油田用ねじ込み接続部
ねじ込み油田用筒状接続部が、雌ねじ１６、１８を有するボックスコネクタ１２および雌ねじと嵌合する雄ねじ２２、２４を有するピンコネクタ１４を含む。ボックストルクショルダ２０およびピントルクショルダ２６の各々は、負の角度のショルダであり、雌ねじおよび雄ねじのねじフランクも負の角度の負荷フランクである。締結中にドープがねじ間に閉じ込められる時、コネクタが所望の事前荷重を実質的に維持する。その他の実施形態は正の角度のトルクショルダおよび正の角度の負荷フランクを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合トルクショルダを有するタイプの油田用ねじ込み接続部に関する。特に、本発明は、ねじの負荷フランクがわずかに負の角度にあり、且つトルクショルダが同様の負の角度にある油田用ねじ込み接続部に関する。この組み合わせによって、閉じ込められたスレッドコンパウンドに起因する高圧発生時における接続部での事前荷重のロスが最小になる。
【背景技術】
【０００２】
自動操作締結システムを使用する海洋掘削は、筒状ストリングダウンホールを延ばすためのドローワークスまで持ち込まれる前に陸上油井基地上またはリグ上のいずれかでスレッドコンパウンドが用意されている接続へとつながってきた。上記技術が従業員を望ましくは害がないところに就かせる一方、これらの技術は正確なスレッドコンパウンドの塗布に関して「人間の接触」を不可能にする。従って、塗布された過剰なスレッドコンパウンドを有することに対する接続部の感度は、最近のパイプ延長方法では顕著に高くなっている。
【０００３】
内および外の両圧力密閉のために各端部に隣接するシール部を有するねじ込み接続部は、シール部間でスレッドコンパウンドを閉じ込める傾向にある。シールは、圧力反転の事態に必要な能力を得ることが望ましい。しかしながら、意図に反して、これらのシール部も、締結中に接続部から出ようとするスレッドコンパウンドの圧力を閉じ込める。更に、一般的にこの構成を有する一体的な拡大ボックス(expanded box)とライナーの接続部は、多くの場合、隙間の問題により使用せざるを得ない使用可能な材料の制限のため、ねじ込み接続部および連結接続部ほど強固ではない。
【０００４】
一体型、テーパ型、二段型、マイナス負荷フランク型、デュアル型のシール接続部(Integral, tapered, two-step, negative load flank, dual seal connections)が市販されている。一例は、Ｇｒａｎｔ Ｐｒｉｄｅｃｏ ＡＮＪＯ社の接続部であり、それは、マイナス負荷フランクねじ形状、二段ねじ、そのコネクタの軸心近くの１５°トルクショルダ、および内部および外部シール部を有する。他の接続部として、Ｈｙｄｒｉｌ ＳＬＸ社の接続部があり、これも、マイナス負荷フランクねじ形態、二段ねじ、そのコネクタの軸心近くの１５°トルクショルダ、および内部および外部シール部を有する。この後者の場合、外部シール部は、中間接続部でもある。マイナス負荷フランクねじ形態と二段ねじを有する三つ目の接続部は、ＶＡＭ ＳＬＩＪＩＩ社の接続部であり、これは、その接続部の軸に実質的に垂直なコネクタの軸心近くにトルクショルダを有し、内部および外部シール部も有する。また、一体型、テーパ型、一段型、マイナス負荷フランク型、デュアル型のシール接続部(Integral, tapered, single step, negative load flank, dual seal connections)も市販されている。一例は、Ｈｕｎｔｉｎｇ社のＳｅａｌ Ｌｏｃｋ ＳＦであり、これは、マイナス負荷フランクねじ形状、一段ねじ、そのコネクタの外面付近の１５°トルクショルダ、および内部および外部シール部を有する。面一または略面一の外径を有する他の同様な接続部も存在する。
【０００５】
コネクタ内で高圧を発生する過剰なスレッドコンパウンドの潜在的で顕著な悪影響の一つは、コンパウンド圧が消散する時の接続部事前荷重と蓄積トルクのロスである。蓄積トルクのロスは、延長プロセス中にコネクタが外れるまたは離脱する虞のある海洋掘削用途において大きな懸案事項である。接続部を３０，０００ｆｔ.ｌｂｓまで締結し且つそれが５，０００ｆｔ.ｌｂｓで壊れることは、６，０００フィートの水中で１億ドルの井戸を掘削するオペレータを特に不安にさせる。締結トルクと事前荷重を実質的に維持することにより、接続部の信頼性が顕著に改良される。
【０００６】
米国特許第４，７５３，４６０号は、二段ねじにマイナス負荷フランクを、ピンコネクタにプラストルクショルダを、且つ高トルク係合用ボックスコネクタを有するねじ込み接続部を開示している。米国公開公報第２００２／００３３６０３号は、谷底部の丸い従来のねじと、ボックスの端部とピンの合わせ面との間にロードショルダを有するねじ込み接続部を開示している。また、ボックス部材の端面は、ピン部材の合わせ面と係合出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，７５３，４６０号
【特許文献２】米国公開公報第２００２／００３３６０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の技術の欠点は、本発明によって克服され、改良された油田用筒状接続部が以下に開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態において、ねじ込み油田用筒状接続部は、雌ねじとボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、雄ねじとこの接続部との締結時にボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダとを有する嵌合ピンコネクタと、を含む。雄ねじと雌ねじの各々は、接続部の中心軸に対して負角にあるねじ負荷フランクを有する。ボックストルクショルダとピントルクショルダはいずれも、同様に負である角度を有する。変形例では、負荷フランク角度よりも大きいトルクショルダ角度を含む。過剰なドープがねじ間に閉じ込められると、ピン部材とボックス部材とが幾分半径方向へ分離する可能性のあるスレッドコンパウンド圧力が発生する。この圧力が消散すると、この半径方向の分離が減少される。ねじ負荷フランク角度とトルクショルダ角度とが略平行であれば、ピン部材とボックス部材との接触力の軸方向成分は一定のままであり、蓄えられたトルクは、実質的には影響を受けない。これらの角度の不均衡に起因してピン部材とボックス部材の半径方向分離が減少するにつれて負荷フランクとトルクショルダとの軸方向距離が増加すれば、閉じ込められたドープ圧力のポテンシャルエネルギーが追加の蓄積トルクとなる追加の機械的事前荷重へ変換されるにつれ、接触力の軸方向成分が増加する可能性がある。
【００１０】
他の実施の形態において、ねじ込み油田用接続部は、雌ねじとボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、雄ねじとピントルクショルダとを有するピンコネクタと、を含む。雄ねじと雌ねじの各々は、この接続部の中心軸に対して垂直または正の角度にあるねじ負荷フランクを有し、且つボックストルクショルダとピントルクショルダの各々も、接続部の中心軸に対して同様の角度にある。変形例では、負荷フランク角よりも小さいトルクショルダ角度を含む。ピン負荷フランク角とピントルクショルダ角との間またはボックス負荷フランク角とボックストルクショルダ角との最大差異は、おおむね５°以下である。
【００１１】
本発明のこれらおよび更なる特徴および長所は、添付の図面の図を参照しながら、以下の詳細な説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のねじ込み接続部の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１に示されるねじとトルクショルダの一部の拡大図である。
【図３】接続部がねじ間に閉じ込められた内圧を受ける際の図２に示されるねじとトルクショルダの拡大図である。
【図４】プラスの負荷フランクねじとプラスのトルクショルダを有する本発明のねじ込み接続部の他の実施の形態の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照すると、ねじ込み油田用筒状接続部１０は、雌型テーパ二段ねじ１６、１８とトルクショルダ２０とを有するボックスコネクタ１４を有する。嵌合ピンコネクタ１２は、雄型テーパ二段ねじ２２、２４と、トルクショルダ２０と対になるトルクショルダ２６を有する。ピンコネクタおよびボックスコネクタ両方において、トルクショルダは、好ましくはわずかにテーパするように設けられ且つねじの二段部間に、半径方向に大きな間隔を有するねじ段部の間で軸方向に設けられる。図１は、また、ピンコネクタ１２上の合わせ面３０とともに金属間シールを形成し、それによって内圧がねじ１８，２４に伝わるのを防止するボックスコネクタ１４上の切頭円錐形シール面２８を開示している。ピンコネクタ１２は、ボックスコネクタ１４上の表面３４と対になり、同様に外部の流体からねじ１６，２２をシールする同様の切頭円錐形面３２を有する。接続部１０の締結時、外部および内部シール部が、シール部間ひいてはねじ間に流体圧を閉じ込める。この閉じ込められた空洞が一般的にパイプドープと呼ばれる潤滑剤またはスレッドコンパウンドで満たされると、接続部の最終的な締結の間に空洞が減少するにつれて圧力が増加し、結果的にねじ同士が半径方向に分離する。
【００１４】
更に図１を参照すると、閉じ込められたスレッドコンパウンドの油圧によって接続部内に高圧が生じると、上記油圧が抜けた時に事前荷重の著しいロスが生じる可能性があることがわかる。本文に開示された特徴を用いることによって、一旦「オーバードープ」状態による流体圧が消散すると、最終的な事前荷重が実質的に維持される可能性がある。これらの特徴は、限定はされないが、ボックスコネクタとピンコネクタの両方の２つのねじ段部間でトルクショルダが離間し且つマイナス負荷フランクねじ形状を組み込んだ一体型テーパ二段接続部にとって特に有利である。後に開示されるように、重要な特徴は、ねじの負トルクショルダおよびマイナス負荷フランク角が平行またはわずかに角度の不均衡を有することであり、それによって事前荷重のロスを防止し、初期の高荷重を実質的に維持する一方で、高ドープ圧によるピンとボックスの半径方向分離が、ドープ圧が消散するにつれ、ショルダ干渉に切り替えられる。また、プラス負荷フランクとトルクショルダの相対角度は、図４に示され、かつ、後に論じられるように、半径方向にたわむ間の軸方向への離脱を防止するよう制御されてもよい。
【００１５】
今度は図２を参照すると、ピンコネクタとボックスコネクタの二段ねじの各々は、好ましくは約１°から約１５°の間で変化するマイナス負荷フランク角３６を有する。負フランク、即ち鉤状ねじは、コネクタ同士を係合する周知の方法での引張および圧力荷重下にあるピンおよびボックスの半径方向分離を最小化する。ピンコネクタとボックスコネクタ間の係合トルクショルダも、図２の角３８で示されるように、同様に負角である。トルクショルダに関する角３８は、好ましくは、負荷フランク角次第で大きさが約１°から約２０°の間で変化する。これらの角度間のわずかな差異によって、ピンコネクタとボックスコネクタの間の流体（ドープ）圧の減少に応じて半径方向分離が減少するので、負荷フランクとトルクショルダ間の軸方向距離が増加するにつれて付勢するショルダの反力により接続部が軸方向に付勢することが可能になる。多くの実施形態に関して、ねじ負荷フランク側の負角とボックスおよびピントルクショルダの負角との差異は、５°未満であり、大部分の用途では、トルクショルダの負角は、ねじ負荷フランクの負角に対して実質的に等しいまたはわずかに大きく、望ましくは離脱トルクを増加させるように、ドープ圧が抜けた後でトルクショルダ接触面がより多く軸方向に重なるようにする。好ましくは、ボックストルクショルダとピントルクショルダの各々は、ボックスコネクタとピンコネクタの負のねじ負荷フランクの１°以内の負角を有する。多くの実施形態に関してボックスコネクタとピンコネクタのねじ負荷フランクは、約３°乃至約１２°の間の負角であり、ボックストルクショルダとピントルクショルダは、約３°乃至約１３°の間の負角であり、トルクショルダと負荷フランクとの角度の不均衡が本質的に１°に等しくなるようにする。雌ねじと雄ねじ上のスタブフランクの各々は好ましくは正角にあるが、本発明によれば様々な所望のスタブフランク角が使用されてよい。本発明によればスタブフランク角は正、負、または中立である。
【００１６】
幾つかの従来の技術の接続部によれば、負荷フランクとトルクショルダの間でダブテールが効果的に展開されている。このダブテールは、スレッドコンパウンド圧によって引き起こされた半径方向たわみが減少する際に消勢する。締結の最中および後の接続部内でのこの圧力の増加およびそれに続く降圧の存在は、１０，０００ｐｓｉまで計測されている。「オーバードープ」状態では、ピンとボックスは半径方向に分離し、流体圧の減少時、初期事前荷重における著しいロスが生じる。本発明によれば、オーバードープ状態は、やはり、図３に示されるように、ピンコネクタとボックスコネクタとの半径方向分離を引き起こす。しかしながら、この場合、流体圧が解放されると、半径方向分離は減少し、接続部はトルクショルダと負荷フランクを逆転（リバースダウン）し、結果、多くの先行技術の接続部において発生する事前荷重の著しい減少ではなく、等しいまたはより高い事前荷重を有する接続部になる。負角を有するトルクショルダを備えることによって、同様に負角である負荷フランクと結合した際、接続部は、ねじ間の過剰なスレッドコンパウンドが存在する際の減少した事前荷重の影響を受けにくい。本文で用いられる「負」角という用語は、ボックスコネクタ上方のピンコネクタと慣用的に締結されるボックスコネクタの表面が、バットレスおよび８ラウンドねじ等のプラス負荷フランクを有するパブリックドメインの米国石油協会のコネクタにおいて慣用の上方傾斜を有するのではなく、接続部の中心軸に対して垂直な線と比較してわずかな下方傾斜を有することを意味する。同様に、ピンコネクタ上の負表面は、ボックスコネクタ上の各表面と対になって係合するためにわずかに下方にテーパしている。両負荷フランクは、わずかに下方に角度が付けられ、１°未満のかなり厳しい公差以内に維持される。また、ピンコネクタ上の負荷フランクおよびボックスコネクタ上の負荷フランクでは、夫々、これらのフランク角の間にわずかな不均衡が存在する、またはねじ上のフランク表面自体がわずかに異なる長さを有するにしても、接続部が完全に締結した際に略平面状の係合を有することが好ましい。同様に、ボックス部材上のトルクショルダとピン部材上のトルクショルダ間では、これらの角度間に機械加工公差による例えば典型的には１°未満のわずかな差異があるとしても、実質的に平面上の係合が望ましい。ロードショルダは、同一の半径方向長さを有する必要はない。
【００１７】
トルクショルダ角度がより大きければ、負荷フランクとトルクショルダとの間に、ドープ圧の半径方向事前荷重をトルクショルダ上の追加的な軸方向事前荷重に変換するくさびが形成される。トルクショルダ角度がより小さければ、本発明によって扱われるダブテール構成が作成される。トルクショルダ角度がねじ負荷フランクに対して平行または平行に近ければ、事前荷重は実質的に維持される。本文に開示される特徴を備えることによって、油田用筒状接続部は、シール部間に過剰なドープが閉じ込められても相対的に高い離脱トルクを維持することが出来る。過剰なドープ圧の解放時、接続部が初期事前荷重における顕著な減少を伴うことなく実質的に元の形態に戻ることが望ましいが、閉じ込められたドープはフープ応力を増し、接続部の半径方向分離が発生する。これは、接続部上の負荷フランクと接続部上のトルクショルダがかなり異なる角度にある場合は可能ではなく、効果的にダブテール状態を作り出す。本発明の一実施形態によれば、ねじおよびトルクショルダの負荷フランク角はいずれも、好ましくはわずかな差異の範囲内で、負角にあり、スレッドコンパウンド圧の減少に応答してピンおよびボックスの半径方向分離が減少し、負荷フランクとトルクショルダとの距離が増加するにつれて接続部が軸方向に付勢出来るようにする。
【００１８】
テーパトルクショルダのその他の潜在的な長所は、「負の」ショルダを選択した場合にのみ適用されるものであるが、スタブフランクの隙間を閉じることを可能にする高圧縮軸方向荷重下での接続部の半径方向たわみを許容することである。これは、結果的に、圧縮荷重を支えショルダの降伏を防止する支持領域を追加する。ショルダをより柔らかくすることによって、スタブフランクの隙間が閉鎖され、トルクショルダ支持領域が降伏する前に圧縮荷重の支持に加わることが出来る。この上記軸方向の進行を可能にする半径方向のたわみは、トルクショルダ上の反力の半径方向成分によって可能になる。この半径方向力は角度を付けられたトルクショルダの結果である。
【００１９】
図４に示されるような本発明のその他の実施形態では、ねじ込み接続部１０は、ピン部材１４とボックス部材１２を含み、ピン部材の表面２０とボックス部材の表面２６の係合によってトルクショルダが形成されている。図４に示す接続部は二段テーパねじを有するが、図１乃至図３または図４の発明は一段テーパねじに使用されてもよい。図４は、ねじがプラスの負荷フランク４２を有し、表面２６および２８によって形成されるトルクショルダも正であることを示す。本発明によれば、これらの表面はピン部材またはボックス部材のいずれかの負荷フランクと、同ピン部材またはボックス部材のトルクショルダとの任意の差異は約５°未満、例えば、負荷フランク角度が正の１０°で、トルクショルダが正の９°となるよう制御される。本実施形態に関する表面２６、２８の各々は、０°から１５°、好ましくは１５°未満の正角に対して直角である。図４は二段ねじ間で離間したトルクショルダを示すが、トルクショルダはその代わりに接続部の両端に設けてもよい。負荷フランクとトルクショルダにおける違いを除いて、接続部はその他の点では負角の実施形態に関して上述した通りでよい。本文に記述された原理は、ねじ込みコネクタ、連結コネクタ、一段コネクタ、またはシール部を１つのみ有するコネクタに適用出来る。スレッドコンパウンド圧は、トルクショルダと組み合わせた内部シール部、または外部シール部の存在とは独立したねじの規制によって生じうる。内部および外部シール特徴を有するその他の接続部は、オーバードーピングの影響を受けやすいため、本発明によって長所を得る。
【００２０】
本発明の具体的な実施形態を本文において幾分詳細に記述したが、これは単に本発明の様々な態様を説明するためになされたのであり、以下の請求項に規定される本発明の範囲を制限する意図はない。当業者は、図示して記述された実施形態が模範であること、および本発明の実施においてその範囲を逸脱することなく、本文で具体的に論じられた設計の代替案を含むがこれに限定されない代替、変更、および修正がなされてもよいことを理解するだろう。本発明は、特に本書に添付の図面に関して記述されているが、本文に示された或いは提案されたもの以外の更なる修正が、本発明の範囲および精神の範囲内でなされてもよいことは理解されるはずである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係合トルクショルダを有するタイプの油田用ねじ込み接続部に関する。特に、本発明は、ねじの負荷フランクがわずかに負の角度にあり、且つトルクショルダが同様の負の角度にある油田用ねじ込み接続部に関する。この組み合わせによって、閉じ込められたスレッドコンパウンドに起因する高圧発生時における接続部での事前荷重のロスが最小になる。
【背景技術】
【０００２】
自動操作締結システムを使用する海洋掘削は、筒状ストリングダウンホールを延ばすためのドローワークスまで持ち込まれる前に陸上油井基地上またはリグ上のいずれかでスレッドコンパウンドが用意されている接続へとつながってきた。上記技術が従業員を望ましくは害がないところに就かせる一方、これらの技術は正確なスレッドコンパウンドの塗布に関して「人間の接触」を不可能にする。従って、塗布された過剰なスレッドコンパウンドを有することに対する接続部の感度は、最近のパイプ延長方法では顕著に高くなっている。
【０００３】
内および外の両圧力密閉のために各端部に隣接するシール部を有するねじ込み接続部は、シール部間でスレッドコンパウンドを閉じ込める傾向にある。シールは、圧力反転の事態に必要な能力を得ることが望ましい。しかしながら、意図に反して、これらのシール部も、締結中に接続部から出ようとするスレッドコンパウンドの圧力を閉じ込める。更に、一般的にこの構成を有する一体的な拡大ボックス(expanded box)とライナーの接続部は、多くの場合、隙間の問題により使用せざるを得ない使用可能な材料の制限のため、ねじ込み接続部および連結接続部ほど強固ではない。
【０００４】
一体型、テーパ型、二段型、マイナス負荷フランク型、デュアル型のシール接続部(Integral, tapered, two-step, negative load flank, dual seal connections)が市販されている。一例は、Ｇｒａｎｔ Ｐｒｉｄｅｃｏ ＡＮＪＯ社の接続部であり、それは、マイナス負荷フランクねじ形状、二段ねじ、そのコネクタの軸心近くの１５°トルクショルダ、および内部および外部シール部を有する。他の接続部として、Ｈｙｄｒｉｌ ＳＬＸ社の接続部があり、これも、マイナス負荷フランクねじ形態、二段ねじ、そのコネクタの軸心近くの１５°トルクショルダ、および内部および外部シール部を有する。この後者の場合、外部シール部は、中間接続部でもある。マイナス負荷フランクねじ形態と二段ねじを有する三つ目の接続部は、ＶＡＭ ＳＬＩＪＩＩ社の接続部であり、これは、その接続部の軸に実質的に垂直なコネクタの軸心近くにトルクショルダを有し、内部および外部シール部も有する。また、一体型、テーパ型、一段型、マイナス負荷フランク型、デュアル型のシール接続部(Integral, tapered, single step, negative load flank, dual seal connections)も市販されている。一例は、Ｈｕｎｔｉｎｇ社のＳｅａｌ Ｌｏｃｋ ＳＦであり、これは、マイナス負荷フランクねじ形状、一段ねじ、そのコネクタの外面付近の１５°トルクショルダ、および内部および外部シール部を有する。面一または略面一の外径を有する他の同様な接続部も存在する。
【０００５】
コネクタ内で高圧を発生する過剰なスレッドコンパウンドの潜在的で顕著な悪影響の一つは、コンパウンド圧が消散する時の接続部事前荷重と蓄積トルクのロスである。蓄積トルクのロスは、延長プロセス中にコネクタが外れるまたは離脱する虞のある海洋掘削用途において大きな懸案事項である。接続部を３０，０００ｆｔ.ｌｂｓまで締結し且つそれが５，０００ｆｔ.ｌｂｓで壊れることは、６，０００フィートの水中で１億ドルの井戸を掘削するオペレータを特に不安にさせる。締結トルクと事前荷重を実質的に維持することにより、接続部の信頼性が顕著に改良される。
【０００６】
米国特許第４，７５３，４６０号は、二段ねじにマイナス負荷フランクを、ピンコネクタにプラストルクショルダを、且つ高トルク係合用ボックスコネクタを有するねじ込み接続部を開示している。米国公開公報第２００２／００３３６０３号は、谷底部の丸い従来のねじと、ボックスの端部とピンの合わせ面との間にロードショルダを有するねじ込み接続部を開示している。また、ボックス部材の端面は、ピン部材の合わせ面と係合出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，７５３，４６０号
【特許文献２】米国公開公報第２００２／００３３６０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の技術の欠点は、本発明によって克服され、改良された油田用筒状接続部が以下に開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態において、ねじ込み油田用筒状接続部は、雌ねじとボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、雄ねじとこの接続部との締結時にボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダとを有する嵌合ピンコネクタと、を含む。雄ねじと雌ねじの各々は、接続部の中心軸に対して負角にあるねじ負荷フランクを有する。ボックストルクショルダとピントルクショルダはいずれも、同様に負である角度を有する。変形例では、負荷フランク角度よりも大きいトルクショルダ角度を含む。過剰なドープがねじ間に閉じ込められると、ピン部材とボックス部材とが幾分半径方向へ分離する可能性のあるスレッドコンパウンド圧力が発生する。この圧力が消散すると、この半径方向の分離が減少される。ねじ負荷フランク角度とトルクショルダ角度とが略平行であれば、ピン部材とボックス部材との接触力の軸方向成分は一定のままであり、蓄えられたトルクは、実質的には影響を受けない。これらの角度の不均衡に起因してピン部材とボックス部材の半径方向分離が減少するにつれて負荷フランクとトルクショルダとの軸方向距離が増加すれば、閉じ込められたドープ圧力のポテンシャルエネルギーが追加の蓄積トルクとなる追加の機械的事前荷重へ変換されるにつれ、接触力の軸方向成分が増加する可能性がある。
【００１０】
他の実施の形態において、ねじ込み油田用接続部は、雌ねじとボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、雄ねじとピントルクショルダとを有するピンコネクタと、を含む。雄ねじと雌ねじの各々は、この接続部の中心軸に対して垂直または正の角度にあるねじ負荷フランクを有し、且つボックストルクショルダとピントルクショルダの各々も、接続部の中心軸に対して同様の角度にある。変形例では、負荷フランク角よりも小さいトルクショルダ角度を含む。ピン負荷フランク角とピントルクショルダ角との間またはボックス負荷フランク角とボックストルクショルダ角との最大差異は、おおむね５°以下である。
【００１１】
本発明のこれらおよび更なる特徴および長所は、添付の図面の図を参照しながら、以下の詳細な説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のねじ込み接続部の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１に示されるねじとトルクショルダの一部の拡大図である。
【図３】接続部がねじ間に閉じ込められた内圧を受ける際の図２に示されるねじとトルクショルダの拡大図である。
【図４】プラスの負荷フランクねじとプラスのトルクショルダを有する本発明のねじ込み接続部の他の実施の形態の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照すると、ねじ込み油田用筒状接続部１０は、雌型テーパ二段ねじ１６、１８とトルクショルダ２０とを有するボックスコネクタ１４を有する。嵌合ピンコネクタ１２は、雄型テーパ二段ねじ２２、２４と、トルクショルダ２０と対になるトルクショルダ２６を有する。ピンコネクタおよびボックスコネクタ両方において、トルクショルダは、好ましくはわずかにテーパするように設けられ且つねじの二段部間に、半径方向に大きな間隔を有するねじ段部の間で軸方向に設けられる。図１は、また、ピンコネクタ１２上の合わせ面３０とともに金属間シールを形成し、それによって内圧がねじ１８，２４に伝わるのを防止するボックスコネクタ１４上の切頭円錐形シール面２８を開示している。ピンコネクタ１２は、ボックスコネクタ１４上の表面３４と対になり、同様に外部の流体からねじ１６，２２をシールする同様の切頭円錐形面３２を有する。接続部１０の締結時、外部および内部シール部が、シール部間ひいてはねじ間に流体圧を閉じ込める。この閉じ込められた空洞が一般的にパイプドープと呼ばれる潤滑剤またはスレッドコンパウンドで満たされると、接続部の最終的な締結の間に空洞が減少するにつれて圧力が増加し、結果的にねじ同士が半径方向に分離する。
【００１４】
更に図１を参照すると、閉じ込められたスレッドコンパウンドの油圧によって接続部内に高圧が生じると、上記油圧が抜けた時に事前荷重の著しいロスが生じる可能性があることがわかる。本文に開示された特徴を用いることによって、一旦「オーバードープ」状態による流体圧が消散すると、最終的な事前荷重が実質的に維持される可能性がある。これらの特徴は、限定はされないが、ボックスコネクタとピンコネクタの両方の２つのねじ段部間でトルクショルダが離間し且つマイナス負荷フランクねじ形状を組み込んだ一体型テーパ二段接続部にとって特に有利である。後に開示されるように、重要な特徴は、ねじの負トルクショルダおよびマイナス負荷フランク角が平行またはわずかに角度の不均衡を有することであり、それによって事前荷重のロスを防止し、初期の高荷重を実質的に維持する一方で、高ドープ圧によるピンとボックスの半径方向分離が、ドープ圧が消散するにつれ、ショルダ干渉に切り替えられる。また、プラス負荷フランクとトルクショルダの相対角度は、図４に示され、かつ、後に論じられるように、半径方向にたわむ間の軸方向への離脱を防止するよう制御されてもよい。
【００１５】
今度は図２を参照すると、ピンコネクタとボックスコネクタの二段ねじの各々は、好ましくは約１°から約１５°の間で変化するマイナス負荷フランク角３６を有する。負フランク、即ち鉤状ねじは、コネクタ同士を係合する周知の方法での引張および圧力荷重下にあるピンおよびボックスの半径方向分離を最小化する。ピンコネクタとボックスコネクタ間の係合トルクショルダも、図２の角３８で示されるように、同様に負角である。トルクショルダに関する角３８は、好ましくは、負荷フランク角次第で大きさが約１°から約２０°の間で変化する。これらの角度間のわずかな差異によって、ピンコネクタとボックスコネクタの間の流体（ドープ）圧の減少に応じて半径方向分離が減少するので、負荷フランクとトルクショルダ間の軸方向距離が増加するにつれて付勢するショルダの反力により接続部が軸方向に付勢することが可能になる。多くの実施形態に関して、ねじ負荷フランク側の負角とボックスおよびピントルクショルダの負角との差異は、５°未満であり、大部分の用途では、トルクショルダの負角は、ねじ負荷フランクの負角に対して実質的に等しいまたはわずかに大きく、望ましくは離脱トルクを増加させるように、ドープ圧が抜けた後でトルクショルダ接触面がより多く軸方向に重なるようにする。好ましくは、ボックストルクショルダとピントルクショルダの各々は、ボックスコネクタとピンコネクタの負のねじ負荷フランクの１°以内の負角を有する。多くの実施形態に関してボックスコネクタとピンコネクタのねじ負荷フランクは、約３°乃至約１２°の間の負角であり、ボックストルクショルダとピントルクショルダは、約３°乃至約１３°の間の負角であり、トルクショルダと負荷フランクとの角度の不均衡が本質的に１°に等しくなるようにする。雌ねじと雄ねじ上のスタブフランクの各々は好ましくは正角にあるが、本発明によれば様々な所望のスタブフランク角が使用されてよい。本発明によればスタブフランク角は正、負、または中立である。
【００１６】
幾つかの従来の技術の接続部によれば、負荷フランクとトルクショルダの間でダブテールが効果的に展開されている。このダブテールは、スレッドコンパウンド圧によって引き起こされた半径方向たわみが減少する際に消勢する。締結の最中および後の接続部内でのこの圧力の増加およびそれに続く降圧の存在は、１０，０００ｐｓｉまで計測されている。「オーバードープ」状態では、ピンとボックスは半径方向に分離し、流体圧の減少時、初期事前荷重における著しいロスが生じる。本発明によれば、オーバードープ状態は、やはり、図３に示されるように、ピンコネクタとボックスコネクタとの半径方向分離を引き起こす。しかしながら、この場合、流体圧が解放されると、半径方向分離は減少し、接続部はトルクショルダと負荷フランクを逆転（リバースダウン）し、結果、多くの先行技術の接続部において発生する事前荷重の著しい減少ではなく、等しいまたはより高い事前荷重を有する接続部になる。負角を有するトルクショルダを備えることによって、同様に負角である負荷フランクと結合した際、接続部は、ねじ間の過剰なスレッドコンパウンドが存在する際の減少した事前荷重の影響を受けにくい。本文で用いられる「負」角という用語は、ボックスコネクタ上方のピンコネクタと慣用的に締結されるボックスコネクタの表面が、バットレスおよび８ラウンドねじ等のプラス負荷フランクを有するパブリックドメインの米国石油協会のコネクタにおいて慣用の上方傾斜を有するのではなく、接続部の中心軸に対して垂直な線と比較してわずかな下方傾斜を有することを意味する。同様に、ピンコネクタ上の負表面は、ボックスコネクタ上の各表面と対になって係合するためにわずかに下方にテーパしている。両負荷フランクは、わずかに下方に角度が付けられ、１°未満のかなり厳しい公差以内に維持される。また、ピンコネクタ上の負荷フランクおよびボックスコネクタ上の負荷フランクでは、夫々、これらのフランク角の間にわずかな不均衡が存在する、またはねじ上のフランク表面自体がわずかに異なる長さを有するにしても、接続部が完全に締結した際に略平面状の係合を有することが好ましい。同様に、ボックス部材上のトルクショルダとピン部材上のトルクショルダ間では、これらの角度間に機械加工公差による例えば典型的には１°未満のわずかな差異があるとしても、実質的に平面上の係合が望ましい。ロードショルダは、同一の半径方向長さを有する必要はない。
【００１７】
トルクショルダ角度がより大きければ、負荷フランクとトルクショルダとの間に、ドープ圧の半径方向事前荷重をトルクショルダ上の追加的な軸方向事前荷重に変換するくさびが形成される。トルクショルダ角度がより小さければ、本発明によって扱われるダブテール構成が作成される。トルクショルダ角度がねじ負荷フランクに対して平行または平行に近ければ、事前荷重は実質的に維持される。本文に開示される特徴を備えることによって、油田用筒状接続部は、シール部間に過剰なドープが閉じ込められても相対的に高い離脱トルクを維持することが出来る。過剰なドープ圧の解放時、接続部が初期事前荷重における顕著な減少を伴うことなく実質的に元の形態に戻ることが望ましいが、閉じ込められたドープはフープ応力を増し、接続部の半径方向分離が発生する。これは、接続部上の負荷フランクと接続部上のトルクショルダがかなり異なる角度にある場合は可能ではなく、効果的にダブテール状態を作り出す。本発明の一実施形態によれば、ねじおよびトルクショルダの負荷フランク角はいずれも、好ましくはわずかな差異の範囲内で、負角にあり、スレッドコンパウンド圧の減少に応答してピンおよびボックスの半径方向分離が減少し、負荷フランクとトルクショルダとの距離が増加するにつれて接続部が軸方向に付勢出来るようにする。
【００１８】
テーパトルクショルダのその他の潜在的な長所は、「負の」ショルダを選択した場合にのみ適用されるものであるが、スタブフランクの隙間を閉じることを可能にする高圧縮軸方向荷重下での接続部の半径方向たわみを許容することである。これは、結果的に、圧縮荷重を支えショルダの降伏を防止する支持領域を追加する。ショルダをより柔らかくすることによって、スタブフランクの隙間が閉鎖され、トルクショルダ支持領域が降伏する前に圧縮荷重の支持に加わることが出来る。この上記軸方向の進行を可能にする半径方向のたわみは、トルクショルダ上の反力の半径方向成分によって可能になる。この半径方向力は角度を付けられたトルクショルダの結果である。
【００１９】
図４に示されるような本発明のその他の実施形態では、ねじ込み接続部１０は、ピン部材１４とボックス部材１２を含み、ピン部材の表面２０とボックス部材の表面２６の係合によってトルクショルダが形成されている。図４に示す接続部は二段テーパねじを有するが、図１乃至図３または図４の発明は一段テーパねじに使用されてもよい。図４は、ねじがプラスの負荷フランク４２を有し、表面２６および２８によって形成されるトルクショルダも正であることを示す。本発明によれば、これらの表面はピン部材またはボックス部材のいずれかの負荷フランクと、同ピン部材またはボックス部材のトルクショルダとの任意の差異は約５°未満、例えば、負荷フランク角度が正の１０°で、トルクショルダが正の９°となるよう制御される。本実施形態に関する表面２６、２８の各々は、０°から１５°、好ましくは１５°未満の正角に対して直角である。図４は二段ねじ間で離間したトルクショルダを示すが、トルクショルダはその代わりに接続部の両端に設けてもよい。負荷フランクとトルクショルダにおける違いを除いて、接続部はその他の点では負角の実施形態に関して上述した通りでよい。本文に記述された原理は、ねじ込みコネクタ、連結コネクタ、一段コネクタ、またはシール部を１つのみ有するコネクタに適用出来る。スレッドコンパウンド圧は、トルクショルダと組み合わせた内部シール部、または外部シール部の存在とは独立したねじの規制によって生じうる。内部および外部シール特徴を有するその他の接続部は、オーバードーピングの影響を受けやすいため、本発明によって長所を得る。
【００２０】
本発明の具体的な実施形態を本文において幾分詳細に記述したが、これは単に本発明の様々な態様を説明するためになされたのであり、以下の請求項に規定される本発明の範囲を制限する意図はない。当業者は、図示して記述された実施形態が模範であること、および本発明の実施においてその範囲を逸脱することなく、本文で具体的に論じられた設計の代替案を含むがこれに限定されない代替、変更、および修正がなされてもよいことを理解するだろう。本発明は、特に本書に添付の図面に関して記述されているが、本文に示された或いは提案されたもの以外の更なる修正が、本発明の範囲および精神の範囲内でなされてもよいことは理解されるはずである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタと、を備え、
前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々が、当該接続部の中心軸に対して負の角度にあるねじ負荷フランクを有し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が当該接続部の中心軸に対して負の角度にあることを特徴とする、ねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項２】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの各々が、二段テーパねじを有し、前記二段テーパねじが負の負荷フランクを有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項３】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間していることを特徴とする、請求項２に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項４】
当該接続部の締結時、前記ボックスコネクタとシール係合するための前記ピンコネクタのピン端部に隣接するピンシール面と、
当該接続部の締結時、前記コネクタとシール係合するための前記ボックスコネクタのボックス端部に隣接するボックスシール面とを更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項５】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダは、前記ピンコネクタまたはボックスコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように当該接続部の前記中心軸に対して負の角度にあることを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項６】
前記ねじフランクは１°から１５°の角度が付けられ、前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダは、夫々１°から２０°の角度が付けられ、前記トルクショルダ角度は、前記負荷フランク角度に略等しいまたはそれよりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項７】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々は、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの負のねじ負荷フランクの５度以内の負の角度を有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項８】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタのねじ負荷フランクの各々が、１５°未満の負の角度であり、前記ボックストルクショルダおよびピントルクショルダの各々が２０°未満の負の角度を有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項９】
前記雌ねじおよび前記雄ねじのスタブフランクの各々が正の角度にあることを特徴とすることを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１０】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタと、を備え、
前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々が、当該接続部の中心軸に対してある角度にあるねじ負荷フランクを有する二段テーパねじを含み、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が、前記ピンコネクタまたはボックスコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように当該接続部の中心軸に対してある角度にあることを特徴とする、ねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１１】
当該接続部の締結時、前記ボックスコネクタとシール係合するための前記ピンコネクタのピン端部に隣接するピンシール面と、
当該接続部の締結時、前記コネクタとシール係合するための前記ボックスコネクタのボックス端部に隣接するボックスシール面と、を更に備えることを特徴とする、請求項１０に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１２】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックス負荷フランク、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダは、前記角度のうちのいずれか２つの角度間の差が５°未満である角度にあることを特徴とする、請求項１０に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１３】
前記ねじ負荷フランクは１°から１５°の負の角度が付けられ、前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダは、夫々１°から２０°の負の角度にあり、前記トルクショルダ角度は、前記負荷フランク角度に略等しいまたはそれよりも大きいことを特徴とする、請求項１２に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１４】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの負のねじ負荷フランクの５度以内の負の角度を有することを特徴とする、請求項１０に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１５】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタのねじ負荷フランクの各々が、１５°未満の正の角度であり、前記ボックストルクショルダおよびピントルクショルダの各々が１５°未満の正の角度を有することを特徴とする、請求項１１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１６】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタを提供する工程と、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタを提供する工程と、
当該接続部の中心軸に対してある角度にあるねじ負荷フランクを有するように前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々を形成する工程と、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々を当該接続部の中心軸に対して負の角度に形成する工程と、
前記ボックスコネクタと前記ピンコネクタを締結してねじ込み接続部を形成する工程とを有することを特徴とする油田用筒状接続部の形成方法。
【請求項１７】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの各々を二段テーパねじを有するように形成し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダを、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間させる工程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
当該接続部の締結時、前記ボックスコネクタとシール係合するための前記ピンコネクタのピン端部に隣接するピンシール面を形成する工程と、
当該接続部の締結時、前記コネクタとシール係合するための前記ボックスコネクタのボックス端部に隣接するボックスシール面を形成する工程とを更に備えることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダを、ピンコネクタまたはボックスコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように、ある角度で形成することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記ねじフランクは１°から１５°の負の角度にあり、前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダは、夫々１°から１５°の負の角度にあり、前記トルクショルダ角度は、前記負荷フランク角度に略等しい、またはそれよりも大きいことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタと、を備え、
前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々が、当該接続部の中心軸に対して正の角度にあるねじ負荷フランクを有し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が当該接続部の中心軸に対して正の角度にあり、
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタまたはピンコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように、当該接続部の中心軸に対して正の角度にあることを特徴とする、ねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項２２】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの各々が二段テーパねじを含み、前記二段テーパねじの各々が前記正の負荷フランクを有することを特徴とする、請求項２１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項２３】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間していることを特徴とする、請求項２２に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタと、を備え、
前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々が、当該接続部の中心軸に対して負の角度にあるねじ負荷フランクを有し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が当該接続部の中心軸に対して負の角度にあることを特徴とする、ねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項２】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの各々が、二段テーパねじを有し、前記二段テーパねじが負の負荷フランクを有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項３】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間していることを特徴とする、請求項２に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項４】
当該接続部の締結時、前記ボックスコネクタとシール係合するための前記ピンコネクタのピン端部に隣接するピンシール面と、
当該接続部の締結時、前記コネクタとシール係合するための前記ボックスコネクタのボックス端部に隣接するボックスシール面とを更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項５】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダは、前記ピンコネクタまたはボックスコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように当該接続部の前記中心軸に対して負の角度にあることを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項６】
前記ねじフランクは１°から１５°の角度が付けられ、前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダは、夫々１°から２０°の角度が付けられ、前記トルクショルダ角度は、前記負荷フランク角度に略等しいまたはそれよりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項７】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々は、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの負のねじ負荷フランクの５度以内の負の角度を有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項８】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタのねじ負荷フランクの各々が、１５°未満の負の角度であり、前記ボックストルクショルダおよびピントルクショルダの各々が２０°未満の負の角度を有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項９】
前記雌ねじおよび前記雄ねじのスタブフランクの各々が正の角度にあることを特徴とすることを特徴とする、請求項１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１０】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタと、を備え、
前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々が、当該接続部の中心軸に対してある角度にあるねじ負荷フランクを有する二段テーパねじを含み、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が、前記ピンコネクタまたはボックスコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように当該接続部の中心軸に対してある角度にあることを特徴とする、ねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１１】
当該接続部の締結時、前記ボックスコネクタとシール係合するための前記ピンコネクタのピン端部に隣接するピンシール面と、
当該接続部の締結時、前記コネクタとシール係合するための前記ボックスコネクタのボックス端部に隣接するボックスシール面と、を更に備えることを特徴とする、請求項１０に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１２】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックス負荷フランク、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダは、前記角度のうちのいずれか２つの角度間の差が５°未満である角度にあることを特徴とする、請求項１０に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１３】
前記ねじ負荷フランクは１°から１５°の負の角度が付けられ、前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダは、夫々１°から２０°の負の角度にあり、前記トルクショルダ角度は、前記負荷フランク角度に略等しいまたはそれよりも大きいことを特徴とする、請求項１２に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１４】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの負のねじ負荷フランクの５度以内の負の角度を有することを特徴とする、請求項１０に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１５】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタのねじ負荷フランクの各々が、１５°未満の正の角度であり、前記ボックストルクショルダおよびピントルクショルダの各々が１５°未満の正の角度を有することを特徴とする、請求項１１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項１６】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタを提供する工程と、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタを提供する工程と、
当該接続部の中心軸に対してある角度にあるねじ負荷フランクを有するように前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々を形成する工程と、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々を当該接続部の中心軸に対して負の角度に形成する工程と、
前記ボックスコネクタと前記ピンコネクタを締結してねじ込み接続部を形成する工程とを有することを特徴とする油田用筒状接続部の形成方法。
【請求項１７】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの各々を二段テーパねじを有するように形成し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダを、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間させる工程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
当該接続部の締結時、前記ボックスコネクタとシール係合するための前記ピンコネクタのピン端部に隣接するピンシール面を形成する工程と、
当該接続部の締結時、前記コネクタとシール係合するための前記ボックスコネクタのボックス端部に隣接するボックスシール面を形成する工程とを更に備えることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダを、ピンコネクタまたはボックスコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように、ある角度で形成することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記ねじフランクは１°から１５°の負の角度にあり、前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダは、夫々１°から１５°の負の角度にあり、前記トルクショルダ角度は、前記負荷フランク角度に略等しい、またはそれよりも大きいことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
雌ねじおよびボックストルクショルダを有するボックスコネクタと、
当該接続部の締結時、前記雌ねじと対になって係合するための雄ねじおよび前記ボックストルクショルダと係合するためのピントルクショルダを有するピンコネクタと、を備え、
前記雄ねじおよび前記雌ねじの各々が、当該接続部の中心軸に対して正の角度にあるねじ負荷フランクを有し、
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダの各々が当該接続部の中心軸に対して正の角度にあり、
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの前記ねじ負荷フランクの各々、前記ボックストルクショルダ、および前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタまたはピンコネクタ夫々の前記負荷フランクと前記トルクショルダとの差が５°未満であるように、当該接続部の中心軸に対して正の角度にあることを特徴とする、ねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項２２】
前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタの各々が二段テーパねじを含み、前記二段テーパねじの各々が前記正の負荷フランクを有することを特徴とする、請求項２１に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【請求項２３】
前記ボックストルクショルダおよび前記ピントルクショルダが、前記ボックスコネクタおよび前記ピンコネクタ各々の前記二段ねじ間で軸方向に離間していることを特徴とする、請求項２２に記載のねじ込み油田用筒状接続部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１２−５１０００９（Ｐ２０１２−５１０００９Ａ）
【公表日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３７４０３（Ｐ２０１１−５３７４０３）
【出願日】平成２０年１１月２４日（２００８．１１．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１３０４８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５９１４５
【国際公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（５１００６２０２２）ヴァム・ユーエスエー．エルエルシー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＶＡＭ ＵＳＡ， ＬＬＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２４日（２００８．１１．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１３０４８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５９１４５
【国際公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（５１００６２０２２）ヴァム・ユーエスエー．エルエルシー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＶＡＭ ＵＳＡ， ＬＬＣ．
【Ｆターム（参考）】
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