WO2024019019A1 - 油井用金属管 - Google Patents

Abstract

本開示による油井用金属管は、樹脂被膜のせん断強度に優れる。本開示による油井用金属管は、ピン接触表面（４００）及びボックス接触表面（５００）の少なくとも一方の最上層として形成される樹脂被膜（１００）を備える。樹脂被膜（１００）は、基材樹脂：合計で４０．０～９９．４質量％、ナイロン：０．１～２０．０質量％、ＴｉＯ_２：０．５～３０．０質量％、含水珪酸マグネシウム：０～４９．４質量％、ワックス：０～１０．０質量％、フッ素系添加剤：０～３０．０質量％、黒鉛：０～１０．０質量％、防錆顔料：０～３０．０質量％、着色顔料：０～１０．０質量％、及び、カップリング剤：０～１０．０質量％を含有し、樹脂被膜（１００）中の、ＴｉＯ_２、含水珪酸マグネシウム及びナイロンの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下である。

Description

油井用金属管

　本開示は、金属管に関し、さらに詳しくは油井用金属管に関する。

　油井やガス井（以下、油井及びガス井を総称して、単に「油井」という）には、油井用金属管が使用される。油井用金属管は、ねじ継手（ピン又はボックス）を有する。油井採掘地において、油井の深さに応じて、複数の油井用金属管を連結して、油井管連結体を形成する。油井管連結体は例えば、ケーシング及びチュービングである。油井管連結体は、油井用金属管同士をねじ締めにより連結することによって形成される。また、油井管連結体に対して検査を実施する場合がある。検査を実施する場合、油井管連結体は、引き上げられ、ねじ戻しされる。そして、ねじ戻しにより油井管連結体から油井用金属管が取り外され、検査される。検査後、油井用金属管同士が再びねじ締めされ、油井用金属管は油井管連結体の一部として再度利用される。

　油井用金属管は、ピン及びボックスを備える。ピンは、油井用金属管の端部の外周面に、雄ねじ部を含むピン接触表面を有する。ボックスは、油井用金属管の端部の内周面に、雌ねじ部を含むボックス接触表面を有する。本明細書において、雄ねじ部と雌ねじ部とを総称して、「ねじ部」ともいう。なお、ピン接触表面はさらに、ピンシール面とピンショルダ面とを含む、ピンねじ無し金属接触部を含む場合がある。同様に、ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面とボックスショルダ面とを含む、ボックスねじ無し金属接触部を含む場合がある。

　油井用金属管のピン接触表面及びボックス接触表面は、ねじ締め及びねじ戻し時に強い摩擦を繰り返し受ける。そのため、ピン接触表面及びボックス接触表面は、ねじ締め及びねじ戻しを繰り返した時に、ゴーリング（修復不可能な焼付き）が発生しやすい。したがって、油井用金属管には、摩擦に対する十分な耐久性、すなわち、優れた耐焼付き性が要求される。

　従来、油井用金属管の耐焼付き性を向上するために、ドープと呼ばれる重金属粉入りのコンパウンドグリスが使用されてきた。ピン接触表面及び／又はボックス接触表面にコンパウンドグリスを塗布することで、油井用金属管の耐焼付き性を改善できる。しかしながら、コンパウンドグリスに含まれるＰｂ、Ｚｎ及びＣｕ等の重金属粉は、環境に影響を与える可能性がある。このため、コンパウンドグリスを使用しなくても、耐焼付き性に優れる油井用金属管の開発が望まれている。

　油井用金属管の耐焼付き性を高める技術が、例えば、特開２００３－０２１２７８号公報（特許文献１）、及び、国際公開第２００６／１０４２５１号（特許文献２）に提案されている。

　特許文献１に開示された油井用金属管は、ねじ継手を有し、ねじ部とねじ無し金属接触部とを含む接触表面をそれぞれ有するピン及びボックスから構成される。さらに、ピン及びボックスの少なくとも一方の接触表面に、固体潤滑剤と結合剤とからなる固体潤滑被膜を有する。固体潤滑被膜の厚み方向断面において、固体潤滑剤の等面積相当径１５～６０μｍの二次粒子が占める面積率が５～９０％である。この油井用金属管によれば、コンパウンドグリスを塗布せずに、耐焼付き性及び気密性を安定して確保することができる、と特許文献１には開示されている。

　特許文献２に開示された油井用金属管は、ねじ継手を有し、ねじ部とねじ無し金属接触部とを有する接触表面をそれぞれ備えたピンとボックスとから構成される。さらに、ピンとボックスの少なくとも一方の部材の接触表面が、粘稠液体又は半固体の潤滑被膜と、その上に形成された乾燥固体被膜とを有する。この油井用金属管によれば、コンパウンドグリスを使用することなく、錆の発生を抑制し、かつ優れた耐焼付き性及び気密性を示す、と特許文献２には開示されている。

特開２００３－０２１２７８号公報 国際公開第２００６／１０４２５１号

　ところで、石油及び天然ガスの掘削では、通常、垂直に掘削する垂直抗井や、垂直に対して傾斜方向に掘削する傾斜抗井が採用される。一方、石油及び天然ガスの掘削方法の一つに、水平掘削がある。水平掘削とは、垂直に掘り進めた油井を徐々に水平方向に曲げ、最終的に石油及び天然ガスの貯蔵層に沿って水平に掘削する方法である。通常の垂直抗井及び傾斜抗井に比べ、水平抗井の方が石油及び天然ガスの貯蔵層と多く接触でき、単位抗井当たりの石油及び天然ガス生産量が高まる。近年、石油及び天然ガスの掘削において、水平掘削の使用が増えている。したがって、水平掘削が想定された油井管連結体に使用可能な油井用金属管が求められてきている。

　水平掘削では、掘削方向が垂直から水平に変化する際に、油井管連結体が屈曲する。水平掘削の屈曲部分では、油井管連結体を管周方向に回転させながら掘削を進め、狙いの石油及び天然ガスの貯蔵層に到達させる。そのため、油井管連結体の特に屈曲部分においては、油井管連結体の屈曲及び管周方向への回転に伴って、油井用金属管にねじりが加わる。高い負荷でねじりが加われば、油井用金属管が緩みやすい。掘削方向が垂直の場合、油井用金属管には、主に油井用金属管の管周方向のねじりが加わる。しかしながら、水平掘削の場合、油井用金属管には、油井用金属管の管周方向のねじりに加えて、油井用金属管の屈曲によるねじりが加わる。したがって、垂直方向の掘削に比べて、水平掘削では、油井用金属管にさらに過剰なねじりが加わる。そのため、油井用金属管がさらに緩みやすい。

　油井用金属管を従来よりもさらに高いトルクで締結できれば、水平掘削の際の油井管連結体の屈曲部においても、油井用金属管が緩みにくくなる。そのため、水平掘削に使用される場合、従来よりもさらに高いトルクで締結可能な油井用金属管が求められる。

　本開示の目的は、樹脂被膜のせん断強度を高めた油井用金属管を提供することである。

　本開示の油井用金属管は、
　第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
　前記管本体は、
　前記第１端部に形成されているピンと、
　前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
　前記ピンは、
　雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
　前記ボックスは、
　雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
　前記油井用金属管はさらに、
　前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の最上層として形成される樹脂被膜を備え、
　前記樹脂被膜は、
　エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上の基材樹脂：合計で４０．０～９９．４質量％、
　ナイロン：０．１～２０．０質量％、
　ＴｉＯ_２：０．５～３０．０質量％、
　含水珪酸マグネシウム：０～４９．４質量％、
　ワックス：０～１０．０質量％、
　フッ素系添加剤：０～３０．０質量％、
　黒鉛：０～１０．０質量％、
　防錆顔料：０～３０．０質量％、
　着色顔料：０～１０．０質量％、及び、
　カップリング剤：０～１０．０質量％を含有し、
　前記樹脂被膜中の、前記ナイロン、前記ＴｉＯ_２及び前記含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、前記ワックス、前記フッ素系添加剤及び前記黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下である。

　本開示の油井用金属管は、樹脂被膜のせん断強度に優れる。

図１は、ねじ締め時における油井用金属管の模式図である。 図２は、ねじ締め時の樹脂被膜近傍における、油井用金属管の管軸方向に垂直な断面図である。 図３は、樹脂被膜のせん断強度と、イールドトルクとの関係を示す図である。 図４は、樹脂被膜中のせん断材料比と、樹脂被膜のせん断強度との関係を示す図である。 図５は、本実施形態によるＴ＆Ｃ型（Ｔｈｒｅａｄｅｄ　ａｎｄ　Ｃｏｕｐｌｅｄ）の油井用金属管の一例を示す構成図である。 図６は、図５に示す油井用金属管のカップリングの管軸方向に平行な断面（縦断面）を示す一部断面図である。 図７は、図６に示す油井用金属管のうちのピン近傍部分の、油井用金属管の管軸方向に平行な断面図である。 図８は、図６に示す油井用金属管のうちのボックス近傍部分の、油井用金属管の管軸方向に平行な断面図である。 図９は、ピンが雄ねじ部を含み、ピンシール面及びピンショルダ面を含んでおらず、かつ、ボックスが雌ねじ部を含み、ボックスシール面及びボックスショルダ面を含んでいない油井用金属管の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態によるインテグラル型の油井用金属管の構成図である。 図１１は、図７に示すピン接触表面の拡大図である。 図１２は、図８に示すボックス接触表面の拡大図である。

　以下、図面を参照して、本実施形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

　本発明者らは、水平掘削に使用される油井管連結体に適用可能な、従来よりもさらに高いトルクで締結可能な油井用金属管について検討を行った。その結果、以下の知見を得た。

　上述のとおり、油井用金属管同士をねじ締めによって連結することで、油井管連結体が形成される。油井用金属管同士をねじ締めすると、回転数に応じてトルクが上昇する。特にねじ締めの最終段階では、トルクは急激に上昇していく。一方、ねじ締め時のトルクが高くなりすぎれば、油井用金属管が降伏する場合がある。本明細書において、ねじ締めした際に油井用金属管が降伏するときのトルクを、「イールドトルク」ともいう。イールドトルクが高いほど、油井用金属管が締結可能なトルクは高くなる。つまり、イールドトルクは、油井用金属管を高いトルクで締結できるか否かの指標として用いることができる。

　これまでに、油井用金属管の締結トルクを高める手段として、油井用金属管に形成された樹脂被膜の摩擦係数を高める方法が提案されている。油井用金属管同士をねじ締めする際、摩擦係数の高い樹脂被膜同士が接触及び摺動すれば、ねじ締めのトルクが高まると予想される。そのため、樹脂被膜の摩擦係数を高めることで、イールドトルクを高められる可能性がある。そこで本発明者らは、固体粉末である含水珪酸マグネシウム及び／又はＴｉＯ_２を樹脂被膜に含有させて、樹脂被膜の摩擦係数を調整し、摩擦係数とイールドトルクとの関係を調査した。しかしながら、本発明者らの予想に反して、摩擦係数とイールドトルクとの相関関係は弱いことが明らかになった。本発明者らの調査の結果、単に樹脂被膜の摩擦係数を高めるだけでは、イールドトルクを効果的に高められないことが明らかになった。

　そこで本発明者らは、高いトルクで締結可能な油井用金属管について、さらに検討を行った。まず、本発明者らは、ねじ締めの最終段階における樹脂被膜の挙動に着目した。ねじ締めの最終段階では、樹脂被膜同士が高い面圧で接触し、油井用金属管の管周方向に摺動する。

　図１は、ねじ締め時における油井用金属管の模式図である。図１を参照して、ねじ締めは、例えば次の方法で行われる。油井用金属管１ａを固定する。固定された油井用金属管１ａのボックス５０に、油井用金属管１ｂのピン４０を挿入する。挿入された油井用金属管１ｂを、油井用金属管１ｂの管周方向に回転する。

　図２は、ねじ締め時の樹脂被膜近傍における、油井用金属管の管軸方向に垂直な断面図である。油井用金属管１ａが固定され、油井用金属管１ｂを管周方向に回転しながらねじ締めする場合を想定する。ここで、樹脂被膜１００ａの樹脂被膜１００ｂ側の面を、表面という。樹脂被膜１００ａの油井用金属管１ａ側の面を、裏面という。図２を参照して、ねじ締めするために、油井用金属管１ｂを管周方向に回転させれば、油井用金属管１ｂ上に形成された樹脂被膜１００ｂには、油井用金属管１ｂの回転方向と同じ方向の推進力Ｆ１が生じる。ねじ締めの最終段階では、樹脂被膜１００ａと樹脂被膜１００ｂとを、油井用金属管１ａ及び１ｂの径方向に押し付ける面圧が高い。高面圧下でねじ締めすれば、樹脂被膜１００ａは樹脂被膜１００ｂに強く押し付けられた状態で摺動する。そのため、樹脂被膜１００ａにおいても、油井用金属管１ｂの回転方向と同じ方向の推進力Ｆ１が生じる。樹脂被膜１００ａは、油井用金属管１ａの表面上に固定されているため、樹脂被膜１００ａの裏面では、Ｆ１と逆方向の力Ｆ２が生じる。つまり、ねじ締めの最終段階において、樹脂被膜１００ａの表面と裏面とには、油井用金属管１の管周方向において逆方向の力が負荷される。これは、樹脂被膜１００ｂについても同様であり、ねじ締めの最終段階において、樹脂被膜１００ｂの表面と裏面とには、油井用金属管１の管周方向において、逆方向の力が負荷される。

　物体内の平行な２面に、大きさが等しく、反対の向きに作用する力をせん断力という。樹脂被膜１００のせん断強度が高ければ、ねじ締めによって樹脂被膜１００の表面と裏面との間の滑りが発生しても、変形や損傷が生じにくくなると共に、摺動抵抗が大きくなると考えられる。低トルク下で樹脂被膜１００が変形及び損傷すれば、トルクが低いまま油井用金属管１の回転数が高まる。この場合、イールドトルクを高められない。一方、ねじ締め時に、樹脂被膜１００の変形や損傷が抑制され、かつ、摺動抵抗が高ければ、ねじ締めの最終段階まで、樹脂被膜１００をねじ締め前に近い形状で保持することができ、さらに、トルクを高めることができると考えられる。この場合、油井用金属管１の回転数に対して高いトルクを得ることができると考えられる。つまり、樹脂被膜１００のせん断強度を高めることによって、イールドトルクが高まると考えられる。

　本発明者らは、樹脂被膜のせん断強度と、油井用金属管のイールドトルクとの関係を詳細に調査した。図３は、樹脂被膜のせん断強度と、イールドトルクとの関係を示す図である。図３の横軸は、樹脂被膜のせん断強度（ＭＰａ）を示す。図３の縦軸は、樹脂被膜を形成した油井用金属管をねじ締めした場合のイールドトルク（ｆｔ．ｌｂｓ）を示す。

　図３を参照して、樹脂被膜のせん断強度とイールドトルクとの相関係数Ｒ^２は０．８７４であった。この結果から、樹脂被膜のせん断強度とイールドトルクとの間には、強い正の相関が認められる。つまり、本発明者らの詳細な検討の結果、樹脂被膜のせん断強度を高めれば、油井用金属管のイールドトルクを効果的に高められることが明らかになった。

　本発明者らは、樹脂被膜１００のせん断強度を高める手段を検討した。本発明者らは、樹脂被膜１００中の水素結合や静電相互作用に着目した。以降、水素結合及び静電相互作用を引力相互作用と呼称する。樹脂被膜１００中の引力相互作用が多い場合、樹脂被膜１００を変形及び損傷させるためには、より多くの引力相互作用を切断する必要がある。本発明者らは、樹脂被膜１００中の引力相互作用を増やすことによって、樹脂被膜１００のせん断強度が高められると考えた。

　本発明者らは、樹脂被膜１００中の引力相互作用を増やす手段について検討を行った。その結果、樹脂被膜１００中にナイロンを含有させれば、樹脂被膜１００中の引力相互作用が増える可能性があることを見出した。

　ナイロンは、アミド結合（ＣＯＮＨ）と炭化水素（ＣＨ_２）とを含む単位が繰り返される構造を有するポリマーの総称である。アミド結合に含まれる水素（Ｈ）は、他の元素と水素結合する。したがって、アミド結合に含まれる水素と水素結合する官能基を有する基材樹脂と、ナイロンとを含有する樹脂被膜１００であれば、水素結合が増え、引力相互作用が増加すると考えられる。本発明者らは検討を行い、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上の基材樹脂を合計で４０．０～９９．４質量％、及び、ナイロンを０．１～２０．０質量％含有する樹脂被膜１００であれば、樹脂被膜１００の引力相互作用を増加できると考えた。

　しかしながら、上述の組成を有する樹脂被膜１００では、必ずしも樹脂被膜１００のせん断強度を高めることができなかった。そこで本発明者らは、樹脂被膜１００の組成についてさらに詳細に検討した。その結果、上述の組成を有し、さらに、ＴｉＯ_２、含水珪酸マグネシウム及びナイロンの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下であれば、樹脂被膜１００のせん断強度が高まることを見出した。

　ＴｉＯ_２、含水珪酸マグネシウム及びナイロンの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比を、「せん断材料比」と定義する。図４は、樹脂被膜１００中のせん断材料比と、樹脂被膜１００のせん断強度との関係を示す図である。図４は、後述する実施例の結果の一部の抜粋である。図４の横軸は、せん断材料比を示す。図４の縦軸は、樹脂被膜１００のせん断強度（ＭＰａ）を示す。図４を参照して、せん断材料比が５．００以下であれば、樹脂被膜１００のせん断強度が５８．０ＭＰａ以上になる。

　ワックス、フッ素系添加剤、及び、黒鉛は、樹脂被膜１００の摩擦係数を低下させる目的で添加される。しかしながら、ワックス、フッ素系添加剤、及び、黒鉛は基本的に、アミド結合内の水素と水素結合する官能基を持たない。そのため、引力相互作用の増加によるせん断力増加に寄与しないと考えられる。ナイロンに対する、ワックス、フッ素系添加剤、及び、黒鉛の含有量が多すぎれば、引力相互作用が十分に増加せず、樹脂被膜１００のせん断強度を高められないと考えられる。ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムは、それ自体が高いせん断強度を有すると考えられる。そのため、ナイロン、ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムの含有量が多ければ、樹脂被膜１００のせん断強度が高まると考えられる。

　以上より、従来の知見とは異なり、単に樹脂被膜の摩擦係数を高めるだけでは、イールドトルクを効果的に高めることはできず、樹脂被膜のせん断強度を高めることにより初めて、イールドトルクを効果的に高められることが明らかになった。さらに、樹脂被膜中の各成分を、上述のとおり調整することで初めて、樹脂被膜のせん断強度を高められることが明らかになった。樹脂被膜のせん断強度を高めてイールドトルクを高めることで、水平掘削にも使用可能な油井用金属管が得られる。本開示の油井用金属管は上記知見に基づいて完成したものであり、以下の構成を有する。

　［１］
　油井用金属管であって、
　第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
　前記管本体は、
　前記第１端部に形成されているピンと、
　前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
　前記ピンは、
　雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
　前記ボックスは、
　雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
　前記油井用金属管はさらに、
　前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の最上層として形成される樹脂被膜を備え、
　前記樹脂被膜は、
　エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上の基材樹脂：合計で４０．０～９９．４質量％、
　ナイロン：０．１～２０．０質量％、
　ＴｉＯ_２：０．５～３０．０質量％、
　含水珪酸マグネシウム：０～４９．４質量％、
　ワックス：０～１０．０質量％、
　フッ素系添加剤：０～３０．０質量％、
　黒鉛：０～１０．０質量％、
　防錆顔料：０～３０．０質量％、
　着色顔料：０～１０．０質量％、及び、
　カップリング剤：０～１０．０質量％を含有し、
　前記樹脂被膜中の、前記ナイロン、前記ＴｉＯ_２及び前記含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、前記ワックス、前記フッ素系添加剤及び前記黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下である、
　油井用金属管。

　［２］
　［１］に記載の油井用金属管であって、
　前記基材樹脂の質量％での合計含有量に対する、前記ナイロンの質量％での含有量の比が、０．３０以下である、
　油井用金属管。

　［３］
　［１］又は［２］に記載の油井用金属管であって、
　前記ピン接触表面はさらに、ピンシール面及びピンショルダ面を含み、
　前記ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面及びボックスショルダ面を含む、
　油井用金属管。

　以下、本実施形態による油井用金属管について詳述する。

　［油井用金属管の構成］
　初めに、本実施形態の油井用金属管の構成について説明する。油井用金属管は、周知の構成を有する。油井用金属管は、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管と、インテグラル型の油井用金属管とがある。以下、各型の油井用金属管について詳述する。

　［油井用金属管１がＴ＆Ｃ型である場合］
　図５は、本実施形態による油井用金属管１の一例を示す構成図である。図５は、いわゆるＴ＆Ｃ型の油井用金属管１の構成図である。図５を参照して、油井用金属管１は、管本体１０を備える。

　管本体１０は、管軸方向に延びている。管本体１０の管軸方向に垂直な断面は円形状である。管本体１０は、第１端部１０Ａと、第２端部１０Ｂとを含む。第１端部１０Ａは、第２端部１０Ｂの反対側の端部である。図５に示すＴ＆Ｃ型の油井用金属管１では、管本体１０は、ピン管体１１と、カップリング１２とを備える。カップリング１２は、ピン管体１１の一端に取り付けられている。より具体的には、カップリング１２は、ピン管体１１の一端にねじにより締結されている。

　図６は、図５に示す油井用金属管１のカップリング１２の管軸方向に平行な断面（縦断面）を示す一部断面図である。図５及び図６を参照して、管本体１０は、ピン４０と、ボックス５０とを含む。ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａに形成されている。ピン４０は、締結時において、他の油井用金属管１（図示せず）のボックス５０に挿入されて、他の油井用金属管１のボックス５０とねじにより締結される。

　ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂに形成されている。締結時において、ボックス５０には、他の油井用金属管１のピン４０が挿入されて、他の油井用金属管１のピン４０とねじにより締結される。

　［ピン４０の構成について］
　図７は、図６に示す油井用金属管１のうちのピン４０近傍部分の、油井用金属管１の管軸方向に平行な断面図である。図７中の破線部分は、他の油井用金属管１と締結する場合の、他の油井用金属管１のボックス５０の構成を示す。図７を参照して、ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａの外周面に、ピン接触表面４００を備える。ピン接触表面４００は、他の油井用金属管１との締結時において、他の油井用金属管１のボックス５０にねじ込まれ、ボックス５０のボックス接触表面５００（後述）と接触する。

　ピン接触表面４００は、第１端部１０Ａの外周面に形成された雄ねじ部４１を少なくとも含む。ピン接触表面４００はさらに、ピンシール面４２と、ピンショルダ面４３とを含んでもよい。図７では、ピンショルダ面４３は第１端部１０Ａの先端面に配置され、ピンシール面４２は、第１端部１０Ａの外周面のうち、雄ねじ部４１よりも第１端部１０Ａの先端側に配置されている。つまり、ピンシール面４２は、雄ねじ部４１とピンショルダ面４３との間に配置されている。ピンシール面４２はテーパ状に設けられている。具体的には、ピンシール面４２では、第１端部１０Ａの長手方向（管軸方向）において、雄ねじ部４１からピンショルダ面４３に向かうにしたがって、外径が徐々に小さくなっている。

　他の油井用金属管１との締結時において、ピンシール面４２は、他の油井用金属管１のボックス５０のボックスシール面５２（後述）と接触する。より具体的には、締結時において、ピン４０が他の油井用金属管１のボックス５０に挿入されることにより、ピンシール面４２がボックスシール面５２と接触する。そして、ピン４０が他の油井用金属管１のボックス５０にさらにねじ込まれることにより、ピンシール面４２は、ボックスシール面５２と密着する。これにより、締結時において、ピンシール面４２は、ボックスシール面５２と密着してメタル－メタル接触に基づくシールを形成する。そのため、互いに締結された油井用金属管１において、気密性を高めることができる。

　図７では、ピンショルダ面４３は、第１端部１０Ａの先端面に配置されている。つまり、図７に示すピン４０では、管本体１０の中央から第１端部１０Ａに向かって順に、雄ねじ部４１、ピンシール面４２、ピンショルダ面４３の順に配置されている。他の油井用金属管１との締結時において、ピンショルダ面４３は、他の油井用金属管１のボックス５０のボックスショルダ面５３（後述）と対向し、接触する。より具体的には、締結時において、ピン４０が他の油井用金属管１のボックス５０に挿入されることにより、ピンショルダ面４３がボックスショルダ面５３と接触する。これにより、締結時において、高いトルクを得ることができる。また、ピン４０とボックス５０との締結状態での位置関係を安定させることができる。

　なお、ピン４０のピン接触表面４００は、少なくとも雄ねじ部４１を含んでいる。つまり、ピン接触表面４００は、雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含んでいなくてもよい。ピン接触表面４００は、雄ねじ部４１とピンショルダ面４３とを含み、ピンシール面４２を含んでいなくてもよい。ピン接触表面４００は、雄ねじ部４１とピンシール面４２とを含み、ピンショルダ面４３を含んでいなくてもよい。

　［ボックス５０の構成について］
　図８は、図６に示す油井用金属管１のうちのボックス５０近傍部分の、油井用金属管１の管軸方向に平行な断面図である。図８中の破線部分は、他の油井用金属管１と締結する場合の、他の油井用金属管１のピン４０の構成を示す。図８を参照して、ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂの内周面に、ボックス接触表面５００を備える。ボックス接触表面５００は、他の油井用金属管１との締結時において、他の油井用金属管１のピン４０がねじ込まれ、ピン４０のピン接触表面４００と接触する。

　ボックス接触表面５００は、第２端部１０Ｂの内周面に形成された雌ねじ部５１を少なくとも含む。締結時において、雌ねじ部５１は、他の油井用金属管１のピン４０の雄ねじ部４１と噛み合う。

　ボックス接触表面５００はさらに、ボックスシール面５２と、ボックスショルダ面５３とを含んでもよい。図８では、ボックスシール面５２は、第２端部１０Ｂの内周面のうち、雌ねじ部５１よりも管本体１０側に配置されている。つまり、ボックスシール面５２は、雌ねじ部５１とボックスショルダ面５３との間に配置されている。ボックスシール面５２はテーパ状に設けられている。具体的には、ボックスシール面５２では、第２端部１０Ｂの長手方向（管軸方向）において、雌ねじ部５１からボックスショルダ面５３に向かうにしたがって、内径が徐々に小さくなっている。

　他の油井用金属管１との締結時において、ボックスシール面５２は、他の油井用金属管１のピン４０のピンシール面４２と接触する。より具体的には、締結時において、ボックス５０に他の油井用金属管１のピン４０がねじ込まれることにより、ボックスシール面５２がピンシール面４２と接触し、さらにねじ込まれることにより、ボックスシール面５２がピンシール面４２と密着する。これにより、締結時において、ボックスシール面５２は、ピンシール面４２と密着してメタル－メタル接触に基づくシールを形成する。そのため、互いに締結された油井用金属管１において、気密性を高めることができる。

　ボックスショルダ面５３は、ボックスシール面５２よりも管本体１０側に配置されている。つまり、ボックス５０では、管本体１０の中央から第２端部１０Ｂの先端に向かって順に、ボックスショルダ面５３、ボックスシール面５２、雌ねじ部５１、の順に配置されている。他の油井用金属管１との締結時において、ボックスショルダ面５３は、他の油井用金属管１のピン４０のピンショルダ面４３と対向し、接触する。より具体的には、締結時において、ボックス５０に他の油井用金属管１のピン４０が挿入されることにより、ボックスショルダ面５３がピンショルダ面４３と接触する。これにより、締結時において、高いトルクを得ることができる。また、ピン４０とボックス５０との締結状態での位置関係を安定させることができる。

　ボックス接触表面５００は、少なくとも雌ねじ部５１を含む。締結時において、ボックス５０のボックス接触表面５００の雌ねじ部５１は、ピン４０のピン接触表面４００の雄ねじ部４１に対応し、雄ねじ部４１と接触する。ボックスシール面５２は、ピンシール面４２と対応し、ピンシール面４２と接触する。ボックスショルダ面５３は、ピンショルダ面４３と対応し、ピンショルダ面４３と接触する。

　ピン接触表面４００が雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含まない場合、ボックス接触表面５００は雌ねじ部５１を含み、ボックスシール面５２及びボックスショルダ面５３を含まない。ピン接触表面４００が雄ねじ部４１とピンショルダ面４３とを含み、ピンシール面４２を含まない場合、ボックス接触表面５００は、雌ねじ部５１とボックスショルダ面５３とを含み、ボックスシール面５２を含まない。ピン接触表面４００が雄ねじ部４１とピンシール面４２とを含み、ピンショルダ面４３を含まない場合、ボックス接触表面５００は、雌ねじ部５１とボックスシール面５２とを含み、ボックスショルダ面５３を含まない。

　ピン接触表面４００は、複数の雄ねじ部４１を含んでもよいし、複数のピンシール面４２を含んでもよいし、複数のピンショルダ面４３を含んでもよい。例えば、ピン４０のピン接触表面４００において、第１端部１０Ａの先端から管本体１０の中央に向かって、ピンショルダ面４３、ピンシール面４２、雄ねじ部４１、ピンシール面４２、ピンショルダ面４３、ピンシール面４２、雄ねじ部４１の順で配置されてもよい。この場合、ボックス５０のボックス接触表面５００において、第２端部１０Ｂの先端から管本体１０の中央に向かって、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、ボックスショルダ面５３、ボックスシール面５２、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、ボックスショルダ面５３の順に配置される。

　図７及び図８では、ピン４０が、雄ねじ部４１、ピンシール面４２、及び、ピンショルダ面４３を含み、ボックス５０が、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、及び、ボックスショルダ面５３を含む、いわゆる、プレミアムジョイントを図示している。しかしながら、上述のとおり、ピン４０は、雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含んでいなくてもよい。この場合、ボックス５０は、雌ねじ部５１を含み、ボックスシール面５２及びボックスショルダ面５３を含んでいない。図９は、ピン４０が雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含んでおらず、かつ、ボックス５０が雌ねじ部５１を含み、ボックスシール面５２及びボックスショルダ面５３を含んでいない油井用金属管１の一例を示す図である。

　［油井用金属管１がインテグラル型である場合］
　図５、図６及び図９に示す油井用金属管１は、管本体１０が、ピン管体１１とカップリング１２とを含む、いわゆる、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１である。しかしながら、本実施形態の油井用金属管１は、Ｔ＆Ｃ型ではなく、インテグラル型であってもよい。

　図１０は、本実施形態によるインテグラル型の油井用金属管１の構成図である。図１０を参照して、インテグラル型の油井用金属管１は、管本体１０を備える。管本体１０は、第１端部１０Ａと、第２端部１０Ｂとを含む。第１端部１０Ａは、第２端部１０Ｂと反対側に配置されている。上述のとおり、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１では、管本体１０は、ピン管体１１と、カップリング１２とを備える。つまり、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１では、管本体１０は、２つの別個の部材（ピン管体１１及びカップリング１２）を締結して構成されている。これに対して、インテグラル型の油井用金属管１では、管本体１０は一体的に形成されている。

　ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａに形成されている。締結時において、ピン４０は、他のインテグラル型の油井用金属管１のボックス５０に挿入されてねじ込まれ、他のインテグラル型の油井用金属管１のボックス５０と締結される。ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂに形成されている。締結時において、ボックス５０には、他のインテグラル型の油井用金属管１のピン４０が挿入されてねじ込まれ、他のインテグラル型の油井用金属管１のピン４０と締結される。

　インテグラル型の油井用金属管１のピン４０の構成は、図７に示すＴ＆Ｃ型の油井用金属管１のピン４０の構成と同じである。同様に、インテグラル型の油井用金属管１のボックス５０の構成は、図８に示すＴ＆Ｃ型の油井用金属管１のボックス５０の構成と同じである。なお、図７及び図８では、ピン４０において、第１端部１０Ａの先端から管本体１０の中央に向かって、ピンショルダ面４３、ピンシール面４２、雄ねじ部４１の順で配置されている。そのため、ボックス５０において、第２端部１０Ｂの先端から管本体１０の中央に向かって、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、ボックスショルダ面５３の順に配置されている。しかしながら、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１のピン４０のピン接触表面４００と同様に、インテグラル型の油井用金属管１のピン４０のピン接触表面４００は、少なくとも雄ねじ部４１を含んでいればよい。また、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１のボックス５０のボックス接触表面５００と同様に、インテグラル型の油井用金属管１のボックス５０のボックス接触表面５００は、少なくとも雌ねじ部５１を含んでいればよい。

　本実施形態の油井用金属管１は、Ｔ＆Ｃ型であってもよいし、インテグラル型であってもよい。

　［樹脂被膜１００］
　本実施形態の油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の最上層として形成される樹脂被膜１００を備える。図１１は、図７に示すピン接触表面４００の拡大図である。図１２は、図８に示すボックス接触表面５００の拡大図である。図１１及び図１２に示すように、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の両方の上に、最上層として樹脂被膜１００を備えてもよい。しかしながら、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００の一方の上のみに、最上層として樹脂被膜１００を備えてもよい。例えば、図１１に示すように、ピン接触表面４００上に樹脂被膜１００を備える場合、ボックス接触表面５００上には、樹脂被膜１００を備えなくてもよい。また、図１２に示すように、ボックス接触表面５００上に樹脂被膜１００を備える場合、ピン接触表面４００上には、樹脂被膜１００を備えなくてもよい。言い換えると、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００上及び／又はボックス接触表面５００上に、最上層として樹脂被膜１００を備える。

　［樹脂被膜１００の組成］
　樹脂被膜１００は、以下の組成を有する。

　基材樹脂：合計で４０．０～９９．４質量％
　基材樹脂は、樹脂被膜１００の基材である。基材樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上である。これらの基材樹脂は、適度な硬度を有し、さらに、内部に、ナイロン中の水素（Ｈ）と水素結合する官能基を多く含む。そのため、これらの基材樹脂は、樹脂被膜１００中の引力相互作用を増加して、樹脂被膜１００のせん断強度を高める。基材樹脂の合計含有量が４０．０質量％未満では、樹脂被膜１００の硬度が低下し、さらに、樹脂被膜１００のせん断強度を高められない。一方、基材樹脂の含有量が９９．４質量％を超えれば、ナイロン及びＴｉＯ_２を含む他の成分を十分量含有できないため、油井用金属管１の耐焼付き性及びイールドトルクが低下する可能性がある。したがって、基材樹脂の合計含有量は、４０．０～９９．４質量％である。基材樹脂の合計含有量とは、基材樹脂が複数種類含まれる場合は、全ての基材樹脂の合計含有量である。
　基材樹脂の合計含有量の好ましい下限は４２．０質量％であり、さらに好ましくは５０．０質量％であり、さらに好ましくは５５．０質量％であり、さらに好ましくは６０．０質量％であり、さらに好ましくは６５．０質量％であり、さらに好ましくは７０．０質量％である。
　基材樹脂の合計含有量の好ましい上限は９５．０質量％であり、さらに好ましくは９０．０質量％であり、さらに好ましくは８８．０質量％であり、さらに好ましくは８７．０質量％である。

　ナイロン：０．１～２０．０質量％
　ナイロンは、その内部の水素（Ｈ）と基材樹脂中の官能基との水素結合形成に寄与し、樹脂被膜１００のせん断強度を高めると考えられる。ナイロンの含有量が０．１質量％未満では、上記効果が得られない。一方、ナイロンの含有量が２０．０質量％を超えれば、他の成分の含有量を十分に確保できない。この場合、樹脂被膜１００の形成不良や、樹脂被膜１００の耐焼付き性及びイールドトルクの低下が生じる可能性がある。したがって、ナイロンの含有量は０．１～２０．０質量％である。
　ナイロンの含有量の好ましい下限は０．３質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％であり、さらに好ましくは０．８質量％であり、さらに好ましくは１．０質量％であり、さらに好ましくは２．０質量％であり、さらに好ましくは２．５質量％であり、さらに好ましくは３．０質量％であり、さらに好ましくは４．０質量％であり、さらに好ましくは５．０質量％である。ナイロンの含有量の好ましい上限は１９．０質量％であり、さらに好ましくは１７．０質量％であり、さらに好ましくは１５．０質量％である。

　ＴｉＯ_２：０．５～３０．０質量％
　二酸化チタン（ＴｉＯ_２）は、樹脂被膜１００のせん断強度を高める。ＴｉＯ_２は粉末である。ＴｉＯ_２の表面には、水酸基及びチタンを含む極性基が露出する。そのため、ＴｉＯ_２は、ナイロン中の水素（Ｈ）や、基材樹脂中の官能基と水素結合を形成しやすい。ＴｉＯ_２がナイロン及び基材樹脂内で水素結合を形成することによって、樹脂被膜１００のせん断強度が高まると考えられる。ＴｉＯ_２含有量が０．５質量％未満では、上記効果が得られない。一方、ＴｉＯ_２の含有量が３０．０質量％を超えれば、アブレシブ摩耗を促進し、油井用金属管１の耐焼付き性が低下する可能性がある。したがって、ＴｉＯ_２の含有量は０．５～３０．０質量％である。
　ＴｉＯ_２の含有量の好ましい下限は０．７質量％であり、さらに好ましくは１．０質量％であり、さらに好ましくは１．２質量％である。ＴｉＯ_２の含有量の好ましい上限は２８．０質量％であり、さらに好ましくは２６．０質量％であり、さらに好ましくは２５．０質量％であり、さらに好ましくは２３．０質量％であり、さらに好ましくは２１．０質量％である。

　含水珪酸マグネシウム：０～４９．４質量％
　含水珪酸マグネシウムは、任意成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、含水珪酸マグネシウムの含有量は０質量％であってもよい。含水珪酸マグネシウムは粉末である。含有される場合、つまり、含水珪酸マグネシウムの含有量が０質量％超である場合、含水珪酸マグネシウムは、樹脂被膜１００のせん断強度をさらに高める。含水珪酸マグネシウムの表面には、水酸基及びマグネシウムを含む極性基が露出する。そのため、含水珪酸マグネシウムは、ナイロン中の水素（Ｈ）や、基材樹脂中の官能基と水素結合や静電相互作用を形成しやすい。含水珪酸マグネシウムがナイロン及び基材樹脂内で水素結合を形成することによって、樹脂被膜１００のせん断強度が高まると考えられる。含水珪酸マグネシウムが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
　一方、含水珪酸マグネシウムの含有量が４９．４質量％を超えれば、樹脂被膜１００が形成不良となる。したがって、含水珪酸マグネシウムの含有量は０～４９．４質量％である。
　含水珪酸マグネシウムの含有量の好ましい下限は０．１質量％であり、さらに好ましくは０．３質量％であり、さらに好ましくは５．０質量％であり、さらに好ましくは７．０質量％であり、さらに好ましくは１０．０質量％である。
　含水珪酸マグネシウムの含有量の好ましい上限は４５．０質量％であり、さらに好ましくは４２．０質量％であり、さらに好ましくは４０．０質量％であり、さらに好ましくは３５．０質量％であり、さらに好ましくは３０．０質量％である。

　ワックス：０～１０．０質量％
　本実施形態の樹脂被膜１００中に含有するワックスの種類は、特に限定されない。ワックスは例えば、動物性ワックス、植物性ワックス、鉱物性ワックス及び合成ワックスからなる群から選択される１種以上である。好ましくは、ワックスは、蜜蝋、鯨蝋（以上、動物性）、木蝋、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス（以上、植物性）、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン（以上、鉱物性）、酸化ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フィッシャー・トロプッシュワックス、アミドワックス、硬化ひまし油（カスターワックス）（以上、合成ワックス）からなる群から選択される１種以上である。
　さらに好ましくは、ワックスは、ポリエチレンワックス及びポリプロピレンワックスからなる群から選択される１種以上である。樹脂被膜１００は、複数の種類のワックスを含有しても良い。複数の種類のワックスを含有する場合、ワックスの含有量は、複数の種類のワックスの合計含有量である。

　ワックスは任意に含有される成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、ワックスの含有量は０質量％であってもよい。含有される場合、つまり、ワックスの含有量が０質量％超である場合、ワックスは、樹脂被膜１００の潤滑性を高める。ワックスが少しでも含有されれば、上記効果はある程度得られる。
　一方、ワックスの含有量が１０．０質量％を超えれば、樹脂被膜１００の硬度が低下し、また、基材割合が低下することで樹脂が脆くなり、ねじ締め及びねじ戻しを繰り返した際に、樹脂被膜１００が剥がれやすくなる。したがって、ワックスの含有量は０～１０．０質量％である。
　ワックスの含有量の好ましい下限は０．１質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％であり、さらに好ましくは０．８質量％であり、さらに好ましくは１．０質量％であり、さらに好ましくは２．０質量％である。
　ワックスの含有量の好ましい上限は９．０質量％であり、さらに好ましくは８．０質量％であり、さらに好ましくは７．５質量％である。

　フッ素系添加剤：０～３０．０質量％
　本明細書において、フッ素を含有する添加剤を総称して、フッ素系添加剤ともいう。フッ素系添加剤は例えば、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる群から選択される１種又は２種である。樹脂被膜１００は、複数の種類のフッ素系添加剤を含有してもよい。複数の種類のフッ素系添加剤を含有する場合、フッ素系添加剤の含有量は、複数の種類のフッ素系添加剤の合計含有量である。

　本実施形態において、フッ素系添加剤は任意に含有される成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、フッ素系添加剤の含有量は０質量％であってもよい。含有される場合、つまり、フッ素系添加剤の含有量が０質量％超である場合、フッ素系添加剤は、樹脂被膜１００の潤滑性を高める。フッ素系添加剤が少しでも含有されれば、上記効果はある程度得られる。
　一方、フッ素系添加剤の含有量が３０．０質量％を超えれば、樹脂被膜１００の硬さが低下し、脆くなる。その結果、ねじ締め及びねじ戻しを繰り返した際に、樹脂被膜１００が剥がれやすくなる。したがって、フッ素系添加剤の含有量は０～３０．０質量％である。
　フッ素系添加剤の含有量の好ましい下限は０．１質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％であり、さらに好ましくは１．０質量％であり、さらに好ましくは２．０質量％であり、さらに好ましくは３．０質量％であり、さらに好ましくは４．５質量％であり、さらに好ましくは５．０質量％であり、さらに好ましくは７．５質量％である。
　フッ素系添加剤の含有量の好ましい上限は２５．０質量％であり、さらに好ましくは２０．０質量％であり、さらに好ましくは１８．０質量％であり、さらに好ましくは１５．０質量％であり、さらに好ましくは１２．５質量％である。

　黒鉛：０～１０．０質量％
　本実施形態において、黒鉛は任意に含有される成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、黒鉛の含有量は０質量％であってもよい。含有される場合、つまり、黒鉛の含有量が０質量％超である場合、黒鉛は、樹脂被膜１００の潤滑性を高める。黒鉛が少しでも含有されれば、上記効果はある程度得られる。
　一方、黒鉛の含有量が１０．０質量％を超えれば、樹脂被膜１００の硬さが低下し、脆くなる。その結果、ねじ締め及びねじ戻しを繰り返した際に、樹脂被膜１００が剥がれやすくなる。したがって、黒鉛の含有量は０～１０．０質量％である。
　黒鉛の含有量の好ましい下限は０．１質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％であり、さらに好ましくは０．８質量％であり、さらに好ましくは１．０質量％であり、さらに好ましくは２．０質量％であり、さらに好ましくは３．０質量％である。
　黒鉛の含有量の好ましい上限は９．０質量％であり、さらに好ましくは８．０質量％であり、さらに好ましくは７．０質量％であり、さらに好ましくは６．０質量％である。

　防錆顔料：０～３０．０質量％
　本実施形態において、防錆顔料は、樹脂被膜１００の防錆性を高める周知の顔料であれば特に限定されない。防錆顔料は例えば、リン酸亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、亜燐酸アルミニウム、カルボン酸金属石鹸、及び、スルホン酸塩からなる群から選択される１種以上である。樹脂被膜１００は、複数の種類の防錆顔料を含有してもよい。複数の種類の防錆顔料を含有する場合、防錆顔料の含有量とは、複数の種類の防錆顔料の合計含有量を意味する。

　本実施形態において、防錆顔料は任意に含有される成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、防錆顔料の含有量は０質量％であってもよい。含有される場合、つまり、防錆顔料の含有量が０質量％超である場合、防錆顔料は、樹脂被膜１００の防錆性を高める。防錆顔料が少しでも含有されれば、上記効果はある程度得られる。
　一方、防錆顔料の含有量が３０．０質量％を超えれば、樹脂被膜１００が形成不良となる。したがって、防錆顔料の含有量は０～３０．０質量％である。
　防錆顔料の含有量の好ましい下限は１．０質量％であり、さらに好ましくは１．５質量％であり、さらに好ましくは２．０質量％であり、さらに好ましくは３．０質量％であり、さらに好ましくは３．５質量％である。
　防錆顔料の含有量の好ましい上限は２５．０質量％であり、さらに好ましくは２０．０質量％であり、さらに好ましくは１０．０質量％である。

　着色顔料：０～１０．０質量％
　本実施形態において、着色顔料は、樹脂被膜１００を着色できる周知の顔料であれば特に限定されない。着色顔料は例えば、フタロシアニン銅、酸化亜鉛、黄酸化鉄、酸化鉄、及び、水酸化クロムからなる群から選択される１種以上である。樹脂被膜１００は、複数の種類の着色顔料を含有してもよい。複数の種類の着色顔料を含有する場合、着色顔料の含有量は、複数の種類の着色顔料の合計含有量である。

　本実施形態において、着色顔料は任意に含有される成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、着色顔料の含有量は、０質量％であってもよい。含有される場合、つまり、着色顔料の含有量が０質量％超である場合、着色顔料は、樹脂被膜１００を着色する。その結果、樹脂被膜１００の損傷が視認し易くなる。着色顔料が少しでも含有されれば、上記効果はある程度得られる。
　一方、着色顔料の含有量が１０．０質量％を超えれば、樹脂被膜１００が形成不良となる。したがって、着色顔料の含有量は０～１０．０質量％である。
　着色顔料の含有量の好ましい下限は０．１質量％であり、さらに好ましくは０．２質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％であり、さらに好ましくは０．８質量％である。
　着色顔料の含有量の好ましい上限は８．０質量％であり、さらに好ましくは５．０質量％であり、さらに好ましくは３．０質量％であり、さらに好ましくは２．０質量％である。

　カップリング剤：０～１０．０質量％
　本実施形態において、カップリング剤は特に限定されない。カップリング剤は例えば、シランカップリング剤及びチタンカップリング剤からなる群から選択される１種又は２種である。樹脂被膜１００は、複数の種類のカップリング剤を含有してもよい。複数の種類のカップリング剤を含有する場合、カップリング剤の含有量は、複数の種類のカップリング剤の合計含有量である。

　本実施形態において、カップリング剤は任意に含有される成分であり、含有されなくてもよい。すなわち、カップリング剤の含有量は、０質量％であってもよい。含有される場合、つまり、カップリング剤の含有量が０質量％超である場合、カップリング剤は、樹脂被膜１００の密着性を高める。そのため、油井用金属管１のねじ締め及びねじ戻しを繰り返した時に、樹脂被膜１００の剥離を抑制する。カップリング剤が少しでも含有されれば、上記効果はある程度得られる。
　一方、カップリング剤の含有量が１０．０質量％を超えれば、樹脂被膜１００が形成不良となる。したがって、カップリング剤の含有量は０～１０．０質量％である。
　カップリング剤の含有量の好ましい下限は０．１質量％であり、さらに好ましくは０．２質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％であり、さらに好ましくは０．７質量％であり、さらに好ましくは１．０質量％である。
　カップリング剤の含有量の好ましい上限は８．０質量％であり、さらに好ましくは６．０質量％であり、さらに好ましくは５．０質量％であり、さらに好ましくは４．０質量％である。

　樹脂被膜１００は、上述の組成からなってもよい、又は、上述の組成を含有し、及び、残部は０～１．０質量％の不純物からなってもよい。

　［せん断材料比］
　本実施形態の樹脂被膜１００は、ナイロン、ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下である。以下、ナイロン、ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比を、せん断材料比とも称する。
　上述のとおり、ワックス、フッ素系添加剤、及び、黒鉛は、樹脂被膜１００中の引力相互作用の増加によるせん断力増加に寄与しないと考えられる。ナイロン、ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムの合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤、及び、黒鉛の合計含有量が多すぎれば、引力相互作用が十分に増加せず、樹脂被膜１００のせん断強度を高められない。したがって、上述の組成を有することを前提として、樹脂被膜１００のせん断材料比は５．００以下である。
　せん断材料比の上限は好ましくは４．５０であり、さらに好ましくは４．００であり、さらに好ましくは３．５０であり、さらに好ましくは３．００であり、さらに好ましくは２．９０である。せん断材料比の下限は特に限定されないが例えば０．００であり、例えば０．１０である。

　樹脂被膜１００は、上述の組成を有し、せん断材料比が５．００以下であることによって、せん断強度が高まる。その結果、樹脂被膜１００を備える油井用金属管１のイールドトルクが高まる。

　［基材樹脂とナイロンとの比］
　好ましくは、基材樹脂の質量％での合計含有量に対する、ナイロンの質量％での含有量の比が、０．３０以下である。上述のとおり、ナイロン中の水素（Ｈ）と、基材樹脂中の官能基との間で水素結合が形成され、引力相互作用が増加することで、樹脂被膜１００のせん断強度が高まる。基材樹脂の合計含有量に対して、ナイロンの含有量の比が０．３０以下であれば、官能基の数が高まり、樹脂被膜１００中の水素結合の形成がさらに促進される。その結果、樹脂被膜１００のせん断強度がさらに高まる。
　基材樹脂の合計含有量に対する、ナイロンの含有量の比の上限は、より好ましくは０．２５であり、さらに好ましくは０．２０であり、さらに好ましくは０．１８であり、さらに好ましくは０．１５である。基材樹脂の合計含有量に対する、ナイロンの含有量の比の下限は特に限定されないが、例えば０．０１である。基材樹脂の合計含有量に対する、ナイロンの含有量の比の下限は、好ましくは０．０２であり、さらに好ましくは０．０３である。

　［せん断強度］
　樹脂被膜１００のせん断強度は特に限定されないが、高い方が好ましい。樹脂被膜１００のせん断強度が５８．０ＭＰａ以上であれば、樹脂被膜１００を備える油井用金属管１のイールドトルクをさらに安定的に高めることができる。したがって、樹脂被膜１００のせん断強度は５８．０ＭＰａ以上であるのが好ましい。樹脂被膜１００のせん断強度のさらに好ましい下限は５８．５ＭＰａであり、さらに好ましくは５９．０ＭＰａである。樹脂被膜１００のせん断強度の上限は特に限定されないが、例えば７０．０ＭＰａである。

　［せん断強度の測定方法］
　樹脂被膜１００のせん断強度は次の方法で測定できる。樹脂被膜１００を備える油井用金属管１から、試験片を切り出す。試験片のサイズは例えば、表面１０ｍｍ×１０ｍｍとし、厚さは１０ｍｍとする。ただし、試験片のサイズは特に限定されず、例えば、試験片の表面が３０ｍｍ×３０ｍｍであってもよい。試験片の表面には樹脂被膜１００が形成されている。当該表面は、油井用金属管１の樹脂被膜１００が形成されている接触表面４００又は５００に相当する。
　得られた試験片に対して、表面・界面物性解析装置（例えば、ダイプラ・ウィンテス株式会社製、商標名：ＳＡＩＣＡＳ）を用いて、せん断強度を求める。刃幅が１ｍｍの切削刃を用いて、樹脂被膜１００の表面に対して一定速度（水平速度２μｍ／秒、垂直速度０．２μｍ／秒）のもと、１０°で斜めに切削し、樹脂被膜１００を接触表面４００，５００から剥離させる。なお、試験は全て室温（２５±５℃）で実施する。試験片の表面が湾曲している場合、試験片の表面でのせん断強度の測定方向は、試験片の湾曲方向に垂直な方向（つまり、油井用金属管１の管軸方向）とする。このとき、切削刃にかかる水平力と垂直力と垂直変位とから、樹脂被膜１００のせん断強度（ＭＰａ）を求める。

　［樹脂被膜１００の厚さ］
　本実施形態において、樹脂被膜１００の厚さは特に限定されない。樹脂被膜１００の厚さは例えば、１～１００μｍである。この場合、油井用金属管１のイールドトルクをより安定して高めることができる。樹脂被膜１００の厚さの下限は好ましくは２μｍであり、さらに好ましくは５μｍであり、さらに好ましくは１０μｍである。樹脂被膜１００の厚さの上限は好ましくは５０μｍであり、さらに好ましくは４０μｍであり、さらに好ましくは３０μｍである。

　［樹脂被膜１００の厚さの測定方法］
　樹脂被膜１００の厚さは、次の方法で測定できる。樹脂被膜１００を形成したピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上に、電磁誘導式の膜厚測定器のプローブを接触させる。プローブは電磁石を有しており、磁性体を近づけると電磁誘導が起こり、プローブと磁性体との距離に依存してその電圧が変化する。電圧量の変化から樹脂被膜１００の厚さを求める。測定箇所は、油井用金属管１の管周方向の１２箇所（０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°の１２箇所）である。１２箇所の測定結果の算術平均値を、樹脂被膜１００の厚さとする。

　［その他の層］
　本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方と、最上層である樹脂被膜１００との間に、その他の層を備えてもよい。例えば、油井用金属管１は、最上層である樹脂被膜１００の下層、つまり、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間に、その他の層を備えてもよい。また、例えば、油井用金属管１は、最上層である樹脂被膜１００の下層、つまり、ボックス接触表面５００と最上層である樹脂被膜１００との間に、その他の層を備えてもよい。

　その他の層は例えば、１又は複数の化成処理被膜及び／又は１又は複数のめっき層等である。より具体的には、その他の層は例えば、リン酸塩被膜、めっき層、クロメート被膜、及び、ジルコニウム被膜からなる群から選択される１種以上である。リン酸塩被膜は例えば、リン酸亜鉛被膜、リン酸マンガン被膜、リン酸カルシウム被膜、及び、リン酸鉄被膜からなる群から選択される１種以上である。めっき層は例えば、Ｚｎめっき層、Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層、Ｚｎ－Ｃｏ合金めっき層、Ｎｉ－Ｗ合金めっき層からなる群から選択される１種以上である。めっき層がＺｎ－Ｎｉ合金めっき層である場合、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の化学組成は例えば、１０～２０質量％のＮｉ、及び、残部はＺｎ及び不純物からなる。めっき層がＣｕめっき層である場合、Ｃｕめっき層の化学組成は例えば、Ｃｕ及び不純物からなる。複数のその他の層が、油井用金属管１の径方向に積層されてもよい。例えば、ピン接触表面４００上にめっき層が配置され、めっき層の上にクロメート被膜が配置され、クロメート被膜の上に最上層である樹脂被膜１００が配置されてもよい。

　［管本体１０の化学組成］
　本実施形態による油井用金属管１の管本体１０の化学組成は、特に限定されない。すなわち、本実施形態において、油井用金属管１の管本体１０の鋼種は特に限定されない。管本体１０は例えば、炭素鋼、ステンレス鋼及び合金等によって形成されていてもよい。つまり、油井用金属管１は、Ｆｅ基合金からなる鋼管であってもよく、Ｎｉ基合金管に代表される合金管であってもよい。ここで、鋼管は例えば、低合金鋼管、マルテンサイト系ステンレス鋼管、二相ステンレス鋼管等である。一方、合金の中でも、Ｎｉ基合金及びＣｒ、Ｎｉ及びＭｏ等の合金元素を含んだ二相ステンレス鋼等の高合金は、耐食性が高い。そのため、これらの高合金を管本体１０として使用すれば、硫化水素や二酸化炭素等を含有する腐食環境において、優れた耐食性が得られる。

　［製造方法］
　以下、本実施形態による油井用金属管１の製造方法を説明する。

　本実施形態による油井用金属管１の製造方法は、準備工程と、塗布工程と、硬化工程とを備える。硬化工程は、塗布工程の後に実施される。

　［準備工程］
　準備工程では、雄ねじ部４１を含むピン接触表面４００を含むピン４０と、雌ねじ部５１を含むボックス接触表面５００を含むボックス５０とを含む管本体１０を備える油井用金属管を準備する。上述のとおり、本実施形態による油井用金属管は、周知の構成を有する。すなわち、準備工程では、周知の構成を有する油井用金属管を準備すればよい。

　［塗布工程］
　塗布工程では、準備された油井用金属管のうち、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、組成物を塗布する。組成物は、上述の樹脂被膜１００を形成するための組成物である。組成物は、基材樹脂：合計で４０．０～９９．４質量％、ナイロン：０．１～２０．０質量％、ＴｉＯ_２：０．５～３０．０質量％、含水珪酸マグネシウム：０～４９．４質量％、ワックス：０～１０．０質量％、フッ素系添加剤：０～３０．０質量％、黒鉛：０～１０．０質量％、防錆顔料：０～３０．０質量％、着色顔料：０～１０．０質量％、及び、カップリング剤：０～１０．０質量％を含有し、ナイロン、ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下である。組成物はさらに、溶媒を含有する。樹脂被膜１００を形成するための組成物の、溶媒を除いた組成は、上述の樹脂被膜１００の組成と同じである。

　組成物は例えば、溶媒中に、基材樹脂、ナイロン、ＴｉＯ_２、及び、必要に応じて他の成分を溶解又は分散させて混合することにより製造できる。溶媒は例えば、水、アルコール、及び、有機溶剤からなる群から選択される１種以上である。溶媒は、微量の界面活性剤を含んでもよい。溶媒の割合は特に限定されない。溶媒の割合は、塗布方法に応じて組成物が適正な粘性になるように調整すればよい。溶媒の割合は例えば、溶媒以外の全成分の合計を１００質量％とした場合に、４０～６０質量％である。

　ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に、組成物を塗布する方法は特に限定されず、周知の方法でよい。例えば、溶液状態となった組成物を、スプレーによってピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に塗布する。この場合、組成物は、常温及び常圧の環境下でスプレー塗布できるように、粘度が調整される。組成物をピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に塗布する方法は、スプレー塗布に替えて、刷毛塗り及び浸漬等でもよい。

　［硬化工程］
　硬化工程では、塗布された組成物を硬化して樹脂被膜１００を形成する。ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に塗布された組成物を加熱することにより、組成物が熱硬化して固体の樹脂被膜１００が形成される。加熱方法は特に限定されず、周知の方法でよい。加熱方法は例えば、周知の加熱炉に、組成物を塗布した油井用金属管１を入れて加熱する方法である。加熱温度は例えば、２００～２５０℃、加熱時間はたとえば、５～３０分である。

　以上の工程により、本実施形態による油井用金属管１が製造される。なお、本実施形態による油井用金属管１の製造方法は、その他の工程を備えてもよい。

　［下地処理工程］
　本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、下地処理工程を備えてもよい。下地処理工程では、たとえば、酸洗処理、ブラスト処理及びアルカリ脱脂処理からなる群から選択される１種以上を実施する。

　酸洗処理を実施する場合、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、フッ酸、又は、これらの混酸等の強酸液に、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００を浸漬して、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の表面粗さを高める。ブラスト処理を実施する場合、例えば、ブラスト材（研磨剤）と圧縮空気とを混合して、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００に投射する、サンドブラストを実施する。この場合、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の表面粗さが高まる。

　なお、下地処理工程では、ピン接触表面４００とボックス接触表面５００とで同じ処理を実施してもよく、異なる処理を実施してもよい。また、下地処理工程は、ピン接触表面４００にのみ実施されてもよく、ボックス接触表面５００にのみ実施されてもよい。

　以上の工程により、本実施形態による油井用金属管１が製造される。しかしながら、上述する製造方法は、本実施形態による油井用金属管１の製造方法の一例であって、この製造方法に限定されるものではない。本実施形態による油井用金属管１は、他の方法によって製造されてもよい。

　以下、実施例により本実施形態の油井用金属管の効果をさらに具体的に説明する。以下の実施例での条件は、本実施形態の油井用金属管の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例である。したがって、本実施形態の油井用金属管はこの一条件例に限定されない。

　実施例では、樹脂被膜を形成するための組成物を準備し、樹脂被膜のせん断強度を評価した。具体的には、次のとおりである。

　表１に示す組成を有する組成物を準備した。各試験番号の組成物において、ナイロン、ＴｉＯ_２及び含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、ワックス、フッ素系添加剤及び黒鉛の質量％での合計含有量の比を求めた。結果を、表１の「せん断材料比」の欄に示す。各試験番号の組成物において、基材樹脂の質量％での合計含有量に対する、ナイロンの質量％での含有量の比を求めた。結果を、表１の「ナイロン比」の欄に示す。なお、組成物は、表１に記載された組成以外に溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。

　油井用金属管を模擬した金属材として、長さ３０ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ２ｍｍの冷延鋼板（化学組成は、Ｃ≦０．１５％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．１００％、Ｓ≦０．０５０％、及び、残部：Ｆｅ及び不純物）を準備した。各試験番号の組成物を、冷延鋼板上に塗布した。樹脂被膜の狙い膜厚は２０μｍであった。組成物を塗布した冷延鋼板を２１０℃で２０分間熱処理した後冷却し、冷延鋼板上に樹脂被膜を形成した。各試験番号の樹脂被膜のせん断強度を、上述の［せん断強度の測定方法］に従って測定した。このとき、試験片の表面は３０ｍｍ×３０ｍｍとし、厚さは２ｍｍとした。結果を表１に示す。

　［評価結果］
　表１を参照して、試験番号１～２４の樹脂被膜は、各成分の含有量が適切であり、さらに、せん断材料比が５．００以下であった。その結果、これらの樹脂被膜はせん断強度が５８．０ＭＰａ以上となり、高いせん断強度を有していた。

　基材樹脂の質量％での合計含有量に対する、ナイロンの質量％での含有量の比が、０．３０以下であった試験番号１～２３の樹脂被膜は、せん断強度が５９．０ＭＰａ以上であった。試験番号１～２３の樹脂被膜は、試験番号２４と比較して、さらに高いせん断強度を有していた。

　一方、試験番号２５の樹脂被膜は、ナイロンの含有量が低すぎた。その結果、試験番号２５の樹脂被膜はせん断強度が５８．０ＭＰａ未満となり、高いせん断強度を有していなかった。

　試験番号２６の樹脂被膜は、ナイロンの含有量が高すぎた。その結果、試験番号２６の樹脂被膜はせん断強度が５８．０ＭＰａ未満となり、高いせん断強度を有していなかった。

　試験番号２７及び２８の樹脂被膜は、各成分の含有量は適切であったものの、せん断材料比が５．００を超えた。その結果、試験番号２７及び２８の樹脂被膜はせん断強度が５８．０ＭＰａ未満となり、高いせん断強度を有していなかった。

　試験番号２９の樹脂被膜は、ＴｉＯ_２の含有量が低すぎた。その結果、試験番号２９の樹脂被膜はせん断強度が５８．０ＭＰａ未満となり、高いせん断強度を有していなかった。

　試験番号３０の樹脂被膜は、ＴｉＯ_２の含有量が高すぎた。その結果、試験番号３０の樹脂被膜はせん断強度が５８．０ＭＰａ未満となり、高いせん断強度を有していなかった。

　以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

　　１，１ａ，１ｂ　油井用金属管
　　１０　管本体
　　１０Ａ　第１端部
　　１０Ｂ　第２端部
　　１１　ピン管体
　　１２　カップリング
　　４０　ピン
　　４１　雄ねじ部
　　４２　ピンシール面
　　４３　ピンショルダ面
　　５０　ボックス
　　５１　雌ねじ部
　　５２　ボックスシール面
　　５３　ボックスショルダ面
　　１００，１００ａ，１００ｂ　樹脂被膜
　　４００　ピン接触表面
　　５００　ボックス接触表面

Claims (3)

1. 　油井用金属管であって、
   　第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
   　前記管本体は、
   　前記第１端部に形成されているピンと、
   　前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
   　前記ピンは、
   　雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
   　前記ボックスは、
   　雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
   　前記油井用金属管はさらに、
   　前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の最上層として形成される樹脂被膜を備え、
   　前記樹脂被膜は、
   　エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上の基材樹脂：合計で４０．０～９９．４質量％、
   　ナイロン：０．１～２０．０質量％、
   　ＴｉＯ_２：０．５～３０．０質量％、
   　含水珪酸マグネシウム：０～４９．４質量％、
   　ワックス：０～１０．０質量％、
   　フッ素系添加剤：０～３０．０質量％、
   　黒鉛：０～１０．０質量％、
   　防錆顔料：０～３０．０質量％、
   　着色顔料：０～１０．０質量％、及び、
   　カップリング剤：０～１０．０質量％を含有し、
   　前記樹脂被膜中の、前記ナイロン、前記ＴｉＯ_２及び前記含水珪酸マグネシウムの質量％での合計含有量に対する、前記ワックス、前記フッ素系添加剤及び前記黒鉛の質量％での合計含有量の比が５．００以下である、
   　油井用金属管。
2. 　請求項１に記載の油井用金属管であって、
   　前記基材樹脂の質量％での合計含有量に対する、前記ナイロンの質量％での含有量の比が、０．３０以下である、
   　油井用金属管。
3. 　請求項１又は請求項２に記載の油井用金属管であって、
   　前記ピン接触表面はさらに、ピンシール面及びピンショルダ面を含み、
   　前記ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面及びボックスショルダ面を含む、
   　油井用金属管。

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