[发明专利]钢管用螺纹接头

说明书

提供能够迅速且适当地进行紧固的钢管用螺纹接头。螺纹接头包括钢管(20m)、钢管(20f)以及用于将钢管(20m、20f)相互连结的管接头(50)。钢管(20m、20f)的管主体(21m、21f)分别包含形成于管主体(21m、21f)的外周的环状的标记槽(23m、23f)。

技术领域

本公开涉及钢管用螺纹接头，更详细地说，涉及用于将两根钢管相互连结的组合型螺纹接头。

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，钢管的外螺纹拧入管接头的内螺纹，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形成有外螺纹，在另一端部的内周形成有内螺纹。并且，一个钢管的外螺纹拧入另一个钢管的内螺纹，由此两者紧固并连结。

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元素，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。

对于油井而言，在利用油井管加强坑壁的同时进行掘进以避免坑壁在挖掘中崩塌，结果油井管成为多重配置的构造。近年，油井的高深度化和超深海化逐渐发展，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，能够尽量缩小多重配置的油井管彼此的间隙，即使较深也能够不怎么扩大井径地高效地开发油井。在这样的内径和外径的制约下，对于螺纹接头而言，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”)，要求优异的密封性能。再者，例如在用于大深度的油井的情况等下，由于油井管的热膨胀，对螺纹接头施加较大的拉伸载荷、压缩载荷。在这样的环境下也是，要求螺纹接头具有优异的密封性能。

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。金属密封是指以下构造：若公扣的密封面的直径比母扣的密封面的直径稍大，紧固螺纹接头而密封面彼此嵌合，则公扣的密封面缩径，母扣的密封面扩径，由于各自的密封面要恢复到原来的直径的弹性恢复力而在密封面产生接触压力，从而整周密合，发挥密封性能。另外，作为用于确保密封性能的螺纹接头，还已知具备以下构造的螺纹接头：不具备金属密封或与金属密封并用地利用螺纹部具有密封性能。具体而言是以下构造：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，使被称为涂料的具有粘性的润滑剂存在于该间隙，并且通过公扣和母扣的螺纹直径的干涉而在螺纹面具有接触面压(以下将该构造称为“螺纹密封(构造)”。)。还已知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的螺纹接头。

本说明书引用以下的现有技术文献。

专利文献1：WO2018/180218A1

专利文献2：WO2018/052141A1

专利文献3：US5233742A

专利文献4：WO2001/086185A1

专利文献5：WO2008/029957A1

专利文献6：WO2005/040657A1

专利文献7：US4641410A

发明内容