[发明专利]用于水下应用中的金属密封件的多功能键设计

权利要求书

1. 一种井孔密封组件，所述井孔密封组件包括：

密封圈，其具有轴线；

激励圈，其与所述密封圈同心且可在上位置与下位置之间移动，所述密封圈和所述激励圈具有配合的柱形表面，所述配合的柱形表面在从所述上位置移动到所述下位置时抵靠彼此滑动；

在所述柱形表面的一个上的轴向延伸的凹槽；

在所述凹槽中的凹部，其限定面向上的肩部；

键，其从另一柱形表面延伸且具有保持柱部，所述保持柱部延伸穿过引导槽到所述凹部内，所述键在所述引导槽内和所述凹部的入口处具有弱点，使得在所述激励圈上的向下的力在所述弱点处剪切所述保持柱部以允许所述激励圈相对于所述密封圈向下移动，且所述键的一部分保持在所述引导槽内以在所述激励圈移动到所述下位置时防止所述激励圈和密封圈相对于彼此旋转。

2. 根据权利要求1所述的井孔密封组件，其特征在于，

所述键主体包括在外径上具有螺纹的柱体；

所述引导构件包括柱体，其具有小于所述键主体的外径的外径；以及

在所述多功能键从所述引导构件过渡到所述保持柱的点处，所述保持柱的外径小于所述引导构件的外径。

3. 根据权利要求2所述的井孔密封组件，其特征在于，所述键主体、引导构件和保持柱在剪切所述保持柱之前一体地形成为单个构件。

4. 根据权利要求1所述的井孔密封组件，其特征在于，所述键在所述引导构件与所述保持柱之间包括弱点。

5. 根据权利要求4所述的井孔密封组件，其特征在于，所述键还包括在所述弱点处的锥形表面。

6. 根据权利要求1所述的井孔密封组件，其特征在于，所述引导槽包括在所述激励圈的内径上的轴向凹槽，且所述凹部至少部分地位于所述引导槽内，所述凹部的径向深度大于所述引导槽的径向深度。

7. 根据权利要求1所述的井孔密封组件，其特征在于，所述引导槽在下端具有面向上的肩部；其中，在所述激励圈上的向上的力使得所述激励圈相对于所述密封圈向上移动，直到所述面向上的肩部接触所述引导构件；且其中，继续的向上力从所述面向上的肩部转移到所述引导构件以收回所述密封圈。

8. 根据权利要求1所述的多功能键，其特征在于，所述柱形键主体、所述引导构件和所述保持柱由相同材料一体地形成。

9. 根据权利要求1所述的多功能键，其特征在于，所述凹部的中心点与所述引导槽的中心点重合。

10. 一种密封井孔的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)提供一种组件，所述组件包括：

密封圈，其具有轴线；

激励圈，其与所述密封圈同心且可在上位置与下位置之间移动，所述密封圈和所述激励圈具有配合的柱形表面，所述配合的柱形表面在从所述上位置移动到所述下位置时抵靠彼此滑动；

在柱形表面中的一个上轴向延伸的凹槽；

在所述凹槽中的凹部，其限定面向上的肩部；

键，其从另一柱形表面延伸且具有保持柱部，所述保持柱部延伸穿过所述引导槽到所述凹部内，所述键在所述引导槽内和所述凹部的入口处具有弱点，使得在所述激励圈上的向下力在所述弱点处剪切所述保持柱部以允许所述激励圈相对于所述密封圈的向下移动，且所述键的一部分保持在所述引导槽内，以在所述激励圈移动到所述下位置时防止所述激励圈和密封圈相对于彼此旋转；

(b)将所述组件下放到井孔组件内，直到通过与所述井孔组件接触而阻止所述环形密封圈向下移动；

(c)向所述激励圈上施加增加的向下的力，直到所述保持柱与所述引导构件分离，从而允许所述激励圈相对于所述密封组件向下移动；以及

(d)在分离所述保持柱之后，所述键的一部分保持在所述引导槽中，以便在所述激励圈向下移动时防止所述激励圈和密封圈相对于彼此旋转。

11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过在所述激励圈上施加向上的力且将所述向上的力从所述激励圈通过所述引导构件转移到所述密封圈来收回所述密封组件。

12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述引导槽包括面向上的肩部，且其中，所述引导构件接合所述面向上的肩部。