(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円管状部材の端部200を保護するための保護デバイス100であって、
当該端部200は第1のネジを加工した領域201を備え、
当該保護デバイス100は、円管状部材の第1のネジを加工した領域201と係合できるようになっている第2のネジを加工した領域112を有する保護端部110と、円管状部材の端部200の外表面の一部覆うのに適した円管状リング120を備え、
組み立てる前に、円管状リング120は保護端部110から独立してそれ自身自由に回転できるように、保護端部110と一体化されており、
前記保護端部110のネジを加工した領域112にはオネジが加工され、
前記円管状部材のネジを加工した領域201にはメネジが加工されていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項２】
請求項1に記載の保護デバイス100であって、
前記保護端部110と前記円管状リング120はラッチ結合されていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項３】
請求項2に記載の保護デバイス100であって、
前記ラッチ結合部は、前記保護端部110に形成された溝111と、前記円管状リング120に固定された少なくとも1つのピン121で構成されていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項４】
請求項3に記載の保護デバイス100であって、
前記ラッチ結合部は、前記保護端部110に形成された溝111と、互いに等間隔で配置された3つのピン121で構成されていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項５】
請求項1乃至4のいずれかに記載の保護デバイス100であって、
前記円管状リング120の外表面122には、円管状リング120の回転軸にほぼ沿った方向に伸びる溝ひだが備えられていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項６】
請求項1乃至5のいずれかに記載の保護デバイス100であって、
前記円管状リング120と前記保護端部110は衝撃吸収特性を有する合成材料から作られていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項７】
請求項1乃至6のいずれかに記載の保護デバイス100であって、
前記円管状リング120と前記保護端部110は高密度ポリエチレンから作られていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項８】
請求項1乃至7のいずれかに記載の保護デバイス100であって、
前記保護デバイス100は、保護端部110の剛性を高めるのに適した手段300を備えていることを特徴とする保護デバイス100。
【請求項９】
請求項1乃至8のいずれかに記載の保護デバイス100によって保護された端部200を有する円管状部材により構成される組み立て。
【請求項１０】
請求項9に記載の組み立てであって、
前記円管状リング120は、前記端部200の外表面に沿い、前記円管状部材のメネジを加工した領域201の半分の長さ以上にわたって伸びることを特徴とする組み立て。
【請求項１１】
請求項9または10のいずれかに記載の組み立てであって、
円管状リング120と円管状部材の端部200の外表面との間に、少なくとも2mmのクリアランスが設けてあることを特徴とする組み立て。
【請求項１２】
請求項9乃至11のいずれかに記載の組み立てであって、
前記円管状部材は、拡張性ケーシング用チューブ、拡張性チュービング用チューブ、および拡張性カップリングから選択されるいずれかの要素であることを特徴とする組み立て。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ部を備え、炭化水素井あるいは地熱井において使用される円管状部材の端部を保護ためのデバイスに関連する。  また、本発明は、ネジ部を設けた端部に保護デバイスを備えた円管状部材に関連する。
【背景技術】
【０００２】
かかる円管状部材には、例えば、非常に長い円管状のものやカップリング(連結部材)のものがあり、オネジを備えた別の円管の端部に連結するために、端部にメネジが設けられている。
【０００３】
このような円管状部材は、特に、炭化水素井や炭化水素井と類似した地熱井で使用されるシーリングされたケーシング・ストリングやチュービング・ストリングを製造するために使用される。
【０００４】
更に詳細には、本発明は、「拡張性(expandable)」として知られている円管状部材のネジを設けた端部の保護に関係する。  ここで、「拡張性円管状部材」とは、それが一旦井戸に設置されると、１５％から２５％程度直径が拡張するようになっている円管状部材を意味する。  拡張させるオペレーションは、ストリングの塑性変形によって行われるものであり、マンドレルをストリングの中を通過させることによって行われる。  そして、そのマンドレルの外径は対象とするストリングの内径に一致するようになっている。  拡張オペレーションは、主に以下のような場合に行われる。  すなわち、ケーシング・ストリングを塞いだり、補強したりする際にケーシング・ストリングに対して行う場合や、井戸の生産量を増やす際に、チュービング・ストリングに対して行う場合である。  
拡張オペレーションにおける難点の主要なものは、ストリングを形成する円管状部材同士を接続することである。  円管状部材には相補的なオネジまたはメネジを加工した端部が備えられており、このネジ部は組み立てられ一体的に結合される。  しかし、ネジが切られた端部は、板厚が薄くなっているため極めてクリティカルな領域となっている。  更に、これらのネジが切られた端部に、衝撃が作用したり、インパクトをもたらす摩擦力が作用したりする場合には、円管状部材を塑性変形させる拡張オペレーションの際にネジが切られた端部において生じたスクラッチやマイクロクラックなどが割れとなって伝播することがある。  このような欠陥は、ストリングの接続位置の破壊をもたらしたり、あるいは、それほどではないにせよストリングの接続位置のシーリングが失われることになるので、この現象は、特に重要な問題となる。
【０００５】
このような問題を克服するために、円管状部材が生産ラインとして運用される時や、輸送時、あるいは現場において遭遇する衝撃に対して円管状部材のネジを加工した端部を保護する必要がある。
【０００６】
このような問題点に関係する先行技術を調査したところ、提案されている種々の解決方法としては、円管状部材の端部に、円管状部材の端部の外表面に覆うことができる適切な保護デバイスをネジ込むようにする方法が一般的であった。  円管状部材を衝撃から保護するためのスペック（規格）としては、ＡＰＩ（米国石油協会）の「Standard Annexe I of volume 5CT」がある。
【０００７】
一例として、文献US 6,564,875には、メネジを加工した部分および部材端部の外表面の両方を含む部材の端部を保護するためのデバイスが開示されている。  更に詳細には、図1には、部材端部135の外表面と保護端部110を覆うのに適し、かつ円管状部材のメネジを加工した端部へネジ込むのに適した、円管状リング120で構成された保護デバイスが記載されている。  装着した際、メネジを加工した端部、円管状リング、および保護端部は一体化され、互いに固定される。  保護端部はメネジを加工した端部の中へ堅固にネジ込まれ、円管状リングのカラー132をクランプする。
【０００８】
しかし、この保護デバイスには以下に説明するような不利な問題点が存在する。  すなわち、円管状部材を輸送したり、取り扱ったりする際に、当該円管状部材と、そして結果的には保護デバイスの円管状リングが回転してしまうということである。  そのとき、円管状リングは保護端部を回転させてしまい、この回転の方向に依存することではあるが、保護端部が保護デバイスからネジが緩む方向に動いてしまうようになる。
【０００９】
更に別の先行技術では、ネジによって組み立てられた2つの部分から構成される拡張性コネクターにはプロテクターが使用されている。  そして、第1の部分は接合部の中にネジ込まれており、第2の部分は接合部の端部を取り囲むようになっている。  しかし、プロテクターに衝撃が作用した場合、ネジ部はプラスチック製のプロテクターを通り過ぎ、接合部に突き当たるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のような理由から、本発明では、円管状部材に損傷をあたえてしまうようなリスクを無くし、保護デバイスのネジが緩んでしまうという問題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、円管状部材の端部を保護するためのデバイスに関係し、当該円管状部材の端部は第1のネジを加工した領域を有し、当該デバイスは第2のネジを加工した領域を有する保護端部を備えており、そして円管状リングは円管状部材の端部の外表面の部分を覆うのに適しており、円管状リングは保護端部から独立してそれ自身自由に回転できるように、円管状リングは保護端部と一体化されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の特徴的な部分として、保護端部と円管状リングとはラッチ結合されている。
【００１３】
本発明の別の特徴的な部分として、このラッチの部分は、保護端部に形成された溝と、円管状リングに固定された少なくとも１つのピンから構成されている。
【００１４】
本発明の好適な実施例として、このラッチの部分は、保護端部に形成された溝と、互いに等間隔で配置された3つのピンを備えた円管状リングから構成されている。
【００１５】
本発明の更に別の特徴的な部分として、円管状リングの外表面には、円管状リングの回転軸にほぼ沿った方向に伸びる溝ひだが備えられている。
【００１６】
本発明の更に別の特徴的な部分として、円管状リングと保護端部は、衝撃吸収特性を有する合成材料から形成されている。
【００１７】
本発明の更に別の特徴的な部分として、円管状リングと保護端部は、高密度ポリエチレンから形成されている。
【００１８】
本発明の更に別の特徴的な部分として、保護デバイスは保護端部の剛性を高める手段を備えている。
【００１９】
本発明は、本発明の実施例にかかる保護デバイスによって保護された端部を有する、円管状部材から構成される組み立てについても、その目的としている。
【００２０】
本発明の特徴的な部分として、円管状リングは、メネジを加工した領域の半分の長さよりも大きいか等しい長さにわたり、保護端部の外表面に沿って伸びている。
【００２１】
本発明の別の特徴的な部分として、円管状リングと円管状部材の端部の外表面の間には、少なくとも2mmのクリアランスが設けてある。
【００２２】
本発明の更に別の特徴的な部分として、円管状部材は、拡張性ケーシング、拡張性チュービング、および拡張性カップリングの１つの要素である。
【００２３】
本発明にかかる、その他の利点や特徴的な部分は、以下に詳細に説明する非限定的な実施例から、明らかになるであろう。  そして、当該実施例は、図によっても示されており、本発明の理解を容易にするのみならず、もし必要であれば、本発明の定義にも寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図1は、本発明の実施例である保護デバイスの長手方向部分断面図を示したものであって、メネジを加工した円管状部材の端部を保護するためのものである。
【図２】図2は、メネジを加工した円管状部材にネジ込まれた保護デバイスを含むアッセンブリの長手方向部分断面図を示したものであって、本発明の実施例を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図1は、円管状リング120と同様に、円筒形状を有する保護端部110を備えた保護デバイス100の長手方向部分断面図を示したものである。  保護端部110と円管状リング120は、他方とは別に一方を取外すことができないという意味において、一体的になっている。  しかし、円管状リング120は、保護端部110とは独立して、円管状リング120の軸回りに回転させることが可能になっている。
【００２６】
本発明にかかるこの実施例においては、保護デバイスは、メネジ部分を有する円管状部材の端部の外表面の部分を保護するものである。  なお、図1には円管状部材は示されていない。  保護端部110は円管状部材のメネジを加工した領域にネジ込むことができる寸法を有するオネジを加工した領域を備えている。  ここで、「ネジを加工した領域」という用語は、部材の外周面に属する領域のことをいい、連続的に加工されたネジ、中断されたネジ、標準的なネジ、標準的でないネジ等を含む概念である。  通常、円管状部材はAPI標準のスペック（規格）を満足するネジを加工した領域を備えている。  更に、本発明によれば、円管状リング120の直径は円管状部材の端部を覆うことができるように設定される。
【００２７】
有利なことに、保護端部110と円管状リング120は、ラッチ固定手段によって一体化されている。  この種の取り付け方法は、保護端部110と円管状リング120の組み立てを迅速にかつ廉価に行うことができるようにするものである。
【００２８】
有利なことに、ラッチは、保護端部110に形成された溝111と、円管状リング120に固定された少なくとも1つのピン121で構成することができ、ピン121 は、溝111の中で動くことができ、かつラッチできるような寸法に設定されている。  溝111とピン121を協働させることによって、簡単に製造することができる要素とすることができる。  
ここで、注意すべきことは、図には別の実施例は示されていないが、溝を円管状リングに設け、ピンを保護端部に設けるようにすることもできる。  
好ましくは、円管状リング120には、円管状リング120と保護端部110の一体化した結合を強固なものとするために、3本のピン121は等間隔に配置される。
【００２９】
有利なことに、円管状リング120の外表面122には、図示されていない、溝ひだが備えられている。  この溝ひだは、円管状リング120の回転軸にほぼ沿った方向に伸びている。  従って、積み上げられた数本の円管状部材が一緒に衝撃を受けた場合、溝ひだが互いに接触したときに回転運動が伝播されることによって、運動保護デバイスはその衝撃を和らげるようになる。
【００３０】
有利なことに、円管状リング120と保護端部110からなる保護デバイスは衝撃吸収性の材料から構成されている。
【００３１】
有利なことに、円管状リング120と保護端部110は、高密度ポリエチレンから形成されている。  この高密度ポリエチレンは衝撃吸収性に優れ、また、モールディングによって容易に部品に成形できるものである。  
当然なことであるが、別の材料を選定することも可能であり、例えば、スチレン系プラスチック(ポリスチレン、ABS樹脂等)やポリオレフィン系プラスチック(高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等)を使用することもできる。
【００３２】
有利なことに、保護デバイスは、保護端部110の剛性を高めるのに適した手段300を備えている。  例えば、このような手段として、保護端部110の強化すべき箇所の外表面に適合するシート状金属を使用することができる。
【００３３】
図2は、メネジを加工した領域201を有する円管状部材の端部200と本発明に係る保護デバイス100を組み立てた状態を示すものである。  そして、保護端部110には、円管状部材の端部200に設けられたメネジを加工した領域201に噛み合うようネジ込まれた、オネジを加工した領域112を備えている。  円管状部材の端部200の外表面の一部を覆うようになっている円管状リング120は、保護端部110の周りに自由に回転できるように保護端部110と一体化されている。
【００３４】
有利なことに、保護デバイスは、上述したような特徴を備えている。  更に詳細に述べるならば、円管状リング120は保護端部110にラッチ結合されており、このラッチ結合は、保護端部110に設けられた溝111と、円管状リング120に固定された少なくとも3つのピンによって成り立っている。  また、保護端部110と円管状リング120は、高密度ポリエチレンのモールディングによって成形されている。  更に、円管状リング120には溝ひだが円管状リング120の長手方向に伸びている(図2には示されていない)。
【００３５】
有利なことに、円管状リング120は、円管状部材の端部200から円管状部材のメネジを加工した領域の長さの半分に少なくとも等しい長さだけ伸びている。  例えば、円管状部材のメネジを加工した領域の長さが131mmの場合、円管状リング120の長さは、少なくとも65.5mmの長さがなければならない。  このような理由から、最小板厚3.65mm(この部分が特に脆弱である)の円管状部材の端部200が保護される。
【００３６】
有利なことに、円管状リング120と円管状部材の端部200の外表面との間には、円管状リング120を円管状部材に取り付ける際に、円管状リング120が円管状部材の端部200の外表面とすれることがないように、少なくとも2mmのクリアランスが設けてある。
【００３７】
ここで説明する円管状部材は、炭化水素井や地熱井のオペレーションにおいて使用される、ケーシング用チューブ、チュービング用チューブ、あるいはカップリング(連結部材)に適用でき、その直径を拡張するためのものとしても適用することができる。
【００３８】
勿論、本発明は、炭化水素井や地熱井のオペレーションにおいて使用されるものであって、端部の厚さの薄い円管状部材にも適用することができる。  ここで、「薄い」という用語は、数mmのオーダーで板厚が薄いことを意味するものである。
【００３９】
数本束ねた円管状部材が、その端部で互いに接触するときに、保護端部110ではなく、円管状リング120同士が接触するため、保護端部110のネジ結合部のネジが緩むことはない。
【００４０】
本発明は、更に、オネジを加工した領域を有する円管状部材の端部を保護するために適用するようにしても良い。  この場合、図示してはいないが、円管状部材の端部の外表面には、ネジを加工した領域が設けられており、このネジ部に保護端部がネジ込まれるようになる。  そして、円管状リングは、保護端部外表面に回動自在に取り付けられ、保護端部の一部及びその外表面を覆うようになっている。  
従って、数本束ねた円管状部材が、その端部で互いに接触するときに、保護端部ではなく、円管状リング同士が接触するため、保護端部のネジ結合部のネジが緩むことはない。
【図１】
0005504267.tif 000002
【図２】
0005504267.tif 000003