特許7375190炭化水素井管状カラムで使用される鋼管のための装置および鋼管ならびに炭化水素井管状カラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-27
(45)【発行日】2023-11-07
(54)【発明の名称】炭化水素井管状カラムで使用される鋼管のための装置および鋼管ならびに炭化水素井管状カラム
(51)【国際特許分類】
E21B 17/10 20060101AFI20231030BHJP
F16L 15/00 20060101ALI20231030BHJP
F16L 1/00 20060101ALN20231030BHJP
F16L 57/00 20060101ALN20231030BHJP
【ＦＩ】
E21B17/10
F16L15/00
F16L1/00 V
F16L57/00 C
【請求項の数】
24
(21)【出願番号】P 2022526129
(86)(22)【出願日】2020-11-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-18
(86)【国際出願番号】 EP2020080867
(87)【国際公開番号】W WO2021089576
(87)【国際公開日】2021-05-14
【審査請求日】2022-06-24
(31)【優先権主張番号】19207812.9
(32)【優先日】2019-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】504255249
【氏名又は名称】ヴァルレック オイル アンド ガス フランス
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ブロディ，アラステア ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ヴァネッツェル，マキシム
【審査官】松本 泰典
(56)【参考文献】
【文献】英国特許出願公開第０２２０１１７７（ＧＢ，Ａ）
【文献】国際公開第２００４／０６４２１５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１９８８６３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１１／０９５４５３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭５２－０２７００１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２４６７７８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／０７３１９７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開昭６２－０４６８８３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】英国特許出願公開第０２５７２８３２（ＧＢ，Ａ）
【文献】国際公開第９３／０２０３２７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第１０１９７１９０（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｂ １７／１０
Ｆ１６Ｌ １５／００
Ｆ１６Ｌ １／００
Ｆ１６Ｌ ５７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
石油およびガス、エネルギーまたは貯蔵用途のための管状カラムで使用される第１の鋼管（２０）の部分（２２）に固定されるように設計された、前記第１の鋼管のための装置（１０；１００）であって、・ 長手方向軸（Ａ１；Ａ’１）に沿って延在し、前記第１の鋼管（２０）の前記部分（２２）を取り囲むように設計された実質的に円筒形のエンベロープ（１１；１１１）であって、前記エンベロープ（１１；１１１）の２つの自由端部（１１ｃ，１１ｄ；１１１ｃ，１１１ｄ）の間に周方向の隙間（Ｊ１；Ｊ２）が存在するように開いたリングを形成するエンベロープ（１１；１１１）と、
・ 前記周方向の隙間（Ｊ１；Ｊ２）の近傍で前記エンベロープ（１１；１１１）に固定され、ロック位置において前記エンベロープ（１１；１１１）の前記自由端部（１１ｃ，１１ｄ；１１１ｃ，１１１ｄ）を互いに接近させるように構成されたロック機構（１６；１１６）と、
を備え、
前記ロック機構（１６；１１６）は、前記エンベロープ（１１；１１１）に枢動可能に取り付けられたロックレバー（１７；１１７）を備え、前記ロックレバー（１７；１１７）は、前記ロックレバー（１７；１１７）が前記エンベロープ（１１；１１１）から半径方向に離れているロック解除位置と、前記ロック位置との間で回転するように構成され、
前記ロック機構（１６；１１６）は、前記ロックレバー（１７；１１７）を前記ロック位置に維持するように構成された保持システム（２４，５０，５２）を備える、
装置（１０；１００）。
【請求項2】
前記ロック機構（１６；１１６）は、前記ロック位置において前記エンベロープ（１１；１１１）の前記自由端部を互いに接近させながら少なくとも１つのケーブル（４０；１４０，１４２）をクランプするようにさらに構成される、請求項１に記載の装置（１０；１００）。
【請求項3】
前記ロックレバー（１７；１１７）は、前記ロック位置において前記ケーブル（４０；１４０，１４２）をクランプするように設計される、請求項２に記載の装置（１０；１００）。
【請求項4】
前記エンベロープ（１１；１１１）は、前記エンベロープの前記長手方向軸（Ａ１；Ａ’１）に平行な軸に沿って、前記周方向の隙間（Ｊ１；Ｊ２）の近傍に延在する少なくとも１つの長手方向溝（１４；１１４ａ，１１４ｂ）を有し、前記長手方向溝（１４；１１４ａ，１１４ｂ）は、前記少なくとも１つのケーブル（４０；１４０，１４２）を受容するように構成される、請求項２または３に記載の装置（１０；１００）。
【請求項5】
前記ロック機構（１６；１１６）の前記ロックレバー（１７；１１７）の内面は、前記ケーブル（４０；１４０，１４２）を把持するように構成された複数の歯（１７ａ）を備える、請求項２および請求項２～４のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項6】
前記ロック機構（１６；１１６）は、前記エンベロープ（１１；１１１）の前記自由端部（１１ｃ；１１１ｃ）のうちの一方と前記ロックレバー（１７；１１７）とに取り付けられた少なくとも１つの横方向の押さえねじ（１８ａ，１８ｂ；１１８）を備え、前記押さえねじ（１８ａ，１８ｂ；１１８）は、前記ロック機構（１６；１１６）の前記ロック位置において前記エンベロープ（１１；１１１）の他方の前記自由端部（１１ｄ；１１１ｄ）に設けられた空隙内に位置する、請求項２および請求項２～５のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項7】
前記エンベロープ（１１；１１１）の前記長手方向軸（Ａ１；Ａ’１）に平行な回転軸（Ａ２；Ａ’２）に沿って延在する少なくとも１つの長手方向シャフト（１９ａ，１９ｂ；１１９）を備え、前記ロックレバー（１７；１１７）は、前記長手方向シャフト（１９ａ，１９ｂ；１１９）に枢動可能に取り付けられる、請求項２および請求項２～６のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項8】
前記押さえねじ（１８ａ，１８ｂ；１１８）は、前記ロックレバー（１７；１１７）のための前記長手方向シャフト（１９ａ，１９ｂ；１１９）に固定される、請求項６または７に記載の装置（１０；１００）。
【請求項9】
前記ロックレバー（１７；１１７）は、前記周方向の隙間（Ｊ１；Ｊ２）の近傍において、中心から外れた部分（１７’；１１７’）を備え、前記ロック位置において前記ロックレバーを回転させるときに、前記中心から外れた部分が前記エンベロープ（１１；１１１）と接触して前記押さえねじ（１８ａ，１８ｂ；１１８）に予め張力が導入されるように、前記中心から外れた部分（１７’；１１７’）は前記回転軸（Ａ２；Ａ’２）に対してオフセットされている、請求項８に記載の装置（１０；１００）。
【請求項10】
前記エンベロープ（１１；１１１）は、少なくとも２つのシェル（１２ａ，１２ｂ；１１２ａ，１１２ｂ）を備え、前記シェルは、開位置と、前記シェル（１２ａ，１２ｂ；１１２ａ，１１２ｂ）が前記第１の鋼管（２０）を取り囲む閉位置との間で、互いに対して連結される、請求項１～９のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項11】
前記シェル（１２ａ，１２ｂ；１１２ａ，１１２ｂ）は、少なくとも１つのヒンジ（１３ａ，１３ｂ；１１３ａ，１１３ｂ）を介して連結される、請求項１０に記載の装置（１０；１００）。
【請求項12】
前記エンベロープ（１１；１１１）の外周面（１１ｂ；１１１ｂ）は、前記ロック位置において前記ロック機構（１６；１１６）の前記ロックレバー（１７；１１７）を受容するように設計された凹部（１１ｉ；１１１ｉ）を有する、請求項１および請求項２～１１のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項13】
前記ロックレバー（１７；１１７）は、前記ロック位置における前記エンベロープの前記外周面の形状に一致するように丸みを帯びた形状を有する、請求項１および請求項２～１２のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項14】
前記エンベロープ（１１；１１１）は、金属材料から作製される、請求項１～１３のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項15】
前記ロック機構（１６；１１６）の前記ロックレバー（１７；１１７）は、金属材料から作製される、請求項１および請求項２～１４のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項16】
前記エンベロープ（１１；１１１）の内周面（１１ａ；１１１ａ）は、少なくとも１つの回転防止歯（１５）を備える、請求項１～１５のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項17】
前記保持システム（５０）は、前記ロックレバー（１７）に設けられた安全クリップ（１７ｄ）内に配置された弾性変形可能なストランドを備え、前記ストランドは、前記ストランド（５０）の自由端部が前記エンベロープ（１１）に設けられた対応するスロット（１１ｊ）内に配置される保持位置と、前記自由端部が前記スロット（１１ｊ）から離れている自由位置との間で弾性変形可能であるように構成される、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項18】
前記保持システム（５０）は、前記エンベロープ（１１）の前記長手方向軸（Ａ１）に実質的に平行な軸に沿って延在する、前記安全クリップ（１７ｄ）内に配置された第１の長手方向部分（５０ａ）と、前記第１の長手方向部分（５０ａ）から延在する２つの横方向部分（５０ｂ，５０ｃ）と、を備え、前記２つの横方向部分（５０ｂ，５０ｃ）の各々は、前記ロックレバー（１７）に設けられた対応する貫通孔（１７ｅ，１７ｆ）内で外向きに延在する同軸の第２の長手方向部分（５０ｄ）および第３の長手方向部分（５０ｅ）に接続され、前記保持システム（５０）が前記保持位置にあるときに、前記第２の長手方向部分（５０ｄ）および前記第３の長手方向部分（５０ｅ）の自由端部は、対応する前記スロット（１１ｊ）内に位置する、請求項１７に記載の装置（１０）。
【請求項19】
前記保持システム（５２）は、前記押さえねじ（１８ａ，１８ｂ）の反対側において、前記ロックレバー（１７）の自由端部（１７ｇ）から前記エンベロープ（１１）に向けて延在する少なくとも１つの突起部（５２ａ，５２ｂ）を備え、前記突起部（５２ａ，５２ｂ）の自由端部は、前記ロックレバー（１７）が前記ロック位置にあるときに前記エンベロープに設けられた対応する孔（１１ｋ，１１Ｌ）内に配置されるように構成された取り付けピンを備える、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項20】
少なくとも１つの無線周波数識別チップをさらに備える、請求項１～１９のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項21】
前記エンベロープ（１１；１１１）は、前記エンベロープ（１１；１１１）の長手方向の一端における前記エンベロープ（１１；１１１）の内側面において前記エンベロープ（１１；１１１）の長手方向軸（Ａ１；Ａ’１）に対して角度をなすテーパ面を形成する内側テーパ面（１１ｇ；１１１ｇ）を備える、請求項１～２０のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）。
【請求項22】
前記エンベロープの前記内側テーパ面（１１ｇ）を覆う保護カバー（１３）を備える、請求項２１に記載の装置（１０；１００）。
【請求項23】
炭化水素井管状カラムにおいて、好ましくは完成管として使用されるように意図された鋼管（２０）であって、ピン部と、別の第２の鋼管（３０）のピン部を受容するように構成されたボックス部（２２）と、請求項１～２２のいずれか１項に記載の装置（１０；１００）と、を含む、鋼管（２０）。
【請求項24】
炭化水素井管状カラムであって、第１のピン部および第１のボックス部（２２）を含む第１の管（２０）と、前記第１のボックス部（２２）に螺合するように構成された第２のピン部（３２）および第２のボックス部を含む第２の管（３０）と、前記第１の管（２０）の前記第１のボックス部（２２）に固定されるように取り付けられた請求項１～２３のいずれか１項に記載の少なくとも１つの装置（１０；１１０）と、を備える、炭化水素井管状カラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、炭化水素井の作業、地熱または炭素の回収などの石油およびガス、エネルギーまたは貯蔵用途のための管状カラムで使用されるように意図された金属管のための装置の分野に関し、より詳細には、ケーブルクランプ装置に関する。
【0002】
特に、本発明は、少なくとも１つのケーブルを支持するためのクランプ装置に関し、特に、炭化水素井管状カラムで使用されるように意図された金属管のボックス部のためのクランプ装置に関する。
【0003】
また、本発明は、このようなクランプ装置を具備する金属管に関する。
【背景技術】
【0004】
炭化水素井管状カラムまたは作業ストリングは、一般に、互いに取り付けられた複数の管からなる。より詳細には、炭化水素井または同様の坑井のための炭化水素井管状カラムは、一般に、１つのチューブストリングと複数のケーシングストリングとを備える。チューブストリングは、ケーシングストリング内に収容された複数の完成管からなる。ケーシングストリングは、坑井の掘削孔内に配置された複数のケーシング管からなる。ケーシング管は、完成管よりも大きい直径断面を有し、完成管を取り囲む。ケーシングストリングの下部では、ケーシング管は、ライナー管とも呼ばれる。
【0005】
ケーシングストリングは、ボアホールの安定性を維持し、帯水層（water sand）の汚染を防止し、掘削、生産および／または改修（workover）作業中の坑内圧力を制御するために必要である。
【0006】
ケーシング管および完成管は、鋼から作製されており、ＡＰＩの標準ケーシングおよびチュービングの規格５ＣＴまたは５ＣＲＡに従って作製されてもよいが、これに限定されるものではない。例えば、鋼の鋼種は、Ｌ８０、Ｐ１１０またはＱ１２５規格のうちの１つである。
【0007】
ストリングの２つの管は、ねじ付き継手または接続部によって取り付けられる場合がある。第１の管と第２の管とを接続するための典型的なねじ付き継手は、第１の管の外周面に形成された、ピン端とも呼ばれる雄ねじ部と、第２の管の内周面に形成された、ボックス端とも呼ばれる雌ねじ部と、を含むことができる。これらのねじ部は、第１の管が第２の管に取り付けられるように協働して、ねじ付き継手を形成する。
【0008】
別のタイプの既知のねじ付き継手は、第１の管と第２の管とを取り付けるための連結ボックスを含む場合がある。第１の管および第２の管の各々は、その両端に、外周面に形成された、ピン端とも呼ばれる雄ねじ部を有するパイプを含む。第１の管は、その内周に雌ねじ部が形成された内孔を有する連結ボックスを含む。連結ボックスは、一般に、鋼パイプの一端の雄ねじ部と連結ボックスの雌ねじ部とを介して、その一端に予め接続されている。このような配置により、第１の管は、ピン端とも呼ばれる雄ねじ部と、雌ねじ部を有する連結ボックス部と、を有する。第２の管は、第２の管の雄ねじ部と連結ボックスの雌ねじ部とを介して、第１の管に取り付けられる場合がある。
【0009】
このようなねじ付き管状接続部は、例えば、軸方向張力、軸方向圧縮、内圧曲げ力またはねじり力など、強さまたは方向が変化する場合がある様々に組み合わされた応力を受ける。そのため、ねじ付き管状接続部は、これらの応力を受け、破壊に耐え、密封できるように一般に設計されている。
【0010】
したがって、管のストリングの堅牢性は、一般に、ねじ付き接続部または継手を形成する部品または部分に摩耗がないことに依存する。そこで、雄ねじ部と雌ねじ部とを有する管のねじ部を保護するための装置が提案されてきた。
【0011】
現場での作業では、坑井内に管を設置する前に保護装置を取り外す必要がある。坑井内に管を設置する前の最終段階で、保護装置を取り外すことが好ましい。その場合、保護装置を回して管から外す必要がある。これらの作業は特に時間がかかり、管の管理もする必要がある作業者は、上記作業にも特に注意を払う必要もある。既知の保護装置を使用すると、カラムの設置工程がより複雑になり、カラムの設置中に、管の弱点が保護されないという問題が生じる。
【0012】
さらに、第２の管の雄ねじ部を第１の管の雌ねじ部に取り付ける際には、一般にスタビング（刺し込み）ガイドが使用される。このようなスタビングガイドは、第１の管の端部に第２の管の端部を挿入する前に作業者によって位置決めされ、第１の管に第２の管を螺合させる前に取り外される。このような作業は、カラムの設置の作業時間を長くする。
【0013】
また、炭化水素井管状カラムは、陸上または海上の掘削リングに設置される場合があり、ポンプ、安全弁および他のダウンホール機器などの水中機器に電力を供給する電線を支持するために使用される場合がある。このような電線を収容するために、一般にクランプと呼ばれるツールが使用される。このクランプは、通常、管、特にボックス連結部に設置され、一般に複数の作業者が必要である。したがって、カラムのすべてのボックス連結部にそのようなクランプを設置するには、リグでの作業に時間がかかり、作業コストが高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
そのため、「クリティカルパスアクティビティ」とも呼ばれるカラムの設置時間を短縮することが求められている。
【0015】
実際、現在のクリティカルパスアクティビティは、管１つあたり約２００秒であり、リグを１日レンタルする際の高額なコストを考慮すると、高額な設置作業となる。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の目的は、上述した欠点を克服することである。
【0017】
特に、本発明の目的は、リグにおけるカラムの管の設置工程に要する時間を短縮する観点から、現場での作業、特にクロスクランプ装置の取り扱いを伴う作業の容易さと速度を向上させることにある。
【0018】
また、本発明は、管の端部の位置合わせを容易に且つ迅速に行うためのスタビングガイドを組み込んでいてもよい。
【0019】
別の態様によれば、本発明の目的は、管の設置工程における、ねじ付き継手を形成するように意図された管の連結ボックス部の保護を改善することである。
【0020】
本発明の一態様によれば、炭化水素井の作業、地熱および炭素の回収などのエネルギーおよび貯蔵用途のための炭化水素井管状カラムで使用される第１の鋼管の部分に固定されるように構成された、第１の鋼管のための装置が提案されている。ここで、該装置は、
・ 長手方向軸に沿って延在し、第１の鋼管の部分を取り囲み、保護し、および／または案内するように構成された実質的に円筒形のエンベロープであって、エンベロープの２つの自由端部の間に周方向の隙間が存在するように３６０°未満の開いたリングを形成するエンベロープと、
・ 周方向の隙間の近傍でエンベロープに固定され、ロック位置においてエンベロープの自由端部を互いに接近させて、装置を第１の管にしっかりと固定させるように構成されたロック機構と、
を備える。
・ 長手方向軸に沿って延在し、第１の鋼管の部分を取り囲み、保護し、および／または案内するように構成された実質的に円筒形のエンベロープであって、エンベロープの２つの自由端部の間に周方向の隙間が存在するように３６０°未満の開いたリングを形成するエンベロープと、
・ 周方向の隙間の近傍でエンベロープに固定され、ロック位置においてエンベロープの自由端部を互いに接近させて、装置を第１の管にしっかりと固定させるように構成されたロック機構と、
を備える。
【0021】
有利には、ロック機構は、エンベロープに枢動可能に取り付けられたロックレバーを備える。ロックレバーは、ロックレバーがエンベロープから半径方向に離れているロック解除位置と、ロックレバーがエンベロープに向けて回転するロック位置との間で回転するように構成される。
【0022】
例えば、ロック機構は、ロック位置においてエンベロープの自由端部を互いに接近させながら少なくとも１つのケーブルをクランプするようにさらに構成される。
【0023】
ケーブルは、電力ケーブル、電気通信ケーブル、制御線、油圧ケーブル、光ファイバーケーブル、薬液注入ケーブル、またはその他の任意のケーブルであってもよい。
【0024】
ロックレバーは、ロック位置において少なくとも１つのケーブルをクランプするように設計されてもよい。
【0025】
したがって、ロック機構は、ロック位置においてエンベロープの周方向の隙間を減少させるように構成される。
【0026】
例えば、エンベロープの半径方向断面は、３６０°未満、例えば３２０°～３５９°の範囲の円弧を形成する。
【0027】
さらに、本発明による装置の働きにより、対応する管に固定するためのツールが必要なく、ケーブルをクランプするためのツールも必要ないため、管のクリティカルパスアクティビティまたは設置時間は、例えば３秒～５秒程度と大幅に減少させることができ、設置作業のコストを大幅に削減することができる。
【0028】
装置は、リグでの作業前に取り付けられ得、管の取り扱いを妨げない。
【0029】
有利には、エンベロープは、エンベロープの軸に平行な軸に沿って、周方向の隙間の近傍に延在する少なくとも１つの長手方向溝を有する。溝は、少なくとも１つのケーブルを受容するように構成される。
【0030】
代替的に、エンベロープの外周面は、長手方向に平行な２つ以上の溝を有する。各溝は、少なくとも１つのケーブルを受容するように構成される。
【0031】
代替的に、長手方向溝は、２つ以上のケーブルを受容するように構成されてもよい。
【0032】
溝は、エンベロープの側方端部の両方に設けられてもよい。
【0033】
例えば、長手方向溝は、エンベロープの長手方向の長さに等しい長手方向の長さを有してもよい。
【0034】
代替的に、長手方向溝は、第１の部分と、第１の部分と同軸の第２の部分と、を有し、第１の部分および第２の部分の各々は、エンベロープの側方端部のうちの一方に設けられてもよい。
【0035】
例えば、ロック機構のロックレバーの内面は、ロックレバーのロック位置においてケーブルを把持できるように構成された複数の歯または割れ線（stretch marks）を有する。
【0036】
歯は、例えば互いに平行であってもよい。
【0037】
有利には、ロック機構は、エンベロープの自由端部のうちの一方とロックレバーとに取り付けられた少なくとも１つの横方向の押さえねじ（cap screw）またはロックロッドを備える。ここで、押さえねじは、ロック機構のロック位置において他方の自由端部に設けられた空隙内に位置する。
【0038】
代替的に、ロック機構は、少なくとも２つの平行な横方向の押さえねじを備えてもよい。ここで、押さえねじの各々は、エンベロープの自由端部のうちの一方とロックレバーとに取り付けられ、ロック機構のロック位置において他方の自由端部に設けられた空隙内に位置する。
【0039】
装置は、エンベロープの長手方向軸に平行な回転軸に沿って延在する少なくとも１つの長手方向枢動軸またはシャフトを備えてもよい。ここで、ロックレバーは、シャフトに枢動可能に取り付けられる。
【0040】
代替的に、装置は、少なくとも２つの同軸の長手方向シャフトを備えてもよい。ここで、ロックレバーは、シャフトに枢動可能に取り付けられる。
【0041】
例えば、押さえねじは、ロックレバーのための長手方向シャフトに固定される。
【0042】
一実施形態において、ロックレバーは、周方向の隙間の近傍において、中心から外れた部分を備える。ここで、ロック位置においてロックレバーを回転させるときに、中心から外れた部分がエンベロープと接触して押さえねじに予め張力が導入されるように、中心から外れた部分は回転軸に対してオフセットされている。
【0043】
ロックレバーの中心から外れた部分は、保持システムとして機能する。実際、ロックレバーの長手方向回転軸を中心にレバーを回転させるときに、中心から外れた部分は、第２の自由端部の近傍でエンベロープと接触して、押さえねじに予め張力が導入される。
【0044】
実際、レバーのシャフトに接続されている押さえねじは、対応する空隙に挿入されて、エンベロープの第２の自由端部に向けて第１の自由端部を接近させることができる。押さえねじがその初期位置に戻るように、ロックレバーのロック位置において押さえねじに予め張力が導入される。周方向の隙間の近傍にあるロックレバーの特殊な形状により、ロックレバーをロック位置に維持することができる。
【0045】
一実施形態において、エンベロープは、少なくとも２つのフレームまたはシェルを備える。少なくとも２つのフレームまたはシェルは、開位置と、シェルが第１の鋼管を取り囲む閉位置との間で、互いに対して連結される。
【0046】
代替的に、エンベロープは、上記以外の数、例えば３つ以上の連結シェルを備えてもよい。
【0047】
シェルは、例えば、少なくとも１つのヒンジ、例えば、２つ以上ヒンジを介して連結される。
【0048】
エンベロープの外周面は、ロック位置においてロック機構のロックレバーを受容するように設計された凹部を有してもよい。ロック位置において、ロックレバーはエンベロープの半径方向寸法を超えて半径方向に延在していないため、ケーシングに管を設置する際に、ロックレバーが損傷を受けることはない。
【0049】
例えば、ロックレバーは、ロック位置におけるエンベロープの外周面の形状に一致するように丸みを帯びた形状を有する。このような丸みを帯びた形状は、ロック位置におけるロック機構のロック強度を強化する。
【0050】
エンベロープは、例えば鋼などの金属材料から作製される。
【0051】
ロック機構のロックレバーは、例えば金属材料、または、例えばプラスチック材料から作製される。
【0052】
一実施形態において、エンベロープの内周面は、ロック機構がロック位置にあるときに第１の管に対するエンベロープの回転を防止するために、少なくとも１つの回転防止歯またはリブを備える。
【0053】
一実施形態において、ロック機構は、ロックレバーをロック位置に維持するように構成された保持システムを備える。
【0054】
保持システムは、例えば、ロックレバーに取り付けられた押しボタンピンを備えてもよく、ロックレバーをロック位置に維持するためにエンベロープに設けられた対応する孔に挿入されるように構成されてもよい。代替的に、押しボタンは、エンベロープに取り付けられてもよく、ロックレバーに設けられた対応する孔に挿入されるように構成されてもよい。また、ロックレバーをロック位置に維持するために、他の保持システムが使用されてもよい。
【0055】
別の実施形態において、保持システムは、ロックレバーに設けられた安全クリップ内に配置された弾性変形可能なストランドを備える。ストランドは、ストランドの自由端部がエンベロープに設けられた対応するスロット内に配置される保持位置と、自由端部がスロットから離れている自由位置との間で弾性変形可能であるように構成される。
【0056】
例えば、保持システムは、エンベロープの長手方向軸に実質的に平行な軸に沿って延在する、安全クリップ内に配置された第１の長手方向部分と、第１の長手方向部分から延在する２つの横方向部分と、を備える。２つの横方向部分の各々は、ロックレバーに設けられた対応する貫通孔内で外向きに延在する、同軸の第２および第３の長手方向部分に接続される。保持システムが保持位置にあるときに、第２および第３の長手方向部分の自由端部は、対応するスロット内に位置する。
【0057】
したがって、保持システムは、使用される材料および／またはその寸法によって、例えば、保持システムの２つの横方向部分を互いに押し付けるときにわずかな干渉（solicitation）を受けて変形することができ、これらの部分が干渉を受けないときにその初期位置に戻ることができる。
【0058】
保持システムは、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、または弾性変形可能な任意の材料などの熱可塑性材料を含む、柔軟に変形可能且つ跳ね返ることができる材料から作製されてもよい。
【0059】
別の実施形態において、保持システムは、押さえねじの反対側において、ロックレバーの自由端部からエンベロープに向けて延在する少なくとも１つの突起部（lug）を備える。この突起部の自由端部は、ロックレバーがロック位置にあるときにエンベロープに設けられた対応する孔内に配置されるように構成された取り付けピンを備える。
【0060】
例えば、保持システムは、ロックレバーの自由端部から延在する２つの突起部を備える。これらの突起部の自由端部は、ロックレバーがロック位置にあるときにエンベロープに設けられた対応する孔内に配置されるように構成された取り付けピンを備える。
【0061】
さらに、上述した装置は、少なくとも１つの無線周波数識別チップ、または追跡装置、または製品マーキングを備える。
【0062】
エンベロープは、内側テーパ面によって半径方向内側に区切られていてもよい。内側テーパ面は、第２の完成管のためのスタビングガイドとして機能してもよい。例えば、内側テーパ面は、エンベロープの外周面の長手方向軸に対して、２０°～７０°の範囲の角度、例えば４５°～５０°の範囲の角度をなす。
【0063】
例えば、装置は、エンベロープの内側テーパ面を覆う一時的な保護カバー（closure）をさらに備える。保護カバーは、輸送中の管のねじを保護することを目的とする。
【0064】
保護カバーは、プラスチックから作製されてもよく、金属材料から作製されてもよい。
【0065】
例えば、装置は、少なくとも１つの無線周波数識別チップ、または追跡装置、または製品マーキングをさらに備える。
【0066】
例えば、無線周波数識別チップは、エンベロープの外周面に設けられた溝上に位置する。
【0067】
別の態様によれば、本発明は、炭化水素井の作業、地熱または炭素の回収などのエネルギーおよび貯蔵用途のための管状カラムにおいて、好ましくは完成管として使用されるように意図された鋼管に関する。管は、雄部と、別の第２の鋼管の雄部を受容するように構成されたボックス部と、上述したような装置と、を含む。
【0068】
別の態様によれば、本発明は、炭化水素井管状カラムに関する。炭化水素井管状カラムは、第１のピン部および第１のボックス部を含む第１の管と、第１のボックス部に螺合するように構成された第２のピン部および第２のボックス部を含む第２の管と、第１の管の第１のボックス部に固定されるように取り付けられた上述した少なくとも１つの装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0069】
本発明およびその利点は、添付の図面を参照して非限定的に例示された特定の実施形態に関する以下の詳細な説明からより明確になるであろう。
【図1】本発明の一実施形態によるケーブルクランプ装置の斜視図であり、第１の管に取り付けられ、ロックレバーがケーブルのロック位置にある状態を示している。
【図8】ロック位置にあるロックレバーの保持機構の実施例を示す図である。
【図9】ロック位置にあるロックレバーの保持機構の実施例を示す図である。
【図10】本発明の別の実施形態によるケーブルクランプ装置の斜視図であり、第１の管に取り付けられ、ロックレバーがケーブルのロック位置にある状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【0070】
以下の説明において、「長手方向」、「横方向」、「縦方向」、「前」、「後（ろ）」、「左」および「右」という用語は、図に示すように、通常の直交基準点に従って定義されている。これは、
・ 水平および正面から見て左右に延在する長手方向軸Ｘ、
・ 長手方向軸Ｘに垂直、且つ正面から見て前後に延在する横軸Ｙ、および
・ 長手方向軸Ｘおよび横軸Ｙに直交する縦軸Ｚ
を含む。
・ 水平および正面から見て左右に延在する長手方向軸Ｘ、
・ 長手方向軸Ｘに垂直、且つ正面から見て前後に延在する横軸Ｙ、および
・ 長手方向軸Ｘおよび横軸Ｙに直交する縦軸Ｚ
を含む。
【0071】
ケーブルクランプ装置１０の一実施形態が、図１～図９に示されている。ケーブルクランプ装置１０は、長手方向軸Ａ１に沿って延在し、リグでの作業前に、完成管などの第１の管２０に取り付けられるように設計されている。
【0072】
第１の管２０は、長手方向軸Ａ１に沿ってケーブルクランプ装置と同軸に配置される。第１の管２０は、実質的に円筒形であり、ピン部とも呼ばれる第１の下端部（図示せず）を備える。第１の下端部は、第１の下端部の外周面に設けられた雄ねじ（図示せず）を有する。第１の管２０は、第１の下端部とは反対側の、ボックス部とも呼ばれる第２の上端部２２をさらに備える。第２の上端部２２は、ボックス部の内周面に設けられた雌ねじ２２ａを有する。
【0073】
図７に示すように、第１の管２０の第１の下端部の雄ねじ部は、下部管の雌ねじ部（図示せず）と協働するように設計されており、第１の管２０の雌ねじ部２２は、上部管３０の雄ねじ部３２の雄ねじ３２ａと協働するように設計されている。
【0074】
ケーブルクランプ装置１０は、第１の管２０の第２の上端部２２の周りに取り付けられる。代替的に、第１の管は、実質的に円筒形の形状を有するスリーブを形成する連結ボックスであってもよい。連結ボックスは、下部管の雄ねじ（図示せず）および後続の上部管３０の雄ねじと協働するように設計された、内周面に設けられた内側雌ねじを有する。
【0075】
装置１０は、例えば鋼などの金属材料から作製された円筒形のエンベロープ１１を備える。エンベロープ１１は、第１の管２０の外径と実質的に等しい直径を有する内側円筒面１１ａによって半径方向内側に区切られている。
【0076】
さらに、エンベロープ１０は、外側円筒面１１ｂによって半径方向外側に区切られており、２つの接線方向自由端部１１ｃおよび１１ｄによって周方向に区切られている。
【0077】
図４に示すように、エンベロープ１１の半径方向断面は、角度αの周りで円弧を形成する。角度αは、エンベロープ１１の半径方向断面の接線方向自由端部１１ｃおよび１１ｄが周方向の隙間Ｊ１だけ周方向に離間するように選択される。角度αは、３６０°未満であり、例えば３２０°～３５９°の範囲、また、例えば３２０°～３５０°の範囲である。
【0078】
エンベロープ１１は、第１の管２０のボックス部２２を取り囲むように設計されている。ただし、エンベロープは、管のどの部分にも取り付けられてもよい。
【0079】
さらに、エンベロープ１１は、２つの側方端部１１ｅおよび１１ｆによって区切られている。
【0080】
図に示すように、エンベロープ１１は、２つの実質的に円筒形のシェル１２ａおよび１２ｂを備える。２つの実質的に円筒形のシェル１２ａおよび１２ｂは、図１～図４に示すような、シェルが第１の鋼管２０を取り囲む閉位置と、図５に示すような開位置との間で、互いに対して連結される。
【0081】
代替的に、エンベロープは、上記以外の数、例えば３つ以上の連結シェルを備えてもよい。また、エンベロープは、第１の管に滑動可能に取り付けられた単一のシェルを備えてもよい。
【0082】
シェルは、２つのヒンジ１３ａおよび１３ｂを介して連結される。代替的に、シェルは、１つのヒンジ、または４つ以上のヒンジを介して連結されてもよい。
【0083】
エンベロープ１１の外周面１１ｂは、周方向の隙間Ｊ１の近傍で、２つの同軸の長手方向溝部分１４ａおよび１４ｂを含む１つの長手方向溝１４を有する。溝部分１４ａおよび１４ｂは、少なくとも１つのケーブル４０を受容するように構成される。
【0084】
溝部分１４ａおよび１４ｂの各々は、エンベロープ１１の側方端部１１ｅおよび１１ｆのうちの一方に設けられる。
【0085】
ケーブル４０は、電線、制御線、油圧ケーブルまたは光ファイバーケーブルであってもよい。
【0086】
代替的に、図４ａに示すように、エンベロープ１１の外周面１１ｂは、２つ以上の長手方向に平行な溝１４および１４’を有してもよい。溝１４および１４’の各々は、少なくとも１つのケーブルを受容するように構成される。
【0087】
代替的に、長手方向溝の各々は、２つ以上のケーブルを受容するように構成されてもよい。
【0088】
さらに、エンベロープは、内側テーパ面１１ｇによって半径方向内側に区切られている。内側テーパ面は、第２の完成管３０のためのスタビングガイドとして機能する。例えば、内側テーパ面１１ｇは、エンベロープ１１の外周面１１ｂの長手方向軸Ａ１に対して２０°～４５°の範囲の角度をなす。
【0089】
図２ａに示すように、装置１０は、エンベロープ１１の内側テーパ面１１ｇを覆う一時的な保護カバー１３を備える。保護カバー１３は、輸送中の管のねじを保護することを目的とする。
【0090】
図５に示すように、エンベロープ１１の内周面１１ａは、第１の管２０上でロックされたときに第１の管２０に対するエンベロープ１１の回転を防止するために、平行な複数の回転防止歯１５を備える。
【0091】
装置１０は、周方向の隙間Ｊ１の近傍でエンベロープ１１に固定されたロック機構１６をさらに備える。
【0092】
ロック機構１６は、エンベロープ１１に枢動可能に取り付けられたロックレバー１７を備える。ロックレバー１７は、ロックレバー１７がエンベロープ１１に向けて回転して図１に示すケーブル４０をクランプする図１、図３および図４に示すロック位置と、ロックレバーがエンベロープ１１から半径方向に離れている図２、図５および図６に示すロック解除位置との間で枢動可能である。ロック機構１７は、ロック位置において図４ａおよび図４ｂに示すエンベロープ１１の周方向の隙間Ｊ１を減少させるように構成される。
【0093】
換言すると、ロック機構１６は、ロック位置においてエンベロープ１１の自由端部１１ｃおよび１１ｄを周方向に互いに接近させるように構成されており、これにより、特にエンベロープ１１の回転防止歯１５を介して、第１の管２０上に装置１０をしっかりと固定することができる。
【0094】
ロック機構１６は、エンベロープ１１の自由端部１１ｃのうちの一方とロックレバー１７とに取り付けられた２つの平行な横方向の押さえねじ１８ａおよび１８ｂを備える。非限定的な一例として、押さえねじは、ねじであってもよく、ロッドであってもよい。
【0095】
押さえねじ１８ａおよび１８ｂの各々は、ロックレバー１７のロック位置においてエンベロープ１１の他方の自由端部１１ｄに設けられた対応する貫通孔１１ｈに挿入される。代替的に、ロック機構は、少なくとも１つの横方向の押さえねじを備えてもよく、３つ以上の平行な押さえねじを備えてもよい。ここで、空隙は貫通孔１１ｈであるが、スロットまたは切り欠き部であってもよく、押さえねじ１８ａおよび１８ｂを通過させるように設計された他の形状を有してもよい。
【0096】
図６に詳細に示すように、ロック機構１６は、２つの同軸の長手方向シャフト１９ａおよび１９ｂをさらに備える。シャフト１９ａおよび１９ｂは、エンベロープ１１の長手方向軸Ａ１に平行な回転軸Ａ２に沿って延在する。ロックレバー１７は、シャフト１９ａおよび１９ｂに枢動可能に取り付けられる。押さえねじ１８ａおよび１８ｂは、対応するシャフト１９ａおよび１９ｂに取り付けられる。
【0097】
周方向の隙間Ｊ１の近傍におけるロックレバー１７の断面は、回転軸Ａ２に対して中心から外れた部分１７’を有する。これにより、シャフト１９ａおよび１９ｂを通過するようにロックレバー１７の長手方向回転軸Ａ２の周りでレバーを回転させたときに、ロックレバー１７は、第２の自由端部１１ｄの近傍でエンベロープ１１と接触して、シャフト１９ａおよび１９ｂが変位される。シャフト１９ａおよび１９ｂに接続されている押さえねじ１８ａおよび１８ｂは、対応する空隙に挿入されて、エンベロープ１１の第２の自由端部１１ｄに向けて第１の自由端部１１ｃが移動される。周方向の隙間の近傍にあるロックレバー１７の特殊な形状により、ロックレバーをロック位置に維持することができる。このように、押さえねじ１８ａおよび１８ｂに予め張力が導入されると、ロックレバー１７の中心から外れた部分１７’は、ロック位置においてロックレバーの保持システムとして機能する。
【0098】
代替的に、装置は、エンベロープ１１に固定された少なくとも１つの長手方向シャフトを備えてもよい。ここで、ロックレバー１７は、シャフトに枢動可能に取り付けられる。
【0099】
図６に示すように、ロック機構１６のロックレバー１７の内面（参照符号なし）は、ロックレバー１７のロック位置においてケーブル４０を把持するように構成された複数の平行な歯１７ａまたは割れ線を備える。
【0100】
【0101】
図３ａに示すように、ロックレバー１７は、ロックレバー１７を容易に操作するために、ロックロッド１８ａおよび１８ｂの反対側でハンドル部１７ｃを備える。
【0102】
ロック機構１６のロックレバー１７は、例えば金属材料から作製される。また、ロックレバー１７は、プラスチック材料から作製されてもよい。
【0103】
図６に示すように、ロック機構１６は、ロックレバー１７をロック位置に維持するように構成された追加の保持システム２４をさらに備える。例えば、保持システム２４は、ロックレバー１７に取り付けられた押しボタンピンを備える。押しボタンピンは、ロックレバー１７をロック位置に維持するためにエンベロープ１１に設けられた対応する孔（参照符号なし）に挿入されるように構成される。代替的に、押しボタンは、エンベロープに取り付けられてもよく、ロックレバーに設けられた対応する孔に挿入されるように構成されてもよい。保持システムは、このような実施例に限定されるものでなく、ロックレバーをロック位置に維持するように構成された他の任意の要素を備えてもよい。
【0104】
図８を参照して、ロック位置におけるロックレバー１７の保持システム５０の別の実施例を説明する。
【0105】
保持システム５０は、ロックレバーがロック位置に維持されない自由位置と、ロックレバーがロック位置に維持される保持位置との間で弾性変形可能であるように構成された薄いストランドの全体形状を有する。保持位置は、保持システム５０の待機位置に対応する。
【0106】
保持システム５０は、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、または弾性変形可能な任意の材料などの熱可塑性材料を含む、柔軟に変形可能且つ跳ね返ることができる材料から作製されてもよい。
【0107】
保持システム５０は、エンベロープ１１の長手方向軸Ａ１に実質的に平行な軸に沿って延在する第１の長手方向部分５０ａを備える。第１の長手方向部分５０ａは、ロックレバー１７に設けられた安全クリップ１７ｄ内に配置される。
【0108】
保持システム５０は、第１の長手方向部分５０ａからハンドル部１７ｃに向けて延在する２つの横方向部分５０ｂおよび５０ｃを備える。２つの横方向部分５０ｂおよび５０ｃの各々は、第２の長手方向部分５０ｄおよび第３の長手方向部分５０ｅに接続される。第２の長手方向部分５０ｄおよび第３の長手方向部分５０ｅは同軸にあり、ロックレバー１７に設けられた対応する貫通孔１７ｅおよび１７ｆにおいて外向きに延在する。
【0109】
第２の長手方向部分５０ｄおよび第３の長手方向部分４０ｅのそれぞれの自由端部は、図８に示すように保持システム５０が保持位置にあるときにエンベロープ１１に設けられた対応するスロット１１ｊ内に位置する。
【0110】
第２の長手方向部分５０ｄおよび第３の長手方向部分５０ｅのそれぞれの自由端部には、エンベロープ１１とレバー１７との間に位置する、保持システム５０を保持するための保持リング５０ｆおよび５０ｇが設けられてもよい。
【0111】
矢印Ｆ１およびＦ２に沿って保持システム５０の２つの横方向部分５０ｂおよび５０ｃを互いに向けて押すと、第２の長手方向部分５０ｄおよび第３の長手方向部分５０ｅが互いに向けて並進移動して、保持システム５０の自由端部がエンベロープ１１に設けられたスロット１１ｊからロック解除される。
【0112】
保持システム５０は、２つの横方向部分５０ｂおよび５０ｃが干渉を受けないときにその待機位置に戻るように構成される。
【0113】
換言すると、保持システムは、使用される材料および／またはその寸法によって、例えば、矢印Ｆ１およびＦ２に沿って保持システム５０の２つの横方向部分５０ｂおよび５０ｃを互いに向けて押すときにわずかな干渉を受けて変形することができ、これらの部分が干渉を受けないときにその初期位置に戻ることができる。
【0114】
図９を参照して、ロック位置におけるロックレバー１７の保持システム５２の別の実施例を説明する。
【0115】
ロックレバー１７には、ロックロッド１８ａおよび１８ｂの反対側で自由端部１７ｇが設けられる。
【0116】
保持システム５２は、ロックレバー１７の自由端部１７ｇからエンベロープ１１に向けて延在する２つの平行な突起部５２ａおよび５２ｂを備える。突起部５２ａおよび５２ｂのそれぞれの自由端部は、ロックレバーがロック位置に維持されたときにエンベロープに設けられた対応する孔１１ｋおよび１１Ｌ内に位置するように構成された取り付けピン（参照符号なし）を備える。
【0117】
代替的に、保持システム５２は、単一の突起部を備えることができる。
【0118】
エンベロープ１１の外周面１１ｂは、ロック位置においてロック機構１６のロックレバー１７を受容するように設計された凹部１１ｉを有する。図４に示すように、ロック位置では、ロックレバー１７は、エンベロープ１１の半径方向寸法を超えて半径方向に延在していないため、ケーシングに管を設置する際に、ロックレバーが損傷を受けることはない。
【0119】
ケーブル４０のための溝１４は、ロックレバー１７のための凹部１１ｉに開口している。
【0120】
ケーブルクランプ装置１００の別の実施形態が図１０～図１２に示されている。ケーブルクランプ装置１００は、図１～図９のケーブルクランプ装置１０と同様のものである。ケーブルクランプ装置１００は、長手方向軸Ａ’１に沿って延在し、第１の管２０、特に第１の管２０の第２の上端部２２の周りに取り付けられるように設計されている。
【0121】
装置１００は、例えば鋼などの金属材料から作製された円筒形のエンベロープ１１１を備える。エンベロープ１１１は、第１の管２０の外径と実質的に等しい直径を有する内側円筒面１１１ａによって半径方向内側に区切られている。
【0122】
さらに、エンベロープ１００は、外側円筒面１１１ｂによって半径方向外側に区切られており、２つの接線方向自由端部１１１ｃおよび１１１ｄによって周方向に区切られている。
【0123】
図１１に示すように、エンベロープ１１１の半径方向断面は、角度α’の周りで円弧を形成する。角度α’は、エンベロープ１１１の半径方向断面の接線方向自由端部１１１ｃおよび１１１ｄが周方向の隙間Ｊ２だけ周方向に離間するように選択される。角度α’は、３６０°未満であり、例えば３２０°～３５９°の範囲、また、例えば３２０°～３５０°の範囲である。
【0124】
エンベロープ１１１は、第１の管２０のボックス部２２を取り囲むように設計されている。ただし、エンベロープは、管のどの部分にも取り付けられてもよい。
【0125】
さらに、エンベロープ１１１は、２つの側方端部１１１ｅおよび１１１ｆによって区切られている。
【0126】
図に示すように、エンベロープ１１１は、２つの実質的に円筒形のシェル１１２ａおよび１１２ｂを備える。２つの実質的に円筒形のシェル１１２ａおよび１１２ｂは、図１０および図１１に示すような、シェルが第１の鋼管２０を取り囲む閉位置と、図１２に示すような開位置との間で、互いに対して連結される。
【0127】
代替的に、エンベロープは、上記以外の数、例えば３つ以上の連結シェルを備えてもよい。また、エンベロープは、第１の管に滑動可能に取り付けられた単一のシェルを備えてもよい。
【0128】
シェルは、２つのヒンジ１１３ａおよび１１３ｂを介して連結される。代替的に、シェルは、１つのヒンジ、または４つ以上のヒンジを介して連結されてもよい。
【0129】
エンベロープ１１１の外周面１１１ｂは、周方向の隙間Ｊ２の近傍で、２つの長手方向に平行な溝１１４ａおよび１１４ｂを有する。溝１１４ａおよび１１４ｂの各々は、少なくとも１つのケーブル１４０および１４２を受容するように構成される。
【0130】
溝１１４ａおよび１１４ｂの各々は、エンベロープ１１１の側方端部１１１ｅおよび１１１ｆのうちの一方に設けられる。
【0131】
ケーブル１４０および１４２は、電線、制御線、油圧ケーブルまたは光ファイバーケーブルであってもよい。ケーブルは、同じタイプのものであってもよく、異なるタイプのものであってもよい。
【0132】
代替的に、長手方向溝の各々は、２つ以上のケーブルを受容するように構成されてもよい。
【0133】
さらに、エンベロープ１１１は、内側テーパ面１１１ｇによって半径方向内側に区切られている。内側テーパ面は、第２の完成管３０のためのスタビングガイドとして機能する。例えば、内側テーパ面１１１ｇは、エンベロープ１１１の外周面１１１ｂの長手方向軸Ａ’１に対して２０°～４５°の範囲の角度をなす。
【0134】
エンベロープ１１１の内周面１１１ａは、第１の管２０上でロックされたときに第１の管２０に対するエンベロープ１１１の回転を防止するために、複数の平行な回転防止歯（図示せず）を備えてもよい。
【0135】
装置１００は、周方向の隙間Ｊ２の近傍でエンベロープ１１１に固定されたロック機構１１６をさらに備える。
【0136】
ロック機構１１６は、エンベロープ１１１に枢動可能に取り付けられたロックレバー１１７を備える。ロックレバー１１７は、ロックレバー１１７がエンベロープ１１１に向けて回転してケーブル１４０および１４２をクランプする図１０および図１１に示すロック位置と、ロックレバー１１７がエンベロープ１１１から半径方向に離れている図１２に示すロック解除位置との間で枢動可能である。ロック機構１１７は、ロック位置においてエンベロープ１１１の周方向の隙間Ｊ２を減少させるように構成される。
【0137】
換言すると、ロック機構１１６は、ロック位置においてエンベロープ１１１の自由端部１１１ｃおよび１１１ｄを周方向に互いに接近させるように構成されており、これにより、特にエンベロープ１１１の回転防止歯を介して、第１の管２０上に装置１００をしっかりと固定することができる。
【0138】
ロック機構１１６は、エンベロープ１１１の自由端部１１１ｃのうちの一方とロックレバー１１７とに取り付けられた１つの横方向の押さえねじ１１８を備える。非限定的な一例として、押さえねじは、ねじであってもよく、ロッドであってもよい。
【0139】
押さえねじ１１８は、ロックレバー１１７のロック位置においてエンベロープ１１１の他方の自由端部１１１ｄに設けられた対応する貫通孔１１１ｈに挿入される。代替的に、ロック機構１１６は、２つの平行な横方向の押さえねじを備えてもよく、３つ以上の平行な押さえねじを備えてもよい。ここで、空隙はスロットまたは切り欠き部１１１ｈであるが、貫通孔であってもよく、押さえねじ１１８を通過させるように設計された他の形状を有してもよい。
【0140】
ロック機構１１６は、１つの長手方向シャフト１１９をさらに備える。シャフト１１９は、エンベロープ１１１の長手方向軸Ａ’１に平行な回転軸Ａ’２に沿って延在する。ロックレバー１１７は、シャフト１１９に枢動可能に取り付けられる。押さえねじ１１８は、シャフト１１９に取り付けられる。
【0141】
図１１および図１２に示すように、周方向の隙間Ｊ２の近傍におけるロックレバー１１７の断面は、回転軸Ａ’２に対して中心から外れた部分１１７’を有する。これにより、シャフト１１９を通過するようにロックレバー１１７の長手方向回転軸Ａ’２の周りでレバー１１７を回転させたときに、ロックレバー１１７は、第２の自由端部１１１ｄの近傍でエンベロープ１１１と接触して、シャフト１１９が変位される。シャフト１１９に接続されている押さえねじ１１８は、対応する空隙に挿入されて、エンベロープ１１１の第２の自由端部１１１ｄに向けて第１の自由端部１１１ｃが移動される。周方向の隙間Ｊ２の近傍にあるロックレバー１１７の特殊な形状により、ロックレバーをロック位置に維持することができる。このように、押さえねじ１１８に予め張力が導入されると、ロックレバー１１７の中心から外れた部分１１７’は、ロック位置においてロックレバーの保持システムとして機能する。
【0142】
代替的に、装置は、２つ以上の平行な長手方向シャフトを備えてもよい。ここで、ロックレバー１１７は、シャフトに枢動可能に取り付けられる。
【0143】
ロック機構１１６のロックレバー１１７の内面（参照符号なし）は、ロックレバー１１７のロック位置においてケーブル１４０および１４２を把持するように構成された複数の平行な歯（図示せず）または割れ線を備えてもよい。
【0144】
エンベロープ１１１の外周面１１１ｂは、ロック位置においてロック機構１１６のロックレバー１１７を受容するように設計された凹部１１１ｉを有する。図１１に示すように、ロック位置では、ロックレバー１１７は、エンベロープ１１１の半径方向寸法を超えて半径方向に延在していないため、ケーシングに管を設置する際に、ロックレバーが損傷を受けることはない。
【0145】
図１１に示すように、ロックレバー１１７の外面（参照符号なし）は、ロックレバー１１７のロック位置におけるエンベロープ１１１の外周面１１１ｂの形状に一致するように丸みを帯びた形状を有する。
【0146】
ロック機構１１６のロックレバー１１７は、例えば金属材料から作製される。また、ロックレバー１１７は、プラスチック材料から作製されてもよい。
【0147】
ロック機構１１６は、図６に示す保持システム２４、図８を参照して説明した保持システム５０または図９を参照して説明した保持システム５２のような追加の保持システムをさらに備えてもよい。図に示すように、エンベロープ１１および１１１は、装置１０および１００の重量を減少させるために材料が凹んでいる部分（参照符号なし）を有してもよい。
【0148】
装置１０および１００は、例えばエンベロープ１１および１１１の外面の溝内に位置する無線周波数識別チップ（ＲＦＩＤチップ）（図示せず）をさらに含んでいてもよい。チップは、管および／またはねじ部の寸法などのデータを含んでいてもよい。チップの働きにより、そのようなデータを決定するために装置を管から取り外す必要はない。
【0149】
また、装置１０および１００は、管２０のボックス部２２が受けるおよび／または掘削流体またはセメントの圧力、ならびにボックス部および／または掘削流体またはセメントの温度を監視するために、圧力センサおよび温度センサなどのセンサ（図示せず）を含んでいてもよい。
【0150】
完成管２０は、その製造直後でリグに設置される前に、装置１０を具備していてもよい。装置１０および１００は、管２０の輸送および保管中にその管のボックス部２２を完全に保護することができるため、保護装置とみなすことができる。
【0151】
第１の完成管２０の設置後に、その表面によって形成されたファンネルが後続の完成管３０を案内してもよい。これにより、後続の完成管３０雄ねじ部３２は、第１の管２０のボックス部２２に挿入される。したがって、本装置は、追加のツールを必要とすることなく、後続の完成管のためのスタビングガイドとして機能する。第１および第２の管は、炭化水素井管状カラムで使用されるように意図された金属管である。
【0152】
本発明による装置１０および１００は、ケーブルをクランプし、管のボックス部を保護し、第１の管の雌ねじ部への第２の管の雄ねじ部の挿入を案内するように構成された多目的ツールである。本装置は、このように３つの機能を有し、ケーシングに完成管を設置する前に取り外す必要がない。
【0153】
さらに、本発明による装置の働きにより、対応する管に固定するためのツールが必要なく、ケーブルをクランプするためのツールも必要ないため、管のクリティカルパスアクティビティまたは設置時間は、例えば３秒～５秒程度と大幅に減少させることができ、設置作業のコストを大幅に削減することができる。このように、本装置は、ケーシングストリングまたは掘削孔における管の設置工程を容易にすることができる。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】