[发明专利]螺纹接头

说明书

本发明的目的在于，在包含中间台肩面的二段螺纹构造的螺纹接头中，防止负载拉伸载荷时的中间危险截面附近的断裂，并且通过易于加工中间台肩面来提高生产率。在公扣(2)的中间台肩面(24)与第2外螺纹(27)之间的公扣(2)的外周设置周向槽(25)，该周向槽(25)具有与中间台肩面(24)平滑地连续的曲面(25a)，从而缓和在公扣中间危险截面(PICCS)附近产生的塑性应变。另外，在母扣(3)的中间台肩面(35)与第1内螺纹(32)之间的母扣(3)的内周设置周向槽(34)，该周向槽(34)具有与中间台肩面(35)平滑地连续的曲面(34a)，从而缓和在母扣中间危险截面(BICCS)附近产生的塑性应变。

技术领域

本公开涉及钢管的连结所使用的螺纹接头。

背景技术

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，使用构筑多段井壁的套管、配置于该套管内而生产油、气的管道。上述套管、管道通过多个钢管依次连结而成，该连结使用螺纹接头。油井所使用的钢管也被称为油井管。

螺纹接头的形式大致被分为整体型和组合型。

在整体型中，将油井管彼此直接连结。具体而言，在油井管的一端设有内螺纹部，在另一端设有外螺纹部，向一个油井管的内螺纹部拧入另一个油井管的外螺纹部，从而将油井管彼此连结。

在组合型中，借助管状的管接头将油井管彼此连结。具体而言，在管接头的两端设有内螺纹部，在油井管的两端设有外螺纹部。并且，向管接头的一个内螺纹部拧入一个油井管的一个外螺纹部，并且向管接头的另一个内螺纹部拧入另一个油井管的一个外螺纹部，从而将油井管彼此连结。即，在组合型中，连结对象的一对管材中的一个管材是油井管，另一个管材是管接头。

通常，形成有外螺纹部的油井管的端部包含向形成于油井管或管接头的内螺纹部插入的元素，因此被称为公扣。形成有内螺纹部的油井管或管接头的端部包含承接形成于油井管的外螺纹部的元素，因此被称为母扣。

近年，一直在进行更加高温高压深井的开发。在深井中，根据地层压力的深度分布的复杂程度，还需要增加套管的段数等，因此有时使用接头的最大外径即母扣的外径与油井管的管主体的外径大致相同程度的细长型的螺纹接头。母扣外径与油井管的管主体的外径大致相等的螺纹接头也被称为标准直连型(flush-type)螺纹接头。另外，母扣外径小于油井管的管主体的外径的大致108％的螺纹接头也被称为嵌入式直连型(semi-flush-type)螺纹接头。在上述标准直连型和嵌入式直连型的螺纹接头中，不仅要求较高的强度和密封性能，而且为了在有限的管壁厚内配置螺纹构造和密封构造，对各部位施加严格的尺寸制约。

在尺寸制约较大的标准直连型和嵌入式直连型的螺纹接头中，大多采用如下接头设计：通过在接头部的轴向中间设置中间台肩面，利用在其前后分别配置螺纹部而成的二段螺纹而构成外螺纹部和内螺纹部。这样的二段螺纹构造的螺纹接头例如公开于下述的专利文献1和2。另外，代替中间台肩面而设有相互嵌合的钩形式的中间台肩构造的二段螺纹构造的螺纹接头例如公开于下述的专利文献3和4。

在上述二段螺纹构造的螺纹接头中，如在上述专利文献1中提及的那样，在接头部的中间存在危险截面(PICCS和BICCS)。

危险截面(CCS)是指在紧固状态下承受拉伸载荷的面积最小的接头部分的横截面。在承载有过大的轴向拉伸载荷的情况下，在危险截面的附近产生断裂的可能性变高。