專利名稱：在井內(nèi)形成金屬-金屬密封的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在井內(nèi)形成金屬 一金屬密封的方法。
背景技術(shù)：
包括橡膠和塑料密封的聚合體密封通常使用在井下工具中。通常使用聚合體密封是因為它們的柔性、彈性和密封不均勻或不規(guī)則表面的能力。然而，對于一些井下環(huán)境，例如存在極高或極低溫度的環(huán)境或存在腐蝕性流體的環(huán)境(作為示例)，傳統(tǒng)的聚合體材料可能不合適。而且，即使在聚合體密封可以使用的應(yīng)用中，由于環(huán)境變化導(dǎo)致的材料老化、出現(xiàn)故障和特性改變也對聚合體密封的使用提出了挑戰(zhàn)。由于聚合體密封的抗擠壓性較差，所以聚合體密封一般與支撐系統(tǒng)一起使用。
金屬密封可以使用在井下應(yīng)用中代替聚合體密封。相較于聚合體密封，金屬密封通常展示出較好的穩(wěn)定的機(jī)械和物理特性。然而，密封設(shè)計典型地對于金屬密封而言更具有挑戰(zhàn)性，因為其密封機(jī)制與聚合體密封的機(jī)制不同。例如，金屬密封在密封表面上典型地需要大得多的表面拋光和大得多的接觸應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的實施例中，用于井的密封組件包括金屬主體，所述金屬主體適于響應(yīng)于該主體在壓縮表面之間被縱向壓縮而徑向向內(nèi)和徑向向外膨脹。所述金屬主體包括第一和第二表面，該第一和第二表面在主體被縱向壓縮之前與壓縮表面不一致，且該第一和第二表面適于接觸壓縮表面。
本發(fā)明的優(yōu)點和其它特征將從下面的附圖、描述和權(quán)利要求中變得更加明顯。


圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的圓柱體型金屬密封組件的、在安裝該
組件的金屬密封環(huán)之前的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1中的密封環(huán)的放大視圖3、 5、 7和9是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的包括金屬密封環(huán)的金屬密
封組件在安裝該密封環(huán)之前的示意圖4、 6、 8和10分別是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的圖3、 5、 7和9中
的密封組件在安裝了組件的金屬密封環(huán)之后的示意圖11和12是根據(jù)本發(fā)明實施例的密封環(huán)的橫截面視圖13、 14和15是根據(jù)本發(fā)明實施例的供能環(huán)(energizing ring)
的橫截面視圖16說明了根據(jù)本發(fā)明實施例的由兩者不同的金屬制成的密封元件 的橫截面視圖17說明了根據(jù)本發(fā)明實施例的具有由兩種不同的金屬制成的密封 元件的、在安裝密封元件之前的密封組件；
圖18說明了根據(jù)本發(fā)明實施例的在安裝了組件之后的、圖17中的密
封組件；
圖19、 21、 23、 25和27說明了根據(jù)本發(fā)明實施例的在安裝組件的密
封環(huán)之前的不同密封組件；
圖20、 22、 24、 26和29分別說明了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖19、 21、 23、 25和27中的、在安裝了密封組件的密封環(huán)之后的密封組件；和
圖28描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖27和圖29中的密封組件在安裝 密封組件的過程中的中間狀態(tài)。
具體實施例方式
參照圖l，根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬密封組件10可以用于形成在井中 的內(nèi)管狀部件30與外管狀部件20之間的密封。作為示例，外管狀部件20可 以是套管柱(casing string),而內(nèi)管狀部件30可以是工作或生產(chǎn)管柱 (work or production string),盡管在本發(fā)明的其它實施例中管狀部件 20和30可以是不同的構(gòu)件。管狀部件20和30大致與井的縱向軸線12同心且沿井的縱向軸線延伸。
一般地，金屬密封組件10包括圓柱形金屬密封環(huán)40，所述金屬密封環(huán)40具 有厚度輪廓(thickness profile)和其它幾何特征從而使得金屬密封環(huán) 40當(dāng)被縱向壓縮時徑向向內(nèi)和徑向向外膨脹，以在管狀部件20與30之間形 成密封。
如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以通過使用上套環(huán) (thimble) 14和下套環(huán)16，或夾具(gauges)實現(xiàn)密封環(huán)40的縱向壓縮。 通常，夾具14、 16可以分別具有相對平坦的環(huán)形表面18和21，以便分別接 合密封環(huán)40的上表面42和下表面44。與平面18、 21不同，密封環(huán)40的表面 42和44傾斜(這是密封環(huán)40的另一特征)，從而使得密封環(huán)40當(dāng)受到縱向 壓縮時彎曲。
參照圖1A，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，密封環(huán)40的徑向厚度從環(huán)40 最厚的端部朝向環(huán)40最薄的中部48變化。也可以提出密封環(huán)40的其它厚度 變化(例如，密封環(huán)的厚度不均勻)，這些厚度變化在本發(fā)明的權(quán)利要求 所限定的保護(hù)范圍內(nèi)。
為實現(xiàn)厚度變化，密封環(huán)的內(nèi)表面可以相對于水平參考線傾斜角度 a 。密封環(huán)40的上表面42和下表面44每一個可以相對于水平參考線傾斜較
小的角度P 。
參照圖2，當(dāng)密封環(huán)40被縱向壓縮時，密封環(huán)40的內(nèi)部倒圓的表面51 和53與內(nèi)管狀部件30的外表面接觸并大致形成密封。另外，靠近環(huán)40的中 部的密封環(huán)40的外表面在密封環(huán)40與外管狀部件20的內(nèi)表面之間形成對 應(yīng)的密封接觸55。同樣如圖2中所示，當(dāng)密封環(huán)40被縱向壓縮時，環(huán)40的 上表面42與下表面44大致與對應(yīng)的夾具表面18和21分別一致。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，密封環(huán)40可以主要由退火銅材料形成并且 縱向尺寸大致為7英寸。直徑上，擠壓間隙可以大致為0.178英寸。根據(jù)本 發(fā)明的其它實施例，密封環(huán)40可以由其它材料制成并可以具有不同的尺 寸。例如，對于密封環(huán)40，可以選擇其它材料代替銅，因為任何原因，例 如腐蝕作用、強度、成本等。作為更具體的示例，由鎳或鎳合金制成的密 封元件對于腐蝕環(huán)境可以具有增加的使用性。如上面進(jìn)一步描述的，密封 元件可以由不同金屬形成，選擇不同的金屬來執(zhí)行不同的功能?；诒景l(fā)明的特定實施例，密封環(huán)40可以具有各種不同的內(nèi)徑、外徑、
長度、外側(cè)角和內(nèi)側(cè)角。特定的環(huán)尺寸可以由外管狀部件20的內(nèi)徑、夾具 16、 18的外徑、和心軸外徑、或上述因素的組合來確定。密封環(huán)40的厚度 變化的角度a (見圖1A)以及表面42、 44的傾斜角度P可以根據(jù)本發(fā)明的 特定實施例在10度一70度(作為示例)的范圍內(nèi)變化?；诒景l(fā)明的特定 實施例，外側(cè)角可以與內(nèi)側(cè)角相同或不同。這些角使得厚度變化以幫助實 現(xiàn)理想的密封變形。由此，在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)可以設(shè)想出很多變化。 圖3說明了金屬密封組件59，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例可以使用金屬 密封組件59代替金屬密封組件10。參照圖3，密封組件59包括上金屬密封 環(huán)60和下金屬密封環(huán)70，兩者中的每一個都具有彎曲的徑向橫截面。上密 封環(huán)60朝向(密封組件59的)供能環(huán)75凹入，所述供能環(huán)75布置在環(huán)60與 70之間；且下密封環(huán)70位于供能環(huán)75的下方并且也相對于環(huán)70凹入。如圖 3中所示，供能環(huán)75大致具有V形的徑向橫截面。通常，根據(jù)本發(fā)明的一些 實施例，供能環(huán)75的橫截面的頂點位于內(nèi)管狀部件30的外表面附近。要注 意的是，密封環(huán)60和70的橫截面形狀作為示例示出，基于本發(fā)明的特定實 施例，密封環(huán)可以為橢圓形、V形半圓或其它形狀。不論特定輪廓，密封 環(huán)60和70在徑向向內(nèi)的方向和徑向向外的方向打開。因此，可以由夾具14 和16施加縱向壓力以使得密封元件60和70變形，從而獲得相對高的接觸應(yīng)
力和更好的密封性能。
盡管供能環(huán)75在圖3中顯示為V形，但是應(yīng)該注意的是，基于本發(fā)明的 特定實施例，供能環(huán)75可以具有其它的橫截面形狀。例如，基于本發(fā)明的 特定實施例，供能環(huán)75可以具有矩形、梯形或其它的徑向橫截面形狀。密 封環(huán)和供能環(huán)的組合允許密封環(huán)變形并且分別在管狀部件20的內(nèi)表面和 管狀部件30的外表面上進(jìn)行密封。圖4顯示了當(dāng)密封環(huán)60和70被縱向壓縮 以分別形成與外管狀部件20的內(nèi)表面之間的密封接觸62和與內(nèi)管狀部件 30的外表面之間的密封接觸64時，圖3中的密封組件59。
圖5顯示了金屬密封組件89，根據(jù)本發(fā)明的其它實施例可以使用該金 屬密封組件89。當(dāng)與圖3和4中的密封組件59比較時，密封組件89包括單個 彎曲密封環(huán)60，所述密封環(huán)60具有與組件59的密封環(huán)60相同的定向。密封 組件89包括供能環(huán)90，所述供能環(huán)90位于密封環(huán)60之下，并具有梯形的徑
8向橫截面，從而密封環(huán)60在上夾具14的相對平坦的表面18與供能環(huán)90的相 對傾斜的表面91之間被壓縮。密封環(huán)60被安裝時如圖6中所示地變形，從 而形成外密封接觸93和內(nèi)密封接觸95。
參照圖7，根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，上密封環(huán)60和下密封環(huán)70可以 使用在另外的金屬密封組件99中，所述金屬密封組件99的設(shè)計與圖3中的 金屬密封組件59相似。然而，在密封組件99中，供能環(huán)75由供能環(huán)100代 替，所述供能環(huán)100具有正方形的徑向橫截面。密封環(huán)60和70如圖9中顯示 地變形以便形成內(nèi)密封接觸101和外密封接觸106。
參照圖9，在又一變型中，金屬密封組件109包括彎曲的密封環(huán)110， 所述密封環(huán)110在上夾具14與內(nèi)管狀部件30的彎曲的、傾斜的表面120之間 被縱向壓縮?？蛇x地，根據(jù)本發(fā)明的實施例，表面120可以是下夾具與內(nèi) 管狀部件30分開的一部分。上夾具14相對于表面120的移動壓縮彎曲的密 封環(huán)110以如圖10中所示，形成內(nèi)密封接觸113和外密封接觸115。
作為其它可能的密封元件設(shè)計的示例，根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，圖 11和12分別顯示了環(huán)形彎曲環(huán)150和V形密封環(huán)160。密封環(huán)150具有環(huán)形半 徑從而環(huán)150相對于供能元件(圖12中沒有示出)凹入。圖12中的密封環(huán) 160的頂點在元件160變形之前接觸供能元件(在圖12中沒有示出)或上夾 具。
作為其它可能的密封元件設(shè)計的示例，根據(jù)本發(fā)明的其它實施例，圖 13顯示了供能環(huán)170，所述供能環(huán)170包括上V形表面和下V形表面174。圖 14顯示了不同的徑向梯形橫截面的供能環(huán)180,該供能環(huán)180具有上表面 182和下表面184。圖15顯示了供能環(huán)190，所述供能環(huán)190包括彎曲的上表 面192和彎曲的下表面194。如能夠看到的，可以設(shè)想出很多變型，所有這 些變型都在權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
密封環(huán)可以由軟金屬，例如銅、鎳，或任何具有低的屈服應(yīng)力的其它 材料制成。使用軟金屬的優(yōu)點在于利用較低的安裝力密封就相對容易地變 形。使用軟金屬的另一優(yōu)點在于密封容易與粗糙的密封表面一致。在本發(fā) 明的其它實施例中，密封元件可以由高屈服應(yīng)力的金屬制成。在本發(fā)明的 這些實施例中，如果元件在其彈性區(qū)域內(nèi)變形，密封變形可以是可逆的。
供能環(huán)也可以由高屈服應(yīng)力和高強度的金屬制成，因為它用于向密封
9元件供能并在密封變形之后用于支撐。形狀記憶合金也可以與供能環(huán)一起 使用，供能環(huán)也可以不使用形狀記憶合金。使用形狀記憶合金的另外的優(yōu) 點是可以允許合金基于外部剌激(例如溫度、電磁場等)改變形狀。
參照圖16，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，密封環(huán)200可以由軟金屬和高
屈服應(yīng)力金屬制成。如此，密封元件200的一部分201可以由高屈服應(yīng)力金 屬制成，該部分201是彈性的并包括倒圓的部分210和208以形成密封接觸。 密封元件200也包括軟金屬以形成軟金屬接觸220，所述軟金屬接觸220嵌 入部分201內(nèi)以在外管狀部件20的內(nèi)表面上形成密封接觸。
作為另一示例，圖17顯示了密封組件228，所述密封組件228具有頂部 密封環(huán)230、中部密封環(huán)232和底部密封環(huán)234，這些密封環(huán)可以由不同的 金屬形成以用于不同的功能。例如，環(huán)230、 232和234中的一個或更多可 以由適于錨定密封組件228的金屬形成(用于分隔器和橋塞應(yīng)用(packer and bridge plug applications));禾口/或環(huán)230、 232和234中的一個或更 多可以由當(dāng)密封組件228被壓縮時(圖18)適于在內(nèi)管狀部件30與外管狀 部件20之間形成密封的金屬制成。由此，根據(jù)本發(fā)明一些實施例，基于油 井是否裝有套管，環(huán)230、 232和234中的一個或更多可以將特定的井下構(gòu) 件錨定到井眼壁或油井套管(well casing)上。如圖17中所示，所有三 個環(huán)230、 232和234可以具有V形橫截面，且頂部環(huán)230和底部環(huán)234朝向外 管狀部件20開口，且中間環(huán)232朝向內(nèi)管狀部件30開口 (作為非限制性實 施例)。
為了多個目的，密封組件228可以含有不同的金屬。因為金屬組件228 可以起到用于分隔器和橋塞應(yīng)用的錨定裝置，可以省略傳統(tǒng)的卡瓦 (slips)。由于高的接觸應(yīng)力，密封元件可以被焊接到密封表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，密封組件的一部分可以具有環(huán)形凹槽陣列 以提高密封與接觸表面之間的相互作用以及增強錨定效果。使用這些金屬 密封也可以獲得例如低的安裝力和良好的防抽干性(swab-of f resistance)的其它優(yōu)點。
為了不干擾密封功能，可以在密封的一側(cè)上鉆穿多個孔。鉆出的孔可 以有助于排放在密封與內(nèi)管狀部件表面之間的空腔內(nèi)部的壓力。該孔也有 助于在壓差保持的情況下壓力強化(pressure energize:或受壓自緊)該密封。同樣，使得密封的一側(cè)開口也產(chǎn)生了相同的結(jié)果，這允許井眼壓 力、禾P/或施加的差壓進(jìn)一步提高密封能力。在應(yīng)用中這將與分隔器皮碗
(packer cup)的結(jié)果相似。
在此說明的密封設(shè)計也與聚合體材料一起使用，例如金屬密封元件的 一部分可以涂覆有橡膠或塑料材料。此種類型的密封的優(yōu)點是可以獲得僅 僅利用聚合體密封難以獲得的很高的接觸應(yīng)力。在此申請中，通過施加軸 向壓縮載荷或其它方法，例如加熱由形狀記憶合金制成的密封，來形成密 封。
對于一些涉及工具或小的密封移動的密封應(yīng)用，也可以裝入具有彈簧 類型機(jī)構(gòu)的具體裝置，因為金屬一金屬密封對于移動會具有降低的靈活 性。
可以設(shè)想出其它變型并且其它變型都在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。例 如，圖19顯示了一種金屬密封組件300，其中密封環(huán)330被壓縮在兩個夾具 314與320之間。密封環(huán)330的上端容納在肩部331內(nèi)，所述肩部331形成在 夾具314的下端內(nèi)用于當(dāng)被壓縮時使密封環(huán)330變形(如圖20中所示)。密 封環(huán)330基于本發(fā)明的特定實施例可以連接到或不連接到夾具314。如圖20 中所示，當(dāng)被壓縮時，壓縮的密封環(huán)330的中間點323與外管狀部件20的內(nèi) 表面形成密封；且密封環(huán)330的端部324與內(nèi)管狀部件30的外表面形成密封 占。
參照圖21，作為另一變型的示例，密封組件339的密封環(huán)340可以在夾 具341與343之間被縱向壓縮。如圖22中所示，當(dāng)密封元件340被縱向壓縮 時，密封環(huán)340被彎曲，或在端部342和344處彎曲，這分別形成對應(yīng)的密 封接觸352和354。另外，當(dāng)環(huán)340被壓縮時，密封環(huán)340的中點與外管狀部 件20的內(nèi)表面形成密封接觸350 (見圖22)。
參照圖23，根據(jù)本發(fā)明的另外實施例，金屬密封組件359的密封環(huán)360 可以大致徑向向外拱起，從而密封環(huán)360的中心或中間部分361具有最大半 徑。也參照圖24，當(dāng)被縱向壓縮時，密封接觸362和364形成在密封環(huán)360 的端部367和369處，且密封環(huán)360的中點361與外管狀部件30的內(nèi)表面形成 密封接觸370。
參照圖25，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在又一變型中，金屬密封組件
ii379的密封環(huán)380可以是環(huán)形布置的管狀環(huán)。如此，密封環(huán)380可以被加熱 和徑向壓縮直到獲得橢圓形橫截面；然后密封環(huán)380可以被退火以獲得需 要的硬度。當(dāng)密封環(huán)380被壓縮時，如圖26中所示，安裝力將環(huán)380返回到 它的環(huán)形橫截面(或至少稍微橢圓的橫截面)，以形成分別與外管狀部件 30的密封接觸392和與內(nèi)管狀部件20的密封接觸394。
作為另一變型的示例，圖27顯示了根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的金屬密 封組件400。密封組件400包括V形徑向橫截面金屬密封環(huán)410，該密封環(huán)410 包括V形開口414以容納外圓錐(outer cone) 404。外圓錐404通過剪切螺 釘(shear screw) 408連接到內(nèi)圓錐(inner cone) 402上。
參照圖28 (圖28顯示了密封組件400在安裝期間的中間狀態(tài))，當(dāng)密封 元件410開始被壓縮時，外圓錐404首先接觸密封元件410，強制元件410接 觸外管狀部件20的內(nèi)表面。參照圖29，當(dāng)安裝力超過螺釘408的剪切值時， 內(nèi)圓錐402進(jìn)入密封元件410內(nèi)，從而形成分別與外管狀部件20的密封接觸 412和與內(nèi)管狀部件30的密封接觸411。
另一方法包括兩個安裝步驟，該兩個安裝步驟在一個步驟中獨立驅(qū)動 元件410到外管狀部件20，且在另一步驟中驅(qū)動元件410到內(nèi)管狀部件30內(nèi) (順序不重要)。通過消除當(dāng)前環(huán)設(shè)計的組合曳力，通過消除在安裝過程 中在管狀部件20和30上的環(huán)的同時牽曳，這將形成降低安裝力的技術(shù)方 案。
在此披露的金屬密封組件可以用于在井下環(huán)境中的多種應(yīng)用，僅僅作 為幾個示例，例如橋塞(bridge plugs)、跨件(straddles)、改型鎖
(retrofit locks)、滑動套筒、連通孔板&套筒、尾管懸掛器(liner hangers)、 7JC久禾口可收回分隔器(permanent ^retrievable packers)、 四通系統(tǒng)塞(spool tree plugs)、拋光座圈(polished bore receptacle
(PBR))、密封組件、側(cè)窗和側(cè)連接(lateral window &junctions)、表 面壓力控制設(shè)備、鋼絲繩填料箱和潤滑酯注入頭(wireline stuffing boxes & grease injection heads)、立柱(sub-sea riser)。
盡管已經(jīng)參照有限數(shù)量的實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員根據(jù)該內(nèi)容將可以對其做出很多修改和變型。并且，權(quán)利要求覆蓋了 所有這些修改和變型，且這些修改和變型落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于井的密封組件，包括金屬主體，所述金屬主體適于響應(yīng)于該主體在壓縮表面之間被縱向壓縮而徑向向內(nèi)和徑向向外膨脹，所述金屬主體包括第一和第二表面，該第一和第二表面在主體被縱向壓縮之前與壓縮表面不一致，且該第一和第二表面適于接觸壓縮表面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述第一和第二表面相對于 壓縮表面傾斜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述金屬主體包括圓柱形主體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述金屬主體具有沿金屬主 體的縱向長度變化的徑向厚度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封組件，其中所述厚度在靠近金屬主體的 縱向中間點處比靠近金屬主體的任一端處薄。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述金屬主體包括大體上被 倒圓的表面，以在徑向位于所述主體的內(nèi)部的第一部件和徑向位于所述主 體的外部的第二部件之間形成密封接觸。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件，其中響應(yīng)于金屬主體被縱向壓縮， 所述第一和第二表面大體上與壓縮表面一致。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述第一表面被倒圓從而金 屬主體具有彎曲的橫截面輪廓。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述壓縮表面中的一個包括 供能環(huán)的表面。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述壓縮表面中的至少一 個具有傾斜輪廓。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，進(jìn)一步包括 固定到第一金屬主體上的另一金屬主體。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的密封組件，其中所述第一金屬主體和所述另一金屬主體由不同的金屬形成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的密封組件，其中所述另一金屬主體比第一 金屬主體軟。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的密封組件，其中所述另一金屬主體與第一 金屬主體一致。
15、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述金屬主體包括圍繞這 樣的線同心的管狀主體，所述線圍繞所述金屬主體的縱向軸線徑向延伸。
16、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封組件，其中所述金屬主體適于將井下構(gòu)件錨定到井眼壁和油井套管中的至少一個上。
17、 一種用于井的密封組件，包括至少一個用于施加縱向壓縮力的部件，所述部件包括第一表面；和金屬主體，所述金屬主體響應(yīng)于該縱向力徑向向內(nèi)和徑向向外膨脹， 所述金屬主體包括第二表面，當(dāng)金屬主體被壓縮時所述第二表面大體上與第一表面一致。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封組件，其中所述第一表面和第二表面 相對于壓縮表面傾斜。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封組件，其中所述金屬主體包括圓柱形主體。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的密封組件，其中所述金屬主體具有沿金屬 主體的縱向長度變化的徑向厚度。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的密封組件，其中所述厚度在靠近圓柱形主 體的縱向中間點處比靠近圓柱形主體的任一端處薄。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封組件，其中兩個壓縮表面中的一個包 括供能環(huán)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的密封組件，其中所述供能環(huán)包括具有梯形 橫截面的環(huán)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的密封組件，其中所述供能環(huán)包括具有矩形 橫截面的環(huán)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封組件，其中所述密封組件包括用于分 隔器和橋塞之一的密封組件。
26、 一種用于井的方法，包括步驟提供金屬主體，從而當(dāng)金屬主體被縱向壓縮時在井內(nèi)形成密封；形成金屬主體的表面，該表面在金屬主體受到縱向壓縮之前基本上并不與壓縮表面一致；和相對所述表面施加縱向力以縱向壓縮所述金屬主體。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，進(jìn)一步包括相對于多個壓縮表面設(shè)置第一和第二表面。
28、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中提供金屬主體的步驟包括提供圓柱形主體。 .
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中提供金屬主體的步驟包括提供具有沿金屬主體的縱向長度變化的徑向厚度的金屬主體。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述徑向厚度在靠近圓柱形主體的縱向中間點處比靠近圓柱形主體的任一端處薄。
31、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中提供金屬主體的步驟包括提供具有大體上被倒圓的表面的金屬主體以便在徑向位于所述主體的內(nèi)部的第一部件和徑向位于所述主體的外部的第二部件之間形成密封接觸。
32、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，進(jìn)一步包括使用金屬主體以形成井中的錨定件。
全文摘要
一種用于井的密封組件，包括金屬主體，所述金屬主體適于響應(yīng)于該主體在壓縮表面之間被縱向壓縮而徑向向內(nèi)和徑向向外膨脹。所述金屬主體包括第一和第二表面，該第一和第二表面在主體被縱向壓縮之前與壓縮表面不一致，且該第一和第二表面適于接觸壓縮表面。
文檔編號F16J15/06GK101504077SQ20081000573
公開日2009年8月12日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者丹尼爾·托貝特, 內(nèi)森·凱瑟爾, 安德魯·T·沃勒, 李燕梅, 源·維埃, 詹姆斯·D·漢德克森 申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司