JPH11505902A - 拡張可能なスロット加工をしたパイプのためのコネクタアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 拡張可能なスロット加工をしたチュービングストリング（１０）の領域を相互接続するためのコネクタアセンブリは、各チュービング領域の端部上に装着するための雄部品（２２）と雌部品（２４）とからなる。各部品はスロット加工がなされ、接続された部品のフレアリングなしにチュービングストリングに対応するように接続した部品を拡張させ得るため、同軸的に他の部品分に係合するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】 拡張可能なスロット加工をしたパイプのための コネクタアセンブリ 本発明は拡張可能なチュービングストリングの領域の接続に使用するものであ るが、特にオイルとガスの実地調査／抽出産業での縦穴の用途に活用されるよう な拡張可能なスロット加工をしたチュービング（ＥＳＴ）ストリングの領域の接 続に専用的には用いないコネクタアセンブリに関する。 拡張可能なスロット加工をしたチュービング（ＥＳＴ）は各種の縦穴の用途に 用いられる。チュービングは多数の長手スロットを形成すべく機械加工したそれ ぞれ一定長さのチューブからなる。従って、チュービング内に例えばマンドレル を通すことによってチューブを半径外側方向に拡張させることは比較的容易であ る。拡張でスロットは広がり、ダイヤモンド形状のアパーチャを形成する。チュ ービングは孔の直径を更に縮小することなく絞り部より下方の孔に、例えばライ ニングを施す必要のある場合に有効である。従来のチュービングを採用すると、 絞り部にチュービングを通し得るようにする必要から、チュービングの外径は絞 り部よりも小さな直径にせねばならない。こ の孔直径の縮小には、主として孔の生産能力の低減に関し幾つかの重要な効果が ある。ＥＳＴを使用すると、チュービングは絞り部から、絞り部下方の孔の広げ られた部分の内部に通すことができる。次いで、チュービングは絞り部より大き な直径まで拡張することができる。 ＥＳＴは現在では様々な長さのものを相互に溶接することによって、一本のス トリングに作られる様々な長さで供給される。これは比較的時間がかかり、コス トが高いものになり、かつ、多くの状況にあって、例えば悪天候中の沖合操業に あたっては、一貫した溶接品質を維持することが困難なことがある。高温と露出 した炎または溶接工程で生じるスパークのため安全上の問題も発生することがあ る。更に、ＥＳＴストリングを形成する溶接した様々な長さのチュービングの分 離を必要とする「誤って行った（ミスラン）」場合、チュービングは切断せねば ならず、切断したチュービングは再使用ができない。 本発明の目的の中にはこれらの困難を排除または軽減するＥＳＴの領域を接続 する手段を提供するものがある。 本発明によれば、拡張可能なスロット加工をしたチュービングストリングの領 域を相互接続するためのコネクタアセンブリ が提供され、該アセンブリは、各チュービング領域の端部上に装着するための雄 部品と雌部品とを含み、各部品はそれぞれスロット加工され、チュービングスト リングに対応するように結合された部品の拡張を可能にするため他の部品に同軸 的に係合されている。 本明細書に用いられている「スロット」という用語は半径方向の拡張を促すこ とを目的にした管状構造体の切断、機械加工または脆弱化を包含し、チューブ壁 内で部分的にだけ拡張し、残余の薄くした壁部分を破断または拡張させ得るよう にするスロットと、あけられた穴のラインとが含まれる。 好ましくは、雄部品は選択された距離に亘り外面を機械加工され、相互接続し たチュービング領域の一つの端部に形成され、雌部品は同様な距離に亘り内面を 機械加工され、相互接続したチュービング領域の他の一つ端部に形成される。 このような場合、雄部品と雌部品の自由端が対応する部品の別端に形成された 環状の溝の内部に嵌り、その部品が互いに同軸係合すれば、前記自由端が前記溝 の内側で半径方向にロックされ、チュービングストリングを拡張させるとき、前 記自由端のフレアリングが防止されることが好ましい。 これはチューブの拡張時に自由端に生じるフレアリングの可能性を最小にする 。雄端部のこのようなフレアリングは工具が妨害されるかしれぬ不規則性をチュ ービングの穴に形成することになろう。 部品のスロット加工をした自由端は指部を規定することになり、好ましい構成 では、それぞれ重なり合う指部を互いに結合するための機械的ファスナが用意さ れる。これは接続したチュービングを拡張させるとき、部品の端部が分離するの を防止する。好ましくは、各ファスナは結節部の実質的な中間点であり一組の隣 り合うスロット間の中程に配する。ミスランの場合にチュービングを分離できる よう、ファスナは締め付け解除ができるもので、部品に設けた適切な穴に配され る例えば短いネジにすることができる。ネジ等と関連するネジ穴の使用によって 部品の適切な整列を確実にする便利な手段が提供される。 従って、機械的なファスナは雌部品と雄部品の壁部を貫通させてあけた放射状 の穴に通す短いネジで構成し、各ネジの頭は雌部品の外面に形成した凹部内に沈 ませ、各ネジの軸部は雄部品を貫通する放射状の穴に形成されるネジ山に係合す ることが好ましい。 円周方向に間隔をあけた一連のネジは雄部品の自由端の近傍に配し、円周方向 に間隔をあけた別の一連のネジは雌部品の自由端の近傍に配し、拡張させるチュ ービング上のコネクタアセンブリの雄部品と雌部品と端部のフレアリングの危険 を軽減することも好ましい。そのような場合、雄部品の自由端の近傍に配される 円周方向に間隔をあけた少なくとも一連のネジが、選択された距離に亘り雄部品 の内部に突き出すことも好ましい。 拡張円錐体が突き出すネジに係合すると、円錐体は雄部品の自由端に、拡張す るチュービングのストリングの他の部品よりは僅かに大きな拡張力を形成するこ とになる。これは更に拡張時における雄部品の自由端における内側へのフレアリ ングの危険を軽減することになる。 円錐体は拡張工程時に突き出すネジ端を押し潰すことにもなるため、拡張後、 ネジ端が拡張したチュービングストリングの内部に突き出すにしても最小距離に 過ぎない。 部品はそれぞれの長さのチュービングと一体に形成することができ、あるいは チュービングに溶接または別途固定することができる。 更に、雄部品の周囲に雌部品を同軸的に配する前に僅かに拡 張される拡張可能なスロットを加工したチュービング領域の自由端によって雌部 品を形成することができる。 別様に、アセンブリは相互に接続したチュービング領域の端部によって形成さ れた二つの雄部品を含むことができ、雌部品は雄部品を同軸的に取り囲むスリー ブを含む。 本発明のこれらの態様と他の態様を添付する図面を参照して実施の形態によっ て解説する。 第１図は、拡大した形状で示す一定長さの拡張可能なスロット加工をしたチュ ービング（ＥＳＴ）の部分図である。 第２図は、第１図の線２−２上で見た断面図で、未拡張の形状にあるＥＳＴを も示す。 第３図は、本発明の好ましい実施の形態によるコネクタアセンブリの半分の領 域で、アセンブリの部品を分離して示す。 第４図は、接続された部品を示す第３図のコネクタアセンブリの半分の領域で ある。 拡張可能なスロット加工をした一定長さのチュービング（ＥＳＴ）１０を示す 図面の第１図と第２図を先ず参照する。その初期形状は、チュービング１０は一 連の長手スロット１２が機械加工された（第２図では１２ａとして示す）一定長 さの パイプに過ぎない。チュービングの内部に例えば円錐体またはマンドレルを通す ことによってチュービングの壁部に放射状外側方向の力を加えると、スロット溝 １２ａはダイヤモンド形開口部１２ｂになりチュービングが拡張する。 チュービング１０は輸送と取り扱いに適した長さで供給され、これらのチュー ビングを互いに結合し、管状のストリングが形成される。図面の第３図と第４図 に示すコネクタアセンブリ２０はこのような長さのチュービングの接続に使用さ れる。アセンブリ２０はそれぞれ一定長さのチュービングの端部上に装着する雄 部品２２と雌部品２４とを含む。この特定な例では、雄部品２２と２４はチュー ビング端に溶接するようにしている。部品２２、２４はチュービング１０と同じ ように拡張させることを意図され、同じ様な長手方向スロット２６が用意されて いる。 雄部品２２の自由端は縮小した外径を有する雄部分２８が形成されるように機 械加工し、雌部品２２の自由端は以下に説明するように、雄部分２８を受けるた めに縮小し、かつ拡大される内径を備えた対応する雌部分３０を規定する。各部 品２２、２４は対応する形状をした他の部品の自由端３６、３７に係合 するためのアンダーカット棚部３４、３５の形をした各環状溝を規定する。これ は部品の一方の自由端がチュービングの拡張時に他の部品から分離することを防 止する。雄部品の自由端３６を内側に偏向させ、雌部品の内部に通し得るように するため、雄部品２２は機能的なヒンジ３８を規定する。ヒンジ３８は自由端３ ６から比較的長い距離を離され、そのため自由端３６を雌部品２４の内部に摺動 させ得るようにするため極僅かな偏向がヒンジ３８に必要とされることに注目さ れよう。 部品２２、２４のスロット２６は部品の自由端３６、３７がそれぞれ指部４０ 、４１を規定するよう、かつ、これら指部の各々が穴４２、４３を規定するよう に配列される。雌部品の穴４３は皿もみ加工をし、しかるに雄部品２２の穴４２ は若干数の短いネジ４４を用い、指部４０、４１が相互に固定ができるようネジ 加工される。指部４１はチュービングの拡張時に外側にフレアリングする傾向を もつようになるため、ネジ４４は雌部品の自由端の近傍に配される。更に、ネジ の列はネジ３２、３３の別な側にも設けることができる。 チュービングコネクタアセンブリ２０を備えた二本の一定長さのチュービング を接続するには、部品２２、２４を結合し、 それにより雄部品の自由端３６は雌部品の自由端３７の内側に入り、自由端３６ が自由端３７の下側に乗るよう内側に偏向する。次いで、ネジ４４を穴４２、４ ３に固定する。 必要数のチュービング領域をこのように接続してストリングを形成し、孔内部 の必要な位置まで縦穴に延ばす。次いで、チュービングとコネクタアセンブリは 必要とされる直径まで拡張することができる。しかし、チュービングを引き出し 、分解する必要のあるミスランの場合、この処置はネジ４４を外し、次いで、雄 部品２２と雌部品２４を緩めることによって比較的容易に実行することができる 。 前述の実施の形態は単に本発明を例証するものであり、本発明の範囲から逸脱 することなく様々な修正と改良を加え得ることは当該技術に精通した者にとって は明らかなことであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月２６日 【補正内容】 ＥＳＴは現在では様々な長さのものを相互に溶接することによって、一本のス トリングに作られる様々な長さで供給される。これは比較的時間がかかり、コス トが高いものになり、かつ、多くの状況にあって、例えば悪天候中の沖合操業に あたっては、一貫した溶接品質を維持することが困難なことがある。高温と露出 した炎または溶接工程で生じるスパークのため安全上の問題も発生することがあ る。更に、ＥＳＴストリングを形成する溶接した様々な長さのチュービングの分 離を必要とする「誤って行った（ミスラン）」の場合、チュービングは切断せね ばならず、切断したチュービングは再使用ができない。 本発明の目的の中にはこれらの困難を排除または軽減する、ＥＳＴの領域を接 続する手段を提供するものがある。 本発明によれば、拡張可能なスロット加工をしたチュービングストリングの領 域を相互接続するためのコネクタアセンブリが提供され、該アセンブリは各チュ ービング領域の端部と共に一体に形成される雄部品と雌部品とからなり、各部品 はそれぞれスロット加工され、チュービングストリングに対応するように結合さ れた部品の拡張を可能にするため他の部品に同軸的に係合され、雄部品と雌部品 は円周方向に間隔をあけた一連の機 械的ファスナによって相互に接続ができる。 好ましくは、雄部品は選択された距離に亘り外面を機械加工され、相互接続し たチュービング領域の内の一つの端部によって形成され、雌部品は同様な距離に 亘り内面を機械加工され、相互接続したチュービング領域の内の他の一つ端部に 形成される。 このような場合、雄部品と雌部品の自由端が対応する部品の別端に形成された 環状の溝の内部に嵌り、その部品が互いに同軸係合すれば、前記自由端が前記溝 の内側で半径方向にロックされ、チュービングストリングを拡張させるとき、前 記自由端のフレアリングが防止されることが好ましい。 これはチューブの拡張時に自由端に生じるフレアリングの可能性を最小にする 。雄端部のこのようなフレアリングは工具が適用を妨害されるかしれぬ不規則性 をチュービングの穴に形成することになろう。 部品のスロット加工をした自由端は指部を規定することになり、好ましい構成 では、それぞれ重なり合う指部を互いに結合するための機械的ファスナが用意さ れる。これは接続したチュービングを拡張させるとき、部品の端部が分離するの を防止す る。好ましくは、各ファスナは結節部の実質的な中間点であり一組の隣り合うス ロット間の中程に配する。ミスランの場合にチュービングを分離できるよう、フ ァスナは締め付け解除ができるもので、部品に設けた適切な穴に配される例えば 短いネジにすることができる。ネジ等と関連するネジ穴の使用によって部品の適 切な整列を確実にする便利な手段が提供される。 従って、機械的なファスナは雌部品と雄部品の壁部を貫通させてあけた放射状 の穴に通す短いネジで構成し、各ネジの頭は雌部品の外面に形成した凹部内に沈 ませ、各ネジの軸部は雄部品を貫通する放射状の穴に形成されるネジ山に係合す ることが好ましい。 更に、雄部品の周囲に雌部品を同軸的に配する前に僅かに拡張される拡張可能 なスロットを加工したチュービング部分の自由端によって雌部品を形成すること ができる。 本発明のこれらの態様と他の態様を添付する図面を参照して実施の形態によっ て解説する。 第１図は、拡大した形状で示す一定長さの拡張可能なスロット加工をしたチュ ービング（ＥＳＴ）の部分図である。 第２図は、第１図の線２−２上で見た断面図で、未拡張の形 状にあるＥＳＴをも示す。 第３図は、本発明の好ましい実施の形態によるコネクタアセンブリの半分の領 域で、アセンブリの部品を分離して示す。 第４図は、接続された部品を示す第３図のコネクタアセンブリの半分の領域で ある。 拡張可能なスロット加工をした一定長さのチュービング（ＥＳＴ）１０を示す 図面の第１図と第２図を先ず参照する。その初期形状は、チュービング１０は一 連の長手スロット１２が機械加工された（第２図では１２ａとして示す）一定長 さのパイプに過ぎない。チュービングの内部に例えば円錐体またはマンドレルを 通すことによってチュービングの壁部に放射状外側方向の力を加えると、スロッ ト１２ａはダイヤモンド形開口部１２ｂになり、チュービングが拡張する。 チュービング１０は輸送と取り扱いに適した長さで供給され、これらのチュー ビングを互いに結合し、管状のストリングが形成される。図面の第３図と第４図 に示すコネクタアセンブリ２０はこのような長さのチュービングの接続に使用さ れる。アセンブリ２０は雄部品２２と雌部品２４とからなる。部品２２、部品２ ４はチュービング１０と同じように拡張させることを意図 され、同じ様な長手方向スロット２６が用意されている。 雄部品２２の自由端は縮小した外径を有する雄部分２８が形成されるように機 械加工し、雌部品２２の自由端は以下に説明するように、雄部分２８を受けるた めに縮小し、かつ拡大される内径を備えた対応する雌部分３０を規定する。各部 品２２、２４の各々は対応する形状をした他の部品の自由端３６、３７に係合す るためのアンダーカット棚部３４、３５の形をした各環状溝を規定する。これは 部品の内の一方の自由端がチュービングの拡張時に他の部品から分離することを 防止する。 部品２２、２４のスロット２６は部品の自由端３６、３７がそれそれ指部４０ 、４１を規定するよう、かつ、これら指部の各々が穴４２、４３を規定するよう に配列される。雌部品の穴４３は皿もみ加工をし、しかるに雄部品２２の穴４２ は若干数の短いネジ４４を用い、指部４０、４１が相互に固定ができるようネジ 加工される。 チュービングコネクタアセンブリ２０を備えた二本の一定長さのチュービング を接続するには、部品２２、２４を結合し、それにより雄部品の自由端３６は雌 部品の自由端３７の内側に入る。次いで、ネジ４４を穴４２、４３に固定する。 必要数のチュービング領域をこのように接続してストリングを形成し、孔内部 の必要な位置まで縦穴に延ばす。次いで、チュービングとコネクタアセンブリは 必要とされる直径まで拡張することができる。しかし、チュービングを引き出し 、分解する必要のあるミスランの場合、この処置はネジ４４を外すことによって 比較的容易に実行することができる。 前述の実施の形態は単に本発明を例証するものであり、本発明の範囲から逸脱 することなく様々な修正と改良を加え得ることは当該技術に精通した者にとって は明らかなことであろう。 請求の範囲 １．拡張可能なスロット加工をしたチュービングストリングの領域を相互接続す るためのコネクタアセンブリであって、該アセンブリは、各チュービング領域の 端部と共に一体に成形される雄部品と雌部品とからなり、各部品はスロット加工 され、チュービングストリングに対応するように結合された部品を拡張させ得る よう他部品に同軸的に係合され、雄部品と雌部品は円周方向に間隔をあけた一連 の機械的ファスナによって相互に接続ができるコネクタアセンブリ。 ２．選択された距離に亘り外面を機械加工し、相互に接続されるチュービング領 域の一方の端部に雄部品を形成し、同様な距離に亘り内面を機械加工し、相互に 接続されるチュービング領域の他の一方の端部に雌部品を形成する請求の範囲第 １項に記載のコネクタアセンブリ。 ３．雄部品と雌部品の自由端が対応する部品の別端に形成した環状溝内に嵌り、 それにより部品が互いに同軸的に係合すれば前記自由端が前記溝の内側に於いて 半径方向にロックされ、チュービングストリングを拡張させたときに前記自由端 のフレア リングが防止される請求の範囲第２項に記載のコネクタアセンブリ。 ４．機械的ファスナは雄部品と雌部品の壁部を貫通するあけられた放射状の穴に 通す短いネジからなり、各ネジの頭は雌部品の外面に形成した凹部内に沈ませ、 各ネジの軸部は雄部品の内部を貫通する放射状の穴に形成したネジ山に係合する 請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載のコネクタアセンブリ。 ５．各ファスナは結節部の実質的な中間であり一組の隣り合うスロット間の中程 に配された請求の範囲第１項に記載のコネクタアセンブリ。 ６．コネクタの雄部品と雌部品のスロットの少なくとも若干数は実質的に一線に 配される、請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載のコネクタアセン ブリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．拡張可能なスロット加工をしたチュービングストリングの領域を相互接続す るためのコネクタアセンブリであって、各チュービング領域の端部上に装着する ための雄部品と雌部品とからなり、各部品はスロット加工され、チュービングス トリングに対応するように結合された部品を拡張させ得るよう他部品に同軸的に 係合させるようにしたコネクタアセンブリ。 ２．選択された距離に亘り外面を機械加工し、相互に接続されるチュービング領 域の一方の端部に雄部品を形成し、同様な距離に亘り内面を機械加工し、相互に 接続されるチュービング領域の他の一方の端部に雌部品を形成する請求の範囲第 １項に記載のコネクタアセンブリ。 ３．雄部品と雌部品の自由端が対応する部品の別端に形成した環状溝内に嵌り、 それにより部品が互いに同軸的に係合すれば前記自由端が前記溝の内側に於いて 半径方向にロックされ、チュービングストリングを拡張させたときに前記自由端 のフレアリングが防止される請求の範囲第２項に記載のコネクタアセンブリ。 ４．雄部品と雌部品は円周方向に間隔をあけた少なくとも一連の機械的ファスナ によって相互に接続することができる請求の範囲第１項、第２項または第３項に 記載のコネクタアセンブリ。 ５．機械的ファスナは雄部品と雌部品の壁部を貫通するあけられた放射状の穴に 通す短いネジからなり、各ネジの頭は雌部品の外面に形成した凹部内に沈ませ、 各ネジの軸部は雄部品の内部を貫通する放射状の穴に形成したネジ山に係合する 請求の範囲第４項に記載のコネクタアセンブリ。 ６．円周方向に間隔をあけた一連のネジは雄部品の自由端の近傍に配し、半径方 向に間隔をあけた別な一連のネジは雌部品の自由端の近傍に配した請求の範囲第 ５項に記載のコネクタアセンブリ。 ７．雄部品の自由端の近傍に配し、円周方向に間隔をあけた少なくとも一連のネ ジは、選択された距離にわたり、雄部品の内部に突き出した請求の範囲第６項に 記載のコネクタアセンブリ。 ８．各ファスナは結節部の実質的な中間であり一組の隣り合うスロット間の中程 に配された請求の範囲第４項に記載のコネクタアセンブリ。 ９．雌部品は、雄部品の周辺に雌部品が同軸的に配される前に 僅かに拡張される拡張可能なスロット加工をしたチュービング領域からなる請求 の範囲第１項に記載のコネクタアセンブリ。 １０．アセンブリは相互に接続したチュービング領域の端部に形成される二つの 雄部品からなり、雌部品は雄部品を同軸的に取り囲むスリーブからなる請求の範 囲第９項に記載のコネクタアセンブリ。 １１．コネクタの雄部品と雌部品のスロットの少なくとも若干数は実質的に一線 に配される、請求の範囲第１項から第１０項のいずれか一項に記載のコネクタア センブリ。