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1、10申请公布号CN102549233A43申请公布日20120704CN102549233ACN102549233A21申请号201080043610X22申请日201010142009317820091020NOE21B33/04200601F16J15/0820060171申请人阿克海底公司地址挪威利萨克72发明人安德烈M史密斯伯格阿穆伦塔尼尔特里斯基维74专利代理机构深圳中一专利商标事务所44237代理人张全文54发明名称金属密封件57摘要一种用于海底井组件的密封组件201，其在环状物211中具有内部和外部圆形密封表面215A，215B。它具有横截面有两个腿部205A，205B的密封环2。
2、03，该两个腿部205A，205B具有密封环密封表面209A，209B。该密封环包括主要金属部分217，该主要金属部分217具有与所述端面圆形密封表面215A、215B中的金属的硬度相同或硬度更高的金属。所述密封环密封表面包括密封环表面金属210A，210B，该密封环表面金属210A，210B为比圆形密封表面215A，215B和主要金属部分217中的金属软的金属。该密封环203包含第二部分219，该第二部分219包含所述密封环表面金属210A，210B，该第二部分219在各自的腿部上的所述密封环密封表面209A，209B之间连续地延伸。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日20120329。
3、86PCT申请的申请数据PCT/EP2010/0654182010101487PCT申请的公布数据WO2011/048005EN2011042851INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页1/1页21一种用于海底井组件的金属金属密封组件201，包含在环状物211中设置的内部圆形密封表面215A和外部相对的圆形密封表面215B，其中所述密封表面定义关于环状物的邻近部分的狭窄的环状物横截面，其中所述密封组件201还包含横截面具有两个腿部205A、205B的密封环203，所述腿部适用于在密封环203被受力自环状物的所述。
4、邻近部分进入所述狭窄的环状物横截面时被弹性地弯曲并被作用朝向彼此，其中所述密封环203在所述腿部205A、205B的每一个的各自外部末端部分上具有密封环密封表面209A、209B，所述腿部被设置以密封靠紧所述内部和外部圆形密封表面215A、215B，其中，所述密封环203包含主要金属部分217，所述主要金属部分217为与所述端面内部和外部圆形密封表面215A、215B中的金属硬度相同或硬度更高的金属；和所述密封环密封表面209A，209B包含密封环表面金属210A、210B，所述密封环表面金属210A、210B为比内部和外部圆形密封表面215A、215B中的金属和主要金属部分217中的金属软的。
5、金属，其特征在于，所述密封环203包含第二部分219，所述第二部分219包含所述密封环表面金属210A、210B，所述第二部分219在各自的腿部上的所述密封环密封表面209A，209B之间连续延伸。2根据权利要求1所述的金属金属密封组件，其特征在于，所述第二部分219在腿部205A，205B之间的空间中沿着所述主要金属部分217延伸。3根据权利要求1或2所述的金属金属密封组件，其特征在于，所述密封环203具有面向压力侧且所述第二部分219在所述面向压力侧上沿着所述主要金属部分217延伸。4根据前述权利要求的任一项所述的金属金属密封组件，其特征在于，所述主要金属部分217的两个腿部205A，20。
6、5B具有自所述两个腿部205A，205B的基部沿着朝向所述两个腿部205A，205B的末端的方向延伸的部分，所述部分具有连续倾斜的横截面厚度。5根据权利要求4所述的金属金属密封组件，其特征在于，所述具有连续倾斜的横截面厚度的部分延伸至其中所述腿部205A，205B在所述腿部的向外端面侧上显示所述密封环表面金属210A，210B的点。6根据前述权利要求的任一项所述的金属金属密封组件，其特征在于，当处于密封位置时，所述主要金属部分217的所述两个腿部205A，205B的一个或两个都显示不与所述环状物211的表面接触的一部分腿部。权利要求书CN102549233A1/4页3金属密封件发明领域0001。
7、本发明涉及一种用于海底井组件的圆形构件之间密封的金属金属密封组件。技术背景0002在海底井领域中，对于井组件的压力范围的需求在持续增加。这导致对于在这些井中使用的密封组件的技术需求相应增加。0003金属金属密封件已经长期以多种设计使用。此类密封件的挑战之一是密封件中使用的金属可经受超过该密封件中材料的屈服强度的张力。因此，当压力被移除时该密封件可能已经改变形状，并可能在下一次或后来的高压暴露时不能合适地发挥作用。因此，人们想使用在暴露于高压后其形状不会永久改变的密封构件。0004此外，在例如密封环的密封构件中的金属比端面FACING密封表面中的金属软是一项标准或必备条件。换句话说，在容易被替换。
8、的部分中的金属应比其他部分中的金属软。而且，该金属应为足够软以使其能在与端面密封表面靠紧接触的位置屈服，以提供紧密密封。0005因此，这两个目的某种程度上为彼此矛盾的。0006专利申请GB2217795展示了横截面显示有两个密封腿部的V形密封元件。可通过两个二级腿部使这两个腿部受力使它们靠紧相对的端面密封表面，所述两个二级腿部可在所述密封腿部之间以楔入方式受力。0007公布的专利US5,044,672描述了另一种具有圆形密封元件的金属金属密封件，所述圆形密封元件的横截面具有形成V形的两个腿部。每个腿部具有通过受力靠紧相对的海底井组件的元件的密封表面的密封表面。0008公布的专利US5,174,。
9、376还描述一种具有金属密封元件的密封组件，所述金属密封元件具有U形横截面。0009此外，公布的专利US7,559,366还有金属金属密封件的另一实施方式。在此，楔入构件对H形的密封环或者，彼此靠紧设置为V形作用使其靠紧端面密封表面，所述楔入构件被作用进入该密封环的腿部之间的空间。而且，该说明书提到了在密封环的一侧布置一层较软金属的可能，以密封该端面密封表面中的可能的刮痕或裂缝。0010公布的专利US6367558B1描述了一种横截面具有两个腿部的金属密封件。将比该密封件其余金属软的金属条带连接至所述腿部的外侧，用于靠紧接触相对的密封表面。0011如以上简述的，随着连续增加压力等级RATES，。
10、必须相应地设计密封件。既需要关于端面密封表面的密封构件的“软的”金属，也需要密封构件的形状不会永久改变的，这两者必须同时被满足。发明内容0012根据本发明，提供了一种用于海底井组件的金属金属密封组件。该密封组件包括在环状物中设置的内部圆形密封表面和外部相对的圆形密封表面，其中所述密封表面定说明书CN102549233A2/4页4义了关于该环状物的邻近部分的狭窄的环状物横截面。该密封组件还包含横截面有两个腿部的密封环。该腿部适用于在该密封环自该环状物的所述邻近部分经受力进入所述狭窄的环状物横截面时被弹性地弯曲并被作用朝向彼此。该密封环在每一个所述腿部的各自的外部末端部分上还有密封环密封表面，所述。
11、密封环密封表面被设置为靠紧所述内部和外部圆形密封表面密封。该密封环包括主要金属部分，该主要金属部分为与所述端面内部和外部圆形密封表面中的金属硬度相同或硬度更高的金属。而且，所述密封环密封表面包含密封环表面金属，该密封环表面金属为比内部和外部圆形密封表面中的金属和主要金属部分中的金属软的金属。根据本发明，该密封环包含第二部分，该第二部分包含所述密封环表面金属，该第二部分在各自的腿部上的所述密封环密封表面之间连续延伸。这是有利的以在使用时将较软的密封环表面金属保持在一定位置。0013因此，本发明提供一种密封环，该密封环可在高压条件下使用且没有永久地改变形状的风险。该较软的密封环表面金属使得不必在环。
12、状物的圆形密封表面中提供比该密封环的主要金属部分的金属软的镶嵌物。因此，避免了昂贵的大单元制造，例如管道支架和中心管STINGER，密封组件适用于紧挨着这些大单元密封，因为不必提供特别的硬材料镶嵌物。0014此外，该第二部分可在这些腿部之间的空间中沿着主要金属部分有利地延伸。还优选地，该密封环可具有面向压力PRESSUREFACING侧且第二部分可在所述面向压力侧上沿着主要金属部分延伸。然后压力将用于使该第二部分保持在该密封环上的一定位置。以下将参考实施方式的实施例对其进一步详细描述。0015主要金属部分的两个腿部还可具有自它们的基部向着它们的末端方向延伸的部分，该部分具有连续倾斜的横截面厚度。
13、。这导致该腿部强的吸收力的特征，使得它们能经受高压而不会永久变形。该部分中，将不会有该材料中压力的外延步骤的情况。连续地减少意味着其不包含平行的部分。然而，将从以下实施方式实施例的详细论述中清楚的是，它可包含腿部的内部和外部横截面表面之间的倾斜的变化甚至台阶STEP在厚度上的变化。本领域技术人员应理解有了该腿部的此种横截面，当密封环处于密封位置时，且流体压力引起的力作用于其上时，腿部的厚度可适应预期在腿部的各自位置的力矩。优选地，所述具有自腿部的基部连续倾斜横截面厚度的部分自所述基部延伸，到达其中该腿部在腿部的每一侧上显示第二部分金属的点。这将在以下详述的附图中被描述。0016当处于密封位置时。
14、，主要金属部分的两个腿部的一个或两个将优选显示不接触所述环状物的表面的一部分腿部。这至少部分地为短的进入距离的结果。对于密封环进入密封位置的短的进入距离减少了该密封表面上的磨损和刮痕的风险。附图说明0017以下将参考附图描述实施方式的优选实施例，其中0018图1为井组件的一部分的横截面视图，该井组件包含本发明的密封组件；0019图2为已知的密封组件的横截面视图；和0020图3为根据本发明的密封组件的横截面视图。具体实施方式说明书CN102549233A3/4页50021图1显示了海底井组件1。该海底井组件1具有井头3，在其内部设置有管道支架5。中心管组件7延伸进入管道支架5的孔中。该中心管组件。
15、7还以其上端延伸进入采油树线轴体9的孔中。在位置A和位置B，用本发明的密封组件将中心管组件7密封至所述孔。该密封组件显示于图3中。0022图2显示了现有技术已知的密封组件101。该组件具有包括两个腿部105A和105B的密封环103。用防松螺母107将该密封环103固定于一定位置，该防松螺母107具有进入密封环103的腿部105A、105B之间的空间的延伸。0023密封环103被安排于管道支架5和中心管组件7之间的环状物孔111中。用图2中显示的定位，密封环103沿向下方向被移入密封位置。在该移动过程中，密封环103自环状物孔111具有较大半径空间的一部分移动至密封位置的狭窄的空间。在所述的移。
16、动过程中，腿部105B滑动经过倾斜的张力表面113。因此，在显示的密封位置中，腿部105A、105B已经被压向彼此。这确保了腿部105A、105B靠紧内部和外部圆形密封表面的张力。0024在两个腿部105A、105B的末端部分，有设置的密封环密封表面109A、109B。如图2所示，当在密封位置时，该密封环密封表面109A、109B分别紧邻靠紧中心管组件7和管道支架5的端面圆形密封表面。0025该现有技术密封组件的特征，大家应注意密封环密封表面109A、109B自倾斜的张力表面113至显示的密封位置的运行距离。在这些腿部被向外张力时该运行距离被实现，且可导致密封环密封表面109A、109B的不必。
17、要磨损。如从根据本发明的密封组件的实施方式图3可理解，这可通过将倾斜的张力表面较近地安排至环状物孔的内部和外部密封表面115A、115B来克服。然而，有了图2中所示的密封环103，可导致密封环腿部105A、105B的形状的永久改变。在密封环103的低侧的足够高压参见图2将使腿部105A、105B出现曲线。当该压力减少或消失时，腿部105A、105B的张力然后可将与端面圆形密封面115A、115B接触的密封环密封表面109A、109B移走。然后该密封件被设置将不能在下一次压力升高时再次密封。0026图3显示了根据本发明的金属金属密封组件201的优选实施方式。密封环203被安排在管道支架5和中心管。
18、组件7之间的环状物孔201中。密封环203具有含有两个腿部205A、205B的横截面。在每个腿部205A、205B的末端部分设置有密封环表面209A、209B。根据本发明，密封环密封表面209A、209B具有密封环表面金属210A、210B，该金属比外部和内部圆形密封表面215A、215B的金属软。而且，密封环表面金属210也比密封环主要金属部分217的金属软。主要金属部分217构成了密封环203的基本形式和长度。0027在本发明的该优选实施方式中，密封环表面金属210被延伸至两个腿部205A、206B的末端点附近，并进一步沿所述腿部的向内的端面侧面延伸，进入密封环203的连续的第二部分219。
19、。连续的第二部分219的该特定安排用于防止软的密封环表面金属210A、210B从主要金属部分217落下。因此在使用时密封环203可能暴露于大的力而没有软材料自密封环203分离的风险。0028有利地，具有该较软金属的第二部分219被设置于密封环203的侧面上，该密封环203适用于面对高压。即图3中密封环的较低侧。因而高压将使第二部分219压向靠紧主要金属部分217。如果裂缝存在于第二部分219和主要金属部分217之间，则压力将不能进入该裂缝并分离这些部分。说明书CN102549233A4/4页60029防松螺母207用于将密封环203保持于正确的密封位置。0030在根据本发明的实施方式中，图3中。
20、显示，倾斜的张力表面213被设置为与内部和外部圆形密封表面215A、215B更近。而且，外部腿部205B的一部分具有至环状物孔213的端面表面的间隙221B。因为密封环表面金属210A、210B径向延伸超过主要金属部分217，因此在内部腿部205A的一部分和环状物孔211的内部面即中心管组件7的端面表面之间还有小间隙221A。0031为防止在暴露于高压时在图3中来自下面密封环203的腿部205A、205B被弯曲成永久改变的形状，密封环203的主要金属部分217用相对硬的金属制造。由于在密封环密封表面209A、209B上的较软的密封表面金属210A、210B，主要金属部分217甚至可以比内部和外。
21、部密封环密封表面209A、209B的金属更硬。0032腿部205A、205B的形状的另一优点为它们的基部即腿部形状自密封环203的其余部分的起点和腿部205A、205B上很远的点之间，它们具有连续的和均匀减小的横截面。在该显示的实施方式中，该点为其中密封环表面金属210A、210B向每个腿部205A、205B的外部表面上的腿部基部延伸的点。在该点，横截面还沿着腿部的末端部分的方向减小，但台阶STEP223A、223B被引入至第二部分横截面的末端定位的位置。因此，由于该台阶或凹陷，第二部分219和主要金属部分217之间的暴露的界面可产生而在密封环203的整个外部表面没有任何明显的台阶。0033作为实施例，密封环203的主要金属部分217可优选用INCONEL718724MPA制成。密封环表面金属210A、210B或第二部分219的金属分别可优选用INCONEL825241MPA制成。INCONEL为本领域技术人员已知的，并为SPECIALMETALSCORPORATION的商标。说明书CN102549233A1/3页7图1说明书附图CN102549233A2/3页8图2现有技术说明书附图CN102549233A3/3页9图3说明书附图CN102549233A。