[发明专利]衬里管与无衬里管的管接头组件及方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及两条管之间的接头组件，更具体地说，涉及一种用于在衬里管与无衬里管之间提供连接的接头组件。

背景技术

常用的油田管是由钢及耐腐蚀合金或材料制造的。在生产井、注入井及处理井的操作中，管被暴露于含有卤水、硫化氢、二氧化碳及其它腐蚀性化合物的烃流体和气体中。油田管在极端温度与压力下所传输的流体和气体的组合物产生侵蚀和腐蚀管材的各种酸性、苛性及腐蚀性条件。一种防止油田钢管被腐蚀的方案是在管内侧涂敷塑料层或其它防腐蚀涂层。

可供选择的另一种防止油田管被腐蚀的方案是在钢管内部插入防腐蚀衬里。这样的衬里可以由聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、玻璃纤维增强环氧树脂(GRE)或其它增强型聚合树脂制成。通常，这些衬里长达45英尺并且其外径大小定为紧密配合在钢管内径内或宽松地配合而产生随后被填缝的环形空间。

在许多情况中，衬里管和无衬里管被用于同一管道中。无衬里管及接头通常由耐腐蚀材料制成。因此，在将无衬里管与衬里管以对接的关系连接起来时，需要使用合适的螺纹接头组件。接头组件还需要连接内部衬里，该衬里为衬里管和管螺纹连接区域提供防护以抵抗内部腐蚀，并且接头组件确保内部衬里保持固定。

各个管件制造商使用许多管端构造及螺纹构造来防止流体和气体泄漏。由于独特的金属对金属扭矩台肩和金属对金属密封区域的存在，本领域已知的许多这种管端和螺纹构造需要定制的衬里或者管端所独有的接头组件，并且甚至可能是定制的管端螺纹设计以适应内衬系统。

本领域已知的一种采用内衬系统的方法需要在钢管内部插入有一定弹性的塑料管并用砂浆填充塑料管与钢管之间的环形空间。内部的塑料管或衬里在管的端部以凸缘的形式收尾或结束，即所谓的“渐缩部(flare)”。该渐缩部的端部设有用于压缩接头组件中的阻挡环(例如弹性体阻挡环)的表面区域。

另外，衬里管经常与例如阀门等附件的无衬里壳体连接。因此，

需要管接头在衬里管与无衬里管之间提供平滑过渡。

发明内容

为了在衬里管与无衬里管或附件之间提供平滑过渡而提出本发明的接头组件。

本发明涉及一种接头组件，包括：第一管，其包括螺纹部分和无螺纹部分；以及第二管，其包括螺纹部分和无螺纹部分。所述管的无螺纹部分分别位于所述第一管的自由端和所述第二管的自由端处。所述接头组件还包括接头部件，所述接头部件用于将所述第一管和所述第二管固定地连接起来。所述接头部件包括：第一螺纹入口，其用于接纳所述第一管；第二螺纹入口，其用于接纳所述第二管；以及无螺纹部分，其在所述第一螺纹入口与所述第二螺纹入口之间延伸。另外，所述接头组件包括位于所述第一管的自由端处的环部件。所述环部件包括具有第一端和第二端的主体部件。所述主体部件的所述第一端具有从所述第一端伸出的凸缘。在所述第一管中还设有衬里。所述衬里具有构造为与所述环部件的所述第一端相配合的端部。所述接头组件还包括腐蚀阻挡环，所述腐蚀阻挡环设置在所述环部件的所述第二端与所述接头部件的无螺纹部分的角切部分之间，并与所述环部件的所述第二端和所述接头部件的无螺纹部分的角切部分配合。所述腐蚀阻挡环具有包括角切部分的相对凹进两端，所述腐蚀阻挡环的角切部分构造成与所述环部件的所述第二端的角切部分和所述接头部件的无螺纹部分的角切部分相配合。所述接头部件的无螺纹部分包括环形槽。所述接头部件的限定所述环形槽的截面包括：竖直段、自所述竖直段延伸的第一有角度段、自所述第一有角度段延伸的水平段、自所述水平段延伸的第二有角度段、以及自所述第二有角度段延伸至所述接头部件的第一螺纹入口处的第三有角度段。所述第一有角度段和所述水平段限定所述接头部件的无螺纹部分的角切部分。所述第二有角度段和所述第三有角度段限定切除凹槽。所述切除凹槽构造为接纳位于所述第一管的自由端处的所述无螺纹部分。

限定所述环形槽的截面还可以包括：附加水平段，其自所述竖直段延伸至所述无螺纹部分的中部；倾斜段，其自所述附加水平段延伸；第四有角度段，其自所述倾斜段延伸；以及第五有角度段，其自所述第四有角度段延伸至所述接头部件的第二螺纹入口。所述第四有角度段和所述第五有角度段可以构造为限定附加切除凹槽。所述附加切除凹槽可以构造为接纳位于所述第二管的自由端处的所述无螺纹部分。所述倾斜段可以以约5°的角度自所述第四有角度段延伸至所述附加水平段。

所述腐蚀阻挡环的角切部分、所述环部件的第二端的角切部分和所述接头部件的无螺纹部分的角切部分可以被斜切成约45°的角度。所述腐蚀阻挡环可以由有弹性的弹性体材料或任何其它合适的材料制成。