段状に配置された
２カ所の肩部を構成するピン側ストッパー兼密封部及び
ピン先端衝接部と、前記ピン側ストッパー兼密封部と前
記ピン先端衝接部の中間部に円錐面を構成するピン側金
属接触気密部とが形成され、前記ボックスには、前記ピ
ンネジなし部の形状に対応する１カ所の肩部を構成する
前記ピン側ストッパー兼密封部に当接するボックス側ス
トッパー兼密封部と、前記ピン側金属接触気密部に当接
するボックス側金属接触気密部とが形成され、前記ピン
と前記ボックスとの締め込みの初期において、前記ピン
側金属接触気密部と前記ボックス側金属接触気密部の金
属対金属接触によって形成される第１の密封部と、前記
締め込みの完了時において、前記ピン側ストッパー兼密
封部と前記ボックス側ストッパー兼密封部の金属対金属
接触によって形成される第２の密封部とを備え、かつ該
第２の密封部の接触面が管軸に垂直な面に対し、半径方
向に前記ボックスの中心側に傾斜した傾斜角度θを付与
している。

【０００７】請求項２記載の油井管継手は、請求項１記
載の油井管継手において、前記ボックスの両端面の一部
もしくは全部が、前記ピンのテーパ雄ネジ部に接続する
と共に肩部を構成する当接密封面に締め込み時に当接
し、該当接密封面と前記ボックスの両端面とで形成され
る第３の密封部の接触面が管軸に垂直な面に対し、半径
方向に前記ボックスの中心側に傾斜している。請求項３
記載の油井管継手は、請求項１又は２記載の油井管継手
において、前記ピン先端衝接部の端面同士が、前記締め
込みの完了時において、前記ボックス中央部で衝接する
ように構成している。請求項４記載の油井管継手は、請
求項１〜３のいずれか１項に記載の油井管継手におい
て、前記ボックスの外径が前記ピンの外径より大きい。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る油井管継手の主要部分の説明図、図２は同油井
管継手の密封面の説明図、図３は本発明の変形例に係る
油井管継手の説明図である。図１に示すように、本発明
の一実施の形態に係る油井管継手１０は、従来の安価な
油井管継手の不十分な気密性を解決するものであり、そ
の構造を説明すると、外面にテーパ状の雄ネジが形成さ
れたテーパ雄ネジ部１１、１１ａのそれぞれの先端に円
錐テーパ状のピン側金属接触気密部１２、１２ａを備え
て対向して配置された継手部を構成する一対のピン１
３、１３ａと、両端部にテーパ雄ネジ部１１、１１ａの
それぞれに螺合する内面にテーパ状の雌ネジが形成され
たテーパ雌ネジ部１４、１４ａ及びテーパ雌ネジ部１
４、１４ａ間にピン側金属接触気密部１２、１２ａのそ
れぞれと当接する対となるボックス側金属接触気密部１
５、１５ａからなる中央突起部２５を備えたボックス１
６とから構成されている。以下詳細に説明する。

【０００９】管の一端部のピン１３、１３ａの基端側に
テーパ雄ネジ部１１、１１ａが加工されており、テーパ
雄ネジ部１１、１１ａの先端側には２カ所の肩部であ
る、ピン側ストッパー兼密封部１９、１９ａ及びピン先
端衝接部２０、２０ａがそれぞれ管軸の垂直面と傾斜角
度θをなして及び管軸と垂直に加工されている。さら
に、ピン側ストッパー兼密封部１９、１９ａ及びピン先
端衝接部２０、２０ａの中間部にそれぞれ円錐面を構成
するピン側金属接触気密部１２、１２ａが加工されてい
る。ピン１３、１３ａのピンネジなし部１７、１７ａに
は、テーパ雄ネジ部１１、１１ａにそれぞれ接続してテ
ーパ状の傾斜面１８、１８ａが形成され、傾斜面１８、
１８ａの先端側には、階段状に配置した２カ所の肩部、
即ちピン側ストッパー兼密封部１９、１９ａ及びピン先
端衝接部２０、２０ａとピン側金属接触気密部１２、１
２ａとが形成されている。

【００１０】ボックス１６には前記テーパ雄ネジ部１
１、１１ａに螺合するテーパ雌ネジ部１４、１４ａが加
工され、ピン１３、１３ａの先端形状に対応するよう
に、管軸の垂直面と傾斜角度θをなす１カ所の肩部であ
るボックス側ストッパー兼密封部２２、２２ａとボック
ス側金属接触気密部１５、１５ａが加工されている。ボ
ックス１６のテーパ雌ネジ部１４、１４ａの奥側には、
テーパ雌ネジ１４、１４ａに接続してテーパ状の傾斜面
２１、２１ａが傾斜面１８、１８ａと隙間Ｓを確保して
形成され、傾斜面２１、２１ａに接続して両端が肩部を
構成し、ピン側ストッパー兼密封部１９、１９ａと当接
するボックス側ストッパー兼密封部２２、２２ａが形成
されると共に、ボックス側ストッパー兼密封部２２、２
２ａに接続された前記ピン側金属接触気密部１２、１２
ａがそれぞれ当接可能なボックス側金属接触気密部１
５、１５ａを有する中央突起部２５がボックス１６の内
側中心部に形成されている。

【００１１】図２は本発明の一実施の形態に係る油井管
継手１０の全体構成図である。図に示すように、油井管
継手１０はカップリングタイプの油井管継手で、ボック
ス１６の内面には図１に示した形状が形成されており、
さらに、ボックス１６の両端部は図４に示す従来例に係
る油井管継手５０と同様の形状を有している。

【００１２】かかる構成を有する油井管継手１０の作用
について説明する。テーパ雄ネジ部１１、１１ａの先端
側に形成されている前記２カ所の肩部は、ネジ側に近い
ピン側ストッパー兼密封部１９、１９ａとボックス側ス
トッパー兼密封部２２、２２ａとの締め付け位置を制御
すること及びトルク抵抗を制御することを目的に配置さ
れており、ピン先端衝接部２０、２０ａの端部同志が中
央部で軽微に衝接することによりパイプ内面を完全フラ
ッシュにし、隙間腐食などを防止することができるよう
になっている。従って、ピン側金属接触気密部１２、１
２ａ及びボックス側金属接触気密部１５、１５ａのテー
パ面長さＭと、テーパ面長さＭの２倍と対応するボック
ス１６の中央突起部２５の長さＮは、２カ所の肩部が接
触するように狭い公差で加工されている。

【００１３】本実施の形態に係る油井管継手１０の締め
込み時の態様としては、ピン１３、１３ａとボックス１
６との締め込みの初期において、ピン側金属接触気密部
１２、１２ａとボックス側金属接触気密部１５、１５ａ
との金属対金属接触による第１の密封部２３、２３ａ
と、締め込みの完了時において、ピン側ストッパー兼密
封部１９、１９ａが、これに対応するボックス側ストッ
パー兼密封部２２、２２ａと衝接して金属対金属接触に
よる形成される第２の密封部２４、２４ａとを備えてい
る。さらに、第２の密封部２４、２４ａには接触面が管
軸に垂直な面に対して、半径方向にボックス１６の中心
側に傾斜角度θの傾きを持たせているため、第２の密封
部２４、２４ａはピン１３、１３ａの半径方向内側への
変位を拘束する機能を果たし、締め込み完了時において
は、ボックス１６の両端側から締め込まれたピン１３、
１３ａのピン先端衝接部２０、２０ａの端面同志がボッ
クス１６内部の中央部で衝接し、完全内面フラッシュを
具備するという特徴を有している。

【００１４】従って、かかる構成を有する本発明の一実
施の形態に係る油井管継手１０の気密性能は次の通りで
ある。ネジ締め付けによって、最初にピン１３、１３ａ
のピン側金属接触気密部１２、１２ａとこれに対応する
ボックス側金属接触気密部１５、１５ａとが接触して第
１の密封部２３、２３ａを形成する。次いで、締め込み
が進むにつれピン側金属接触気密部１２、１２ａとボッ
クス側金属接触気密部１５、１５ａとの接触面の干渉代
すなわち面圧は増大し、第２の密封部２４、２４ａの密
封効果は向上する。

【００１５】ここで、高い気密性を確保するため、ピン
ネジなし部１７、１７ａには周方向に圧縮変形を十分に
与えたほうがよいが、使用時にボックス１６に大きな外
圧が作用したとき、ピンネジなし部１７、１７ａは縮管
変形をさせられるので、その時ピン１３、１３ａの先端
部が過度に降伏しないように、締め込み時の金属接触部
の干渉代の上限は組み合わせ円筒の考え方を適用して以
下のように制御している。組み合わせ円筒に外圧が作用
したとき内筒の周方向応力σ_t1は（１）式で、直径干渉
代δを与えた組み合わせ円筒の内筒の周方向応力σ_t2は
（２）式で算出される。従って、両者の周方向応力の和
（σ_t1＋σ_t2）が材料の降伏応力を超えないように、嵌
合時の金属接触部の直径干渉代δを調節しておく。ま
た、第１の密封部２３、２３ａの面圧は組み含わせ円筒
の接触面圧Ｐ_m（３）式で推定できるので、直径干渉代
δは接触面圧Ｐ_mが、気密すべき内圧の３〜５倍になる
ように設定することが望ましい。

【００１６】

【数１】

【００１７】

【数２】

【００１８】

【数３】

【００１９】締め込みの最終段階では、ピン側ストッパ
ー兼密封部１９、１９ａとボックス側ストッパー兼密封
部２２、２２ａとを衝接させ、続くネジ締め付けによっ
てピン側ストッパー兼密封部１９、１９ａ及びボックス
側ストッパー兼密封部２２、２２ａは第２の密封部２
４、２４ａを形成し、締め込みを完了する。ここで、第
２の密封部２４、２４ａが高い外圧を受けても、なおガ
スや油等の内圧に対して高い気密性能を確保するために
は、第２の密封部２４、２４ａの働きは２重の意味で重
要である。

【００２０】第一は、万一高い圧力のガスや油等が管外
からネジ部に侵入し、さらに第２の密封部２４、２４ａ
も通過すれば、高圧が直接ピン１３、１３ａのピンネジ
なし部１７、１７ａに作用することになり、ピン１３、
１３ａの先端部の縮管変形を助長し、所期の金属接触部
の直径干渉代δは失われてしまうことになる。従って、
第２の密封部２４、２４ａには十分な締め込みトルクを
付加し、緊密に接触させておく必要がある。そのために
はテーパ面長さＭを管理し、ピン１３、１３ａの端面同
志の接触が邪魔をして第２の密封部２４、２４ａに隙間
が空くことのないようにしている。第二は、第２の密封
部２４、２４ａを傾斜角度θ傾斜させた構造にしている
ために、たとえ高圧の流体がピンネジなし部１７、１７
ａに作用するようなことがあっても、縮管変形を抑制す
る効果があり、金属接触部の直径干渉代δを維持するこ
とができる。また、継手の曲げ荷重に対しても、この傾
斜したストッパー構造のお陰で、ピン１３、１３ａとボ
ックス１６とは一体として変形することが期待でき、曲
げ荷重によってピン１３、１３ａの先端気密部２６が、
対応するボックス側気密部２７から離脱し直径干渉代δ
を失う危険を回避できる。

【００２１】締め込みが完了すると、ピン１３のピン先
端衝接部２０は相対する反対側から締め込まれたピン１
３ａのピン先端衝接部２０ａとボックス１６中央部で軽
度な接触を行い、ピン１３、１３ａの内面はパイプ厚さ
に関係なく完全フラッシュである。ピン先端衝接部２
０、２０ａ同士を過度に衝接させると、肝心の前記第２
の密封部２４、２４ａに隙間が空く恐れがあるので、軽
度の接触に留めている。従って、この部分には気密性を
あまり期待していない。

【００２２】以上説明したように、本実施の形態に係る
油井管継手１０においては、ボックス１６の肉厚を薄く
できるという本来の狙いを担保したままで、従来の技術
に引用した同様の狙いの従来例の油井管継手に比して、
大きな外圧及び曲げ荷重など近年特に問題視される外的
作用に対しても、高い気密性能を発揮できるものであ
る。

【００２３】図３は本発明の一実施の形態に係る油井管
継手１０の変形例である油井管継手１０ａのボックス１
６ａの両端部の密封面の説明図である。油井管継手１０
ａは、図２と同様ボックス１６ａの内面には図１に示し
た形状が形成されており、さらに、ボックス１６ａの両
端部には、図１に示した第２の密封部２４、２４ａと同
様の形状を有する第３の密封部３０、３０ａを構成する
ように、ボックス１６ａの両端部及び該両端部に対応す
るピン１３ｂ、１３ｃの形状が形成されている。即ち、
ボックス１６ａの両端面２８、２８ａが、ピン１３ｂ、
１３ｃのテーパ雄ネジ部１１、１１ａに接続すると共
に、肩部を構成する当接密封面２９、２９ａに締め込み
時に当接し、当接密封面２９、２９ａと両端面２８、２
８ａとで形成される第３の密封部３０、３０ａの接触面
が管軸に垂直な面に対し、半径方向に前記ボックス１６
ａの中心側に傾斜するように構成している。このような
円錐面による第３の密封部３０、３０ａによって、継手
の外から中への高圧の流体の漏洩を防止することができ
る。

【００２４】さらに、図３の破線で示すように、ボック
ス１６ａの外径Ｄ_bをパイプ（又はピン）の外径Ｄ_pよ
り大きくすることもでき、これにより、ボックス１６ａ
の継手強度を高めることも可能である。この場合には、
ピンの肩部を構成する当接密封面はボックスの両端面の
一部としか当接しない。

【００２５】

【実施例】以下、本実施の形態に係る油井管継手の実施
例について説明する。本発明者らは、図２に示すような
油井管継手の性能試験を以下の条件で実施した。ＡＰ
Ｉ、Ｌ８０グレード、外径Ｄ_pが１９３．６８ｍｍ、肉
厚ｔが１２．７ｍｍの鋼管に、ＡＰＩバットレスを切っ
たネジ継手に、ピンネジなし部１７、１７ａの先端肩部
の肉厚Ｓ₁、Ｓ₂をそれぞれ２．６５ｍｍ、５ｍｍと
し、ピン及びボックス側金属接触気密部１２、１２ａ及
び１５、１５ａの密封面Ｔのテーパを１／１０、直径干
渉代δを０．５ｍｍ、テーパ面長さＭを１０ｍｍとし、
その寸法公差はピン１３、１３ａ、ボックス１６ａとも
±２５ミクロン、ピン及びボックス側ストッパー兼密封
部１９、１９ａ及び２２、２２ａの密封面の傾斜角度θ
を１５°とした。

【００２６】性能試験の結果によると、締め付け緩めを
５回繰り返した後、継手に管体の圧潰強度の８０％に相
当する外圧力４９６気圧をかけた後、管体の降伏内圧の
８０％に相当する窒素ガス圧５１６気圧及び管体の降伏
強度の８０％に相当する引張荷重３２５トンを同時に負
荷して、さらに１６３℃と６７℃での温度内で熱サイク
ルを１００回加えたが、何ら気密性を損なうことなく、
使用上優れた気密性を有することが確認された。

【００２７】

【発明の効果】請求項１〜４記載の油井管継手において
は、ピンには、階段状に配置された２カ所の肩部を構成
するピン側ストッパー兼密封部及びピン先端衝接部とそ
れらの中間部にピン側金属接触気密部とが形成され、一
方ボックスには、ピン先端部の形状に対応する１カ所の
肩部を構成するボックス側ストッパー兼密封部とピン側
金属接触気密部に当接するボックス側金属接触気密部と
により、高さの抑えられた中央突起部が形成されている
ので、締め込みの初期において、ピン側金属接触気密部
とボックス側金属接触気密部との金属対金属接触によっ
て第１の密封部が形成されると共に、締め込みの完了時
において、ピン側ストッパー兼密封部とボックス側スト
ッパー兼密封部との金属対金属接触によって第２の密封
部が形成される。しかも第２の密封部の接触面が管軸に
垂直な面に対し、半径方向に前記ボックスの中心側に傾
斜した傾斜角度θを付与しているので、たとえ高圧の流
体がピンネジなし部に作用するようなことがあっても、
縮管変形を抑制する効果があり、金属接触部の直径干渉
代を維持することができると共に、継手の曲げ荷重に対
しても、この傾斜した接触面によって、ピンとボックス
とは一体として変形することが期待でき、曲げ荷重によ
ってピンの先端気密部が、対応するボックス側気密部か
ら離脱し直径干渉代を失う危険を回避できる。従って、
高い外圧、大きな曲げ荷重など苛酷な荷重条件下でも高
い気密性能を発揮することができる。

【００２８】特に、請求項２記載の油井管継手において
は、ボックスの両端面の一部もしくは全部が、ピンのテ
ーパ雄ネジ部に接続すると共に肩部を構成する当接密封
面に締め込み時に当接し、当接密封面とボックスの両端
面とで形成される第３の密封部の接触面が管軸に垂直な
面に対し、半径方向に前記ボックスの中心側に傾斜して
いるので、前記第２の密封部と同様な効果を奏する。請
求項３記載の油井管継手においては、ピン先端衝接部の
端面同士が、締め込みの完了時において、ボックス中央
部で衝接するように構成しているので、第２の密封部に
隙間が空く恐れがないため、さらに高い気密性能を発揮
できると共に、ピン先端衝接部での気密性も確保でき
る。請求項４記載の油井管継手においては、ボックスの
外径がピンの外径より大きいので、ボックスの継手強度
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る油井管継手の主要
部分の説明図である。

【図２】同油井管継手の全体構成図である。

【図３】変形例に係る油井管継手の全体構成図である。

【図４】従来例に係る油井管継手の主要部分の説明図で
ある。

【図５】従来例に係る油井管継手の主要部分の説明図で
ある。

【図６】従来例に係る油井管継手の主要部分の説明図で
ある。

【図７】従来例に係る油井管継手の主要部分の説明図で
ある。

【図８】曲げ変形のため気密部が変形した状況の説明図
である。

【符号の説明】

１０油井管継手１０ａ油井管継
手１１テーパ雄ネジ部１１ａテーパ雄
ネジ部１２ピン側金属接触気密部１２ａピン側金
属接触気密部１３ピン１３ａピン１３ｂピン１３ｃピン１４テーパ雌ネジ部１４ａテーパ雌
ネジ部１５ボックス側金属接触気密部１５ａボックス
側金属接触気密部１６ボックス１６ａボックス１７ピンネジなし部１７ａピンネジ
なし部１８傾斜面１８ａ傾斜面１９ピン側ストッパー兼密封部１９ａピン側ス
トッパー兼密封部２０ピン先端衝接部２０ａピン先端
衝接部２１傾斜面２１ａ傾斜面２２ボックス側ストッパー兼密封部２２ａボックス側ストッパー兼密封部２３第１の密封部２３ａ第１の密
封部２４第２の密封部２４ａ第２の密
封部２５中央突起部２６先端気密部２７ボックス側気密部２８端面２８ａ端面２９当接密封面２９ａ当接密封面３０第３の密封
部３０ａ第３の密封部 θ 傾斜角度 δ 直径干渉代Ｄ_bボックスの外
径Ｄ_p パイプの外径Ｍテーパ面長さＮ中央突起部の長さＳ隙間Ｓ₁肉厚Ｓ₂肉厚Ｔ密封面ｔ肉厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者津留英司千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面の両側にテーパ雌ネジ部が形成され
たボックスに、外面に前記テーパ雌ネジ部と螺合するテ
ーパ雄ネジ部が形成されたピンを対向して締め込む油井
管継手において、前記ピンには、前記テーパ雄ネジ部に接続するピンネジ
なし部に、階段状に配置された２カ所の肩部を構成する
ピン側ストッパー兼密封部及びピン先端衝接部と、前記
ピン側ストッパー兼密封部と前記ピン先端衝接部の中間
部に円錐面を構成するピン側金属接触気密部とが形成さ
れ、前記ボックスには、前記ピンネジなし部の形状に対応す
る１カ所の肩部を構成する前記ピン側ストッパー兼密封
部に当接するボックス側ストッパー兼密封部と、前記ピ
ン側金属接触気密部に当接するボックス側金属接触気密
部とが形成され、前記ピンと前記ボックスとの締め込みの初期において、
前記ピン側金属接触気密部と前記ボックス側金属接触気
密部の金属対金属接触によって形成される第１の密封部
と、前記締め込みの完了時において、前記ピン側ストッ
パー兼密封部と前記ボックス側ストッパー兼密封部の金
属対金属接触によって形成される第２の密封部とを備
え、かつ該第２の密封部の接触面が管軸に垂直な面に対
し、半径方向に前記ボックスの中心側に傾斜した傾斜角
度θを付与していることを特徴とする油井管継手。
【請求項２】前記ボックスの両端面の一部もしくは全
部が、前記ピンのテーパ雄ネジ部に接続すると共に肩部
を構成する当接密封面に締め込み時に当接し、該当接密
封面と前記ボックスの両端面とで形成される第３の密封
部の接触面が管軸に垂直な面に対し、半径方向に前記ボ
ックスの中心側に傾斜している請求項１記載の油井管継
手。
【請求項３】前記ピン先端衝接部の端面同士が、前記
締め込みの完了時において、前記ボックス中央部で衝接
するように構成した請求項１又は２記載の油井管継手。
【請求項４】前記ボックスの外径が前記ピンの外径よ
り大きい請求項１〜３のいずれか１項に記載の油井管継
手。