JPH0650476A - 油井管用ネジ継手 - Google Patents
油井管用ネジ継手Info
- Publication number
- JPH0650476A JPH0650476A JP4205596A JP20559692A JPH0650476A JP H0650476 A JPH0650476 A JP H0650476A JP 4205596 A JP4205596 A JP 4205596A JP 20559692 A JP20559692 A JP 20559692A JP H0650476 A JPH0650476 A JP H0650476A
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- JP
- Japan
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- coupling
- thread
- threads
- pipe
- screw
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】オーバトルク限界値を低減することなく、メタ
ルシール部に所定の接触面圧を残存させて耐リーク性を
保証可能な特殊ネジ継手を目的としている。 【構成】鋼管１とカップリング２のネジ形状は、台形ネ
ジとなっている。鋼管１のネジ谷底３ｂとカップリング
２のネジ山頂４ｂとは、同一勾配で形成されていて、締
め付け時に直線状に強接触する。メタルシール部に最も
近い管先端５側の３つのネジ山部分に対して、カップリ
ング２のシール部７に最も近いネジ溝を、規格で規定さ
れている基準のネジ溝よりもδだけ浅くし、それに続く
２つのネジ溝もそれぞれ基準値よりも（2/3 ）・δ，
（1/3 ）・δだけ浅くなるように設定されている。管の
ネジ山も同じ量だけそれぞれ低くして、管のネジ山頂３
ａとカップリング２の谷底４ａが強接触しないようにし
ておく。
ルシール部に所定の接触面圧を残存させて耐リーク性を
保証可能な特殊ネジ継手を目的としている。 【構成】鋼管１とカップリング２のネジ形状は、台形ネ
ジとなっている。鋼管１のネジ谷底３ｂとカップリング
２のネジ山頂４ｂとは、同一勾配で形成されていて、締
め付け時に直線状に強接触する。メタルシール部に最も
近い管先端５側の３つのネジ山部分に対して、カップリ
ング２のシール部７に最も近いネジ溝を、規格で規定さ
れている基準のネジ溝よりもδだけ浅くし、それに続く
２つのネジ溝もそれぞれ基準値よりも（2/3 ）・δ，
（1/3 ）・δだけ浅くなるように設定されている。管の
ネジ山も同じ量だけそれぞれ低くして、管のネジ山頂３
ａとカップリング２の谷底４ａが強接触しないようにし
ておく。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油やガス等の採掘で
使用されるネジ継手に係り、特にその刻設されるネジ形
状に特徴を有する油井管用ネジ継手に関する。
使用されるネジ継手に係り、特にその刻設されるネジ形
状に特徴を有する油井管用ネジ継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、資源の枯渇あるいは掘削技術の進
歩に伴い、石油井やガス井の開発はより高温高圧環境の
もとで進められるようになってきており、そこで使用さ
れる油井管に要求される特性も一段と厳しくなってい
る。そして、その油井管を連結するネジ継手における，
ネジ部のネジ形状には、従来よりＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃ
ａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ：アメ
リカ石油協会）規格ＡＰＩ：Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏ
ｎ ＳＴＤ ５Ｂのラウンドネジ形状（図７（ｂ））や
バットレスネジ形状（図７（ａ））など，ネジ部にシー
ル機能を持たせた構造のネジ継手が広く使用されてきた
が、高温高圧下での耐リーク性や継手引張強度，さらに
は締め付け・緩めの繰り返しによるネジ部でのゴーリン
グ発生の点で問題があり、上記ＡＰＩのネジ形状よりも
優れた特性を備えた特殊ネジ継手が使用される傾向にあ
る。
歩に伴い、石油井やガス井の開発はより高温高圧環境の
もとで進められるようになってきており、そこで使用さ
れる油井管に要求される特性も一段と厳しくなってい
る。そして、その油井管を連結するネジ継手における，
ネジ部のネジ形状には、従来よりＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃ
ａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ：アメ
リカ石油協会）規格ＡＰＩ：Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏ
ｎ ＳＴＤ ５Ｂのラウンドネジ形状（図７（ｂ））や
バットレスネジ形状（図７（ａ））など，ネジ部にシー
ル機能を持たせた構造のネジ継手が広く使用されてきた
が、高温高圧下での耐リーク性や継手引張強度，さらに
は締め付け・緩めの繰り返しによるネジ部でのゴーリン
グ発生の点で問題があり、上記ＡＰＩのネジ形状よりも
優れた特性を備えた特殊ネジ継手が使用される傾向にあ
る。
【０００３】その油井管用特殊ネジ継手としては、例え
ば特公平１−１２９９５号公報等に記載されているもの
があり、図２に示すように、シールは、鋼管１の先端部
５とカップリング２のトルクショルダー部６間の金属接
触によるメタルシールを基本とし、ネジ部１５の形状
は、要求される継手引張強度の特性から決定されてい
る。そして、上記ＡＰＩ規格で規定されている２種類の
ネジ形状のうち、バットレスネジ形状の方がラウンドネ
ジ形状よりも継手引張強度は優れているために、特殊ネ
ジ継手にはバットレスネジ形状，即ち台形状のネジ形状
が広く採用されている。
ば特公平１−１２９９５号公報等に記載されているもの
があり、図２に示すように、シールは、鋼管１の先端部
５とカップリング２のトルクショルダー部６間の金属接
触によるメタルシールを基本とし、ネジ部１５の形状
は、要求される継手引張強度の特性から決定されてい
る。そして、上記ＡＰＩ規格で規定されている２種類の
ネジ形状のうち、バットレスネジ形状の方がラウンドネ
ジ形状よりも継手引張強度は優れているために、特殊ネ
ジ継手にはバットレスネジ形状，即ち台形状のネジ形状
が広く採用されている。
【０００４】そして、製造工場からの出荷あるいは実油
井での使用に先立って、その特殊ネジ継手を締結すると
きには、コンパウンドと称するグリース，亜鉛，鉛等を
主成分とする潤滑剤を、予め，雄ネジ部３，管先端部
５，雌ネジ部４，及びトルクショルダー部６の全面，あ
るいは一部に塗布しておき、最初に作業員が人力で鋼管
１とカップリング２とを締め付け後（以下ハンドタイト
と称する）、鋼管１の先端５とカップリング２のトルク
ショルダー部６とで形成されるメタルシール部７に対し
て、所望の耐リーク性能を確保するのに必要な接触面圧
が生じるまで、締結機で締め付けて締結している。
井での使用に先立って、その特殊ネジ継手を締結すると
きには、コンパウンドと称するグリース，亜鉛，鉛等を
主成分とする潤滑剤を、予め，雄ネジ部３，管先端部
５，雌ネジ部４，及びトルクショルダー部６の全面，あ
るいは一部に塗布しておき、最初に作業員が人力で鋼管
１とカップリング２とを締め付け後（以下ハンドタイト
と称する）、鋼管１の先端５とカップリング２のトルク
ショルダー部６とで形成されるメタルシール部７に対し
て、所望の耐リーク性能を確保するのに必要な接触面圧
が生じるまで、締結機で締め付けて締結している。
【０００５】なお、特殊ネジ継手は、ＡＰＩ規格のラウ
ンドあるいはバットレスネジ継手では対応困難な高温高
圧環境の深井戸で使用される機会が多く、該特殊ネジ継
手には、高内圧に加えて管の自重による管軸方向の高引
張力が負荷されるのが一般的である。以上のように，特
殊ネジ継手の締結作業に際しては、コンパウンドと称す
る潤滑剤を塗布してハンドタイトした後に、締結機によ
って所定トルク値になるまで締め付けているが、その締
め付けトルクは、図３に示すように、管１の雄ネジ部３
とカップリング２の雌ネジ部４との干渉によって生じる
ショルダートルクと呼ばれるトルクと、それ以上のデル
タトルク（Ａ点以降）と呼ばれるトルクに分類される。
ンドあるいはバットレスネジ継手では対応困難な高温高
圧環境の深井戸で使用される機会が多く、該特殊ネジ継
手には、高内圧に加えて管の自重による管軸方向の高引
張力が負荷されるのが一般的である。以上のように，特
殊ネジ継手の締結作業に際しては、コンパウンドと称す
る潤滑剤を塗布してハンドタイトした後に、締結機によ
って所定トルク値になるまで締め付けているが、その締
め付けトルクは、図３に示すように、管１の雄ネジ部３
とカップリング２の雌ネジ部４との干渉によって生じる
ショルダートルクと呼ばれるトルクと、それ以上のデル
タトルク（Ａ点以降）と呼ばれるトルクに分類される。
【０００６】このトルクのうち，特殊ネジ継手の耐リー
ク性に寄与するのは後者のデルタトルクであって、この
デルタトルクとシール部に生じる接触面圧は、図４に示
すような単調増加の関係にある。また、その接触面圧
は、締め付け後の管軸方向引張力に対しては逆に図５に
示すような単調減少の関係にある。そして、特殊ネジ継
手の耐ガスリーク性に最も影響するのは上記接触面圧の
大小であり、接触面圧が大きい程，耐ガスリーク性は向
上することから、高温高圧環境の深井戸，即ち管軸方向
に高引張力が負荷された状態で使用される機会の多い特
殊ネジ継手のシール部７に対して、所定の接触面圧を残
存させて耐リーク性を保証するために、従来において
は、下記に示すような手段を単独あるいは組み合わされ
た形でとられていた。
ク性に寄与するのは後者のデルタトルクであって、この
デルタトルクとシール部に生じる接触面圧は、図４に示
すような単調増加の関係にある。また、その接触面圧
は、締め付け後の管軸方向引張力に対しては逆に図５に
示すような単調減少の関係にある。そして、特殊ネジ継
手の耐ガスリーク性に最も影響するのは上記接触面圧の
大小であり、接触面圧が大きい程，耐ガスリーク性は向
上することから、高温高圧環境の深井戸，即ち管軸方向
に高引張力が負荷された状態で使用される機会の多い特
殊ネジ継手のシール部７に対して、所定の接触面圧を残
存させて耐リーク性を保証するために、従来において
は、下記に示すような手段を単独あるいは組み合わされ
た形でとられていた。
【０００７】（１）高引張負荷下においてもシール部７
に所定の接触面圧を残存させるために、締め付けトルク
を大きくする。 （２）カップリングの限界断面積を増加することによっ
て高引張負荷時の接触面圧低減を抑制するために、次の
手段をとる。 ・カップリング外径を、外径・肉厚毎にＡＰＩ規格でレ
ギュラーサイズとして規定されている基準値よりも大き
する。
に所定の接触面圧を残存させるために、締め付けトルク
を大きくする。 （２）カップリングの限界断面積を増加することによっ
て高引張負荷時の接触面圧低減を抑制するために、次の
手段をとる。 ・カップリング外径を、外径・肉厚毎にＡＰＩ規格でレ
ギュラーサイズとして規定されている基準値よりも大き
する。
【０００８】・テーパネジ長さを長くすることで、限界
断面部をカップリング端面に対しより奥の位置に押しや
り、結果として該断面部のカップリング内径を小さくす
る。
断面部をカップリング端面に対しより奥の位置に押しや
り、結果として該断面部のカップリング内径を小さくす
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）の手段にあっては、締め付けトルクには、過度の
締め付けによるシール部７でのゴーリング発生、あるい
は管先端５及びトルクショルダー部６における巨視的な
塑性変形，即ちオーバトルク発生からくる上限値がある
ために、管１のグレードや寸法によっては，その上限規
制により充分なトルクでの締め付けが困難であり、高引
張負荷下においてシール部に所定の接触面圧を残存させ
ることが不可能なケースが多々ある。
（１）の手段にあっては、締め付けトルクには、過度の
締め付けによるシール部７でのゴーリング発生、あるい
は管先端５及びトルクショルダー部６における巨視的な
塑性変形，即ちオーバトルク発生からくる上限値がある
ために、管１のグレードや寸法によっては，その上限規
制により充分なトルクでの締め付けが困難であり、高引
張負荷下においてシール部に所定の接触面圧を残存させ
ることが不可能なケースが多々ある。
【００１０】また、上記（２）の手段は、引張負荷時の
接触面圧低下にはカップリング２の限界断面部８の伸び
変形が主として起因していることに着目して、該限界断
面積の増加を図り、限界断面部８の伸び変形減少による
接触面圧の低減抑制を図ろうとするものであるが、上記
のようにカップリング２の外径を拡大，即ち任意にカッ
プリング２の外径を変更することは、例えば井戸のスト
リングデザインを大幅に変更する必要があるなどの問題
がでてくる。
接触面圧低下にはカップリング２の限界断面部８の伸び
変形が主として起因していることに着目して、該限界断
面積の増加を図り、限界断面部８の伸び変形減少による
接触面圧の低減抑制を図ろうとするものであるが、上記
のようにカップリング２の外径を拡大，即ち任意にカッ
プリング２の外径を変更することは、例えば井戸のスト
リングデザインを大幅に変更する必要があるなどの問題
がでてくる。
【００１１】また、ネジ長さを増加して限界断面部のカ
ップリング２内径を小さくする手段にあっては、引張負
荷時の接触面圧低減抑制に有効であるものの、テーパネ
ジ長さを増加すると、管１の内径は一定であることか
ら、相対的に，管先端５の肉厚が薄くなってしまい、上
記オーバートルク限界値が小さくなって、許容締め付け
トルクが狭い範囲に限られてしまう。このため、充分な
締め付けトルクの付与が困難となってしまうのみなら
ず、実油井においてネジ継手に圧縮負荷が掛かった場合
に、管先端部が容易に塑性変形してしまってリーク発生
等のトラブルの原因となる。
ップリング２内径を小さくする手段にあっては、引張負
荷時の接触面圧低減抑制に有効であるものの、テーパネ
ジ長さを増加すると、管１の内径は一定であることか
ら、相対的に，管先端５の肉厚が薄くなってしまい、上
記オーバートルク限界値が小さくなって、許容締め付け
トルクが狭い範囲に限られてしまう。このため、充分な
締め付けトルクの付与が困難となってしまうのみなら
ず、実油井においてネジ継手に圧縮負荷が掛かった場合
に、管先端部が容易に塑性変形してしまってリーク発生
等のトラブルの原因となる。
【００１２】また、特公平２−４３９４８号公報に記載
されているように、ネジのピッチを管軸方向の途中で変
更することにより、引張負荷時の継手強度を向上を図る
ことが提示されているが、耐リーク性を含めた継手強度
向上の観点で考えれば不十分であり、シール部に所定の
面圧を残存させることは不可能であった。本発明は、上
記のような問題点に着目してなされたもので、オーバト
ルク限界値を低減することなく、メタルシール部に所定
の接触面圧を残存させて耐リーク性を保証可能な特殊ネ
ジ継手を目的としている。
されているように、ネジのピッチを管軸方向の途中で変
更することにより、引張負荷時の継手強度を向上を図る
ことが提示されているが、耐リーク性を含めた継手強度
向上の観点で考えれば不十分であり、シール部に所定の
面圧を残存させることは不可能であった。本発明は、上
記のような問題点に着目してなされたもので、オーバト
ルク限界値を低減することなく、メタルシール部に所定
の接触面圧を残存させて耐リーク性を保証可能な特殊ネ
ジ継手を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の油井管用ネジ継手は、メタルシール部とそ
れに続くネジ部とを備えた油井管用ネジ継手において、
上記ネジ部を、管とカップリングとを締結させたとき
に、カップリングの内周に刻設された雌ネジのネジ山頂
と管外周に刻設された雄ネジのネジ谷底が同一勾配で接
触し、且つ、メタルシール部に最も近い管先端部側にお
ける上記雌ネジのネジ溝深さを基準値よりも浅くしたこ
とを特徴としている。
に、本発明の油井管用ネジ継手は、メタルシール部とそ
れに続くネジ部とを備えた油井管用ネジ継手において、
上記ネジ部を、管とカップリングとを締結させたとき
に、カップリングの内周に刻設された雌ネジのネジ山頂
と管外周に刻設された雄ネジのネジ谷底が同一勾配で接
触し、且つ、メタルシール部に最も近い管先端部側にお
ける上記雌ネジのネジ溝深さを基準値よりも浅くしたこ
とを特徴としている。
【００１４】このとき、メタルシール部に最も近い管先
端部側において、カップリングに刻設された雌ネジのネ
ジ溝深さを基準値よりも浅くすると共に、管に刻設され
た雄ネジのネジ山高さを基準値よりも低くしてもよい。
端部側において、カップリングに刻設された雌ネジのネ
ジ溝深さを基準値よりも浅くすると共に、管に刻設され
た雄ネジのネジ山高さを基準値よりも低くしてもよい。
【００１５】
【作用】カップリングの限界断面部における、管の断面
積に対するカップリングの断面積の比（以降，継手効率
と称する）を変えて、特殊ネジ継手に負荷された管軸方
向引張力とシール部面圧との関係を調べてみると図６に
示すようになる。つまり、継手効率が大きくなるほど，
即ちカップリングの限界断面積を増加させることで高引
張負荷時の接触面圧低減が抑制されていることが分か
る。
積に対するカップリングの断面積の比（以降，継手効率
と称する）を変えて、特殊ネジ継手に負荷された管軸方
向引張力とシール部面圧との関係を調べてみると図６に
示すようになる。つまり、継手効率が大きくなるほど，
即ちカップリングの限界断面積を増加させることで高引
張負荷時の接触面圧低減が抑制されていることが分か
る。
【００１６】そして、従来採用されているカップリング
の外径を大きくしたり、ネジ長さを増加して限界断面部
のカップリング内径を小さくする方法では、前記のよう
な不具合があるので、本願発明者は、新たにカップリン
グの限界断面部及びその近傍におけるネジ形状に着目し
て、カップリングの限界断面積を増加させることを試み
た。
の外径を大きくしたり、ネジ長さを増加して限界断面部
のカップリング内径を小さくする方法では、前記のよう
な不具合があるので、本願発明者は、新たにカップリン
グの限界断面部及びその近傍におけるネジ形状に着目し
て、カップリングの限界断面積を増加させることを試み
た。
【００１７】即ち、カップリングの限界断面部近傍，即
ち，管先端部側における一山以上の雌ネジのネジ溝深さ
を規格で決められている基準値よりも浅くした結果、耐
リーク性の向上に対して非常に有効であることを見出し
た。例えば、規格で規定されている基準のネジ山高さ，
及びネジ溝深さを備えたネジ継手に対して、管先端部に
最も近い雌ネジのネジ溝深さをδだけ浅くし、それに続
く、２つのネジ溝深さも、それぞれ基準値に対して（2/
3 ）・δ，（1/3 ）・δだけ浅くする。このとき、対応
する雄ネジのネジ山高さも同じだけ基準値に対してそれ
ぞれ低くして、雄ネジのネジ谷底と雌ネジのネジ山頂は
強接触するが、雄ネジのネジ山と雌ネジのネジ溝が締め
付け時に強接触しないようにする。
ち，管先端部側における一山以上の雌ネジのネジ溝深さ
を規格で決められている基準値よりも浅くした結果、耐
リーク性の向上に対して非常に有効であることを見出し
た。例えば、規格で規定されている基準のネジ山高さ，
及びネジ溝深さを備えたネジ継手に対して、管先端部に
最も近い雌ネジのネジ溝深さをδだけ浅くし、それに続
く、２つのネジ溝深さも、それぞれ基準値に対して（2/
3 ）・δ，（1/3 ）・δだけ浅くする。このとき、対応
する雄ネジのネジ山高さも同じだけ基準値に対してそれ
ぞれ低くして、雄ネジのネジ谷底と雌ネジのネジ山頂は
強接触するが、雄ネジのネジ山と雌ネジのネジ溝が締め
付け時に強接触しないようにする。
【００１８】上記のように設計した場合、カップリング
外径をＤ0 ，限界断面部のカップリング内径をＤとする
と、上記限界断面積は、従来継手が（π／４）・（Ｄ0 2
−Ｄ2 ），本発明による継手が（π／４）・｛Ｄ0 2
−（Ｄ−２δ）2 ｝であるので、従来のネジ継手と比較
してπ・δ・（Ｄ − δ）だけ増加する。そして、ネ
ジ継手に引張力が作用した場合、上記限界断面積増加の
効果によりカップリングの限界断面部の伸びは抑制さ
れ、シール部での接触面圧低減が著しく抑制される。
外径をＤ0 ，限界断面部のカップリング内径をＤとする
と、上記限界断面積は、従来継手が（π／４）・（Ｄ0 2
−Ｄ2 ），本発明による継手が（π／４）・｛Ｄ0 2
−（Ｄ−２δ）2 ｝であるので、従来のネジ継手と比較
してπ・δ・（Ｄ − δ）だけ増加する。そして、ネ
ジ継手に引張力が作用した場合、上記限界断面積増加の
効果によりカップリングの限界断面部の伸びは抑制さ
れ、シール部での接触面圧低減が著しく抑制される。
【００１９】なお、雌ネジのネジ溝深さと雄ネジのネジ
山高さの変更は、変更量・変更範囲ともに同一とする方
が望ましいが、雌ネジの谷底と雄ネジの山頂とのクリア
ランスが充分にある構造のネジ継手、あるいはネジ切削
加工上同一変更が困難である場合には、雌ネジのみを変
更させればよい。
山高さの変更は、変更量・変更範囲ともに同一とする方
が望ましいが、雌ネジの谷底と雄ネジの山頂とのクリア
ランスが充分にある構造のネジ継手、あるいはネジ切削
加工上同一変更が困難である場合には、雌ネジのみを変
更させればよい。
【００２０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず構成を説明すると、図１に示すように、基本構成は
前記従来の特殊ネジ継手と同じであり、鋼管１の先端側
外周が、先端に向けて小径となるテーパを有して雄ネジ
が刻設されてネジ部１５を形成し、その先端５に、その
ネジ部１５に続く管側のシール部７が形成されている。
まず構成を説明すると、図１に示すように、基本構成は
前記従来の特殊ネジ継手と同じであり、鋼管１の先端側
外周が、先端に向けて小径となるテーパを有して雄ネジ
が刻設されてネジ部１５を形成し、その先端５に、その
ネジ部１５に続く管側のシール部７が形成されている。
【００２１】カップリング２には、内周面に上記鋼管１
の雄ネジ部３と螺合可能な雌ネジ部２が形成されている
と共に、上記鋼管１のシール部７と係合可能なカップリ
ング２側のシール部６が形成されて、両者のシール部
６，７によってメタルシール部１６が構成されている。
また、上記鋼管１とカップリング２のネジ形状は、図１
に示すような台形ネジとなっていて、締め付けた状態に
おいて、鋼管１のネジ山頂３ａとカップリング２のネジ
溝の谷底４ａ間に所定のクリアランスがあるように構成
されている。
の雄ネジ部３と螺合可能な雌ネジ部２が形成されている
と共に、上記鋼管１のシール部７と係合可能なカップリ
ング２側のシール部６が形成されて、両者のシール部
６，７によってメタルシール部１６が構成されている。
また、上記鋼管１とカップリング２のネジ形状は、図１
に示すような台形ネジとなっていて、締め付けた状態に
おいて、鋼管１のネジ山頂３ａとカップリング２のネジ
溝の谷底４ａ間に所定のクリアランスがあるように構成
されている。
【００２２】そして、鋼管１のネジ溝の谷底３ｂとカッ
プリング２のネジ山の山頂４ｂとは、同一勾配で形成さ
れていて、締め付け時に直線状に強接触するようになっ
ている。また、メタルシール部に最も近い管先端５側の
３つのネジ山部分に対して、カップリング２のシール部
７に最も近いネジ溝を、規格で規定されている基準のネ
ジ溝よりもδだけ浅くし、それに続く２つのネジ溝もそ
れぞれ基準値よりも（2/3 ）・δ，（1/3 ）・δだけ浅
くなるように設定されている。ここで、図１中，破線で
併記されているものが、基準のネジ溝位置を示してい
る。
プリング２のネジ山の山頂４ｂとは、同一勾配で形成さ
れていて、締め付け時に直線状に強接触するようになっ
ている。また、メタルシール部に最も近い管先端５側の
３つのネジ山部分に対して、カップリング２のシール部
７に最も近いネジ溝を、規格で規定されている基準のネ
ジ溝よりもδだけ浅くし、それに続く２つのネジ溝もそ
れぞれ基準値よりも（2/3 ）・δ，（1/3 ）・δだけ浅
くなるように設定されている。ここで、図１中，破線で
併記されているものが、基準のネジ溝位置を示してい
る。
【００２３】このとき、それに対応させて、管のネジ山
も同じ量だけそれぞれ低くして、管のネジ山頂３ａとカ
ップリング２の谷底４ａが強接触しないようにしてお
く。実際に、ＡＰＩ規格でＬ８０、外径１３９．７mm、
肉厚７．７２mmの油井管に対するネジ継手を上記ネジ構
造になるように加工して、それぞれに対して同一条件で
締め付け作業をしたところ、表１に示すような結果を得
た。
も同じ量だけそれぞれ低くして、管のネジ山頂３ａとカ
ップリング２の谷底４ａが強接触しないようにしてお
く。実際に、ＡＰＩ規格でＬ８０、外径１３９．７mm、
肉厚７．７２mmの油井管に対するネジ継手を上記ネジ構
造になるように加工して、それぞれに対して同一条件で
締め付け作業をしたところ、表１に示すような結果を得
た。
【００２４】なお、基準雌ネジ深さは１．５７５mmであ
り、基準雄ネジ高さは１．５００mmである。
り、基準雄ネジ高さは１．５００mmである。
【００２５】
【表１】
【００２６】この表は、各ネジ継手を同一トルクにて締
め付けた後、管軸方向に３段階の高引張を負荷し、該継
手の耐ガスリーク性を評価したものであり、内圧レベル
は、ＡＰＩ規格で規定されている圧力，即ち８７．５％
ＳＭＹＳ相当のガス圧とした。なお、表中，継手Ｎｏ．
１が従来のネジ継手であり、継手Ｎｏ．２〜７が、本発
明に基づくネジ継手であり、また、リーク試験結果欄で
×とあるのは、内圧が８７．５％ＳＭＹＳに達する前，
即ち昇圧中にリークが発生した場合を示し、○は昇圧中
にリークが発生しなかったことを示している。
め付けた後、管軸方向に３段階の高引張を負荷し、該継
手の耐ガスリーク性を評価したものであり、内圧レベル
は、ＡＰＩ規格で規定されている圧力，即ち８７．５％
ＳＭＹＳ相当のガス圧とした。なお、表中，継手Ｎｏ．
１が従来のネジ継手であり、継手Ｎｏ．２〜７が、本発
明に基づくネジ継手であり、また、リーク試験結果欄で
×とあるのは、内圧が８７．５％ＳＭＹＳに達する前，
即ち昇圧中にリークが発生した場合を示し、○は昇圧中
にリークが発生しなかったことを示している。
【００２７】この表から分かるように、本発明に基づく
特殊ネジ継手は、昇圧中にリークが発生していないこと
が確認でき、管軸方向に高引張力が負荷された状態での
耐ガスリーク性に優れていることが確認できた。
特殊ネジ継手は、昇圧中にリークが発生していないこと
が確認でき、管軸方向に高引張力が負荷された状態での
耐ガスリーク性に優れていることが確認できた。
【００２８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の油井
管用ネジ継手では、高温高圧環境の深井戸，即ち管軸方
向の高引張力が負荷された状態で使用されても、耐リー
ク性に最低限必要とされる接触面圧がシール部に常に確
保することができて、油井管を使用するにあたっての信
頼度が向上する。
管用ネジ継手では、高温高圧環境の深井戸，即ち管軸方
向の高引張力が負荷された状態で使用されても、耐リー
ク性に最低限必要とされる接触面圧がシール部に常に確
保することができて、油井管を使用するにあたっての信
頼度が向上する。
【図１】本発明に係る実施例のネジ継手のネジ形状を示
す側面図である。
す側面図である。
【図２】本発明に係る実施例のネジ継手の締結状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】ネジ継手の締め付けトルクとターンの関係を示
す図である。
す図である。
【図４】ネジ継手の締め付けにおけるデルタトルクとシ
ール部面圧との関係を示す図である。
ール部面圧との関係を示す図である。
【図５】ネジ継手に管軸方向の引張が負荷される際の引
張力とシール部面圧との関係を示す図である。
張力とシール部面圧との関係を示す図である。
【図６】ネジ継手に管軸方向の引張が負荷される際の引
張力とシール部面圧との関係を継手効率を変えた場合を
示す図である。
張力とシール部面圧との関係を継手効率を変えた場合を
示す図である。
【図７】従来のネジ継手におけるネジ形状を示す断面図
である。
である。
１ 鋼管 ２ カップリング ３ 雄ネジ部 ３ａ 鋼管側のネジ山頂 ４ 雌ネジ部 ４ａ カップリングのネジ谷底 ５ 管先端 ６ トルクショルダー部 ７ シール部 ８ カップリングの限界断面部
Claims (2)
- 【請求項１】 メタルシール部とそれに続くネジ部とを
備えた油井管用ネジ継手において、上記ネジ部を、管と
カップリングとを締結させたときに、カップリングの内
周に刻設された雌ネジのネジ山頂と管外周に刻設された
雄ネジのネジ谷底が同一勾配で接触し、且つ、メタルシ
ール部に最も近い管先端部側における上記雌ネジのネジ
溝深さを浅くしたことを特徴とする油井管用ネジ継手。 - 【請求項２】 メタルシール部に最も近い管先端部側に
おいて、カップリングに刻設された雌ネジのネジ溝深さ
を浅くすると共に、管に刻設された雄ネジのネジ山高さ
を低くしたことを特徴とする請求項１記載の油井管用ネ
ジ継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205596A JPH0650476A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 油井管用ネジ継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205596A JPH0650476A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 油井管用ネジ継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650476A true JPH0650476A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16509501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205596A Pending JPH0650476A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 油井管用ネジ継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650476A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011054161A1 (zh) * | 2009-11-04 | 2011-05-12 | 天津钢管集团股份有限公司 | 气密封螺纹接头 |
| JP4939688B2 (ja) * | 1998-09-07 | 2012-05-30 | バローレック・マネスマン・オイル・アンド・ガス・フランス | 高い組立トルクでの２つの金属管のためのネジ接続 |
| WO2014199620A1 (ja) * | 2013-06-14 | 2014-12-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 油井管用ねじ継手 |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4205596A patent/JPH0650476A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4939688B2 (ja) * | 1998-09-07 | 2012-05-30 | バローレック・マネスマン・オイル・アンド・ガス・フランス | 高い組立トルクでの２つの金属管のためのネジ接続 |
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| WO2014199620A1 (ja) * | 2013-06-14 | 2014-12-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 油井管用ねじ継手 |
| JP2015001252A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐焼付き性に優れた油井管用ねじ継手 |
| US9982491B2 (en) | 2013-06-14 | 2018-05-29 | Jfe Steel Corporation | Threaded joint for oil country tubular goods |
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Legal Events
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