[发明专利]钢管用螺纹接头

说明书

提供一种难以产生错扣且耐压缩载荷性能良好的钢管用螺纹接头。螺纹接头(10)包括公扣(30)和母扣(40)。公扣(30)的外螺纹插入牙侧面(34)具有两个外螺纹插入牙侧段(341、342)。外螺纹插入牙侧段(341)形成于距钢管(20)的管轴线(X)较远的那一侧，具有‑10～15度的插入牙型半角(α1)。外螺纹插入牙侧段(342)形成于距管轴线(X)较近的那一侧，具有20～60度的插入牙型半角(α2)。母扣(40)的内螺纹插入牙侧面(44)具有两个内螺纹插入牙侧段(441、442)。内螺纹插入牙侧段(441)形成于距管轴线(X)较远的那一侧，具有与外螺纹插入牙侧段(341)的插入牙型半角(α1)相同的插入牙型半角(α1)。内螺纹插入牙侧段(442)形成于距管轴线(X)较近的那一侧，具有与外螺纹插入牙侧段(342)的插入牙型半角(α2)相同的插入牙型半角(α2)。

技术领域

本公开涉及一种钢管用螺纹接头，更详细而言，涉及一种用于将两根钢管相互连接的螺纹接头。

背景技术

例如，在油井、天然气井等(以下也统称为“油井”)的勘探或生产、油砂、页岩气等非常规型资源的开发、二氧化碳的回收、储存(CCS(Carbon dioxide Capture andStorage))、地热发电或温泉等中，使用被称为油井管的钢管。钢管彼此的连结使用螺纹接头。

这种钢管用螺纹接头的形式被大致分为组合型和整体型。在组合型的情况下，在作为连结对象的一对管材中，一个管材是钢管，另一个管材是管接头。在该情况下，在钢管的两端部的外周形成有外螺纹，在管接头的两端部的内周形成有内螺纹。并且，通过将钢管的外螺纹拧入管接头的内螺纹而将两者紧固并连结在一起。在整体型的情况下，作为连结对象的一对管材均是钢管，不另外使用单独的管接头。在该情况下，在钢管的一端部的外周形成有外螺纹，在另一端部的内周形成有内螺纹。并且，通过将一个钢管的外螺纹拧入另一个钢管的内螺纹而将两者紧固并连结在一起。

通常，形成有外螺纹的管端部的接头部分包含插入内螺纹的要素，因此被称为“公扣”。另一方面，形成有内螺纹的管端部的接头部分包含承接外螺纹的要素，因此被称为“母扣”。上述的公扣和母扣是管材的端部，因此均呈管状。

对于油井而言，为了使坑壁在挖掘中不倒塌，在利用油井管加强坑壁的同时进行掘进，因此结果成为油井管配置为多层的构造。近年，油井的高深度化和超深海化逐渐进展，但在这样的环境下，为了高效地开发油井，油井管的连接大多使用接头部的内径和外径与钢管的内径和外径相同程度或接头部的内径和外径比钢管的内径和外径稍大程度的螺纹接头。通过使用这样的螺纹接头，能够极力减小配置为多层的油井管彼此的间隙，即使较深，也能够在井的直径不明显变大的条件下高效地开发油井。在这样的内径和外径的制约下，对于螺纹接头，要求针对来自内部的流体压力(以下也称为“内压”)和来自外部的流体压力(以下也称为“外压”)的优异的密封性能。并且，例如在使用于大深度的油井的情况等情况下，会因油井管的热膨胀而对螺纹接头施加较大的拉伸载荷、压缩载荷。在这样的环境下，对于螺纹接头，也要求具备优异的密封性能。

作为用于确保密封性能的螺纹接头，已知具有基于金属-金属接触的密封(以下称为“金属密封”。)的螺纹接头。金属密封是指如下构造：公扣的密封面的直径比母扣的密封面的直径稍大(将该直径的差称为“干涉量”)，若紧固螺纹接头而将密封面彼此嵌合，则会因干涉量而使公扣的密封面缩径并使母扣的密封面扩径，在各自的密封面要恢复为原来的直径的弹性恢复力的作用下，在密封面产生接触压力而整周密合，发挥密封性能。另外，作为用于确保密封性能的螺纹接头，已知具备如下构造的螺纹接头：不具备金属密封而利用螺纹部来实现密封性能、或者同时利用螺纹部和金属密封来实现密封性能。具体而言，是如下构造：在紧固状态下的螺纹部的预定长度以上的区域中，公扣和母扣的螺纹面彼此的间隙较小并使被称为涂料的具有粘性的润滑剂存在于该间隙，并且利用公扣和母扣的螺纹径的干涉使螺纹面产生接触面压(以下将该构造称为“螺纹密封(构造)”。)。还已知如下螺纹接头：通过具备这样的螺纹密封而具有针对内压和外压的密封性能。