CN223387264U - 套管灌浆接头及灌浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种套管灌浆接头，包括接头本体、灌浆接头和排气接头，所述接头本体的纵向一端为外接端，所述接头本体内部横向两侧分别形成灌浆通道和排气通道，所述灌浆通道和所述排气通道均延伸至所述外接端端面；所述接头本体上与所述灌浆通道相对应的一侧设置有所述灌浆接头，所述灌浆接头与所述灌浆通道通过灌浆径向通道连通；所述接头本体上与所述排气通道相对应的一侧设置有所述排气接头，所述排气接头与所述排气通道通过排气径向通道连通。该套管灌浆接头能够有效的解决目前套管灌浆接头中排气通道排气效果不好的问题。本实用新型还公开了一种包括上述套管灌浆接头的灌浆系统。

Description

套管灌浆接头及灌浆系统

技术领域

本实用新型涉及灌浆技术领域，更具体地说，涉及一种套管灌浆接头，还涉及一种包括上述套管灌浆接头的灌浆系统。

背景技术

石油钻井工程的下套管过程中，需要不断从井口向套管串内灌注钻井液来平衡管柱内外压力；目前钻井队一般都是采用简易循环接头或将灌浆管线直接插入套管内进行灌浆；采用简易循环接头进行灌浆时，由于管柱内气体无法排出，灌浆过程中气体在管柱上部被逐步压缩，灌浆后还需要排放高压气体，不仅效率低，而且风险大；采用灌浆管线直接插入套管柱内部进行灌浆时，由于泥浆管线与套管串连接不牢固，灌浆过程中容易脱开造成物体打击风险，而且容易造成钻井液散落污染环境。

公开号为CN201220734131.9的中国专利公开了一种套管灌浆循环接头，由套管短节、进液管线、由壬公头、环形铁板、排气管线、由壬母头所组成，套管短节下部加工有标准的套管螺纹，直接与套管管柱顶端接箍连接，由壬公头通过螺纹与进液管线连接，从侧面整体焊接在套管短节上，环形铁板平焊在套管短节的顶部，封死套管短节的顶部环空，由壬母头通过螺纹与排气管线连接，整体焊接在环形铁板上，在套管短节顶部形成通路；虽然该工具提供了排气通道，能够在灌浆过程中排出管柱内空气，然而其进液管线与排气管线在套管短节内部处于连通状态，灌浆过程中气体向外高速排出时，仍会携带部分泥浆由排气管线排出，造成对环境的污染；另外该工具不具备循环钻井液的功能。

综上所述，如何有效地解决目前套管灌浆接头中排气通道排气效果不好的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种套管灌浆接头，该套管灌浆接头可以有效地解决目前套管灌浆接头中排气通道排气效果不好的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述套管灌浆接头的灌浆系统。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种套管灌浆接头，包括接头本体、灌浆接头和排气接头，所述接头本体的纵向一端为外接端，所述接头本体内部横向两侧分别形成灌浆通道和排气通道，所述灌浆通道和所述排气通道均延伸至所述外接端端面；所述接头本体上与所述灌浆通道相对应的一侧设置有所述灌浆接头，所述灌浆接头与所述灌浆通道通过灌浆径向通道连通；所述接头本体上与所述排气通道相对应的一侧设置有所述排气接头，所述排气接头与所述排气通道通过排气径向通道连通。

在使用时，在下套管过程需要进行灌浆时，将接头本体外接端与井内套管顶部相连，灌浆接头与灌浆管线相连，排气接口与排气管线相连，然后通过灌浆管线由灌浆接头经灌浆径向通道、灌浆通道向井内套管注入钻井液，井内套管的空气则经由排气通道、排气径向通道，进而由排气接头，进而经排气管线排出。由于灌浆通道和排气通道开口均位于接头本体的连接端的两侧，并且二者在接头本体内部互不相通，且横向并列设置相比环抱设置，可以更好的避免相互干涉，因此在排气过程中不会将钻井液携带出井筒并造成环境污染。所以，该套管灌浆接头可实现下套管灌浆过程中顺利排出井内套管内的空气，并防止泥浆排出造成环境污染。综上所述，该套管灌浆接头能够有效的解决目前套管灌浆接头中排气通道排气效果不好的问题。

在一些技术方案中，所述灌浆通道的横截面和/或所述排气通道的横截面呈圆形或卵圆形。

在一些技术方案中，所述灌浆通道和所述排气通道关于彼此之间的中心面对称设置，所述灌浆径向通道和所述排气径向通道关于所述中心面对称设置。

在一些技术方案中，所述灌浆接头和所述排气接头的接头结构相同，以均能够与同一个堵头组件连接。

在一些技术方案中，还包括暂存接头和堵头组件，所述暂存接头与所述接头本体固定连接，所述暂存接头以及所述排气接头均为能够与所述堵头组件可拆卸固定连接的配合接头。

在一些技术方案中，所述配合接头包括连接柱，所述连接柱内具有连通孔，所述堵头组件包括螺母和堵头；所述堵头能够封堵所述连通孔内，且所述螺母能够套设在所述连接柱上以与对应所述连接柱螺纹连接，以将所述堵头抵接在对应所述连通孔内。

在一些技术方案中，所述连通孔内卡接有密封圈；沿所述堵头插入方向，所述密封圈一侧与所述连通孔内台肩面相抵，另一侧用于与所述堵头抵接。

在一些技术方案中，其特征在于，沿所述灌浆通道延伸方向，所述接头本体一端为所述外接端，另一端设置有所述暂存接头；所述外接端的外部设置有用于连接套管柱的外螺纹。

在一些技术方案中，设置有一个或两个所述排气通道，和/或设置有一个或两个所述灌浆通道；所述暂存接头、所述灌浆接头以及所述排气接头均与所述接头本体一体成型连接。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种灌浆系统，该灌浆系统包括上述任一种套管灌浆接头，包括井内套管，所述套管灌浆接头的外接端与所述井内套管顶部的接箍固定连接。由于上述的套管灌浆接头具有上述技术效果，具有该套管灌浆接头的灌浆系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头灌浆时的剖面结构示意图；

图2为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头灌浆时的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头循环时的剖面结构示意图；

图4为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头循环时的结构示意图。

附图中标记如下：

1-接头本体、2-灌浆接头、3-灌浆通道、4-排气接头、5-排气通道、6-暂存接头、7-堵头、8-螺母、9-密封圈。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种套管灌浆接头，以有效地解决目前套管灌浆接头中排气通道排气效果不好的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头灌浆时的剖面结构示意图；图2为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头灌浆时的结构示意图；图3为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头循环时的剖面结构示意图；图4为本申请实施例提供的套管灌浆循环接头循环时的结构示意图。

在一些实施例中，提供了一种套管灌浆接头，具体的，该套管灌浆接头包括接头本体1、灌浆接头2和排气接头4。

其中接头本体1的纵向一端为外接端，以用于连接井内套管，以实现接通。而接头本体1内部形成并列设置的灌浆通道3和排气通道5且均延伸至外接端端面，以使得在外接端与井内套管连通时，灌浆通道3以及排气通道5均与井内套管连通。其中灌浆通道3和排气通道5并列设置，指的是横向并列设置，区别于套设设置，也可以理解为接头本体1内部横向两侧分别形成灌浆通道3和排气通道5，也可以是认为灌浆通道3和排气通道5并排设置。需要说明的是，灌浆通道3和排气通道5大小、形状可以均相等，也可以是根据需要，形成不同结构。其中横向，即与上述纵向方向垂直设置，横向可以理解为径向方向，而纵向理解为纵向方向。可以使灌浆通道3的延伸方向为纵向方向，对应的排气通道5的延伸方向也可以为纵向方向，因此，其中灌浆通道3也可以称为灌浆轴向通道，排气通道5也可以是称为排气轴向通道。

而其中接头本体1与灌浆通道3相对应的一侧设置有灌浆接头2，灌浆接头2与灌浆通道3通过灌浆径向通道连通，以使得灌浆接头2导入的钻井液能够通过灌浆径向通道，导入至灌浆通道3中，进而能够从灌浆通道3排入至井内套管中。

其中接头本体1与排气通道5相对应的一侧设置有排气接头4，排气接头4与排气通道5通过排气径向通道连通，以使得井内套管上的气体，在流入排气通道5之后，通过排气通道5进入到排气径向通道，然后从径向排气通道5进入到排气接头4，以通过排气接头4排出。

接头本体1与灌浆通道3相对应的一侧设置有灌浆接头2，以及接头本体1与排气通道5相对应的一侧设置有排气接头4；即，排气通道5和排气接头4设置在横向的一侧，而灌浆通道3和灌浆接头2设置在横向的另一侧，以整体上并列设置，且设置在对应一侧，以方便接头和对应的通道实现连通。

在使用时，在下套管过程需要进行灌浆时，将接头本体1外接端与井内套管顶部相连，灌浆接头2与灌浆管线相连，排气接口与排气管线相连，然后通过灌浆管线由灌浆接头2经灌浆径向通道、灌浆通道3向井内套管注入钻井液，井内套管的空气则经由排气通道5、排气径向通道，进而由排气接头4，进而经排气管线排出。由于灌浆通道3和排气通道5开口均位于接头本体1的连接端的两侧，并且二者在接头本体1内部互不相通，且横向并列设置相比环抱设置，可以更好的避免相互干涉，因此在排气过程中不会将钻井液携带出井筒并造成环境污染。所以，该套管灌浆接头可实现下套管灌浆过程中顺利排出井内套管内的空气，并防止泥浆排出造成环境污染。综上所述，该套管灌浆接头能够有效的解决目前套管灌浆接头中排气通道5排气效果不好的问题。

在一些实施例中，灌浆通道3的横截面和排气通道5的横截面，形状、大小均不要求，可以根据需要进行设置。而且灌浆通道3的横截面和排气通道5的横截面，可以是形状相同，也可以是大小相同。如为了灌浆方便，可以使灌浆通道3的横截面面积大于排气通道5的横截面面积，且前者对于横截面的圆整度要求更高。

在一些实施例中，可以使其中的灌浆通道3的横截面和/或排气通道5的横截面呈圆形或卵圆形，即灌浆通道3的横截面呈圆形或卵圆形或排气通道5的横截面呈圆形或卵圆形，也可以是灌浆通道3的横截面和排气通道5的横截面均呈圆形或卵圆形。此时灌浆通道3的横截面和排气通道5的横截面形状可以相同，如均呈圆形或均呈卵圆形。其中灌浆通道3的横截面和排气通道5的横截面形状也可以不相同，如灌浆通道3的横截面呈圆形，而排气通道5的横截面呈卵圆形。其中卵圆形包括椭圆形、鸡蛋形（鸡蛋横截面），还可以呈长圆形。采用圆形或卵圆形，方便气体以及浆体流动更为顺畅，且应力效果更好，避免出现应力集中而导致被破坏。

当然灌浆通道3的横截面和/或排气通道5的横截面呈其它形状，如方形等。具体的可以根据需要进行设置。

在一些实施例中，也可以使灌浆通道3和排气通道5关于彼此之间的中心面对称设置，此时，对应的可以使灌浆径向通道和排气径向通道关于所述中心面对称设置。以在足有方向均衡受力。且灌浆通道3和排气通道5分别位于中心面的两侧，以分离设置，以形成横向并排设置。

在一些实施例中，也可以使灌浆接头2和所述排气接头4的接头结构相同，以均能够与同一个堵头7组件连接。以在使用时，可以适配相同的堵头7组件。以螺帽形的堵头7组件来说，堵头7组件主要包括堵塞部和连接部，那么接头结构包括与堵头7组件的堵塞部相配合的接口部，以及和堵头7组件的连接部相配合的连接部。灌浆接头2的接口部与灌浆径向通道衔接，排气接头4的接口部与排气径向通道衔接。

在一些实施例中，还可以设置有暂存接头6，暂存接头6与所述接头本体1固定连接，暂存接头6用以配合上述堵头7组件。其中暂存接头以及排气接头4均为能够与堵头7组件可拆卸固定连接的配合接头，即任一个堵头7组件，能够适配暂存接头以及排气接头4中任一个。当然灌浆接头2也可以是采用与排气接头4相同的配合接头，以能够适配同一个堵头7组件。

需要说明的是，在使用时，在进行灌浆作业时，此时堵头7组件安装于暂存接头6上，灌浆接头2与灌浆管线相连，排气接头4与排气管线相连，然后通过灌浆管线由灌浆接头2经灌浆通道3向套管柱内注入钻井液，套管柱内的空气则经由排气通道5进入，然后由排气接头4向排气管线排出。由于灌浆通道3和排气通道5开口均位于接头本体1的底部，并且二者在接头本体1内部互不相通，因此在排气过程中不会将钻井液携带出井筒并造成环境污染。

当完成灌浆作业需要进行循环钻井液时，可将固定于暂存接头的堵头7组件，转移至排气接头4并固定，如图3和图4所示，由此封闭排气接头4为循环钻井液创造管柱封闭条件，然后由灌浆接头2持续注入钻井液实现循环钻井液的功能。

在一些实施例中，考虑密封的要求，可以使其中的配合接头包括连接柱，而其中的连接柱内具有连通孔，其中堵头7组件包括螺母8和堵头7；所述堵头7能够封堵连通孔内，且螺母8能够套设在连接柱上以与对应连接柱螺纹连接，以将堵头7抵接在对应所述连通孔内。其中灌浆接头2的连通孔，用于与灌浆径向通道连通；其中排气接头4的连通孔，用于与排气径向通道连通；而对于暂存接头6来说，其中连通孔应当属于盲孔，即一端封闭，另一端用于堵头7相配合。当然为了方便安装堵头7组件，还需要增加排气通道5，以在安装堵头7组件，连通孔内部的气体排出，又由于此时压缩体积量小，可以不设置有上述排气通道5，以使得内部保持高压状态，可以方便取出堵头7组件。还可以是螺母8的外周设置有多个凸起，以方便施加扭矩，如附图，外周设置了三个凸起。

其中通过螺母8和连接柱的螺纹配合连接，以实现堵头7组件和配合接头之间的可拆卸连接。其中堵头7封堵连通孔，可以贴靠连通孔的端面以遮盖连通孔的孔口，也可以是插入至连通孔内，以堵塞连通孔。

如附图所示，连通孔的孔口设置有外扩的喇叭孔口，而堵头7的端部具有对应锥台部，锥台部的侧壁和喇叭孔口的侧壁，形成相对插入方向倾斜设置的斜面抵接，以保证堵头7的侧面和口内壁之间贴靠效果，进而保证密封性。

在一些实施例中，一般连通孔内还卡接有密封圈9；沿堵头7插入方向，密封圈9一侧与连通孔内台肩面相抵，另一侧用于与堵头7抵接，以在安装有堵头7组件时，此时堵头7组件的前端与密封圈9相抵，以进一步的密封。此时堵头7可以采用刚性件，如堵头7可以和连接柱采用相同的材料件。此时堵头7的侧面和口内壁之间贴靠起到初步密封的效果，而密封圈9起到最终的密封效果。

而对于灌浆接头2和排气接头4来说，可以进一步的通过上述密封圈9，与对应的接口组件形成密封连接。

在一些实施例中，其中暂存接头6可以放置在接头本体1的侧面，但是考虑到接头本体1的横向尺寸，由于并列了排气通道5和灌浆通道3，所以不会太小。基于此，可以使沿灌浆通道3延伸方向，接头本体1一端为外接端，另一端设置有暂存接头6。

在一些实施例中，为了方便外接端的外接，如与套管柱之间的连接，此处优选外接端的外部设置有用于连接套管柱的外螺纹，具体的，可以使外螺纹为柱形外螺纹，且靠向端部的方向直径逐渐减小，以方便进行连接，以提高适配性。

在一些实施例中，其中排气通道5以及灌浆通道3的数量并不要求，可以设置有多个，如大于三个，但是数量过多，会影响通流效果。基于此，此处优选设置有一个或两个排气通道5，和/或设置有一个或两个灌浆通道3。如设置两个排气通道5，以及设置两个灌浆通道3，此时四个通道可以四角分布，两个排气通道5可以相邻设置或相对设置。

在一些实施例中，为了方便安装，可以使暂存接头、灌浆接头2以及排气接头4均与接头本体1一体成型连接。如可以设置有一个实体结构，包括中间杆部和至少三个柱部，其中两个柱部分别设置在中间杆部的横向两侧，一个柱部的设置中间杆部的一端，而中间杆部的另一端设置有外螺纹以作为外接端，且沿延伸方向开设有两个通道，其中一个通道作为排气通道5，另一个通道作为灌浆通道3，横向两侧的柱部与排气通道5对应的柱部开设连通孔以连通排气通道5，而灌浆通道3对应的柱部开设连通孔以连通灌浆通道3。各个柱部的外部开设有外螺纹，以用于连接堵头7组件的螺母8。

基于上述实施例中提供的套管灌浆接头，本实用新型还提供了一种灌浆系统，该灌浆系统包括上述实施例中任意一种套管灌浆接头，包括井内套管，所述套管灌浆接头的外接端与所述井内套管顶部的接箍固定连接。由于该灌浆系统采用了上述实施例中的套管灌浆接头，所以该灌浆系统的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种套管灌浆接头，其特征在于，包括接头本体（1）、灌浆接头（2）和排气接头（4），所述接头本体（1）的纵向一端为外接端，所述接头本体（1）内部横向两侧分别形成灌浆通道（3）和排气通道（5），所述灌浆通道（3）和所述排气通道（5）均延伸至所述外接端端面；所述接头本体（1）上与所述灌浆通道（3）相对应的一侧设置有所述灌浆接头（2），所述灌浆接头（2）与所述灌浆通道（3）通过灌浆径向通道连通；所述接头本体（1）上与所述排气通道（5）相对应的一侧设置有所述排气接头（4），所述排气接头（4）与所述排气通道（5）通过排气径向通道连通。

2.根据权利要求1所述的套管灌浆接头，其特征在于，所述灌浆通道（3）的横截面和/或所述排气通道（5）的横截面呈圆形或卵圆形。

3.根据权利要求2所述的套管灌浆接头，其特征在于，所述灌浆通道（3）和所述排气通道（5）关于彼此之间的中心面对称设置，所述灌浆径向通道和所述排气径向通道关于所述中心面对称设置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的套管灌浆接头，其特征在于，所述灌浆接头（2）和所述排气接头（4）的接头结构相同，以均能够与同一个堵头组件连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的套管灌浆接头，其特征在于，还包括暂存接头（6）和堵头组件，所述暂存接头（6）与所述接头本体（1）固定连接，所述暂存接头以及所述排气接头（4）均为能够与所述堵头组件可拆卸固定连接的配合接头。

6.根据权利要求5所述的套管灌浆接头，其特征在于，所述配合接头包括连接柱，所述连接柱内具有连通孔，所述堵头组件包括螺母（8）和堵头（7）；所述堵头（7）能够封堵所述连通孔内，且所述螺母（8）能够套设在所述连接柱上以与对应所述连接柱螺纹连接，以将所述堵头（7）抵接在对应所述连通孔内。

7.根据权利要求6所述的套管灌浆接头，其特征在于，所述连通孔内卡接有密封圈（9）；沿所述堵头（7）插入方向，所述密封圈（9）一侧与所述连通孔内台肩面相抵，另一侧用于与所述堵头（7）抵接。

8.根据权利要求7所述的套管灌浆接头，其特征在于，沿所述灌浆通道（3）延伸方向，所述接头本体（1）一端为所述外接端，另一端设置有所述暂存接头（6）；所述外接端的外部设置有用于连接套管柱的外螺纹。

9.根据权利要求7所述的套管灌浆接头，其特征在于，设置有一个或两个所述排气通道（5），和/或设置有一个或两个所述灌浆通道（3）；所述暂存接头、所述灌浆接头（2）以及所述排气接头（4）均与所述接头本体（1）一体成型连接。

10.一种灌浆系统，包括井内套管，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的套管灌浆接头，所述套管灌浆接头的外接端与所述井内套管顶部的接箍固定连接。