JPS6030877B2 - 油井管用のねじ継手 - Google Patents

油井管用のねじ継手

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JPS6030877B2
JPS6030877B2 JP52049821A JP4982177A JPS6030877B2 JP S6030877 B2 JPS6030877 B2 JP S6030877B2 JP 52049821 A JP52049821 A JP 52049821A JP 4982177 A JP4982177 A JP 4982177A JP S6030877 B2 JPS6030877 B2 JP S6030877B2
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JP
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conical
pipe element
contact surface
tubular goods
nut
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ヴオルフガンク・ヘルムント
ゲルハルト・クルツク
ゲルハルト・ミセ−ル
クルト・ロ−タ−
パウル・シヤツトン
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    • 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
    • F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/004—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042—Threaded

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  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、互いに噛み合う円錐ねじを有するボルト側パ
イプ要素とナット側パイプ要素と、パイプ要素のねじ端
に設けられた円錐状の当援面と、それぞれのパイプ要素
の他方のねじ端に設けられた平らな当援面とより成る油
井管用のねじ継手の改良に関する。
従来、当援面が、円錐ねじの両端で接面した状態にある
この種のねじ継手においては、両ねじ端の後面部で漏れ
止めが行なわれている。
そのさし、、両ねじ端において均一な当援面の接触圧を
確保するため、一方のねじ端にリングみぞを設け、これ
により前記一方のねじ端における当接が、他方のねじ端
における当援より可擬性をもつものにすることが提案さ
れている。
しかしこの方式によると、継手に過度のねじ込み力が働
いた場合、ねじ込みを阻止しようとする作用がリング溝
によって減少し、ねじ結合部が破損するおそれがあった
。本発明は上記不具合を改良したもので、その目的は、
円錐形の当援面を設けかつ平らな当援面の間に締め代を
設けることで、ねじ継手に過度に力がかかったときに確
実な安全装置を提供しようとするものである。
本発明においては、上記円錐形の当援面と、平らな当援
面の間に締め代を設けたことに加えて、、ナット側ねじ
の有効径が、ボルト側ねじの有効径と同じであるか、あ
るいはこれより大きくし、かつ前記締め代が両パイプ要
素の当接面の間の距離の０．５％と２．５％の間にある
とき上記効果が最良である。
本発明における円錐状当援面は、主として内側の圧縮応
力が考慮されるときはパイプの内側に設けられ、外圧に
対する漏れ止めを行なわなければならないときは、パイ
プの外側に設けられる。
本発明によれば、在来のねじ継手に比べ、円錐状当援面
による漏れ止めが、平らな当接面でのパイプ要素の当援
に影響されないで行なわれ、最適ねじ込みモーメントに
おいて平らな当接面が衝合し、漏れ止めが円錐状当援面
とともに確実に実施される。ねじ込みモーメントさらに
大きくしたとき、平らな当綾面は可視性をもたないため
、この部分でねじ込みモーメントの阻止が行なわれ円錐
状当援面が損なわれることはない。
さらに、本発明によれば、、ナット側ねじの有効径が、
ボルト側ねじの有効径と同じであるか、あるいはご．れ
より大きくしたから、円錐ねじが互いに深くねじ込まれ
ることが阻止され、ボルト側パイプ要素がナット側パイ
プ要素を広げようとし、ねじの山又は谷における接線方
向の引張応力の作用を受けることが阻止される。
すなわち、この接線方向の応力は、例えばボーリング作
業の際みられるナット側パイプ要素の破損の要因をなす
ものであるが、このナット側パイプ要素の破損は、ねじ
込みの際発生するかあるいは、酸性の油田における応力
割れ腐食により使用中に発生するが、本発明によればこ
れを回避することができる。本発明によれば円錐状当接
面の応力に由来するパイプ要素の軸方向の引張応力が、
平らな当後面の圧縮応力と重なり、軸方向の引張応力が
、ねじの長さ‘こわたって少なくとも部分的に取り除か
れる。
したがって、本発明に係る継手は、最適ねじ込みモーメ
ントより大きいモーメントをかけてねじ締めしてもさし
つかえない。さらに、本発明によれば、パイプ肉厚の関
係が許される限り、平らな当接面の半径方向の接触面の
長さが、円錐状当綾面の半径方向の接触面の長さより大
きく設計する。
これにより、過大なねじ込みモーメントが作用したとき
に、円錐状の当俵面においてではなく、平らな当援面に
おいてねじ込みモーメントを受けとめ、ねじ結合部分が
破損することを確実に防止する。本発明に係る上記構成
によれば、円錐状の当接面がまず援面する。
円錐状の当接面は、平らな当後面に比較して半径方向に
転移することができる。このように転移することができ
るので、最適ねじ込みモーメントをかけることによって
信頼性のある漏れ止めシールを形成することができる。
油井管を接続中、油井管には不注意で比較的大きい力で
ねじ込みが行なわれる危険がある。本発明によれば、こ
のようなねじ込み継手の漏れ止めが危険にざら・される
ことはほとんどない。ねじ込みモーメントが、最適ねじ
込みモーメントを上回って大きくなると、平らな当後面
は、対向した面で後面し、円錐状当俵面の場合よりも相
対的に大きく当俵モーメントが増大し、さらにねじ込み
が行なわれることが阻止される。このことは、本発明に
係る構成の大きな効果である。以下、図示の実施例を参
照しながら本発明を詳細に説明する。
すべての図面において、ねじ継手はボルト側パイプ要素
１とナット側パイプ要素２とより構成されており、これ
らの要素１，２は円錐ねじ３，４により相互にねじ合わ
される。
両パイプ要素１，２とも、ねじ端の近くに当接面が設け
られている。すなわち第１図においては、外設の当援面
５，６はパイプ要素１，２の軸線に対して傾斜した面に
よって教頭円錐形をなしており、内設の当援面７，８は
上記軸線に対して直角な面によって平らに形成されてい
る。第２図においては、これと反対に、外設の当後面５
，６は平らに形成されており、内設の当接面７，８は円
錐形を呈している。そして、ねじ込み時には、円錐状の
当綾面をまず接面させ、次いで平らな当援面を鞍面させ
ることができるように、各部は寸法ぎめされている。こ
れらの当援面は、第３Ａ図と第３Ｃ図に拡大して示され
ている。
平らな当綾面５，６の接触面１０の半径方向の長さは、
円錐状当後面７，８の接触面９の半径方向長さより大き
い。この実施例においては、当後面だけが、漏れ止めの
作用を行なうよう形成されているわけではない。
補足的な漏れ止めを行うために、パイプ要素１，２の円
錐状周囲部分１１，１２と球面状周囲部分１３，１４と
がねじ３，４の外側に設けられている。そして、ねじ込
みを行なったときに、球面状周囲部分１３，１４は、円
錐状周囲部分１１，１２と密接に接触し、それによって
円錐状当援面５，６（第１図）又は７，８（第２図）の
漏れ止めを補足する。第２図、第３Ａ図、第３Ｂ図及び
第３Ｃ図に図示されているパイプ要素１，２の場合、ボ
ルト側パイプ要素１は、第３Ａ図に示されているように
、当援面５と６の間に締め代１５を備えている。
そしてねじ込みを行なうと、第３Ｃ図に示すように、ま
ず、円錐状当後面７，８が、互いに綾面し、続いてボル
ト側パイプ要素１をさらにねじ込むと、ねじの力によっ
てナット側パイプ要素２に鞠方向の引張応力と、これに
伴う弾性的な伸びが生ずる。一方、円錐状当後面７，８
に面圧力が作用し、ねじ山のない差込部１６は半径方向
に弾性的に広がる。第２図において、両パイプ要素１，
２の当俵面５，８間の距離は、この弾性的な変形により
縮小し、平らな当援面５，６は、最適なねじ込みモーメ
ントに達したときに互いに援面する。ねじ込みモーメン
トをさらに高めると、平らな当接面５，６に作用する面
圧は増大するが、これにより、ナット側パイプ要素２内
の軸方向の引張応力がさらに増大することは阻止される
。
さらに、これにより、ボルト側パイプ要素１のナット側
パイプ要素２へのはいり込みは減少し、これに伴って、
第３Ｂ図に示されているように、円錐ねじ３，４の歯面
によりナット側パイプ要素２に円錐ねじの山又は谷にお
いて接線方向の引張応力が過大に生じることが阻止され
る。
さらに、円錐状当接面７，８の面圧は、ねじ込みモーメ
ントの増大に応じて増加することはない。
一般に油井管用のねじ継手においては、最適ねじ込みモ
ーメントより何倍も大きいねじ込みモーメントが加わる
と、継手のねじ結合部は危険な段階となる。しかし、こ
のように最適ねじ込みモーメントを越えた場合でも、好
ましくない応力状態のため、ねじ継手のねじ結合部が破
断することはない。かくて、本発明に係るねじ継手にお
いては、漏れ止めが確保されるとともに、とくに、ナッ
ト側パイプ要素２が、過大なねじ込みモーメントでもつ
てねじ込まれることがないよう、その安全が講じられる
ことになる。また、円錐ねじ３，４での歯の接触によっ
てナット側パイプ要素２に接線方向の応力が生ずること
がないよう配慮されている。この目的のため、第３Ｂ図
によればナット側ねじ２０の有効径１８は、ボルト側ね
じ１９の有効径１７と同じか、あるいは大きく設定され
ており、ねじ込みが最大可能な程度で行なわれた場合で
さえ、互いに深くねじ込まれることがなく間隙２２を残
しており、ボルト側パイプ要素１によってナット側パイ
プ要素２を拡張する作用が生じることはない。符号２１
はねじ３，４の係合＆直を示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は、円錐状当綾面を外方に設けたねじ継手をその
鞄線を含む平面によって切断した断面図、第２図は円錐
状当接面を内方に設けたねじ継手をその軸線を含む平面
によって切断した断面図、第３Ａ図と第３Ｂ図と第３Ｃ
図は第２図に示されているねじ継手において、円錐状当
接面が初めて接触したときのねじ継手のＡ部と、Ｂ部と
Ｃ部を拡大して示した断面図である。 １・・・ボルト側パイプ要素、２・・・ナット側パイプ
要素、３，４・・・円錐ねじ、５，６・・・外設の当接
面、７，８・・・内設の当援面、９，１０・・・接触面
、１１，１２・・・円錐状周囲部分、１３，１４・・・
球面状周囲部分、１５・・・締め代、１６…差込部、１
７，１８・・・ねじの有効径、１９・・・ボルト側ねじ
、２０…ナットねじ。 〃ｙ．′ 〃玖ク 〆汐．材 行夕．Ｊ８ 〃？・Ｊで

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに噛み合う円錐ねじを有するボルト側パイプ要
    素とナツト側パイプ要素と、該パイプ要素のねじ端に設
    けられた円錐状の当接面と、他方のねじ機に設けられた
    平らな当接面とより成る、油井管用のねじ継手であつて
    、円錐状の当接面が当接したときに他方のパイプ要素の
    対向した平らな当接面の間に締め代１５が残るように寸
    法ぎめされており、ナツト側ねじ２０の有効径１８が、
    ボルト側ねじ１９の有効径１７と同じであるか、あるい
    はこれより大きく、かつ前記締め代１５が、両パイプ要
    素の当接面間の距離の０．５％と２．５％の間にあるこ
    とを特徴とする油井管用のねじ継手。 ２ 平らな当接面の半径方向の接触面１０の長さが、円
    錐状の当接面の半径方向の接触面９の長さより大きい特
    許請求の範囲第１項記載の油井管用のねじ継手。
JP52049821A 1976-09-14 1977-04-28 油井管用のねじ継手 Expired JPS6030877B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2641767A DE2641767B2 (de) 1976-09-14 1976-09-14 Gewindeverbindung für ölfeldrohre
DE2641767.4 1976-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5336024A JPS5336024A (en) 1978-04-04
JPS6030877B2 true JPS6030877B2 (ja) 1985-07-18

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ID=5988112

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JP52049821A Expired JPS6030877B2 (ja) 1976-09-14 1977-04-28 油井管用のねじ継手

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JP (1) JPS6030877B2 (ja)
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