(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタブフランク及び負荷フランクを有するねじ（３３、３４）が設けられた外部領域を有する、軸方向に延びているピン部材（３２）、
ボックスねじ（３３、３４）が設けられた内部領域を有する軸方向に延びているボックス部材であって、前記ピン部材及びボックス部材の共通軸に沿って前記ピン部材とねじ係合するようになっているボックス部材、
前記ピン部材に設けられ、異なる直径を有し前記ピン部材と同軸に形成された第１の円形外側及び第２の円形内側の面（３７ａ、３８）の間に形成されたピントルクショルダー（３６）、
前記ボックス部材に設けられ、異なる直径を有し前記ボックス部材と同軸に前記内部領域に形成されており、第１の円形外側及び第２の円形内側の面（３７、３８ａ）の間に形成された、前記ピン部材及び前記ボックス部材のねじ係合を軸方向に制限するように前記ピンのトルクショルダーとねじ係合するようになっている、ボックストルクショルダー（３５）、を具備し、前記ボックス部材は第１の円形外側の面（３７）を有しており、管状物体を一緒に固定するためのねじ締め接合具において、
前記ボックス部材の前記第１の円形外側の面（３７）と、前記ピン部材の前記第１の円形外側の面（３７ａ）との間の最大隙間は０．１０１ｍｍ（０．００４インチ）であり、
これにより、前記ピン部材及びボックス部材のトルクショルダーが接合具の圧縮負荷により塑性変形される時に、前記ピン部材の第１の円形外面と前記ボックス部材の第１の円形外面との間の隙間への前記トルクショルダーの塑性変形を制限するように、前記ピン部材及びボックス部材のトルクショルダーを制約する、管状物体を一緒に固定するためのねじ締め接合具。
【請求項２】
前記ピン部材のねじ及び前記ボックス部材のねじの前記スタブフランクが、それより下で前記ピン部材又はボックス部材のトルクショルダーの塑性変形を誘起する前記接合具の圧縮負荷で閉鎖して係合する寸法であり、これにより、前記圧縮負荷が、前記接合具の圧縮負荷の定格を増加するために前記ピン部材及びボックス部材のねじ及び前記トルクショルダー上に分配される、請求項１記載の接合具。
【請求項３】
係合した時に、前記の係合したピン部材及びボックス部材のねじの間のスタブフランクの距離を減少させるために、前記ボックス部材のねじが前記ピン部材のねじに対して軸方向に広げられている、請求項２記載の接合具。
【請求項４】
前記ピン部材のショルダーが前記ピン部材のねじの間に軸方向に配置され、前記ボックス部材のトルクショルダーが前記ボックス部材のねじの間に軸方向に配置される、請求項１記載の接合具。
【請求項５】
前記ピン部材のトルクショルダーが、前記ピン部材のねじのねじの根元の面より持ち上がっている頂部を有する、請求項１記載の接合具。
【請求項６】
スタブフランク及び負荷フランクを有するねじ（３３、３４）が設けられた外部領域を有する軸方向に延びているピン部材（３２）、
スタブフランク及び負荷フランクを有するボックスねじ（３３、３４）が設けられた内部領域を有する軸方向に延びているボックス部材であって、前記ピン部材及びボックス部材の共通軸に沿って前記ピン部材のねじとねじ係合するようになっているボックス部材、
前記ピン部材の外部領域に設けられたピントルクショルダー（３６）、及び
前記ボックス部材の内部領域に設けられ、前記ピン部材及び前記ボックス部材のねじ係合を軸方向に制限するように前記ピントルクショルダーとねじ係合するようになっているボックストルクショルダー（３５）、を具備する、管状物体を一緒に固定するためのねじ締め接合具において、
接合具の圧縮負荷が前記ピン部材又はボックトルクスショルダーの塑性変形を生じる前に、前記ピン部材のねじ及びボックス部材のねじの前記スタブフランクは、０．０５０８ｍｍ（０．００２インチ）から０．０３０５ｍｍ（０．００１２インチ）までの間隔で互いに軸方向に間隔が置かれており、
これにより、接合具の圧縮負荷定格を増大するために前記ピン部材及びボックス部材のねじとトルクショルダー上に前記圧縮負荷が分配される、管状物体を一緒に固定するためのねじ締め接合具。
【請求項７】
前記接合具が圧縮して負荷される前の、係合したピン及びボックスねじの間のスタブフランクの距離を減少させるために、前記ボックスねじを前記ピンねじに対して軸方向に幅広くされている、請求項６記載の接合具。
【請求項８】
前記ピンねじと前記ボックスねじが、ピンねじの根元及びボックスねじ頂部で半径方向の締めしろによって係合する、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項９】
前記ピンねじの頂部が、前記ボックスねじの根元によって半径方向に干渉されない、請求項１又は６又は８記載の接合具。
【請求項１０】
前記ピン及びボックストルクショルダーが、前記ピンねじ及び前記ボックスねじのそれぞれの間に軸方向にねじ係合する、請求項６記載の接合具。
【請求項１１】
前記ピン及びボックストルクショルダーは、係合する対向した角度の面を形成する、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項１２】
前記ボックス部材は、管状物体の半径方向の端部において機械加工されている、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項１３】
前記ピン部材は、管状物体の内径をスエージ加工して孔を明けて形成されている、請求項１２記載の接合具。
【請求項１４】
前記ボックス部材の円形の面及び前記ピン部材の円形の面の軸方向の長さが前記ピントルクショルダーの半径方向の寸法の１．５倍と３倍の間にある、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項１５】
係合する対向した角度の面が、前記共通軸に対する垂線から１５°〜３０°内にある、請求項１１記載の接合具。
【請求項１６】
前記ピン部材及び前記ボックス部材の前記負荷フランクが前記共通軸に対する垂線から−３°〜−１５°内にある、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項１７】
前記ピンねじ及び前記ボックスねじが２個の段付のテーパーねじを有している、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項１８】
前記ピン及びボックスの接合具が管状物体のいずれかの端部に設けられている、請求項１又は６記載の接合具。
【請求項１９】
前記管状物体がピン部材とピン部材によってねじ着されており、前記ボックス部材が、前記管状物体の１個のピン部材に接続係合された、ボックス部材とボックス部材のねじ係合によって構成されている、請求項１８記載の接合具。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対するクロスレファレンス】
【０００１】  本出願は、１９９９年４月３０日出願の米国暫定出願第６０／１３１，８９４号に関連し、その権利を主張する。
【発明の背景】
【０００２】    （発明の分野）
本発明は管状物体の末端を一緒に固定するためのねじ締め接合具に関する。より具体的には、本発明は井戸の建設に使用される管状パイプ物体を一緒に接合するためのねじ締め接合具に関する。
【０００３】    （従来の当該技術分野の説明）
油及びガスの井戸及び、地中から鉱物を採掘するのに使用される他の井戸を掘削し完成させるのに使用されるパイプは具体的には、各パイプセグメントの末端に付けられたねじ締め接合具により一緒に固定されたパイプセグメントの長い紐の形態にある。接合具は接合しているセグメントを一緒に保持すること及び接合部に圧力シールを提供することの二重の機能を果す。紐へのその最初のアセンブリー時に接合具にかかった力、井戸中への紐の配置に関連した力、及びかみ合った接合具上に働く圧力差からもたらされる力から生ずる応力が、ねじ締め接合具において遭遇される。接合具上に作用する応力が過剰又は不適当のいずれかある時は、接合具が故障して、紐の分離を引き起こすか又は接合具内の圧力シールを破裂させる可能性がある。
【０００４】  井戸中で使用されるケーシング又は管材料の具体的な紐の組み立て及びその後の運転及び利用中に接合具上に作用する力は高張力と高圧縮力の間を交替する可能性がある。張力は例えば、接合具が井戸の表面から吊される重い紐の一部である時にかかる。圧縮力は、接合具の組み立て時に、そして、パイプの紐が井戸の孔中のカーブの周囲で曲がらなければならないように井戸の孔が偏っている井戸中に接合具を入れる過程中に起こる。後者の状況においては、カーブの内側の接合具の部分はカーブの外側の接合具の部分に比較して圧縮の応力を受ける。接合具内の過剰な圧縮力の蓄積は接合具を恒久的に変形させたり、圧縮力が接合具の設計限度を越えると破損させる可能性がある。
【０００５】  最近の掘削及び完成物（completion）の適用はより深いそしてより偏った井戸に使用される紐に対して増加する圧縮性能を要する。これらのきわどい（critical）条件に対する井戸の紐のデザインはパイプ本体と同一か又はパイプ本体よりごく僅かに大きい外部の半径方向のディメンションをもつ接合具の使用を要することが多い。パイプの直径を減少させるための努力において、接合具の形成に使用される材料の容量を減少させると、接合具の残りの材料により維持される必要がある応力を増加させる。概して、これらの減少された直径の接合具は、より大きい外径をもつ接合具に比較して、低い弾性圧縮性能をもつ。きわどい（critical）井戸へのより小さい直径の接合具の使用は、接合具が接合具の要素の弾性限度を越える応力にさらされる可能性を増加させる。接合具の構成部品の弾性限度を越えると、接合具の特徴を変化させ、それは接合具の破損の可能性を増加させる。
【０００６】  通常のねじ締め接合具は概括的に妨害、又は非妨害又は両方の組み合わせに分類される。妨害しないねじは時々、「自由回転」と呼ばれる。妨害ねじを有する接合具は、１つの構成部品のねじが、接合している部品のねじを妨害して、かみ合ったねじの材料の機械的変形を引き起こすようなディメンションを有する。自由回転する、非妨害タイプの接合具のねじは組み立てられた接合具に何の機械的なねじの変形を引き起こさずに、かみ合わせることができる。
【０００７】  幾つかのねじ接合具は妨害及び非妨害の両方の組み合わせ又は自由回転のねじを含む可能性がある。自由回転ねじ接合具の組み立ての重要な構成要素は、接合具を締めさせる、トルクショルダーのような機械的制限物である。数々の場合に、トルクショルダーはまた、かみ合ったパイプの部分の間の面のシールを提供する。自由回転ねじを使用する幾つかの従来の当該技術分野のデザインは、トルクショルダーに延伸している内面をテーパーし、組み立て時に、テーパーした面を強制的に一緒に合わせることによりトルクショルダーに隣接した半径方向のシールを提供する。締まり嵌めのねじの間のシールは通常、隙間を充填するねじのコンパウンドにより補助されたねじの機械的かみ合いにより得られる。
【０００８】  図１は中央のトルクショルダー１３により分離された２段の、自由回転ねじ１１及び１２を使用する、概括的に１０で示した通常の従来の当該技術分野の接合具を表す。トルクショルダーは接合具の各部材における円周のショルダーのかみ合いにより形成される。
【０００９】  図２は図１の接合具のトルクショルダーの詳細を表す。自由回転ねじでねじ締めされた接合具の具体的なショルダー領域は接合具の雌部品、又はボックス１６と、接合具の雄部品、又はピン１７の面の間の半径方向の隙間１４及び１５を有する。隙間１４及び１５は接合具の製造をより容易に、安価にさせるために許された大きな加工交差からもたらされる。隙間１４及び１５の存在はまた、接合具のアセンブリーの容易性に寄与する。
【００１０】  トルクショルダー１３は１８で示したかみ合い接触領域に形成される。接触領域１８の半径方向のディメンションは、隙間１４又は１５の半径方向のディメンションに等しい量だけ、ピン及びボックス部品上に形成されたトルクショルダーのそれぞれの要素の半径方向のディメンションより小さい。幾つかの通常の接合具においては、支持面１８により表される接触面積がトルクショルダーの全体の使用可能な表面積の７０％のように少ない可能性がある。
【００１１】  図２に示したような接合具において、組み立て又は接合具の他の圧縮装填時にトルクショルダーに対してかかる圧縮力は、最小の横断面のディメンションをもつトルクショルダーの領域に、図４に示したように可塑性に変形させることができる。可塑性の変形はトルクショルダー１３に隣接した隙間１５及び１４内に収容される。ピンのショルダーの変形は１９に示され、ボックスのショルダーの変形は２０で示されている。図４は、圧縮装填の影響下で、トルクショルダー１３の角が開放された半径方向のの隙間中に曲がって変形し、それがトルクショルダー１３の接触面の完全なかみ合いをもつトルクショルダーにより理論的に維持できるものより小さい装填において降伏を生じさせる。認められるように、図１〜４に示したような接合具は、トルクショルダーの外側の、一番端の角の制限されない最小の横断面の部分で起こる、トルクショルダーの最も弱い地点の降伏を引き起こす圧縮力に、その圧縮能が制限される。
【００１２】  図１〜４に示した通常の接合具のねじのデザインもまた、接合具の圧縮強度に一役を果す。図３に示すように、このような接合具においては、ピン１７のねじ２２とボックス１６のねじ２３の掘下げフランクの間に隙間２１が存在する。トルクショルダー１３の周囲に形成された隙間と同様に、隙間２１は接合具の製造及びアセンブリーの簡易化に寄与する大きい機械交差からもたらされる。接合具が十分に圧縮荷重されてくると、隙間２１は閉鎖されて、ねじの掘下げフランクがトルクショルダーにかかった圧縮荷重を共有し始めることができる。しかし、隙間２１を閉鎖するのに必要なかけられた圧縮力の度合は図４に示したトルクショルダーの変形をもたらすために要する力を越える可能性がある。真の結果は、図１〜４に示した接合具のための圧縮荷重性能はトルクショルダーの最も薄い、最も脆い部分の降伏をもたらすであろう値よりも低い値に制限されることである。
【００１３】    （発明の要約）
接合具の応力圧縮能を増加させるために、ねじ締め接合具の圧縮荷重−支持表面積を増加させる。増加された表面積は、より低い圧縮荷重でねじの接触面積を増加させ、そして接合具に提供されたトルクショルダーのかみ合い面積を増加することにより得られる。ショルダー面積の増加は接合具製造時に使用された加二交差を厳しくすることにより得られる。トルクショルダーの表面接触面積増加が単位面積当たりの力を減少させ、ショルダーの可塑性変形を受け入れるための隙間を制限し、それが、ショルダーの湾曲及び変形を減少させるより硬いショルダーを作成する。ねじのディメンションの増加はねじの掘下げフランク間の距離を減少させ、そのため、かみ合ったピン及びボックスねじの間の隙間はより低い圧縮荷重で閉鎖し、トルクショルダーが降伏する前に、ねじにトルクショルダーと圧縮荷重を共有させる。
【００１４】  以上のことから、本発明の第１の目的は井戸管状物を一緒に固定するために使用されるねじ締め接合具のトルク荷重性能を増加させることである。
【００１５】  本発明のもう１つの目的は、接合具の外部のディメンションを増加させずに、管状接合具の圧縮荷重性能を増加させることである。
【００１６】  本発明の目的は、トルクショルダー上への圧縮荷重を減少させるために、かみ合ったねじ締め管状接合具のトルクショルダーの接触面積を増加することである。
【００１７】  本発明の更にもう１つの目的は、トルクショルダーの弱い領域に隣接した隙間へのトルクショルダーの可塑性の変形を防止するために、かみ合ったトルクショルダーの周囲の密閉された領域がその最小の横断面のディメンションの領域に沿ってトルクショルダーを強化するように制限されているトルクショルダーを使用している自由回転ねじ形態のために増加した圧縮荷重性能を提供することである。
【００１８】  本発明のもう１つの目的は、接合された接合部材のねじの間の掘下げフランクができるだけ最大に縮小され、それにより、これらの力がトルクショルダーの降伏限界を越える前に、ねじの掘下げフランクが圧縮力を分配するすることを補助するようにかみ合うであろう、トルクショルダーを使用するピン及びボックス接合部材をもつ接合具、を提供することである。
【００１９】  以上のこと、並びに本発明のその他の目的、特徴物及び利点を、以下の図面、明細、及び請求の範囲により、より容易に認識し、理解することができる。
【００２０】    （好ましい態様の説明）
図５は全体的に３０で示した本発明の接合具を表す。接合具３０はボックス部分３１及びピン部分３２を含む。全体的に３５で示したトルクショルダーのいづれかの側に２段のねじセグメント３３及び３４が付いている。トルクショルダー３５は相対角のショルダーであり、ねじ３３及び３４はフック状の荷重フランクコンフィギュレーションである。ねじ３３及び３４は、ピン部分３２の外面とボックス部分３１の内面上に形成されたねじのかみ合いを表す。
【００２１】  トルクショルダー３５の詳細は図面の図６及び図６Ａに示されている。トルクショルダー３５はボックス３１の円筒状の壁３７からピン３２の円筒状壁３８に延伸するかみ合った接触面３６で表される。ピン３２上の円筒状壁３７ａは２種の円筒状壁３７ａ及び３７の間の半径方向の隙間「ｘ」を形成する、ボックス３１上の円筒状壁３７の下方に延伸する。同様に、ボックス３１上の円筒状壁３８ａは２種の円筒状の壁３８ａ及び３８の間の半径方向の隙間「ｙ」を形成する、ピン３２上の円筒状壁３８の上方に延伸する。このように説明されたように、ピンの壁３８の円筒状の面はピンの壁３７ａの円筒状の面より大きい直径をもち、ボックスの壁３７の円筒状の面はボックスの壁３８ａの円筒状の面より大きい直径をもつ。そこで、よりトルクショルダー３５はピン３２とボックス３１の円筒状の壁部分の末端に形成される。円筒状の壁の面の間の隙間ｘ及びｙは、ショルダーのかみ合い領域の接合の特徴を表す補助をするために、図６Ａに全体的に拡大して示される。
【００２２】  ピン３２には、円筒状の面３７とのピンの接点と、ピンねじの末端部分との間に延伸する環状のへこみ部分３９が付いている。へこみ３９は、ねじの形成物と、ボックスの面３７とかみ合うピンの円筒状の面の形成物の間の移行地帯を提供することによりピンねじの加工を容易にする加工くぼみである。ボックスとの円筒状の面３８のかみ合いに関して、同様な目的のために、ボックスの内部に形成された類似のへこみ４０が付いている。
【００２３】  接触面３６は、従来の当該技術分野の図１〜４に示されるような通常の接合具により占められるよりも、壁３７と３８の間の面積が実質的に大きい百分率を占める半径方向のディメンションＳを有する。周囲の壁３７と３８により提供される密接な支持が、ショルダーが可塑的に変形される時にその中にトルクショルダー３６を受け入れることができる間隙を排除する。好ましい事例では、トルクショルダー領域３６と周囲の壁３７と３８それぞれの間の隙間ｘ及びｙは両方とも０．００”である。本発明の説に従うと、許された加工交差の相対する極端値で加工された構成部品により、壁３７と３７ａの間の隙間ｘ及び、壁３８と３８ａの間の隙間ｙは０．００”又は０．００４”（０．１０ｍｍ）である。従って、標準加工交差を使用する０．０１４”（０．３６ｍｍ）の最大隙間に比較して、この最大の隙間は０．００４”（０．１０ｍｍ）である。
【００２４】  円筒状領域３７ａとのボックス３１のかみ合い及び円筒状領域３８ａとのピン３２のかみ合いの長さは好ましくは、トルクショルダー３６の高さＳの２倍である、しかし、かみ合い面の長さは、それが圧縮荷重期間にショルダーの可塑性変形を十分に含むことができる場合は、トルクショルダーの高さＳの半分以下まで小さくすることができる。
【００２５】  図６に関して認識できるように、トルクショルダーに隣接したピン及びボックスの面の間の隙間の減少は、ねじ締め接合具の増加した圧縮及び湾曲抵抗を提供するようにトルクショルダーの可塑性変形を限定する。図５〜８に表した本発明の形態においては、トルクショルダーの隣接面の間の通常の隙間は、ねじの根元３４ａの面よりトルクショルダーの頂上３７ａを高くすることにより閉鎖され、それがショルダーの圧縮面積を増加し、順次ショルダーの弾性荷重支持能を増加する。
【００２６】  標準接合具の円筒状の面の製造時の通常の加工交差はボックスの半径に対して＋０．００７−０”（＋０．１８−０ｍｍ）である。偏差は直径に対しては２倍になる。通常のピンに対する通常の交差は半径に対して−０．００７＋０”（−０．１８＋０ｍｍ）である。これらの通常の機械交差を適用すると、通常の接合具のピン又はボックスの円筒状の壁とトルクショルダーの壁との間の隙間は０．０１４”（０．３６ｍｍ）まで大きい可能性がある。
【００２７】  本発明の論理に従うと、ボックスの加工に許された交差は好ましくは、通常使用される０．００７−０”（０．１８−０ｍｍ）の交差よりむしろ、半径に対して±０．００２”（±０．０５ｍｍ）である。同様に、ピンに対する交差は通常使用されるような−０．００７＋０”（−０．１８＋０ｍｍ）よりむしろ±０．００２”（±０．０５ｍｍ）である。その結果、これらの交差をもつ接合具においては、トルクショルダーはピン及びボックスの周囲の円筒状の壁と、両側で密接に物理的に接触している。
【００２８】  半径方向のシールを提供するためにテーパーされた側壁を使用する接合具のデザインに比較して、本発明の接合具は側壁の摩損の発生率を減少させ、テーパーよりむしろ円筒状のピン及びボックスの面の、より早い加工及びゲージ測定を可能にする。
【００２９】  図７は図５の接合具のねじの形態の詳細を示す。接合具のピン及びボックス部品の間には、実質的には、減少された隙間４５が提供されている。隙間４５のディメンションはトルクショルダーのコンフィギュレーション及びディメンションにより決定される。本発明の論理に従うと、接合具の圧縮荷重下では、隙間４５は、隙間を形成している掘下げフランクが、トルクショルダーの変形を引き起こす圧縮応力より小さい圧縮応力値でかみ合うように閉鎖するようになっている。隙間のサイズが減少すると、加工の要求条件が増加し、ピン及びボックスの組み立てがより困難になる。従って、本発明の目的はトルクショルダーを降伏させずに、ねじへの圧縮荷重を分配させるのに必要なだけに隙間４５を縮小させることである。トルクショルダーの接触面積が増加すると、隙間４５を減少させる必要が減少する。従って、本発明の重要な特徴は、実際的な最大トルクショルダーの接触面積を提供するための接合具の最適化である。
【００３０】  本発明の接合具の具体的な適用においては、掘下げフランクの間の隙間は好ましくは０．００２〜０．００４インチ（０．５１〜１．０２ｍｍ）であろう。図１〜４に表したタイプの通常のねじのデザインの掘下げフランクの間の隙間又はギャップは０．０２００”（０．５１ｍｍ）である。本発明の接合具において、掘下げフランクの角度は好ましくは、接合具の軸に対する垂線から１５〜３０°であろう。更に、荷重フランクの角度は好ましくは接合具の軸に対する垂線から−３°〜−１５°であろう。本発明のねじは好ましくは半径方向のねじ妨害をもつであろうが、ねじは自由回転でもよい。
【００３１】  掘下げフランクの間の隙間は好ましくは、ボックスねじの幅を拡大することにより減少される。この変化はまた、かみ合ったねじの間の妨害面積を増加する。隙間４５を減少する他の方法もまた、本発明の範囲から逸脱せずに使用することができる。
【００３２】  本発明のトルクショルダー１３は好ましくは、図５に示すように２種のテーパーしたねじの段の間に配置されているが、そのねじは直線で、ショルダーは接合具の他の場所に配置されることができる。トルクショルダーの角度は好ましくは、パイプの軸の垂線から１５°の相対角であるが、その角度は正の５°までにすることができ、実質的にあらゆる負の角度を採ることができる。
【００３３】  ボックスＯＤは膨張され、加工され、ピンＩＤはスエージ加工され、孔をあけられる。ボックス接合具は膨張された管に適用されるように示されているが、パイプの管はまた平坦でもアップセットされていてもよいことは認められよう。
【００３４】  図５の接合具は２種の軸方向に間隔を明けたテーパーしたねじの段を有する。ねじはピンの根元／ボックスの頂上に半径方向のねじ締めを伴う鍵形の荷重フランクを有する。掘下げフランクの間に小さい隙間を伴って、ピンの頂上／ボックスの根元には半径方向のねじの隙間が提供されている。圧縮時に十分な荷重をかけられると、接合具はトルクショルダーの周囲のかみ合った円筒状の壁に対して半径方向の金属と金属のシールを提供する。
【００３５】  図８は本発明の接合具の外部のシールの詳細を示す。ボックス３１の先端はピン３２の外面により締まりシール５０を形成する。シール５０は接合具に外部の領域の流体が、かみ合ったピンとボックスの間のねじ締め部分中に侵入することを防止する機能をもつ。図５で最も分かり易いように、ピン３２の先端とボックス３１の内面の間に類似のシール５１が提供されている。シール５１は接合具内の流体がかみ合ったねじを含むピンとボックスの間の領域に侵入することを防止する。
【００３６】  ５３．５０ｌｂ／ｆｔ（８０８．９ｇ／ｃｍ）の鋼における０．５４５インチ（１．３８ｃｍ）の壁の厚さ、直径に対して３／４−インチ／ｆｔ（０．６４ｍｍ／ｃｍ）のテーパーを伴う２−段の接合具、０．０６１〜０．０６２インチ（１．５５〜１．５７ｍｍ）の呼び高さを伴う１インチ（２．５４ｃｍ）当たり５個のねじ山のねじピッチ、並びに、１段当たり±０．００１インチ（±０．０２ｍｍ）及び０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）の段の間隔のリード交差、をもつ９．６２５−インチ（２４．４ｃｍ）のＯＤケーシングに対する本発明の接合具においては、円筒状の面３７及び３８が、±０．００２インチ（±０．０５１ｍｍ）の交差を伴って加工される。本発明の９5/8-インチ（２４．４ｃｍ）のケーシングの集成された接合具における掘下げフランクの隙間は０．００３５インチ（０．０９ｍｍ）であり、それは０．０２０インチ（０．５１ｍｍ）の標準の隙間をもつものより実質的に減少している。隙間の減少は、通常のピン及びボックスねじをもつ接合具と、本発明のねじデザインを付けた接合具との間の互換性を維持するようにピンのディメンションを変えずに、ボックスねじの幅を増加することにより得られる。
【００３７】  Grant Prideco,Inc.により製造された標準のＮＪＯ接合具を、本発明の改善された接合具と比較して実施された分析において、０．０１９０”（０．８ｍｍ）の掘下げフランクの隙間をもつ１１3/4”（２９．８ｃｍ）の６５＃／ｆｔのＰ１１０パイプに対する標準ＮＪＯ接合具の圧縮性能は１３．４％、すなわち１４７４ｐｓｉである。０．００３５”（０．０９ｍｍ）の掘下げフランクの隙間をもつ本出願書に記載したように製造された同様な接合具は４０．１％、すなわち４４，１１０ｐｓｉの圧縮性能をもつと計算される。
【００３８】  本発明は一体式のジョイント接合具について説明されたが、本発明が連結されたパイプに適用できることは認識されるであろう。更に、本発明は発明の精神又は範囲から逸脱せずに、多様なねじの形態及び接合具のデザインとともに使用することができることも理解されよう。
【００３９】  以上の説明及び実施例は本発明の選択された態様を具体的に示す。それらを参照して、すべてが本発明の精神及び範囲内に入る変更及び修正が当業者に示唆されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の当該技術分野の接合具を示す４分割断面図である。
【図２】  従来の当該技術分野の接合具のトルクショルダー領域の拡大詳細である。
【図３】  通常の従来の当該技術分野の接合具のボックス先端の詳細な４分割断面図である。
【図４】  圧縮荷重下の接合具のトルクショルダー領域の変形を表す通常の従来の当該技術分野の接合具の拡大４分割断面図である。
【図５】  本発明の接合具の４分割断面図である。
【図６】  本発明のトルクショルダー領域を表す拡大、詳細４分割断面図である。
【図６Ａ】  説明の目的のために誇張されている、構成部品間の隙間を含む、図６の接合具のトルクショルダー領域の拡大詳細図である。
【図７】  本発明の接合具のねじかみ合いの詳細を表す４分割断面図である。
【図８】  本発明の接合具の外部シールを表す拡大４分割断面図である。
【図１】
0005622343.tif 000002
【図２】
0005622343.tif 000003
【図３】
0005622343.tif 000004
【図４】
0005622343.tif 000005
【図５】
0005622343.tif 000006
【図６】
0005622343.tif 000007
【図６Ａ】
0005622343.tif 000008
【図７】
0005622343.tif 000009
【図８】
0005622343.tif 000010