钢管用螺纹接头制造技术

提供一种能够使密封性能提高的钢管用螺纹接头。钢管用螺纹接头(1)包括公扣(10)和母扣(20)。母扣(20)的外径比钢管主体(30)的外径的108％小。公扣(10)具备：包括第1密封面(11)的公扣唇部(12)；1段锥螺纹的外螺纹部(13)；以及第2密封面(14)。母扣(20)具备：第1密封面(21)；1段锥螺纹的内螺纹部(23)；以及包括第2密封面(24)的母扣唇部(22)。在紧固状态下，第1密封面(11、21)彼此接触，第2密封面(14、24)彼此接触。外螺纹部(13)在公扣唇部(12)侧的端部具有与管轴线(CL)平行且直径相同的多个螺纹槽底面。内螺纹部(23)在母扣唇部(22)侧的端部具有与管轴线(CL)平行且直径相同的多个螺纹槽底面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢管用螺纹接头
本公开涉及钢管的连结所使用的螺纹接头。
技术介绍
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。油井管大多采用钢管，其连结使用螺纹接头。这种钢管用螺纹接头的形式被大致分成组合(coupling)型和整体(integral)型。在组合型的情况下，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外螺纹部，在管接头的两端部的内周形成内螺纹部。并且，钢管的外螺纹部被拧入管接头的内螺纹部，由此，两者被紧固而连结。在整体型的情况下，连结对象的一对管材都是钢管，不使用单独的管接头。在该情况下，在钢管的一端部的外周形成外螺纹部，在另一端部的内周形成内螺纹部。并且，一个钢管的外螺纹部被拧入另一个钢管的内螺纹部，由此，两者被紧固而连结。一般而言，形成有外螺纹部的管端部的接头部分包括要插入内螺纹部的要素，因此，被成为公扣(pin)。另一方面，形成有内螺纹部的管端部的接头部分包括接收外螺纹部的要素，因此，被成为母扣(box)。由于这些公扣和母扣处于管材的端部，因此，均呈管状。油井为了在挖掘过程中使坑壁不倒塌而利用油井管一边对坑壁进行加强一边掘进，因此，结果成为油井管呈多重配置的构造。近年来，油井的高深度化和超深海化不断发展，在这样的环境下，为了效率良好地开发油井，油井管的连接经常使用接头部的内径、外径与钢管的内径、外径为同等大小的螺纹接头。通过使用这样的螺纹接头，能够极力缩小多重配置的油井管彼此的间隙，即使再深，井的直径也不会变得太大，而能够高效地开发油井。在这样的内径、外径的制约下，要求螺纹接头对于来自内部的压力流体(以下也称为“内压”)和来自外部的压力流体(以下也称为“外压”)具有优异的密封性能。例如，作为用于确保密封性能的螺纹接头，公知有在紧固状态下构成基于金属-金属接触的密封部。下述的各专利文献公开有具有这样的密封部的螺纹接头。在此说明的基于金属-金属接触的密封部是指如下构造：当公扣的密封面的直径比母扣的密封面的直径稍大(将该直径之差称为干涉量)，且将螺纹接头紧固而使密封面彼此嵌合时，由于干涉量，公扣的密封面缩径，母扣的密封面扩径，在欲使各密封面恢复成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，从而整周密合，发挥密封性能。在日本特公平2-31271号公报的螺纹接头中，在螺纹部采用1段锥螺纹，在公扣的顶端侧具有内密封部。该内密封部由设置于公扣的顶端的密封面和以与公扣的密封面对应的方式设置于母扣的密封面构成。在日本特公平2-31271号公报的螺纹接头中，在公扣和母扣被紧固在一起之际，密封面彼此嵌合而密合。美国专利技术专利第4,494,777号说明书的螺纹接头与日本特公平2-31271号公报的螺纹接头同样地，在螺纹部采用了1段锥螺纹。不过，在美国专利第4,494,777号说明书的螺纹接头中，在公扣的钢管主体侧设置有外密封部。该外密封部由设置于公扣的钢管主体侧的端部的凹面和凸面以及以与公扣的凹面和凸面分别对应的方式设置于母扣的凸面和凹面构成。在美国专利技术专利第4,494,777号说明书的螺纹接头中，在公扣和母扣被紧固在一起之际，公扣的凹面和凸面分别与母扣的凸面和凹面接触。在日本特许第3426600号公报的螺纹接头中，在螺纹部采用两段锥螺纹，在两段锥螺纹之间具有密封部。该密封部由设置于公扣和母扣各自的中间部的台肩构造构成。各台肩构造的表面在纵截面观察中形成为反S字状。由此，在日本特许第3426600号公报的螺纹接头中，公扣和母扣被紧固在一起之际，台肩构造彼此以啮合的方式接触。在美国专利技术专利申请公开第2012/0043756号说明书和美国专利技术专利第5,687,999号说明书的螺纹接头中，在螺纹部采用两段锥螺纹，在公扣的顶端侧和钢管主体侧分别具有内密封部和外密封部。内密封部由设置于公扣的顶端部的密封面和以与该密封面对应的方式设置于母扣的密封面构成。外密封部由设置于公扣的钢管主体侧的端部的密封面和以与该密封面对应的方式设置于母扣的密封面构成。在美国专利技术专利申请公开第2012/0043756号说明书和美国专利技术专利第5,687,999号说明书的螺纹接头中，在公扣和母扣被紧固在一起之际，相对应的密封面彼此接触。
技术实现思路
专利技术要解决的问题例如，存在母扣的外径与钢管主体的外径之差较小的被称为平齐型(日文：フラッシュ)型、半平齐型(日文：セミフラッシュ)型、以及细长型(以下统称为“细长型”)的螺纹接头。在细长型的螺纹接头中，内径和外径被严格地限制。因此，在将密封部设置于细长型的螺纹接头的端部的情况下，公扣和/或母扣的设置有密封部的部分的壁厚变小。日本特公平2-31271号公报的螺纹接头仅具有设置于公扣的顶端侧的内密封部。根据该结构，在内压施加到螺纹接头之际，也存在公扣的顶端部有被朝向母扣按压的情况，能够维持对于内压的密封性能。另一方面，在外压施加到螺纹接头之际，在经由螺纹的间隙传递而进入到接头内部的外压的作用下薄壁的公扣的顶端部被下压，在内密封部处的公扣与母扣之间容易产生间隙。因而，在日本特公平2-31271号公报的螺纹接头中，难以确保对于外压的密封性能。美国专利技术专利第4,494,777号说明书的螺纹接头仅具有设置于公扣的钢管主体侧的外密封部。根据该结构，在外压施加到螺纹接头之际，也存在母扣的端部被朝向公扣按压的情况，能够维持对于外压的密封性能。另一方面，在内压施加到螺纹接头之际，在经由螺纹的间隙传递而进入到接头内部的内压的作用下薄壁的母扣的端部被上推，在外密封部处的公扣与母扣之间容易产生间隙。因而，在美国专利技术专利第4,494,777号说明书的螺纹接头中，难以确保对于内压的密封性能。在日本特许第3426600号公报的螺纹接头中，在公扣和母扣的中间部设置有密封部。根据该结构，能够在公扣和母扣中确保密封部的壁厚，因此，与日本特公平2-31271号公报和美国专利技术专利第4,494,777号说明书那样的螺纹接头相比较，能够提高密封性能。然而，当利用密封部将螺纹部分割成两段时，各段螺纹能够使用的壁厚变小。其结果，完全螺纹部区域变小，成为螺纹高度较低的螺纹，螺纹结合的强度、特别是抗拉强度明显降低。也就是说，当较高的内压或外压进入接头内部时，较低的螺纹或不完全螺纹易于在径向上脱离，即使是较低的拉伸载荷，也容易产生跳扣(螺纹的脱开)。因而，日本特许第3426600号公报的螺纹接头也无法充分确保接头强度和密封性能。美国专利技术专利申请公开第2012/0043756号说明书和美国专利技术专利第5,687,999号说明书的螺纹接头具有内密封部和外密封部这两者。在该结构的情况下，内密封部针对内压发挥功能，外密封部针对外压发挥功能。然而，在美国专利技术专利申请公开第2012/0043756号说明书和美国专利技术专利第5,687,999号说明书的螺纹接头中，与日本特许第3426600号公报的螺纹接头同样地，由于螺纹部被分割成两段，因此，螺纹结合的强度不足。因此，在美国专利技术专利申请公开第2012/0043756号说明书和美国专利技术专利第5,687,999号说明书的螺纹接头中，也无法期待充分的接头强度和密封性能。如此，在上述的各专利文献所公开那样的螺纹接头中，无法确保充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管用螺纹接头，其包括管状的公扣和管状的母扣，通过将所述公扣拧入到所述母扣而将所述公扣和所述母扣紧固在一起，其中，所述母扣的外径比钢管主体的外径的108％小，所述公扣从顶端朝向钢管主体依次具备：包括第1密封面的公扣唇部；由1段锥螺纹构成的外螺纹部；以及第2密封面，所述母扣具备：与所述公扣的第1密封面对应的第1密封面；与所述外螺纹部对应并由1段锥螺纹构成的内螺纹部；以及包括与所述公扣的第2密封面对应的第2密封面的母扣唇部，在紧固状态下，所述第1密封面彼此接触，并且，所述第2密封面彼此接触，所述外螺纹部在所述公扣唇部侧的端部具有与管轴线平行且直径相同的多个螺纹槽底面，所述内螺纹部在所述母扣唇部侧的端部具有与管轴线平行且直径相同的多个螺纹槽底面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 JP 2015-2071451.一种钢管用螺纹接头，其包括管状的公扣和管状的母扣，通过将所述公扣拧入到所述母扣而将所述公扣和所述母扣紧固在一起，其中，所述母扣的外径比钢管主体的外径的108％小，所述公扣从顶端朝向钢管主体依次具备：包括第1密封面的公扣唇部；由1段锥螺纹构成的外螺纹部；以及第2密封面，所述母扣具备：与所述公扣的第1密封面对应的第1密封面；与所述外螺纹部对应并由1段锥螺纹构成的内螺纹部；以及包括与所述公扣的第2密封面对应的第2密封面的母扣唇部，在紧固状态下，所述第1密封面彼此接触，并且，所述第2密封面彼此接触，所述外螺纹部在所述公扣唇部侧的端部具有与管轴线平行且直径相同的多个螺纹槽底面，所述内螺纹部在所述母扣唇部侧的端部具有与管轴线平行且直径相同的多个螺纹槽底面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉野正明，堂内贞男，山本泰弘，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，瓦卢瑞克石油天然气法国有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP