[发明专利]油井管用螺纹接头

说明书

一种密封性优异的油井管用螺纹接头，其具有：销，在钢管的前端侧设有环状外周面部，从该环状外周面部沿钢管的轴向朝钢管的中央设有外螺纹部；箱，具有在内部收容销的空洞，在空洞设有与外螺纹部螺合的内螺纹部和与环状外周面部接触、对接的环状内周面部，通过外螺纹部与内螺纹部螺合而将销与箱结合，环状外周面部与环状内周面部接触，该接触部构成密封部，销的构成密封部的环状外周面部形成为凸圆弧状，箱的构成密封部的环状内周面部形成为凹圆弧状，箱的环状内周面部的圆弧相对于销的环状外周面部的圆弧的曲率半径之差为±10％以内，销的环状外周面部的圆弧的中心位置与箱的环状内周面部的圆弧的中心位置的管轴方向距离之差为2mm以下。

技术领域

本发明涉及最适合于通常在油井或气井的探查或生产使用的油井管即OCTG(oilcountry tubular goods)等钢管的连接的、密封性优异的油井管用螺纹接头。

背景技术

螺纹接头广泛地使用于在油井管等产油产业设备中使用的钢管的连接。在油或气的探索或生产使用的钢管的连接中，以往，典型地使用的是API(美国石油协会)规格规定的标准的螺纹接头。然而，近年来，原油或天然气的井的深井化不断发展，从垂直井增加出水平井、倾斜井等，因此挖掘、生产环境严苛化。而且，由于海洋或极地等恶劣的环境下的井的开发不断增加的情况等，耐压缩性能、耐弯曲性能、外压密封性能(耐外压性能)等对螺纹接头的要求性能多样化。因此，使用被称为优质接头的高性能的特殊螺纹接头的情况增加，对其性能的要求也不断增加。优质接头通常是在各管具备锥螺纹、金属接触密封部(以下，有时也称为密封部)、扭矩肩部(以下，有时也称为肩部)的将外螺纹构件与内螺纹构件结合的耦合形式的接头。锥螺纹为了将管接头牢固地固定而至关重要。金属接触密封部通过内螺纹构件(以下，称为箱)与外螺纹构件(以下，称为销)接触而发挥确保密封性的作用，扭矩肩部成为在接头的紧固中发挥限动件的作用的肩面。

图3A、3B、3C是示意性地说明耦合形式的油井管用优质接头的图，它们是圆管的螺纹接头的管轴方向的剖视图。螺纹接头具备销1和与该销1对应的箱2。销1在其外表面具有外螺纹部4和在销1的前端与外螺纹部4相邻地设置的被称为鼻部5的无螺纹部。鼻部5在其外周面具有金属接触密封部7，在其端面具有扭矩肩部9。相对的箱2在其内表面分别具有作为能够与销1的外螺纹部4、金属接触密封部7及扭矩肩部9螺合或接触的部分的内螺纹部3、金属接触密封部8及扭矩肩部10。

作为与改善了密封性的优质接头相关的现有技术，例如，专利文献1记载了一种管接头，使销侧的密封部的表面和与之对应的箱侧的密封部的表面的曲率半径大致相同，由此减小销与箱完全啮合时的应力集中，即便施加内压或外力也难以破坏密封。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-260792号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的技术中，将销侧及箱侧的密封部的表面分为3个圆弧并形成为大致相同的曲率半径，但是未明确地规定圆弧的位置，未必能够确保嵌合时的密封部的充分的接触状态，因此密封性的确保存在课题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种密封性优异的油井管用螺纹接头。

用于解决课题的方案

本发明者们为了实现上述课题，进行了仔细研究的结果是得到了如下的见解。

在本发明中可知，通过使销的构成密封部的环状外周面部的圆弧的一部分与箱的构成密封部的环状内周面部的圆弧的一部分的曲率半径之差为规定的范围，并使销的构成密封部的环状外周面部的圆弧的一部分与箱的构成密封部的环状内周面部的圆弧的一部分的中心位置接近为管轴方向距离之差为2mm以下，能够大幅地提高密封性。

本发明基于前述的见解而作出，将以下内容作为主旨。