[发明专利]钢管用螺纹接头

说明书

提供不易在内侧螺纹和外侧螺纹这两者产生粘扣的钢管用螺纹接头。钢管用螺纹接头(1)包括公扣(10)和母扣(20)。公扣(10)包含管口(12)、锥状的内侧外螺纹(14)、锥状的外侧外螺纹(17)、公扣内侧密封面(13)、公扣中间台肩面(18)以及公扣中间密封面(16)。母扣(20)包含锥状的内侧内螺纹(24)、锥状的外侧内螺纹(27)、母扣内侧密封面(23)、母扣中间台肩面(28)以及母扣中间密封面(26)。内侧外螺纹(14)、外侧外螺纹(17)、内侧内螺纹(24)以及外侧内螺纹(27)分别包含完全螺纹部(141、171、241、271)。完全螺纹部分别包含位于公扣(10)的顶端侧的内端和位于与公扣(10)的顶端相反的那一侧的外端。钢管用螺纹接头(1)满足以下的式(1)和式(2)。x₁+L₁＜X₂(1)u₁+L₂＜U₂(2)。

技术领域

本公开涉及钢管的连结所使用的螺纹接头。

背景技术

在油井、天然气井等(以下也统称为“油井”)中，为了开采地下资源而使用套管、管道等油井管。油井管由钢管依次连结而成，其连结使用螺纹接头。

这种钢管用螺纹接头的形式大致被分为组合型和整体型。在组合型的情况下，作为连结对象的一对管材中的一个管材是钢管，另一个管材是管接头。在该情况下，在钢管的两端部的外周设有外螺纹部，在管接头的两端部的内周设有内螺纹部。并且，钢管的外螺纹部拧入管接头的内螺纹部，由此两者紧固并连结。在整体型的情况下，作为连结对象的一对管材均是钢管，不使用额外的管接头。在该情况下，在钢管的一端部的外周设有外螺纹部，在另一端部的内周设有内螺纹部。并且，一个钢管的外螺纹部拧入另一个钢管的内螺纹部，由此两者紧固并连结。

通常，形成有外螺纹部的管端部的接头部分包含插入内螺纹部的元素，因此被称为公扣。另一方面，形成有内螺纹部的管端部的接头部分包含承接外螺纹部的元素，因此被称为母扣。上述的公扣和母扣是管材的端部，因此均为管状。

近年，成为高温、高压的严酷的环境的大深度井的开发正在增加，对于在这些井中使用的油井管用螺纹接头要求进一步的密封性能的提高。特别是在深井中拉伸/压缩载荷和外压变高，因此需要提高针对拉伸/压缩载荷下的外压的密封性能。

油井管用螺纹接头利用密封部发挥较高的密封性能。通常，公扣的密封部的直径比母扣的密封部的直径大。因此，在紧固状态下两密封部相互嵌合紧贴而成为过盈配合的状态，形成基于金属接触的密封部。公扣的密封部的直径与母扣的密封部的直径之间的差被称为“密封干涉量”。密封干涉量越大，密封接触力越高，能够得到越良好的密封性能。

为了提高针对外压的密封性能，增大外压所作用的公扣的密封部的壁厚是有效的。由此，外压施加于螺纹接头时的公扣的密封部的缩径阻力升高，因此实质上的密封干涉量的降低变小，密封接触力的降低变小。此外，为了在较高的拉伸/压缩载荷下也发挥稳定的密封性能，还需要一定的螺纹部的长度、台肩面的面积。

国际公开第2015/194160号(专利文献1)公开了一种提高针对内压和外压的密封性能的钢管用螺纹接头(参照段落0020)。该螺纹接头从公扣的顶端(油井管主体的管端)侧起依次包括台肩面、第1密封面、第1外/内螺纹部、辅助台肩面、环状部、第2密封面以及第2外/内螺纹部(参照段落0063和图6)。

以下，将第1外螺纹部称为“内侧外螺纹”，将第1内螺纹部称为“内侧内螺纹”，将第2外螺纹部称为“外侧外螺纹”，将第2内螺纹部称为“外侧内螺纹”，将内侧外螺纹和内侧内螺纹统称为“内侧螺纹”，将外侧外螺纹和外侧内螺纹统称为“外侧螺纹”，将具备内侧螺纹和外侧螺纹的螺纹接头称为“两段螺纹接头”。