[发明专利]固体覆盖膜形成用组合物以及管状螺纹接头

说明书

技术领域

本发明涉及在用于连接例如油井管等钢管的管状螺纹接头的连结时使用的固体覆盖膜形成用组合物、以及具有使用该组合物而形成的固体覆盖膜的管状螺纹接头。

本申请基于2012年9月12日提出的日本专利申请特愿2012-200118号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

在为了采掘原油和柴油的油井开采中，可以使用管材(tubing)和套管(casing)等油井管。油井管一般使用管状螺纹接头进行连接(连结)。以前的油井的深度为2000～3000m。近年的海洋油田等深油井的深度有时也达到8000～10000m。

在使用环境下，起因于油井管以及接头自身质量的轴向拉伸力等载荷、内外面压力等复合的压力、进而地中的热作用于油井管用管状螺纹接头。因此，油井管用管状螺纹接头即使在这样苛刻的环境下，也要求不会破损而保持气密性。

油井管的连结中使用的典型的管状螺纹接头(也称之为特殊螺纹接头)具有公扣-母扣结构(pin-box structure)。公扣-母扣结构由在油井管的两端部形成的被称之为公扣(pin)的构件、和在螺纹接头部件(联结器，coupling)的两侧的内表面形成的被称之为母扣(box)的构件构成。公扣具有外螺纹。母扣具有内螺纹。在公扣的比外螺纹靠顶端侧的端面附近的外周部、和母扣的内螺纹的基部的内周面分别形成有密封部。在公扣顶端的端面和母扣的与之对应的最深部，分别形成有台肩部(也称之为扭矩台肩)。

将油井管的一端(公扣)插入螺纹接头部件(母扣)中，紧固外螺纹和内螺纹，直至公扣和母扣的台肩部彼此抵接而以适当的扭矩相互干涉。由此，公扣和母扣的密封部彼此之间紧密接触而形成金属-金属间密封，从而确保螺纹接头的气密性。密封部和台肩部构成管状螺纹接头的无螺纹金属接触部。该无螺纹金属接触部和螺纹部(外螺纹或者内螺纹)成为连结时相互接触的表面(称为管状螺纹接头的接触表面)。这样的特殊螺纹接头的一个例子记载于下述专利文献1以及下述专利文献2中。

在进行油井管向油井中的下降作业时，由于会发生各种故障，因而有时一旦将油井管从油井中拉上来，则一度连结的螺纹接头松弛，从而螺纹接头的连结得以解除。螺纹接头的连结得以解除的油井管有时再次将接头连结而使其下降。API(美国石油协会)要求即使将螺纹接头的紧固(上扣)以及松弛(卸扣)进行多次，也在不发生被称之为粘扣(galling)的烧接而保持气密性的意义上具有耐烧接性。例如，管材接头要求10次的耐烧接性。套管接头要求3次的耐烧接性。

在紧固时，为了谋求耐烧接性和气密性的提高，盛行将被称之为“混合润滑脂”的大量含有重金属粉的粘稠的液状润滑剂(润滑脂润滑油)涂布在螺纹接头的接触表面。在API标准BUL 5A2中规定了这样的混合润滑脂。

为了该混合润滑脂的保持性的提高和滑动性的改善，盛行对螺纹接头的接触表面实施例如氮化处理、包含锌系镀或分散镀的各种镀覆处理、磷酸盐化学转化处理等1层或2层以上的表面处理。但是，混合润滑脂的使用如下所述，存在的问题是令人担心对环境和人体的不良影响。

混合润滑脂大量含有锌、铅、铜等重金属粉。特别地，混合润滑脂中含有的铅等有害的重金属有可能对海洋环境和海洋生物等产生不良影响。另外，混合润滑脂的涂布作业使作业环境恶化，也令人担心对人体的有害性。

近年来，以涉及东北大西洋海洋环境保护的OSPAR条约(奥斯陆-巴黎条约，OSPAR)在1998年生效为契机，正在进行对地球规模的环境的严格限制。因此，混合润滑脂也已经在一部分地域限制它的使用。因此，在气井和油井的开采作业中，为了避免对环境和人体的不良影响，已经要求不使用混合润滑脂而可以发挥优良的耐烧接性的螺纹接头。

作为不涂布混合润滑脂而可以在油井管的连结中使用的螺纹接头，专利文献3提出了在接触表面上形成了含有润滑剂粉末的树脂覆盖膜的油井管用螺纹接头。另外，本申请人在专利文献4中，提出了在公扣和母扣上分别形成了固体覆盖膜的管状螺纹接头。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-87275号公报

专利文献2：美国专利第5,137,310号说明书

专利文献3：国际公布号WO 96/10710号公报

专利文献4：国际公布号WO 2009/072486号公报

发明内容

发明所要解决的课题