專利名稱：賦能環(huán)鼻錐輪廓和密封件入口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及井口組件，且特別涉及允許鎖住U形密封件之前增加密封件的壓縮的賦能環(huán)鼻錐(nose)輪廓。
背景技術(shù)：
在內(nèi)、外井口管狀部件之間使用密封件以容納內(nèi)部井壓。內(nèi)井口部件可為位于井口罩中并支撐伸入井中的套管管柱的套管懸掛器。密封件或密封裝置(packoff)在套管懸掛器與井口罩之間密封。備選地，內(nèi)井口部件可為支撐伸入井中用于生產(chǎn)流體流的管道管柱的管道懸掛器。管道懸掛器處于外井口部件中，該外井口部件可為井口罩、采油樹或管道頭。密封裝置或密封件在管道懸掛器與外井口部件之間密封。除內(nèi)、外井口部件之間的密封件外，另一環(huán)形密封件或應(yīng)急密封件可位于該密封件下方?，F(xiàn)有技術(shù)中已采用位于內(nèi)、外井口部件之間的各種密封件。圖1示出井口罩10內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中密封組件的一部分。罩10典型地位于井的上端處并用作外井口部件。賦能環(huán) 2典型地被下送工具或管柱的重量向下迫壓以迫使其進(jìn)入由U型金屬密封環(huán)4限定的狹槽 3。這使密封環(huán)4的內(nèi)壁和外壁變形分開而分別與內(nèi)井口部件15和外井口部件10成密封接合。賦能環(huán)典型地為實(shí)心楔形部件。內(nèi)壁和外壁的變形超過密封環(huán)4的材料的屈服強(qiáng)度， 從而產(chǎn)生永久變形?，F(xiàn)有技術(shù)密封件也可包括彈性環(huán)和部分金屬和彈性環(huán)。也可采用用于形成金屬間密封件的完全由金屬制成的現(xiàn)有技術(shù)密封環(huán)?？赏ㄟ^下送工具設(shè)置密封件，或者它們可響應(yīng)于套管或管道的管柱的重量而設(shè)置。位于密封環(huán)4下方的應(yīng)急密封件5在密封環(huán)4失效的情況下擱靠在形成在內(nèi)井口部件如懸掛器15上的臺肩6上。應(yīng)急密封件5可由金屬材料、非金屬材料或彈性材料或其組合制成。當(dāng)來自管柱的向下力施加至賦能環(huán)2時應(yīng)急密封件5可受壓縮，從而使應(yīng)急密封件5 向外凸出而在上方的密封環(huán)4下的點(diǎn)接觸內(nèi)井口部件15和外井口部件10。但是，賦能環(huán)2 還使金屬密封環(huán)4抵靠外井口部件10和內(nèi)井口部件15變形。如果金屬密封環(huán)4在應(yīng)急密封件5被充分壓縮而抵靠外井口部件10向外凸出之前抵靠內(nèi)井口部件15和外井口部件10 變形，則應(yīng)急密封件5可能無法執(zhí)行其作為應(yīng)急密封件的功能并且壓力完整性可能降低。需要一種解決上述密封件泄漏問題的技術(shù)。特別需要一種在金屬間密封件的壁變形之前將應(yīng)急密封件壓縮期望量的技術(shù)。以下技術(shù)可以解決這些問題。

發(fā)明內(nèi)容
在本技術(shù)的一個實(shí)施例中，提供一種密封組件，該密封組件形成金屬間密封件并具有增強(qiáng)密封組件的密封性能的特征。該密封組件還包括增強(qiáng)應(yīng)急或備用密封能力的特征。該密封環(huán)具有通過狹槽分開的內(nèi)壁和外壁并且彈性密封件位于密封環(huán)下方并具有接觸懸掛器的朝上的臺肩的底部。金屬賦能環(huán)具有錐形鼻錐，可在安裝期間將該鼻錐推入狹槽以使內(nèi)壁和外壁變形而與具有形成在其上的鋸齒(wicker)的內(nèi)、外井口部件形成密封接合。密封件的外壁與匹配的罩的內(nèi)壁之間存在徑向間隙。此類間隙對于現(xiàn)場安裝是需要的并且足夠大而需要密封件本體而不是賦能環(huán)的塑性變形。在一個圖示的實(shí)施例中，賦能環(huán)的鼻錐具有能進(jìn)行調(diào)整以允許將預(yù)定量的力傳輸?shù)矫芊猸h(huán)下方的應(yīng)急密封件的復(fù)合角構(gòu)造。該復(fù)合角還決定當(dāng)對賦能環(huán)施力時鼻錐在狹槽內(nèi)行進(jìn)多少。該力和來自懸掛器的臺肩的伴隨的反作用力壓縮彈性密封件而使得它向外凸出。彈性密封件的向外凸出在內(nèi)、外井口部件的內(nèi)表面之間形成密封。一旦彈性密封件受壓到期望水平，賦能環(huán)上的負(fù)載便已增加到賦能環(huán)的錐形鼻錐將進(jìn)一步進(jìn)入狹槽并迫使金屬密封件的外壁和內(nèi)壁與內(nèi)、外井口部件形成密封接合的程度。此時，彈性密封件不可能另外壓縮。在一個示例性實(shí)施例中，該密封組件還包括接合狹槽的賦能環(huán)?？ňo環(huán)擱靠在賦能環(huán)的外表面上的加工而成的凹穴中。密封環(huán)的外支腿被加工有錐度，該錐度接合形成在卡緊環(huán)上的錐度。該接合確保密封組件在靠置、設(shè)置和取出操作期間作為一個剛性結(jié)構(gòu)保持完好無損。備選地，卡緊環(huán)能擱置在賦能環(huán)的內(nèi)表面上的加工而成的凹穴中，以將密封件鎖緊在懸掛器上。賦能環(huán)、賦能環(huán)鼻錐的復(fù)合角構(gòu)造和密封環(huán)下方的可壓縮彈性密封件所提供的存儲能量的組合在金屬間密封件失效的情況下有利地提供了增強(qiáng)的應(yīng)急密封。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)密封組件的剖視圖，其中賦能環(huán)鎖緊在密封件上但未設(shè)置，并且應(yīng)急密封件未受壓；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的被降下到外井口部件與內(nèi)井口部件之間的密封組件的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的靠置在位于未設(shè)置位置的外井口部件和內(nèi)井口部件之間且應(yīng)急密封件受壓縮的圖2的密封組件的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的靠置在位于設(shè)置位置的外井口部件和內(nèi)井口部件之間的圖2的密封組件的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的賦能環(huán)的鼻錐在進(jìn)入密封環(huán)的狹槽之前的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的賦能環(huán)的鼻錐在進(jìn)入密封環(huán)的狹槽并使密封環(huán)的壁變形之后的剖視圖。
具體實(shí)施例方式參照圖2，本發(fā)明的一個實(shí)施例示出了包括高壓井口罩10的井口組件的一部分。 在此示例中，罩10位于井的上端處并用作井口組件的外井口部件。罩10具有位于其中的鉆孔11。在此示例中，內(nèi)井口部件為套管懸掛器15，該套管懸掛器15在圖2中被示出為部分位于鉆孔11內(nèi)。備選地，井口罩10可為管道四通(tubing spool)或采油樹，并且套管懸掛器15可改為管道懸掛器、插塞、安全閥或其它裝置。套管懸掛器15具有從鉆孔11向內(nèi)徑向隔開以限定密封凹穴17的外環(huán)形凹部。鋸齒12位于井口鉆孔11的一部分上，而鋸齒18位于密封凹穴17的筒形壁的一部分上。在此示例中，每一組鋸齒12、18的輪廓均示出為鉆孔11和密封凹穴17上的連續(xù)輪廓。但是，鋸齒12、18可構(gòu)造在其它裝置中。
繼續(xù)參照圖2，金屬間密封組件21被降低到罩10與套管懸掛器15之間并位于密封凹穴17中。密封組件21包括由諸如鋼的金屬形成的密封環(huán)23。密封環(huán)23具有內(nèi)壁25， 該內(nèi)壁25是用于抵靠套管懸掛器15的筒形壁密封的內(nèi)密封件支腿27。密封環(huán)23具有包括抵靠井口罩鉆孔11密封的外密封件支腿31的外壁表面29。每個壁表面25、29都是筒形且平滑的，并且當(dāng)?shù)挚空?0的鉆孔11和套管懸掛器15的密封凹穴17變形時接合鋸齒 12、18。鋸齒12、18增強(qiáng)夾持以協(xié)助防止一旦設(shè)置后密封組件的軸向移動。在圖2的實(shí)例中，密封環(huán)23是單向的，僅具有上區(qū)段；但是，可最佳地使用雙向的密封環(huán)。上區(qū)段具有狹槽35。形成狹槽35的內(nèi)表面和外表面包括通常筒形的表面，其當(dāng)在軸向截面中查看時大體平行并且每個均沿一直線。環(huán)形賦能環(huán)41在上側(cè)接合狹槽35。如圖所示，賦能環(huán)41具有與井口組件的軸線 (未示出)基本平行的軸線Ακ。賦能環(huán)41在設(shè)置期間由與上賦能環(huán)41的內(nèi)徑上的溝槽43 連接的下送工具(未示出)向下迫壓進(jìn)入狹槽35。備選地，密封組件21和賦能環(huán)41可為被降下到鉆孔11中的管柱的一部分，該管柱的重量迫使賦能環(huán)41進(jìn)入狹槽35。如果需要取出，則可通過取出工具(未示出)接合溝槽43以從設(shè)置位置拉動賦能環(huán)41。賦能環(huán)41 可由諸如鋼的金屬形成。賦能環(huán)41和外密封件支腿31的匹配表面可形成在鎖緊錐度處。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，被向外偏壓的卡緊環(huán)44被承載在上賦能環(huán)41的外表面上的凹穴45中。環(huán)44具有在其外表面上的溝槽47和形成朝上的臺肩49的邊緣。朝下的臺肩51在外密封件支腿31的上端上和其內(nèi)表面上，該臺肩51抵接卡緊環(huán)44的臺肩49， 從而防止賦能環(huán)41和密封環(huán)23兩者一旦接合后從密封環(huán)23拉出。如圖2、3和4中所示，凹部53形成在外密封件支腿31的內(nèi)表面上的臺肩51下方。 溝槽55在凹部53正下方形成在外密封件支腿31的內(nèi)表面上?，F(xiàn)參照圖4，通過向下松脫環(huán)41以使溝槽47與溝槽55對準(zhǔn)而將賦能環(huán)41置于設(shè)置位置。當(dāng)設(shè)置好賦能環(huán)41時，如圖4中所示，卡緊環(huán)44將從凹穴45徑向移動，并且卡緊環(huán)44的外表面上的溝槽47將由外密封件支腿31的內(nèi)表面上的溝槽55接合并松脫，從而將賦能環(huán)41鎖緊在密封環(huán)23上?？ňo環(huán)44可相對于溝槽55向下移動，但不能向上移動。賦能環(huán)41具有接合狹槽35的鼻錐61或接合部分。賦能環(huán)41具有用于接合密封環(huán)23中的狹槽35的相對內(nèi)側(cè)壁的內(nèi)表面63和外表面65。內(nèi)表面63和外表面65可為如圖所示的直表面，或最佳地彎曲表面。賦能環(huán)41的鼻錐61的關(guān)鍵特征在圖5和圖6的描述中更詳細(xì)地論述。在圖2的示例性實(shí)施例中，下延伸體100通過螺紋固定在密封環(huán)23的下部上。下延伸體100向下延伸并與上金屬環(huán)102連接?？蓪⑸辖饘侪h(huán)102粘合、錫焊、焊接或緊固在下延伸體100上。在此示例中，上金屬環(huán)102連同下金屬環(huán)104—起將應(yīng)急或備用密封件 106保持在其間。應(yīng)急密封件106可被粘合在兩個金屬環(huán)102、104上并且可從彈性材料、金屬材料或非金屬材料或其組合制成。在此示例中，靠置鼻錐108與下金屬環(huán)104的后端連接，以有利于靠置在形成在套管懸掛器15的內(nèi)部的朝上的臺肩110上。臺肩110在設(shè)置操作其間提供反作用點(diǎn)。參照圖5和圖6，分別示出了位于未設(shè)置位置和設(shè)置位置的賦能環(huán)63的鼻錐61的放大剖視圖。鼻錐61可具有通氣孔70以防止液力鎖緊并且可具有以角度74向下漸縮的第一錐形表面或部分72并具有第二錐形表面或部分80。密封環(huán)23的內(nèi)支腿27和外支腿31在它們的上端處并緊鄰狹槽35的開口具有漸縮、朝上的臺肩76、82。臺肩76、82形成鼻錐61的第二錐形表面80當(dāng)位于未設(shè)置位置時擱置在其上的對應(yīng)表面。第一錐形表面72 和第二錐形表面80的錐度形成復(fù)合角，可改變該復(fù)合角以實(shí)現(xiàn)賦能環(huán)63進(jìn)入密封環(huán)23的狹槽35的延遲。例如，如果向第二錐形表面80提供更小的錐度使其更平直，則會需要對賦能環(huán)41 (圖2)施加較大的力以迫使鼻錐61進(jìn)入狹槽35，且因此，應(yīng)急密封件106將比如果施加較小的力壓縮更多。第二錐形表面80的錐度可從提供最大阻力的0度(平直)變成高達(dá)90度。第一錐形表面72可具有在0度與30度之間變化的錐度角74。用于兩個錐形表面72、80的各種組合可根據(jù)用途來使用并且可受應(yīng)急密封件106的材料和結(jié)構(gòu)影響。通過延遲賦能環(huán)鼻錐61在對賦能環(huán)41施力時進(jìn)入狹槽35 (圖2)，延遲了密封環(huán) 23的支腿27、31的設(shè)置并從而向懸掛器15上的臺肩110(圖3)傳力，該臺肩110充當(dāng)反作用點(diǎn)。賦能環(huán)41上的力和來自臺肩110(圖3)的反作用力從而壓縮應(yīng)急密封件106 (圖 2-4)而致使它向外凸出直到它抵靠罩10(圖3)的鉆孔11形成密封。一旦應(yīng)急密封件106 充分受壓而抵靠外井口部件10向外凸出，則鼻錐61的第二錐形表面80與朝上的臺肩76 之間的表面力可被施加至賦能環(huán)41 (圖4)的力克服，從而觸發(fā)鼻錐61進(jìn)入狹槽35。在一個示例性實(shí)施例中，鼻錐61的第一錐形表面72的錐度顯著大于第二錐形表面80的錐度， 以有利于鼻錐61進(jìn)入狹槽35并從而使密封環(huán)34的支腿27、31抵靠罩10和懸掛器15的鋸齒12、18變形。一旦設(shè)置好支腿27、31，彈性密封件106(圖4)便一般不能再被壓縮。還可以通過改變第二錐形表面80和朝上的臺肩76的接觸表面之間的表面積來調(diào)整彈性密封件106(圖4)中的壓縮量的控制。在該接觸表面處的較大表面積可協(xié)助鼻錐61進(jìn)入狹槽 35的延遲。在圖2-6中所示的實(shí)施例的操作實(shí)例中，將下送工具或管柱(未示出)附接到密封組件21 (圖1)上并降下到密封凹穴17中。密封組件21可預(yù)組裝有全部如圖2所示連接的賦能環(huán)41、卡緊環(huán)44、密封環(huán)23、延伸體100和應(yīng)急密封件106?？蓪⑾滤凸ぞ呋蚬苤?(未示出)附接到賦能環(huán)41上的溝槽43上。外密封件支腿31的外壁29將與井口鉆孔11 上的鋸齒12靠近地隔開。內(nèi)密封件27的內(nèi)壁25將與密封凹穴17的圓柱形壁上的鋸齒18 靠近地隔開。通過以充足的力向下推動(例如通過下送工具)賦能環(huán)41使得在賦能環(huán)41 的鼻錐61處的第二錐形表面80經(jīng)由朝上的錐形臺肩76向下經(jīng)密封環(huán)23傳力至應(yīng)急密封件106，從而如圖3中所示壓縮密封件106。應(yīng)急密封件106的壓縮致使其徑向向外凸出并密封地接合罩10的鉆孔11。在密封件106被充分壓縮以致使其抵靠外井口部件10向外凸出后，連續(xù)的力施加至賦能環(huán)41而克服鼻錐61的第二錐形表面80與密封環(huán)23的錐形臺肩76之間的表面力，以將鼻錐61插入狹槽35。鼻錐61的第一錐形表面72有利于驅(qū)使鼻錐61進(jìn)入狹槽35，因?yàn)樗鼈兙哂斜鹊诙F形表面80明顯更大的錐度并因此具有更小的阻力。此外，鼻錐61與狹槽35的接合致使內(nèi)密封件支腿27和外密封件支腿29如圖4和圖 6中所示彼此徑向移動分開。內(nèi)密封件支腿27的內(nèi)壁25將在密封接合中嵌入鋸齒18，而外密封件支腿31的外壁29將在密封接合中嵌入鋸齒12。一旦內(nèi)密封件支腿27和外密封件支腿31抵靠井口部件10、15的鋸齒12、18密封，應(yīng)急密封件106便不再能被壓縮。在賦能環(huán)41相對于密封組件21向下移動期間，被向外偏壓的卡緊環(huán)44騎跨在凹部53上。如圖4中所示，隨著賦能環(huán)41的楔形部件61前移到狹槽35中，卡緊環(huán)44和溝槽55由密封件支腿31的內(nèi)表面上的溝槽55接合和松脫。結(jié)果，卡緊環(huán)44如圖4中所示將賦能環(huán)41鎖緊在密封環(huán)23上，從而防止卡緊環(huán)44從密封環(huán)23脫出。通氣通路或滲透孔70 (圖5)可跨越楔形部件61并通過上賦能環(huán)41結(jié)合，使得液力鎖緊狀態(tài)不會妨礙賦能器和密封系統(tǒng)的軸向構(gòu)成。隨后，在生產(chǎn)期間，熱的井產(chǎn)流體可致使套管由于熱生長而軸向擴(kuò)大。如果這樣的話，則套管懸掛器15可相對于井口罩10向上移動。內(nèi)密封支腿27將隨套管懸掛器15并相對于外密封件支腿31向上移動。卡緊環(huán)44將夾住溝槽55以阻止賦能環(huán)41相對于外密封件支腿31的任何向上移動。鋸齒12、18將維持與內(nèi)密封件支腿27的內(nèi)壁25和外密封件支腿31的外壁29的密封接合。如果由于過度的熱生長循環(huán)或較高的操作壓力而危及由鋸齒12、18與內(nèi)密封件支腿27和外密封件支腿31形成的密封，則緊急密封件106可維持外井口部件10與內(nèi)井口部件15之間的密封完整性。在要從鉆孔11移除密封組件21的情況下，將下送工具與上賦能環(huán)41上的螺紋43 連接。對上賦能環(huán)41施加向上的軸向力，從而致使它從狹槽34和卡緊環(huán)44拔出而與密封件支腿31上的溝槽55分離。但是，由于保持臺肩49、51，賦能環(huán)41將保持與密封環(huán)23接合，從而防止兩者完全分開(圖2)。在另一實(shí)施例(未示出)中，井口罩10可為管道四通或采油樹。此外，套管懸掛器15可改為鎖定懸掛器、管道懸掛器、插塞、安全閥或其它裝置。雖然僅采用本發(fā)明的其中一種形式來示出本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明并不受此限制，而是可容易地做出各種更改而不脫離本發(fā)明的范圍。 例如，密封件可構(gòu)造成用于承受兩個方向上的壓力，如果需要的話，具有兩個賦能環(huán)。另外， 每個賦能環(huán)都可以是柔性的而不是剛性的。
權(quán)利要求
1.一種具有軸線的井口組件，其特征在于具有鉆孔(11)的外井口部件(10)；所述鉆孔(11)中的內(nèi)井口部件(15)；所述內(nèi)井口部件和外井口部件(15，10)之間的環(huán)形空間(17)；具有內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁(25，29)的密封部件(23)，所述內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁在二者之間限定狹槽(35)；以及，環(huán)形賦能環(huán)(41)，其在所述狹槽(35)中并具有帶錐形表面(80)的下端(61)，所述錐形表面(80)處于傾斜于所述環(huán)(41)的軸線的角度處，且從所述環(huán)(41)的所述軸線橫向延伸，使得當(dāng)所述環(huán)(41)被插入所述狹槽(35)時，所述錐形表面(80)接觸其中一個壁(25， 29)的上邊緣(76)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征還在于形成在至少其中一個所述密封表面中的一組鋸齒(12，18)，平滑筒形表面(11，17)鄰接所述一組鋸齒(12，18)；以及所述鉆孔(11)中和所述內(nèi)井口部件(15)的外部(17)上相對的密封表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征還在于緊固在所述密封部件(23)的下端上的延伸體(100)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其特征還在于粘合在密封元件(106)的任一側(cè)上的一對金屬環(huán)(102，104)，其中一個所述金屬環(huán)(102)的背面與連接到所述密封環(huán)(23)上的所述延伸體(100)的下端連接，另一金屬環(huán)(104)的背面與靠置延伸體(108)的頂端連接，其中所述靠置延伸體(18)提供用于在安裝期間接觸反作用點(diǎn)(110)的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征還在于密封元件(106)，其位于所述密封部件 (23)與向下延伸的靠置延伸體(108)之間，其中形成所述錐形表面(80)的角度使得所述密封元件(106)受壓縮并向外凸出以在所述賦能環(huán)(41)插入所述狹槽(35)之前密封地接合所述外井口部件(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述錐形表面(80)是第一錐形表面，所述組件還包括在與所述環(huán)(41)的下終端(61)相對的一側(cè)上鄰近所述第一錐形表面(80)的第二錐形表面(72)，其中所述第二錐形表面(72)與所述環(huán)軸線之間的角度(74)小于所述第一錐形表面(80)與軸線之間的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其特征在于，所述第一錐形表面和所述第二錐形表面 (80，72)在所述賦能環(huán)(41)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)(63，65)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述內(nèi)壁和所述外壁(25，29)具有錐形的朝上的臺肩(76)，并且所述臺肩(76)被所述賦能環(huán)(41)的所述錐形表面(80)接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，形成在所述賦能環(huán)(41)的鼻錐端(61)上的所述錐形表面(80)具有能夠從所述環(huán)(41)的軸線從約90度到0度變化的錐度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其特征在于，所述第二錐形表面(72)具有能夠從所述環(huán)(41)的軸線從約0度到約30度變化的錐度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，形成在所述密封部件(23)的所述內(nèi)壁和所述外壁(25，29)上的錐形的朝上臺肩(76)具有分配施加至所述賦能環(huán)(41)的力的區(qū)域，使得所述賦能環(huán)(41)與所述內(nèi)壁和所述外壁(25，29)的滑動接合被延遲，直到密封元件(106)受壓縮并形成所述環(huán)形空間(17)中的壓力屏障。
12.一種用于密封井口組件中的環(huán)形空間(17)的方法，其特征在于提供密封組件(21)，其包括具有鉆孔(11)的外井口部件(10)；所述鉆孔(11)中的內(nèi)井口部件(14)；所述內(nèi)井口部件和所述外井口部件(15，10)之間的環(huán)形空間(17)；具有內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁(25，29)的密封部件(23)，所述內(nèi)環(huán)形壁和外環(huán)形壁在二者之間限定狹槽(35)；環(huán)形賦能環(huán)(41)，其在所述狹槽(35)中并具有帶錐形表面(80)的下端(61)，所述錐形表面(80)處于傾斜于所述環(huán)(41)的軸線的角度處，且從所述環(huán)(41)的所述軸線橫向延伸，使得當(dāng)所述環(huán)(41)被插入所述狹槽(35)時，所述錐形表面(80)接觸其中一個壁 (25，29)的上邊緣(76)；以及所述密封組件(21)的下端上的柔韌密封件(106)； 將所述密封件(23)插入所述空間；使所述錐形表面(80)與支腿(27，31)的上表面(76)接觸；通過在所述賦能環(huán)(41)上施加向下的力以使所述柔韌密封件(106)受壓縮并變形而與所述柔韌密封件(106)形成密封；通過增加所述賦能環(huán)(41)上的向下的力以克服分界面處的反作用力，在所述分界面處所述錐形表面(80)接觸所述支腿(27，31)的上表面(76)，從而將所述賦能環(huán)(41)插入所述狹槽(35)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述錐形表面(80)是第一錐形表面， 所述組件還包括在與所述環(huán)(41)的下終端(61)相對的一側(cè)上鄰近所述第一錐形表面(80) 的第二錐形表面(72)，其中所述第二錐形表面(72)與所述環(huán)軸線之間的角度(74)小于所述第一錐形表面(80)與所述軸線之間的角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其特征還在于提供密封元件(106)，所述密封元件位于所述密封部件(23)與向下延伸的靠置延伸體(108)之間，其中形成所述錐形表面(80) 的角度使得所述密封元件(106)受壓縮并向外凸出以在所述賦能環(huán)(41)插入所述狹槽 (35)之前密封地接合所述外井口部件(10)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其特征在于，形成在所述賦能環(huán)(41)的鼻錐端(61)上的所述錐形表面(80)具有能夠從所述環(huán) (41)的軸線從約90度到0度變化的錐度；并且所述第二錐形表面(72)具有能夠從所述環(huán)(41)的軸線從約0度到約30度變化的錐度。
全文摘要
本發(fā)明涉及賦能環(huán)鼻錐輪廓和密封件入口，具體而言，涉及一種形成內(nèi)、外井口部件之間的金屬間密封的井口密封組件。金屬密封環(huán)具有通過狹槽分開的內(nèi)壁和外壁。彈性密封件位于密封環(huán)下方并具有接觸懸掛器的朝上的臺肩的底部。帶有錐形鼻錐的賦能環(huán)移動到狹槽中。錐形鼻錐具有決定當(dāng)對賦能環(huán)施力時鼻錐在狹槽內(nèi)移動多少的復(fù)合角。一旦彈性密封件被壓縮到期望水平，賦能環(huán)上的負(fù)載便已增加到賦能環(huán)的錐形鼻錐將進(jìn)一步進(jìn)入狹槽并迫使金屬密封件的外壁和內(nèi)壁與內(nèi)、外井口部件密封接合的程度。
文檔編號E21B33/04GK102454377SQ20111035510
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者K·A·杜翁 申請人:韋特柯格雷公司