WO2001048411A1 - Raccord a vis pour tube de puits de petrole - Google Patents

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WO2001048411A1
WO2001048411A1 PCT/JP1999/007428 JP9907428W WO0148411A1 WO 2001048411 A1 WO2001048411 A1 WO 2001048411A1 JP 9907428 W JP9907428 W JP 9907428W WO 0148411 A1 WO0148411 A1 WO 0148411A1
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screw
stress
joint
box
diameter
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PCT/JP1999/007428
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takuya Tsujimura
Shigeo Nagasaku
Jun Maeda
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries, Ltd.
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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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a threaded joint suitable for use in an oil well pipe used for an oil well or a natural gas well, which does not generate stress corrosion in a use state where the oil well pipe is screwed and fastened.
  • oil wells and natural gas wells have grown in depth to thousands of meters. And the pipe material buried and used in the oil well, that is, the oil well pipe, is screwed together with a screw joint. Therefore, threaded joints used for fastening are required to be able to withstand strong axial force and have high airtightness.
  • threaded joints there are various types of threaded joints that can meet the above requirements.
  • threaded joints as shown in FIGS. 1 and 2 are conventionally known.
  • FIG. 1 is a schematic partially broken longitudinal sectional view showing a conventional batteryless type threaded joint.
  • the threaded joint shown in Fig. 1 is a battery type with a trapezoidal thread specified in API (American Petroleum Institute) standard STD 5B, and a pin part with a tapered male screw 12 at the pipe end of a steel pipe 10.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a main part of a conventional threaded joint having a threadless shoulder for forming a torque shoulder.
  • the threaded joint shown in FIG. 2 has a threadless shoulder 13 for the torque shoulder at the tip of the pin 11, while the threaded shoulder 13 abuts on the inner bottom of the box 21. Is formed. In this manner, the screwless shoulder 13 and the receiving surface 23 are brought into contact. Thus, excessive tightening is suppressed, and a metal-to-metal sealing surface is formed by the screwless shoulder portion 13 and the receiving surface 23 to improve airtightness.
  • any of the threaded joints in particular, the threaded joint shown in FIG. 2, when the amount of screw interference (tightening at the time of screwing) becomes excessive, the stress acting on the outer surface of the box portion 21 increases. If the stress exceeds the yield strength of the joint base metal, it is predicted that stress corrosion will occur in the joint. Is extremely important.
  • the amount of screw interference does not take into account the stress acting on the outer surface of the box part 21 at all, and the thread interference occurs only from the viewpoint of the number of turns (rotation) until the tightening is completed and the seizure resistance. The amount had been determined. For this reason, the amount of screw interference may become excessive, and a stress exceeding the yield strength of the base metal acts on the outer surface of the box portion 21, causing a problem that stress corrosion occurs at the joint portion. Disclosure of the invention
  • the amount of thread interference was determined without considering the yield strength of the base metal. As a result, the amount of screw interference was excessive, and a stress exceeding the yield strength of the base metal was applied, which could cause stress corrosion at the joint.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and an object thereof is to prevent a stress exceeding a yield strength of a base material from acting on an outer surface of a box portion.
  • An object of the present invention is to provide a threaded joint for oil country tubular goods in which the amount of screw interference is controlled and stress corrosion does not occur in the joint.
  • a coupling having a box portion having the same effective diameter of the female screw and a steel pipe having a pin portion having a different effective diameter of the male screw are prepared. Tightening was performed to achieve the screw interference amount. In the case where the amount of screw interference was changed, we tried to compare the calculated stress acting on the outer surface of the box part, which was obtained by the combination formula of thick cylinders, with the measured stress.
  • the present invention has been completed based on the above findings, and has the following threaded joint for oil country tubular good.
  • a threaded joint for an oil country tubular good composed of a bin having a tapered male screw on the outer peripheral surface of the pipe end and a box having a tapered female screw on the inner peripheral surface, which acts on the outer surface of the box in use.
  • This is a threaded joint for oil country tubular goods, characterized in that the stress does not exceed the yield strength of the joint base metal.
  • a taper screw having a tapered screw formed on the outer peripheral surface of a pipe end having a threadless shoulder at the tip, and a taper having a receiving surface with which the threadless shoulder abuts are formed.
  • This is a threaded joint for oil country tubular goods comprising a box part having an internal thread on the inner peripheral surface, characterized in that the thread interference amount T (d) satisfies the following formula.
  • the screw interference amount T referred to in the present invention is a tightening allowance (mm) at the time of screwing a joint consisting of a box portion and a pin portion having the same effective diameter at the basic diameter position.
  • the above-mentioned base material is either a coupling (box part) main body or a steel pipe (pin part) main body, and means that they are the same material.
  • FIG. 1 is a schematic partially broken longitudinal sectional view showing a conventional batteryless type threaded joint.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a main part of a conventional threaded joint having a threadless shoulder for forming a torque shoulder.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a main part of a threaded joint having a threadless shoulder for forming a torque shoulder according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the results of the example, and is a diagram showing the relationship between the calculated stress acting on the outer surface of the cupping during makeup and the actually measured stress.
  • FIG. 5 is a diagram showing the results of the example, and is a diagram showing the relationship between the calculated stress acting on the outer surface of the force coupling and the actually measured stress in a use state when an internal pressure is applied to the joint after makeup. .
  • FIG. 3 shows a screw having a non-threaded shoulder for forming a torque shoulder according to the present invention. It is a typical longitudinal section which shows the principal part of a joint.
  • the threaded joint for oil country tubular goods of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The following description is based on the case where a coupling with two boxes at both ends is used, but a pin is provided at one end of the steel pipe and a box is provided at the other end to connect the pipes. The so-called integral method may be used. Furthermore, a case where the box portion or the pin portion is formed at the tube end portion subjected to the abset processing may be adopted.
  • the threaded joint for oil country tubular goods of the present invention includes a taper male screw 12 formed on the outer peripheral surface of the tip end of one steel pipe 10 in the same manner as shown in FIG. 2. And a box portion 21 having a taper female screw 22 formed on the inner peripheral surface of the tube end of the coupling 20.
  • a threadless shoulder 13 for a torque shoulder is formed at the tip of the pin 11, and a receiving surface with which the threadless shoulder 13 contacts the inner bottom of the box 21. 23 are formed respectively.
  • a screw effective diameter of the base diameter position gets inside just the tip or et distance a tube end of the couplings 20.
  • a stress crm calculated by the following equation (2) is generated on the box portion 21 corresponding to the outer thick cylinder combined with the screw interference amount T, in other words, on the outer surface of the coupling 20.
  • the amount of thread interference T of the tested joint was adjusted by changing the effective screw diameter at the basic diameter position of the taper male screw at the pin.
  • eight types of threaded joints having the dimensions shown in Table 2 were created. 177.8mm outside diameter of steel pipe
  • Outer diameter of force coupling (D 3) 194.33mm Yield strength of base material (cry) 76.98kgf / Young's modulus of base material 2 (E) 21000kgf / mm 2
  • the stress acting on the outer surface of the coupling during make-up and during use was measured under the conditions of use by applying internal pressure to the inside of the joint (measured value B, measured value F).
  • the generated strain was measured with a strain gauge attached to the outer surface of the coupling, and the stress obtained by converting the measurement result to the stress was taken as the actually measured stress.
  • the calculated stress during make-up is obtained by substituting Pm calculated using the above equation (1) from equation (1) from the already set screw interference amount into equation (2) to obtain the coupling during make-up.
  • the stress acting on the outer surface of the bearing was calculated and defined as A.
  • the calculated stress at the time of internal pressure load was calculated from the above equation (3), the stress acting at the time of internal pressure load was calculated, and the calculated value was C.
  • the calculated stress under operating conditions is It is calculated as the sum of the calculated stress at the time of the up load and the calculated stress at the time of the internal pressure load. Table 2 shows the comparison between the calculated stress and the measured stress. Table 2
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the calculated stress and the measured stress at the time of makeup shown in Table 2.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the calculated stress and the measured stress under the use condition when an internal pressure is applied to the joint after makeup.
  • both the calculated stress (calculated value ⁇ ) and the measured stress (measured value ⁇ ) increase in proportion to the amount of screw interference.
  • the measured stress (Measured value D) is also almost constant.
  • the measured stress and the calculated stress are according to the results shown in Table 2, the threaded joint of this example shows that when the thread interference amount T is 0.414 mm or less, that is, when the condition of the above equation (7) is satisfied, the coupling under the operating condition is not used. Since the stress acting on the outer surface is lower than the yield strength of the joint base metal, no stress corrosion occurs.
  • the threaded joint of this invention in the use condition which fastens an oil country tubular good, it can avoid that the stress which exceeds the yield strength of the joint base metal acts on the outer surface of a box part, and stress corrosion is carried out to a joint part. Since there is no danger of occurrence, a threaded joint suitable for fastening oil country tubular goods can be provided. Therefore, the oil country tubular goods threaded joint can be widely used in the field of efficiently mining oil wells and natural gas.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Description

明 細 書
油井管用ねじ継手 技術分野
本発明は、 油井や天然ガス井に用いられる油井管を螺合締結した使用 状態において、 応力腐食を発生することがなく好適なねじ継手に関する ものである。 背景技術
最近の油井や天然ガス井 （以下、 単に 「油井」 という） は、 その深さ が数千メートルにも及ぶようになつている。 そして、 油井に埋設されて 使用される管材、 すなわち油井管は、 ねじ継手によって相互に螺合締結 されている。 そのため、 締結に用いられるねじ継手は、 強大な軸力に耐 え、 しかも高い気密性を有するものであることが要求される。
上記の要求に応え得るねじ継手には、 種々多様なものがあり、 例えば、 図 1および図 2に示すようなねじ継手が従来から知られている。
図 1は、 従来のバッ ト レスタイプのねじ継手を示す模式的一部破断縦 断面図である。 図 1に示すねじ継手は、 A P I (米国石油学会） 規格の S T D 5 Bに規定された台形ねじを有するバッ ト レスタイプであり、 鋼 管 10の管端にテ一パ雄ねじ 12を有するピン部 11と、 カップリ ング 20の両 管端内周部に設けられたテ一パ雌ねじ 22を有するボックス部 21とからな つている。
図 2は、 従来の トルクショルダー形成用ねじ無し肩部を有するねじ継 手の要部を示す模式的縦断図である。 図 2に示すねじ継手は、 ピン部 11 の先端部に トルクショルダー用のねじ無し肩部 13を形成する一方、 ボッ クス部 21の内側底部に前記のねじ無し肩部 13が当接する受け面 23が形成 されている。 このように、 ねじ無し肩部 13と受け面 23とを当接させるこ とによって、 過剰な締め付けを抑制するとともに、 ねじ無し肩部 13と受 け面 23とによる金属対金属のシール面を形成させて気密性を高めるよう にしたものである。
しかしながら、 いずれのねじ継手、 特に図 2に示すねじ継手において は、 ねじ干渉量 （螺合時の締め込み代） が過大になると、 ボックス部 21 の外面に作用する応力が大きくなる。 そして、 その応力が継手母材の降 伏強度以上になると、 継手部に応力腐食が発生することが予測されるの で、 ねじ干渉量を適切に設定することは、 油井管ねじ継手の性能管理の うえで極めて重要である。
ところが、 従来のねじ継手では、 ねじ干渉量がボックス部 21の外面に 作用する応力を全く考慮せず、 締め込み完了までの夕一ン （回転） 数や 耐焼き付き性能の観点からのみでねじ干渉量を決定していた。 このため、 ねじ干渉量が過大になる場合があり、 母材の降伏強度を超える応力がボ ックス部 21の外面に作用して、 継手部に応力腐食が発生するという問題 があった。 発明の開示
従来のねじ継手におけるねじ干渉量は、 母材の降伏強度を考慮するこ となく決定されていた。 そのため、 ねじ干渉量が過大となり、 母材の降 伏強度を超える応力が作用し、 継手部に応力腐食が発生するおそれがあ つた。
本発明は、 上記の問題を解消するためになされたものであり、 その目 的とするところは、 ボックス部の外面に母材の降伏強度を超える応力が 作用することがないようにし、 具体的には、 ねじ干渉量を管理して、 継 手部に応力腐食が発生することがない油井管用のねじ継手を提供するこ とにある。
本発明者らは、 厚肉円筒同士の組み合わせ式の存在に注目し、 上記の 図 2に示すねじ継手を対象に次の試験を行った。
すなわち、 後述する図 3で説明する基本径位置において、 雌ねじの有 効径が同一となるボックス部を有するカツプリ ングと、 雄ねじの有効径 が種々異なるピン部を有する鋼管とを準備し、 種々のねじ干渉量になる ように締め付けを行った。 ねじ干渉量を変化させた場合について、 厚肉 円筒同士の組み合わせ式で求められるボックス部外面に作用する計算応 力と実測応力との対比を試みた。
その結果、 厚肉円筒同士の組み合わせ式で求められる計算応力と実測 応力とがほぼ一致することを明らかにした。 これによ り、 計算応力から、 ボックス部の外面にカップリ ング母材の降伏強度を超える応力を作用さ せることがないねじ干渉量、 なかでも最大ねじ干渉量を正確に定め得る ことを知見した。 したがって、 この最大ねじ干渉量を管理することによ つて、 継手部に応力腐食を発生させるような事態は回避できる。
本発明は、 上記の知見に基づいて完成されたものであり、 下記の油井 管用ねじ継手を要旨としている。
すなわち、 テ一パ雄ねじを管端外周面に有するビン部と、 テーパ雌ね じを内周面に有するボックス部とからなる油井管用ねじ継手であって、 使用状態においてボックス部の外面に作用する応力が継手母材の降伏強 度を超えないことを特徴とする油井管用ねじ継手である。
具体的な構成としては、 先端にねじ無し肩部が形成されたテーパ雄ね じを管端外周面に有するピン部と、 前記のねじ無し肩部が当接する受け 面が形成されたテ一パ雌ねじを内周面に有するボックス部とからなる油 井管用ねじ継手であって、 ねじ干渉量 T (議） が下式を満たすことを特 徴とする油井管用ねじ継手である。
T < [ σγ- { 2 D I 2 P i/ (D 3 2-D i2) } ] x
{ 2 D 2 (D3 2- D i2) /E (D 2 2-D i2) } ここで、 D i ： ピン部の内 ( m )
D 2 ： 基本径位置のねじ有効径 （mm)
D 3 ： ボックス部の外径 （mm)
P i ： 負荷内圧 （kgf/mm2 )
σ γ ： 母材の降伏強度 （kgf/mm2 )
E ： 母材のャング率 （kg/mm2 )
本発明でいうねじ干渉量 Tとは、 基本径位置における有効径が同一と なるボックス部とピン部とからなる継手の螺合時の締め込み代 （mm) で ある。 また、 上記の母材とは、 カップリ ング （ボックス部） 本体、 また は鋼管 （ピン部） 本体のいずれかであり、 これらと同一材質であること を意味する。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来のバッ ト レスタイプのねじ継手を示す模式的一部破断縦 断面図である。
図 2は、 従来の トルクショルダー形成用ねじ無し肩部を有するねじ継 手の要部を示す模式的縦断図である。
図 3は、 本発明の トルクショルダー形成用ねじ無し肩部を有するねじ 継手の要部を示す模式的縦断図である。
図 4は、 実施例の結果を示す図で、 メイクアップ時におけるカツプリ ングの外面に作用する計算応力と実測応力との関係を示す図である。 図 5は、 実施例の結果を示す図で、 メイクアップ後の継手部に内圧を 負荷した場合の使用状態下における力ップリングの外面に作用する計算 応力と実測応力との関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
図 3は、 本発明の トルクショルダー形成用ねじ無し肩部を有するねじ 継手の要部を示す模式的縦断図である。 以下に、 図 3に基づいて、 本発 明の油井管用ねじ継手について詳細に説明する。 なお、 以下の説明は、 両端に 2つのボックス部を設けたカップリングを用いた場合に基づいて いるが、 鋼管の 1端にピン部を、 他端にボックス部を設けて管同士を接 続する、 いわゆるインテグラル方式の場合であってもよい。 さらに、 ボ ックス部またはピン部がアブセッ ト加工された管端部に形成される場合 であってもよい。
図 3に示すように、 本発明の油井管用ねじ継手は、 前記の図 2に示し たのと同様に、 一方の鋼管 10の管端部の先端外周面に形成されたテ一パ 雄ねじ 12を有するピン部 11と、 カップリ ング 20の管端内周面に形成され たテ一パ雌ねじ 22を有するボックス部 21とからなっている。 また、 ピン 部 11の先端には、 トルクショルダー用のねじ無し肩部 13が形成されてお り 、 またボックス部 21の内側底部には、 前記のねじ無し肩部 13が当接す る受け面 23がそれぞれ形成されている。
上記のように構成されたねじ継手の締結完了の状態では、 厚肉円筒同 士の組み合わせとみなすことができ、 下記（1)式が成立する。
Pm = ( T/D 2) / [ ( 1 - V .) /E！ + ( 1 +レ 2 ) /E 2
+ 2 {D !2/E >/ (D 2 2- D！ 2) +D 2 2/E 2/ (D 3 2— } ]
• · · · (1) ここで、
Pm ： ピン部とボックス部のねじ形成面の接触面圧力 （kgf /mm2)
T ： ねじ干渉量 （mm)
レ , ： ピン部母材のポアソン比
V ： ボックス部母材のポアソン比
E ： ピン部母材のヤング率 （kgf/mm2)
E ： ボックス部母材のヤング率 （kgf/nim2)
D！ ： ピン部の内径 （匪） D ： 基本径位置のねじ有効径 （mm)
D ： ボックス部の外径 （mm)
なお、 D 2 は、 図 3に示すように、 カップリ ング 20の管端部の先端か ら距離 aだけ内部に入った基本径位置のねじ有効径である。
一方、 ねじ干渉量 Tで組み合わされた外側の厚肉円筒に相当するボッ クス部 21、 換言すればカップリ ング 20の外面には、 下記（2)式で求められ る応力 crmが発生する。
στα = 2 D 2Pm / (D 3 2- D 2 2) . . . . (2) これに対し、 内圧負荷のみの影響を見るため、 ねじ干渉量 T = 0の状 態で組み合わせ後、 内側の厚肉円筒に相当するピン部 11に内圧 P iが負荷 された場合を想定すると、 外側の厚肉円筒に相当するボックス部 21 (力 ップリング 20) の外面には、 下記（3)式で求められる応力び pが発生する。
σρ = 2 D >2P i / (D 3 2-D (3) したがって、 カップリ ング 20に発生する応力腐食を防止するには、 力 ップリ ング 20の母材の降伏強度をび y (kgf /匪2) とすると、 下記（4)式を 満たす必要がある。
cry > στ&+ σρ · · · · (4) 上記の（4)式は、 右辺の crpを左辺に移行するとともに、 び mには上記の (2)式、 crpには上記の（3)式を代入すると、 下記（5)式で表される。
2 D 2 P m/ ( D D 2 2) < cry- 2 D！ 2 P i/ (D 3 2- D
• · · · (5) さらに、 上記の（5)式は、 左辺に Pmのみを残して整理すると、 下記 (6)式となる。
Pmく [ ay- { 2 D 2P i/ (D 3 2-D } ] x
{ (D 3 2— D 2 2) /2 D 2 2} · · · · (6) ここで、 油井管用のねじ継手では、 通常、 ピン部 11が形成される鋼管 10とボックス部 21が形成される力ップリ ング 20の材質は同一とされる。 これは、 ピン部 11とボックス部 21の材質が異なると、 電位差腐食が生じ る恐れがあるからである。
このため、 上記の（1)式中のポアソン比とヤング率は、 次のように取り 扱うことができる。
レ = レ 、 E = E
したがって、 上記の（1)式中の Pmに上記の（6)式の右辺を代入して整理 すると、 上記の（4)式を満たす上記（1)式中のねじ干渉量 Tの満たすべき 条件は、 下記（7)式で表される。
T < [ cry— { 2 D i2P i/ (D 3 2-D >2) } ] x
{ 2 D2 (D 3 2-D !2) /E (D 2 2-D i2) } . · . . (7) 上記の（7)式に示す条件を満たすねじ干渉量 Tを有するねじ継手にあつ ては、 その使用状態において、 継手部のカップリ ング 20の外面には母材 の降伏強度 cry以上の応力が作用しないので、 応力腐食が発生することが ない。
なお、 鋼管 10と力ップリ ング 20の材質が異なる場合における上記の (4)式を満たすねじ干渉量 Tは、 上記の（1)式中の Pmに上記の（6)式を代 入することによって求め得ることはいうまでもない。
(実施例）
本発明のねじ継手の効果を確認するため、 前記の図 3に示す力ップリ ング方式の継手を用いて試験を実施した。 そのとき供試した鋼管寸法と 力ップリ ング寸法およびねじ諸元を次頁の表 1に示す。
供試した継手のねじ干渉量 Tは、 ピン部のテ一パ雄ねじの基本径位置 のねじ有効径を変更することにより、 その大きさを調整した。 実施例で は、 ねじ干渉量が表 2に示す寸法の 8種類のねじ継手を作成した。 鋼 管 外 径 177.8mm
鋼 管 肉 厚 11.51mm
力ップリング外径 （D 3 ) 194.33mm 母材の降伏強度 （ cry) 76.98kgf/匪2 母材のヤング率 （E ) 21000kgf/mm2
ね じ テ ー パ 1 /16
ね じ 形 状 台形ねじ
ねじ有効径 （D 2) 175.401mm ピン部内径 （D 154.78mm 負 荷 内 圧 （ P i) 976kgf/cm2 これらのねじ継手は、 一定の トルクでパワータイ トに締め付けてメィ クアップし、 そののち、 継手内部に内圧を負荷することによって使用状 態下の条件にして、 メイクアップ時と使用状態下でのカップリ ング外面 に作用する応力を測定した （実測値 B、 実測値 F ) 。 次に、 内圧負荷時、 すなわち、 ねじ干渉量 T = 0の状態での応力測定は、 メイクアップ時と 使用状態下での実測応力から換算して求めた （実測値 D =実測値 F— B ) 。
このときの応力測定は、 カップリ ングの外面に貼着したス ト レイ ンゲ ージで発生歪みを測定し、 その測定結果を応力換算することにより求め られる応力を実測応力とした。
これに対し、 メイクアップ時の計算応力は、 既に設定されているねじ 干渉量から、 上記の（1)式を用いて算出された Pmを（2)式に代入して、 メ イクアップ時のカップリ ング外面に作用する応力を求めて計算値 Aとし た。 内圧負荷時の計算応力は、 上記の（3)式にから内圧負荷時に作用する 応力を求めて計算値 Cとした。 さらに、 使用状態下での計算応力は、 メ イクアツプ時の計算応力および内圧負荷時の計算応力の合計として計算 される。 このときの計算応力と実測応力との対比を、 表 2に示す。 表 2
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注） 表中で *印は、 本発明の範囲を外れることを示す 図 4は、 表 2に示すメイクアップ時の計算応力と実測応力との関係を 示す図である。 また、 図 5は、 同じく、 メイクアップ後の継手部に内圧 を負荷した場合の使用状態下での計算応力と実測応力との関係を示す図 である。
表 2に示すように、 メイクアップ時の応力は、 計算応力 （計算値 Α ) および実測応力 （実測値 Β ) のいずれも、 ねじ干渉量に比例して高くな る。 これに対し、 負荷内圧が一定の場合の内圧負荷時の応力は、 継手部 の寸法のみによ り決まるので、 ねじ干渉量の如何にかかわらず計算応力 (計算値 C ) は一定となり、 実測応力 （実測値 D ) もほぼ一定である。 また、 図 4および図 5から明らかなように、 実測応力と計算応力とは ほぼ一致しており、 この実施例のねじ継手では、 表 2の結果から、 ねじ 干渉量 Tが 0. 414mm以下、 すなわち上記（7 )式の条件を満たす場合には、 使用状態下のカツプリ ング外面に作用する応力が継手母材の降伏強度以 下となるので、 応力腐食は発生することがない。
以上の説明の通り、 実施例で示した油井管用ねじ継手は、 使用状態に おいて、 ボックス部の外面にその継手母材の降伏強度を超える応力が作 用することが回避でき、 該部に応力腐食が発生する恐れがない。 これに よって、 油井管の締結用として好適なねじ継手とすることができる。 産業上の利用の可能性
本発明のねじ継手によれば、 油井管を螺合締結する使用状態において、 ボックス部の外面にその継手母材の降伏強度を超える応力が作用するこ とが回避でき、 継手部に応力腐食が発生する恐れがないので、 油井管の 締結用として好適なねじ継手を提供できる。 そのため、 本油井管用ねじ 継手は、 油井や天然ガスを効率的に採掘する分野で広く利用することが できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. テーパ雄ねじを管端外周面に有するピン部と、 テーパ雌ねじを内周 面に有するボックス部とからなる油井管用ねじ継手であって、 使用状態 においてボックス部の外面に作用する応力が継手母材の降伏強度を超え ないことを特徴とする油井管用ねじ継手。
2. 先端にねじ無し肩部が形成されたテーパ雄ねじを管端外周面に有す るピン部と、 前記のねじ無し肩部が当接する受け面が形成されたテ一パ 雌ねじを内周面に有するボックス部とからなる油井管用ねじ継手であつ て、 ねじ干渉量 T (mm) が下式を満たすことを特徴とする油井管用ねじ 継手。
T < [cry— { 2 D！2 P i/ (D3 2-D i2) } ] x
{ 2 D 2 (D 3 2— D ） /E (D 2 2— D ） } ここで
D i ビン部の内径 （mm)
D 2 基本径位置のねじ有効径 （匪）
D 3 ボックス部の外径 （mm)
P i 負荷内圧 （kgf/丽2 ) び y 母材の降伏強度 （kgf/龍2 )
E 母材のヤング率 （kg/mm2)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003006867A1 (fr) * 2001-07-13 2003-01-23 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Joint pour filetage
JP2010537135A (ja) * 2007-08-24 2010-12-02 テナリス・コネクシヨン・リミテツド ねじ込み継手の耐疲労特性を改善する方法
JP2010537134A (ja) * 2007-08-24 2010-12-02 テナリス・コネクシヨン・リミテツド 半径方向の大荷重及び差別的に処理された表面を有するねじ継手

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7594544B2 (en) * 2007-10-18 2009-09-29 Baker Hughes Incorporated Downhole tubular sealing system
US11047413B2 (en) 2016-04-27 2021-06-29 Hydril Company Threaded and coupled tubular goods connection

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS639794A (ja) * 1986-06-27 1988-01-16 日本鋼管株式会社 大径ケ−シング用ネジ継手
JPH07150553A (ja) * 1993-11-30 1995-06-13 Nkk Corp 鋼管抗の継手構造

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB899742A (en) * 1960-02-15 1962-06-27 United States Steel Corp Screw-threaded tube or pipe joints
CA2163282C (en) * 1994-11-22 2002-08-13 Miyuki Yamamoto Threaded joint for oil well pipes
AU6815798A (en) * 1997-03-24 1998-10-20 C-Fer Technologies Inc. Rotary drive shaft for downhole pump

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS639794A (ja) * 1986-06-27 1988-01-16 日本鋼管株式会社 大径ケ−シング用ネジ継手
JPH07150553A (ja) * 1993-11-30 1995-06-13 Nkk Corp 鋼管抗の継手構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1243829A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003006867A1 (fr) * 2001-07-13 2003-01-23 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Joint pour filetage
US6957834B2 (en) 2001-07-13 2005-10-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Threaded joint for pipes
JP2010537135A (ja) * 2007-08-24 2010-12-02 テナリス・コネクシヨン・リミテツド ねじ込み継手の耐疲労特性を改善する方法
JP2010537134A (ja) * 2007-08-24 2010-12-02 テナリス・コネクシヨン・リミテツド 半径方向の大荷重及び差別的に処理された表面を有するねじ継手

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