WO2014125545A1 - 管接続用ねじ継手 - Google Patents

管接続用ねじ継手 Download PDF

Info

Publication number
WO2014125545A1
WO2014125545A1 PCT/JP2013/007431 JP2013007431W WO2014125545A1 WO 2014125545 A1 WO2014125545 A1 WO 2014125545A1 JP 2013007431 W JP2013007431 W JP 2013007431W WO 2014125545 A1 WO2014125545 A1 WO 2014125545A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pin
box
female screw
pipe
seal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/007431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 長濱
博 近常
高橋　一成
吉川　正樹
順 高野
植田　正輝
孝将 川井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51353582&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2014125545(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to BR112015018445-6A priority Critical patent/BR112015018445B1/pt
Priority to US14/768,661 priority patent/US10443765B2/en
Priority to EP13875099.7A priority patent/EP2937612B1/en
Priority to MX2015010625A priority patent/MX350879B/es
Publication of WO2014125545A1 publication Critical patent/WO2014125545A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F16L15/06—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints characterised by the shape of the screw-thread
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a threaded joint for pipe connection (threaded joint for pipe).
  • oil well pipes including tubing and casings commonly used for exploration and production of oil wells and gas wells, that is, OCTG (oil county tubular goods), riser tubes ( riser pipe) and threaded joints for connecting pipes such as linepipes, especially sealability, compression resistance and galling resistance
  • OCTG oil county tubular goods
  • riser tubes riser pipe
  • threaded joints for connecting pipes such as linepipes, especially sealability, compression resistance and galling resistance
  • the present invention relates to an excellent threaded joint for pipe connection.
  • Threaded joints are widely used for connecting steel pipes (hereinafter also referred to as pipes) used in oil production equipment such as oil well pipes.
  • pipes steel pipes
  • API American Petroleum Institute
  • standard threaded joints specified in the API (American Petroleum Institute) standard have been typically used to connect steel pipes used for oil and gas exploration and production.
  • API American Petroleum Institute
  • vertical wells, horizontal wells, directional wells, etc. are increasing. For this reason, the drilling and production environment has become severe.
  • due to the increasing development of wells in poor environments such as the ocean and polar regions, compression resistance, bending resistance, seal performance of external pressure, etc.
  • the required performance for threaded joints is diversified.
  • Premium joints typically include a tapered thread, a metal to metal seal, and a torque shoulder on each pipe.
  • the taper screw is important for fixing the pipe joint tightly, and the metal touch seal part forms the female side (box component) and the male side (mail side) of the screw joint. Sealing performance is ensured by metal contact with the pin component, and the torque shoulder portion serves as a shoulder surface serving as a stopper during tightening of the joint.
  • 3 to 5 are schematic explanatory views of a conventional coupling type oil joint pipe premium joint, which is a longitudinal sectional view of a threaded joint of a circular pipe.
  • the threaded joint includes a pin 3 which is a male member and a box 1 which is a female member corresponding thereto.
  • the pin 3 has a male screw portion 7 on its outer surface and a nose 8 which is a screwless portion provided adjacent to the male screw portion 7 at the tip of the pin 3.
  • the nose 8 has a metal touch seal portion (also referred to as a pin seal portion) 11 on its outer peripheral surface and a torque shoulder portion (also referred to as a pin shoulder portion) 12 on its end surface.
  • the opposing box 1 is a female screw that is a part that can be screwed together or contacted with the male threaded portion 7, the metal touch seal portion 11, and the torque shoulder portion 12 of the pin 3.
  • Patent Document 1 there has been presented a means for suppressing the deformation of the pin seal portion, but there has been no suggestion of a method for solving the above-mentioned problem associated with the deformation on the box side, and there has been a problem in this respect.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a threaded joint for pipe connection that hardly causes plastic deformation on the box side even when a repeated tensile-compression load is applied to the pipe, and also has excellent galling resistance. It is to provide.
  • a pin having a nose at the tip of the male screw portion, a female screw portion screwed into the male screw portion of the pin, and a box having a nose portion facing the nose of the pin, and located on the nose tip surface of the pin
  • the pin shoulder portion is in axial contact with the box shoulder portion, which is the shoulder portion of the box opposite to the pin shoulder portion, and the nose outer peripheral surface of the pin is configured by a convex curve, and the box is opposed to the convex curved surface.
  • the female screw on the box side of the angle theta sb forming insert surface with respect to a plane perpendicular to the tube axis (axis of pipe), the insertion surface the tube axis perpendicular of the pin side of the male thread opposite to the insertion face of the female screw Relationship angle theta sp which makes with the plane, 0.05 ° ⁇ ⁇ sb - ⁇ sp ⁇ 2.0 ° pipe connecting screw joint and satisfies the.
  • Rlf which is a curvature radius R of a corner connecting a plane of loading of the female screw on the box side and a bottom surface of the female screw is 0.5 mm or more and 1.5 mm or less.
  • Rsf which is a radius of curvature R of a corner connecting between the insertion surface of the female screw portion on the box side and the bottom surface of the female screw, is 0.5 mm or more and 1.5 mm or less, (1) or A threaded joint for pipe connection according to (2).
  • the convex curved surface that includes the pin seal portion is an arc shape in cross-section observation in the tube axis direction, as described in any one of (1) to (3), Threaded joint for pipe connection.
  • the seal taper angle ⁇ seal which is an angle with respect to the tube axis of the taper including the box seal portion is 2 degrees or more and 15 degrees or less, wherein (1) to (4) The threaded joint for pipe connection as described in any one. (6) The threaded joint for pipe connection according to (5), wherein the seal taper angle ⁇ seal is 2 degrees or more and 5 degrees or less.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in the tube axis direction around the nose of FIG. 3.
  • FIG. 4 is a sectional view in the tube axis direction around a threaded portion of the male screw and the female screw in FIG. 3.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are sectional views in the tube axis direction showing an example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows the vicinity of the threaded portion of the male screw and the female screw
  • FIG. 2 shows the periphery of the nose.
  • 20 is a male screw insertion surface on the pin side
  • 21 is a female screw insertion surface on the box side
  • 22 is a bottom surface of the female screw on the box side
  • 23 is a load surface of the male screw on the pin side
  • 24 is a box side.
  • the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in the previous drawings, and the description thereof is omitted. As shown in FIGS.
  • the threaded joint for pipe connection includes a pin 3 having a nose 8 at the tip of a male screw portion 7, and a female screw portion 5 that is screwed with the male screw portion 7 of the pin 3.
  • a box 1 having a nose portion facing the nose 8 of the pin 3, and a pin shoulder portion 14 which is a shoulder portion of the box 1 facing the pin shoulder portion 12 located at the nose tip surface of the pin 3; Abutting in the axial direction, the nose outer peripheral surface of the pin 3 is constituted by a convex curved surface, the inner surface of the box 1 facing the convex curved surface is constituted by a taper, the pin seal portion 11 in the convex curved surface and the inside of the taper It is assumed that both the box seal portion 13 and the box seal portion 13 have a structure in which the fluid is sealed by metal contact in the radial direction.
  • the strain that accompanies plastic deformation is the most accumulated at the corner connecting the load surface 24 of the internal thread on the box 1 side and the bottom surface 22 of the internal thread. It is a corner portion formed by the insertion surface 21 of the female screw portion on the side of the box 1 and the bottom surface 22 of the female screw. Reducing the strain at these locations is important for preventing abnormal deformation or breakage when laying pipes in diagonal wells and horizontal wells.
  • the angle ⁇ sb formed by the female screw insertion surface 21 on the box 1 side with respect to the surface perpendicular to the tube axis and the male screw insertion surface 20 on the pin 3 side opposite thereto are as follows.
  • the angle ⁇ sp to the plane perpendicular to the tube axis to 0.05 degrees ⁇ ⁇ sb ⁇ sp , the female screw portion 5 on the box 1 side and the male screw on the pin 3 side when a compression load is applied.
  • the convex curved surface containing a pin seal part is circular arc shape (arc shape which has a string inside pin 1) in the cross-sectional view of a pipe-axis direction from a viewpoint of the ease of a screw cutting process.
  • Rlf which is the radius of curvature R of the corner portion connecting the load surface 24 of the internal thread on the box 1 side and the bottom surface 22 of the internal thread, is more effective for preventing strain accumulation.
  • Rlf is preferably 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. More preferably, it is 0.6 mm or more and 1.1 mm or less.
  • Rsf which is the radius of curvature R of the corner portion connecting the female screw insertion surface 21 and the female screw bottom surface 22 on the box 1 side, and is preferably 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. More preferably, it is 0.6 mm or more and 1.1 mm or less.
  • the sealing structure itself is preferably a substantially radial sealing structure.
  • the seal taper angle ⁇ seal which is an angle with respect to the tube axis of the taper including the box seal portion 13 is preferably 15 degrees or less, more preferably 5 degrees or less.
  • ⁇ seal is preferably 2 degrees or more.
  • Table 1 Were manufactured under various shape conditions shown in Table 1, and these were subjected to 10 repeated tightening tests.
  • the airtightness test A test (sealability leak test A or tightness leak test A) prescribed in ISO 13679 was repeated three times at maximum.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

　従来はピンシール部変形を抑制する手段の提示はあるものの、ボックス側の変形に伴う問題の解消方法については提示がない。　ボックス１側の雌ねじの挿入面２１が管軸と垂直な面に対してなす角度θsbと、前記雌ねじの挿入面２１に対向するピン３側の雄ねじの挿入面２０が管軸と垂直な面に対してなす角度θspの関係が、０．０５度≦θsb-θsp≦２．０度を満たす管接続用ねじ継手とした。

Description

管接続用ねじ継手
本発明は、管接続用ねじ継手(threaded joint for pipe)に関する。詳しくは、一般に油井(oil well)やガス井(gas well)の探査や生産に使用されるチュービング(tubing)およびケーシング(casing)を包含する油井管すなわちＯＣＴＧ(oil country tubular goods)、ライザー管(riser pipe)、ならびにラインパイプ(line pipe)などの管の接続に用いる管接続用ねじ継手であって、中でも特にシール性(sealability)と耐圧縮性(compression resistance)と耐ゴーリング性(galling resistance)に優れた管接続用ねじ継手に関する。
ねじ継手は、油井管など産油産業設備(oil production equipment)に使用される鋼管（以下、パイプとも云う）の接続に広く使用されている。オイルやガスの探査や生産に使用される鋼管の接続には、従来、ＡＰＩ（米国石油協会(American Petroleum Institute)） 規格に規定された標準的なねじ継手が典型的には使用されてきた。
しかし、近年、原油(crude oil)や天然ガス(natural gas)の井戸は深井戸化が進み、垂直井(vertical well)、水平井(horizontal well)、傾斜井(directional well)等が増えていることから、掘削・生産環境は苛酷化している。また、海洋や極地(polar region)など劣悪な環境での井戸の開発が増加していることなどから、耐圧縮性能、耐曲げ性能(bending resistance)、外圧シール性能(seal performance of external pressure)など、ねじ継手への要求性能は多様化している。そのためプレミアムジョイント(premium joint)と呼ばれる高性能の特殊ねじ継手(threaded joint)を使用することが増加しており、その性能への要求もますます増加している。
プレミアムジョイントは、通常、各パイプに、テーパねじ(tapered thread)と、メタルタッチシール部(metal to metal seal)と、トルクショルダ部(torque shoulder)とを備える。テーパねじは管継手をタイト(tightly)に固定するために重要であり、メタルタッチシール部はねじ継手の雌側(female side)をなすボックス部材(box component)と雄側(mail side)をなすピン部材(pin component)とが金属接触することでシール性を確保するものであり、トルクショルダ部は継手の締付け中にストッパ(abutment)の役目を担うショルダ面となる。
図３～図５は、従来のカップリング形式(coupling type)の油井管用プレミアムジョイントの模式的説明図であり、これは、円管のねじ継手の縦断面図となっている。このねじ継手は雄ねじ部材(male member)であるピン３とこれに対応する雌ねじ部材(female member)であるボックス１とを備える。
ピン３は、その外面に、雄ねじ部７と、ピン３先端に雄ねじ部７に隣接して設けられたねじ無し部であるノーズ(nose)８とを有する。ノーズ８は、その外周面にメタルタッチシール部（ピンシール部とも云う）１１を、その端面にはトルクショルダ部（ピンショルダ部とも云う）１２を有する。
相対するボックス１は、その内面に、それぞれピン３の雄ねじ部７、メタルタッチシール部１１、およびトルクショルダ部１２と螺合する(screw together)か、または接触することができる部分である、雌ねじ部５、メタルタッチシール部（ボックスシール部とも云う）１３、およびトルクショルダ部（ボックスショルダ部とも云う）１４を有している。
ところで、井戸へのパイプ敷設は、通常、パイプを回転させながら施工されるが、斜め掘りおよび水平掘りの場合、パイプは途中、曲げられた状態で回転し、その間、パイプには引張-圧縮の力が繰り返し作用する。そこで、圧縮負荷(compression load)に強い構造として、例えば特許文献１では、ピンのシールリップ部(seal lip)の長さを雄ねじ部と雌ねじ部の螺合状態における管軸方向の隙間の１４０倍以上とすることにより、圧縮時のピンシール部の変形を弾性範囲内(elastic region)に留める構造が提案されている。
特許第４９２４６１４号公報
一方、前記引張‐圧縮の繰り返し負荷により、ねじ継手を構成するボックスに著しい塑性変形(plastic deformation)が生じ、シール性の低下もしくは、最悪の場合、破断に至る場合があるという問題がある。ところが、特許文献１の如く従来はピンシール部の変形を抑制する手段の提示はあるものの、ボックス側の変形に伴う前記問題の解消方法については提示がなく、この点に課題があった。
本発明の目的は前記課題を解決し、パイプに引張‐圧縮の繰り返し負荷がかかってもボックス側に塑性変形を生じ難く、然も耐ゴーリング性(galling resistance)にも優れる管接続用ねじ継手を提供することにある。
前記課題を解決する為になされた本発明は以下の通りである。
（１）　雄ねじ部の先端にノーズを備えたピンと、該ピンの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部および前記ピンのノーズに相対するノーズ部を有するボックスを備え、前記ピンのノーズ先端面に位置するピンショルダ部がこれと相対する前記ボックスのショルダ部であるボックスショルダ部と軸方向に当接し、前記ピンのノーズ外周面が凸曲面(convex curve)で構成され、該凸曲面に相対する前記ボックスの内面がテーパで構成され、前記凸曲面内のピンシール部と前記テーパ内のボックスシール部との双方が半径方向に金属接触して流体をシールする構造を有する管用ねじ継手において、前記ボックス側の雌ねじの挿入面が管軸（axis of pipe）と垂直な面に対してなす角度θsbと、前記雌ねじの挿入面に対向する前記ピン側の雄ねじの挿入面が管軸と垂直な面に対してなす角度θspの関係が、０．０５度≦θsb-θsp≦２．０度を満たすことを特徴とする管接続用ねじ継手。
（２）　前記ボックス側の雌ねじの荷重面（plane of loading）と雌ねじの底面との間を結ぶコーナ(corner)の曲率半径ＲであるＲｌｆが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする前記（１）に記載の管接続用ねじ継手。
（３）　前記ボックス側の雌ねじ部の挿入面と雌ねじの底面との間を結ぶコーナの曲率半径ＲであるＲｓｆが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の管接続用ねじ継手。
（４）　前記ピンシール部を内包する凸曲面が管軸方向の断面視（cross-section　observation）で円弧状であることを特徴とする前記（１）～（３）のいずれか１つに記載の管接続用ねじ継手。
（５）　前記ボックスシール部を内包するテーパの管軸に対する角度であるシールテーパ角度(seal taper angle)θsealが２度以上１５度以下であることを特徴とする前記（１）～（４）のいずれか１つに記載の管接続用ねじ継手。
（６）　前記シールテーパ角度θsealが２度以上５度以下であることを特徴とする前記（５）に記載の管接続用ねじ継手。
本発明によれば、パイプに引張‐圧縮の繰り返し負荷がかかってもボックス側に塑性変形を生じ難く、然も耐ゴーリング性にも優れる管接続用ねじ継手が得られる。
本発明の実施形態の１例を示す雄ねじと雌ねじの螺合部周辺の管軸方向断面図である。 本発明の実施形態の１例を示すノーズ周辺の管軸方向断面図である。 カップリング形式の油井管用プレミアムジョイントの従来例を示す模式的説明図（管軸方向断面図）である。 図３のノーズ周辺の管軸方向断面図である。 図３の雄ねじと雌ねじの螺合部周辺の管軸方向断面図である。
図１、図２は本発明の実施形態の１例を示す管軸方向断面図であり、図１には雄ねじと雌ねじの螺合部周辺、図２にはノーズ周辺を、夫々示している。図１、図２において、２０はピン側の雄ねじの挿入面、２１はボックス側の雌ねじの挿入面、２２はボックス側の雌ねじの底面、２３はピン側の雄ねじの荷重面、２４はボックス側の雌ねじの荷重面であり、前掲図と同一の又は相当する部分には同じ符号を付し、説明を省略する。
図１、図２に示される通り、本発明に係る管接続用ねじ継手は、雄ねじ部７の先端にノーズ８を備えたピン３と、該ピン３の雄ねじ部７と螺合する雌ねじ部５および前記ピン３のノーズ８に相対するノーズ部を有するボックス１を備え、前記ピン３のノーズ先端面に位置するピンショルダ部１２がこれと相対する前記ボックス１のショルダ部であるボックスショルダ部１４と軸方向に当接し、前記ピン３のノーズ外周面が凸曲面で構成され、該凸曲面に相対する前記ボックス１の内面がテーパで構成され、前記凸曲面内のピンシール部１１と前記テーパ内のボックスシール部１３との双方が半径方向に金属接触して流体をシールする構造を有する事を前提とする。
本発明者らの研究結果によれば、前記前提の管接続用ねじ継手において、塑性変形に伴うひずみが最も蓄積するのはボックス１側の雌ねじの荷重面２４と雌ねじの底面２２とを結ぶコーナ部であり、次いで、ボックス１側の雌ねじ部の挿入面２１と雌ねじの底面２２のなすコーナ部である。これらの箇所のひずみを低減することが、斜め掘り井戸および水平掘り井戸へのパイプ敷設時における異常変形もしくは破断の防止に重要である。
本発明者らの更なる研究の結果、ボックス１側の雌ねじの挿入面２１が管軸と垂直な面に対してなす角度θsbと、これに対向するピン３側の雄ねじの挿入面２０が管軸と垂直な面に対してなす角度θspの関係を、０．０５度≦θsb-θspに限定することにより、圧縮負荷付与時にボックス１側の雌ねじ部５とピン３側の雄ねじ部との互いに対向する挿入面での接触が、ボックス１側の雌ねじの挿入面２１の雌ねじの底面２２側の端部から開始し、ボックス１側の雌ねじ山を隔てて隣接するボックス１側の雌ねじの荷重面２４と雌ねじの底面２２との間のコーナ部に作用するモーメント(moment)を軽減できるため、この部分に蓄積するひずみを軽減可能であることが判明した。
但し、θｓｂ-θspが過大であると、ピン３とボックス１との締め付けの際、双方の前記挿入面においてピン３の雄ねじ山側とボックス１の雌ねじ谷側が過度に強く接触し、ゴーリングが発生しがちとなる。これを防止するために、θsb-θsp≦２．０度とする必要がある。より好ましくは、１．６０度である。
尚、ピンシール部を内包する凸曲面は、ねじ切削加工の容易性の観点から、管軸方向の断面視で円弧状（ピン１内側に弦を有する円弧状）であることが好ましい。
ボックス１側の雌ねじの荷重面２４と雌ねじの底面２２とを結ぶコーナ部の曲率半径ＲであるＲｌｆは、大きいほどひずみの蓄積防止に有効である。しかし、大きすぎると、相対するピン３側の雄ねじの荷重面２３と接触し引張荷重を受ける直線部が不足し、局部的な塑性変形の原因となる。よって、Ｒｌｆは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下である。
ボックス１側の雌ねじ挿入面２１と雌ねじ底面２２とを結ぶコーナ部の曲率半径ＲであるＲｓｆについても同様であり、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下である。
また、引張-圧縮の繰り返し負荷に伴うボックス１の塑性変形がシール性に及ぼす悪影響を抑制するためには、シール構造そのものについても、実質的に半径方向シール構造であることが好ましい。具体的には、ボックスシール部１３を内包するテーパの管軸に対する角度であるシールテーパ角度θsealを１５度以下とすることが好ましく、より好ましくは５度以下である。一方、θsealが小さすぎると、締め付け時のシール部の摺動距離(sliding distance)が大きくなりゴーリングを誘発し易くなるため、θsealは２度以上が好ましい。
外径９－５/８インチ(244.5mm)、肉厚０．５４５インチ(13.8mm)（トルク: ５３．５lb/ft（72.5Nm））の１３Ｃｒ鋼管およびこれに対応させるカップリング素管にねじ切削加工を施して、図１乃至図２に示した形状を有するところの、管軸方向の断面視で円弧状のピンシール部１１を有するピン３と、テーパ状のボックスシール部１３を有するボックス１とのサンプルを、表１に示す種々の形状条件で製作し、これらについて、１０回の繰返し締付け試験を実施した。そしてこの繰り返し締付け試験でゴーリングが発生しなかったサンプルについて、ＩＳＯ１３６７９に規定された気密試験Ａテスト(sealability leak test A or tightness leak test A)、を、繰り返し最大3回連続で実施した。
　前記各試験の結果を表１に示す。表１より、本発明例では前記繰り返し締付け試験でのゴーリング発生は無く、かつ、前記気密試験においても少なくとも１回はリーク発生なく成功した。また、より好適な形態の本発明例（No.１～８及びNo.１１）では、３回の気密試験を経てもリークが発生しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１　　ボックス
３　　ピン
５　　雌ねじ部
７　　雄ねじ部
８　　ノーズ
１１　メタルタッチシール部（ピンシール部）
１２　トルクショルダ部（ピンショルダ部）
１３　メタルタッチシール部（ボックスシール部）
１４　トルクショルダ部（ボックスショルダ部）
２０　雄ねじの挿入面（ピン側に位置する）
２１　雌ねじの挿入面（ボックス側に位置する）
２２　雌ねじの底面（ボックス側に位置する）
２３　雄ねじの荷重面（ピン側に位置する）
２４　雌ねじの荷重面（ボックス側に位置する）

Claims (6)

  1. 　雄ねじ部の先端にノーズを備えたピンと、該ピンの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部および前記ピンのノーズに相対するノーズ部を有するボックスを備え、前記ピンのノーズ先端面に位置するピンショルダ部がこれと相対する前記ボックスのショルダ部であるボックスショルダ部と軸方向に当接し、前記ピンのノーズ外周面が凸曲面で構成され、該凸曲面に相対する前記ボックスの内面がテーパで構成され、前記凸曲面内のピンシール部と前記テーパ内のボックスシール部との双方が半径方向に金属接触して流体をシールする構造を有する管用ねじ継手において、前記ボックス側の雌ねじの挿入面が管軸と垂直な面に対してなす角度θsbと、前記雌ねじの挿入面に対向する前記ピン側の雄ねじの挿入面が管軸と垂直な面に対してなす角度θspの関係が、０．０５度≦θsb-θsp≦２．０度を満たすことを特徴とする管接続用ねじ継手。
  2. 　前記ボックス側の雌ねじの荷重面と雌ねじの底面との間を結ぶコーナの曲率半径ＲであるＲｌｆが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の管接続用ねじ継手。
  3. 　前記ボックス側の雌ねじ部の挿入面と雌ねじの底面との間を結ぶコーナの曲率半径ＲであるＲｓｆが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の管接続用ねじ継手。
  4. 　前記ピンシール部を内包する凸曲面が管軸方向の断面視で円弧状であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の管接続用ねじ継手。
  5. 　前記ボックスシール部を内包するテーパの管軸に対する角度であるシールテーパ角度θsealが２度以上１５度以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の管接続用ねじ継手。
  6. 　前記シールテーパ角度θsealが２度以上５度以下であることを特徴とする請求項５に記載の管接続用ねじ継手。
PCT/JP2013/007431 2013-02-18 2013-12-18 管接続用ねじ継手 Ceased WO2014125545A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112015018445-6A BR112015018445B1 (pt) 2013-02-18 2013-12-18 junta rosqueada para tubos
US14/768,661 US10443765B2 (en) 2013-02-18 2013-12-18 Threaded joint for pipes
EP13875099.7A EP2937612B1 (en) 2013-02-18 2013-12-18 Threaded joint for pipe
MX2015010625A MX350879B (es) 2013-02-18 2013-12-18 Junta roscada para tuberías.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013028659A JP5803953B2 (ja) 2013-02-18 2013-02-18 管接続用ねじ継手
JP2013-028659 2013-02-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014125545A1 true WO2014125545A1 (ja) 2014-08-21

Family

ID=51353582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/007431 Ceased WO2014125545A1 (ja) 2013-02-18 2013-12-18 管接続用ねじ継手

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10443765B2 (ja)
EP (1) EP2937612B1 (ja)
JP (1) JP5803953B2 (ja)
AR (1) AR094813A1 (ja)
BR (1) BR112015018445B1 (ja)
MX (1) MX350879B (ja)
WO (1) WO2014125545A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016113790A1 (ja) * 2015-01-15 2016-07-21 Ｊｆｅスチール株式会社 管用ねじ継手
US11035502B2 (en) * 2017-06-07 2021-06-15 Marubeni-Itochu Tubulars America Inc. Compression resistant threaded connection
JP6981573B1 (ja) * 2020-02-27 2021-12-15 Ｊｆｅスチール株式会社 ステンレス鋼管およびその製造方法
CN115176043B (zh) * 2020-02-27 2023-10-31 杰富意钢铁株式会社 不锈钢管及其制造方法
EP4248057A4 (en) * 2020-11-19 2025-01-15 Services Pétroliers Schlumberger SEALING SYSTEM FOR RING-SHAPED COMPONENTS

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001165363A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Nippon Steel Corp 管用ネジ継手
JP2002061779A (ja) * 2000-06-07 2002-02-28 Sumitomo Metal Ind Ltd テーパねじ継手
JP4924614B2 (ja) 2006-03-31 2012-04-25 住友金属工業株式会社 管ネジ継手
US20120119489A1 (en) * 2008-04-30 2012-05-17 Shcherbakov Boris Yur Evich Tightly threaded joint for oil field pipes
JP2012149760A (ja) * 2010-06-30 2012-08-09 Jfe Steel Corp 管用ねじ継手

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1044052B (it) * 1974-09-27 1980-03-20 Mannesmann Roehren Werke Ag Giunto filettato per tubi petroliferi
US4384737A (en) 1980-04-25 1983-05-24 Republic Steel Corporation Threaded joint for well casing and tubing
JPS58157087U (ja) * 1982-04-16 1983-10-20 日本鋼管株式会社 油井管用ネジ継手
CA1322773C (en) 1989-07-28 1993-10-05 Erich F. Klementich Threaded tubular connection
US6485063B1 (en) 1996-05-15 2002-11-26 Huey P. Olivier Connection
CN1133842C (zh) * 1998-07-31 2004-01-07 川崎制铁株式会社 油井管用螺纹连接器、螺纹切削方法及其装置
BR0111528A (pt) 2000-06-07 2003-07-22 Sumitomo Metal Ind Junta com roscas de perfil cÈnico
EP1310719B1 (en) * 2000-06-09 2005-05-11 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Pipe joint
FR2820806B1 (fr) 2001-02-09 2004-02-20 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Joint filete tubulaire avec face de filet bombee convexe
UA82694C2 (uk) 2003-06-06 2008-05-12 Sumitomo Metal Ind Нарізне з'єднання для сталевих труб
JP4941058B2 (ja) 2007-04-02 2012-05-30 住友金属工業株式会社 鋼管用ねじ継手
FR2952993B1 (fr) 2009-11-20 2011-12-16 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Joint filete
JP5849749B2 (ja) 2011-02-28 2016-02-03 Ｊｆｅスチール株式会社 管用ねじ継手

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001165363A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Nippon Steel Corp 管用ネジ継手
JP2002061779A (ja) * 2000-06-07 2002-02-28 Sumitomo Metal Ind Ltd テーパねじ継手
JP4924614B2 (ja) 2006-03-31 2012-04-25 住友金属工業株式会社 管ネジ継手
US20120119489A1 (en) * 2008-04-30 2012-05-17 Shcherbakov Boris Yur Evich Tightly threaded joint for oil field pipes
JP2012149760A (ja) * 2010-06-30 2012-08-09 Jfe Steel Corp 管用ねじ継手

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2937612A4

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015018445B1 (pt) 2020-11-17
US20150377391A1 (en) 2015-12-31
EP2937612B1 (en) 2018-11-14
US10443765B2 (en) 2019-10-15
MX2015010625A (es) 2015-12-15
BR112015018445A2 (pt) 2017-07-18
EP2937612A1 (en) 2015-10-28
MX350879B (es) 2017-09-25
AR094813A1 (es) 2015-08-26
EP2937612A4 (en) 2016-04-06
JP5803953B2 (ja) 2015-11-04
JP2014156913A (ja) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5492885B2 (ja) 鋼管用ねじ継手
CN102313085B (zh) 管用螺纹接头
CN207131996U (zh) 油井管用螺纹接头
CN102678070B (zh) 管用螺纹接头
JP6919967B2 (ja) 油井管用ねじ継手
RU2541364C1 (ru) Резьбовое соединение для стальных труб
CN104775761B (zh) 极厚壁油井管用螺纹接头
JP2011501075A (ja) 鋼管用ねじ継手
JP5660308B2 (ja) 鋼管用ねじ継手
CN103527870B (zh) 管的螺纹接头
JPWO2018061767A1 (ja) 油井鋼管用ねじ継手
JP5803953B2 (ja) 管接続用ねじ継手
JP5725094B2 (ja) 耐久性に優れた油井管用ねじ継手
JP6103137B2 (ja) 管用ねじ継手
JP2017072187A (ja) 油井管ケーシング用ねじ継手
JP5673089B2 (ja) 鋼管用ねじ継手
JP6020087B2 (ja) 管用ねじ継手
JP5967113B2 (ja) 管のねじ継手
WO2020183860A1 (ja) ねじ継手
JP2013029174A (ja) 鋼管用ねじ継手
JP2013029177A (ja) 鋼管用ねじ継手
JP5915608B2 (ja) 耐焼付き性に優れた油井管用ねじ継手

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13875099

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013875099

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2015/010625

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112015018445

Country of ref document: BR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14768661

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112015018445

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20150731