[发明专利]钢管用螺纹接头

说明书

提供一种能够在维持大径且厚壁的钢管所使用的带管口的螺纹接头的较高的外压密封性能的同时提高内压密封性能的钢管用螺纹接头。对于用于将具有7英寸以上的外径和0.7英寸以上的壁厚的钢管主体相互连接的螺纹接头而言，在将公扣锥面与公扣圆面之间的分界线上的公扣的外表面与母扣的内表面之间的紧固时的间隙量设为δ[mm]、将钢管主体的外径设为D[inch]、将钢管主体的壁厚设为t[inch]、将公扣密封面与母扣密封面接触的区域中的最靠近公扣的顶端的位置即支点与公扣的顶端之间的管轴线方向上的紧固时的长度设为L[mm]、将支点处的公扣的壁厚设为t_L[mm]、将支点处的母扣的壁厚设为t_B[mm]时，满足说明书中的式(1)，t_B/t_L＞1.4。

技术领域

本公开涉及钢管用螺纹接头，更详细而言，涉及用于将大径且厚壁的钢管相互连接的螺纹接头。

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、贮存(CCS(Carbon dioxide Capture andStorage))、地热发电、或者温泉等中，使用被称为油井管的钢管。在钢管彼此的连结中使用螺纹接头。

这种钢管用螺纹接头的形式大致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管材是钢管，另一管材是管接头。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，由此两者紧固而连结。在整体型的情况下，作为连结对象的一对管材均是钢管，不使用另外的管接头。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，一钢管的外螺纹拧入另一钢管的内螺纹，由此两者紧固而连结。

通常，形成有外螺纹的管端部的接头部分包括插入内螺纹的要素，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括承接外螺纹的要素，因此被称为“母扣”。上述的公扣和母扣是管材的端部，因此均呈管状。

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坍塌，因此结果成为油井管配置为多重的构造。近年，油井的高深度化和超深海化逐渐发展，在这样的环境中，为了高效地开发油井，在油井管的连接中大多使用接头部的内径和外径与钢管的内径和外径为相同程度的螺纹接头。通过使用这样的螺纹接头，能够极力减小配置为多重的油井管彼此的间隙，即使较深也能够不怎么扩大井的直径而高效地开发油井。在这样的内径和外径的制约下，对于螺纹接头而言要求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”)的优异的密封性能。通常，针对内压的密封性能被称为“内压密封性能”，针对外压的密封性能被称为“外压密封性能”。

作为用于确保密封性能的螺纹接头，公知具有基于金属-金属接触的密封(以下，称为“金属密封”。)的螺纹接头。金属密封是指如下构造：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”)，若紧固螺纹接头而密封面彼此嵌合，则因干涉量而导致公扣的密封面缩径，母扣的密封面扩径，由于各个密封面要恢复为原来的直径的弹性恢复力而在密封面产生接触压力而整周密合，发挥密封性能。

日本特表2006-526747号公报(专利文献1)公开如下技术：在具备公扣和母扣的钢管用螺纹接头中，通过在公扣设置管口而在维持内压密封性能的同时提高外压密封性能。

日本特开2015-132285号公报(专利文献2)公开如下技术：在具备公扣和母扣的钢管用螺纹接头中，在确保内压密封性能和外压密封性能的同时防止粘扣。

日本特许第4535064号公报(专利文献3)公开如下内容：与不具备管口的螺纹接头相比，具备一个金属密封和一个管口的螺纹接头具有较高的外压密封性能。

本说明书引用下述的现有技术文献。

专利文献1：日本特表2006-526747号公报