本发明涉及密封装置技术领域，具体涉及一种环形密封总成。
背景技术：
水下井口头系统环形密封总成asa(annulussealassembly)是水下井口头系统的最关键的部件，其密封性能的优劣和工作的可靠性直接影响并决定了整个海洋石油开采系统的安全性和作业寿命。环形密封总成asa的密封压力等级属于高压甚至超高压，工况复杂，对其性能要求都很高。所设计的密封装置除了能够满足密封、抗腐蚀性之外，还必须保证其符合宽温域(设计温度：-20℃—-150℃)、长服役年限、耐冲击、抗疲劳等性能要求。环形密封总成只能通过下放工具远程操控将其坐放至水下井口头坐封位置并达到密封状态，更增加了密封难度，其使命完成后还需要能被回收，因此下放回收简单、可靠、也是密封总成设计要考虑的问题。
水下井口头环形密封总成为各层套管悬挂器和水下井口头之间提供压力封隔，是水下井口头系统的控压设备，它的密封性能优劣直接影响到整个水下井口头系统工作的可靠性和稳定性。
水下井口头系统对密封技术提出了很高的要求，包括高的密封压力等级、抗h2s环境的密封材料、密封的宽温域等。我国目前尚无水下井口头系统此类深水油气钻采设备，制约其发展的一个瓶颈是我国尚未开发研制出适用于海洋深水油气开采系统中的密封装置。在海洋深水密封技术方面国内外存在较大差距。
现有普通密封总成一般由上部驱动体和下部密封体组成。密封总成内壁有与下放工具的相配合的结构。与下放工具配合后的密封总成沿着套管挂下入，下入至套管挂外圈轴肩后，密封环总成的上部驱动体挤压下部密封体直至达到密封效果。
现有普通密封总成的主要特点是：唇边密封，一部分利用唇边内包有的橡胶弹性体在本体挤压的时候，弹性体挤压唇边，与本体实现密封。还有的是在金属唇边内侧直接挤压金属体，以使唇边挤压与本体密封。这种结构的不足之处就是因为唇边较薄，在密封总成通过隔水管和防喷器的过程中，唇边开口一侧较容易挂伤，从而造成密封失效。
技术实现要素：
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种环形密封总成。
为实现上述目的，本发明提供一种环形密封总成，用于在高压井口头与套管挂之间进行密封，所述高压井口头具有锁环槽；
所述环形密封总成包括：
金属密封本体，所述金属密封本体的内表面和外表面具有凸起的金属密封触点，用于与所述套管挂的外侧表面和所述高压井口头的内表面接触；和
锁环，所述锁环与所述金属密封本体联接，并在卡扣到所述锁环槽内时，将所述金属密封本体锁定在所述套管挂的外侧表面和所述高压井口头的内表面之间。
在上述的环形密封总成中，进一步地，所述金属密封本体内部灌注有可压缩的弹性体或不可压缩的液体，用于挤压所述金属密封本体，以使得所述金属密封触点产生对所述套管挂和所述高压井口头的反作用力。
根据本发明的实施例提供的环形密封总成，通过金属密封件将套管挂密封，再通过锁环卡固在锁环槽内，使金属密封件和高压井口头紧密连接密封，实现了上下双向密封而且是不带任何附加其他辅助材质的纯粹的金属密封件密封，可以满足目前石油钻探与生产的各种工况，可以实现在宽温条件下的高压金属密封。
另外，根据本发明上述实施例提供的环形密封总成还具有如下技术特征：
在上述的环形密封总成中，优选地，所述弹性体为橡胶，所述液体为油或水。
在上述的环形密封总成中，进一步地，所述锁环外表面构造有凸起部，所述凸起部和所述锁环槽的形状相适配。
在上述的环形密封总成中，进一步地，所述凸起部为凸起的牙齿形状，所述锁环槽为向内凹的牙齿形状。
在上述的环形密封总成中，进一步地，还包括驱动压环，所述驱动压环的斜面与所述锁环的斜面相接触；
其中，
在所述驱动压环的斜面下方加工有平面接触面，在所述锁环的斜面上方加工有与所述平面接触面卡合的接触平面。
在上述的环形密封总成中，进一步地，还包括主本体，所述主本体设置于和所述锁环和所述金属密封本体之间；
其中，所述主本体和所述金属密封本体为螺纹连接，所述主本体和所述锁环通过锁环防转销连接。
在上述的环形密封总成中，进一步地，还包括驱动销，所述驱动销，所述驱动销为六只均匀分布于所述主本体一周并带有防尘密封圈，所述驱动销的上部斜面与所述锁环的下部斜面接触，下端面与所述套管挂的顶部接触，以向上推动所述驱动销，以使得所述锁环向外张开锁进所述锁环槽。
在上述的环形密封总成中，进一步地，还包括定位钢丝，所述定位钢丝设置于所述主本体和所述金属密封主本体之间。
在上述的环形密封总成中，进一步地，还包括联动环，所述联动环卡合在所述主本体和所述驱动压环之间。
本发明的附加方面和优点将下面的描述部分中给出，部分将从下面描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明一个实施例中环形密封总成的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了环形密封总成，用于在高压井口头1与套管挂10之间进行密封，高压井口头1具有锁环槽11；
环形密封总成包括：金属密封本体18和锁环4；
其中，金属密封本体18的内表面15和外表面12具有凸起的金属密封触点，用于与套管挂10的外侧表面14和高压井口头1的内表面13接触；
锁环4，锁环4与金属密封本体18连接，并和锁环槽11卡固。
需要理解的是，为了图示的简单，图1仅示出了沿高压井口头1的中轴线左侧的部分，并未示出与该左侧部分沿中轴线对称的整个圆周部分。前述金属密封触点的尺寸较小，因此在图1中并不能明显看出。当金属密封本体18被压入到高压井口头1和套管挂10之间时，利用该金属密封触点，可以提升金属密封本体18分别与高压井口头1和套管挂10之间的接合强度。
通过金属密封件将套管挂密封，再通过锁环卡固在锁环槽内，使金属密封件和高压井口头紧密连接并密封，实现了上下双向密封而且是不带任何附加其他辅助材质的纯粹的金属密封件密封，可以满足目前石油钻探与生产的各种工况，可以实现在宽温条件下的高压金属密封。
在上述技术方案中，金属密封本体18内部灌注有可压缩的弹性体或不可压缩的液体，用于挤压金属密封本体18，以使得金属密封触点产生对套管挂10和高压井口头1的反作用力。进一步地，弹性体为橡胶，液体为油或水。通过在金属密封本体18内部灌注橡胶或油或水，可促进金属密封触点和套管挂10的外侧表面14和高压井口头1的内表面13更加紧密贴合，提高密封效果。
在上述技术方案中，锁环4外表面构造有凸起部，凸起部和锁环槽11的形状相适配。其中，凸起部为凸起的牙齿形状，锁环槽11为向内凹的牙齿形状。凸起部还可以是凸起不同角度的牙齿形状，锁环槽11还可以是向内凹不同角度牙齿形状，凸起牙齿和凹陷牙齿相互卡接，用于锁定环形密封总成和高压井口头1，上述的安装方式起到了安装方便快捷锁定效果。
在另一个技术方案中，还包括驱动压环2，驱动压环2的斜面与锁环4的斜面相接触，两个斜面的角度相同，以便于更好的贴合，避免由于贴合不好，引起锁环4移动不好的问题。在驱动压环2的斜面下方加工有平面接触面19，在锁环4的斜面上方加工有与平面接触面19卡合的平面可避免在下放过程中锁环4的斜面与驱动压环的斜面作用，造成锁环4提前张开。
在另一技术方案中，还包括主本体5，主本体5设置于和锁环4和金属密封本体18之间；其中，主本体5和金属密封本体18为螺纹连接，主本体5和锁环4通过锁环防转销6定位。其中主本体5前部插入金属密封本体18后端并通过钢丝8定位锁紧，用于提高主本体5和金属密封本体18连接的稳固性，进一步提高环形密封总成的稳定性。
在另一技术方案中，还包括驱动销7，所述驱动销7六只均匀分布于主本体5的一周并带有防尘密封圈9驱动销7的上部斜面与锁环4的下部斜面接触，下端面17与套管挂10的顶部16接触，也就是密封总成到位时驱动销7的上部斜面驱动锁环4的下斜面，促使锁环4向外张开锁进锁环槽11内。
在另一技术方案中，还包括定位销6，定位销6设置于主本体5上部。通过定位销6定位锁环避免移动，定位效果好。
在另一技术方案中，还包括联动环3，联动环3通过螺纹连接在驱动压环2侧部。联动环3和驱动压环2内侧相平，避免出现凸起，影响操作。
具体使用时：送入工具推力f的作用下，驱动压环2利用与锁环4的平面接触面19向下推动主本体5和金属密封本体18，金属密封本体18与套管挂10的外侧14有一个相同角度的配合面，当在推力作用使得驱动销7的底部与套管挂10的顶部16接触时，驱动销7的上部斜面与锁环4的内侧作用驱动锁环4向外张开，促使驱动压环2与锁环4的接触平面19移动至斜面接触，通过驱动压环2的斜面推动锁环4向外挤压进井口头锁环槽11。
同时主本体5的底部与套管挂10的顶部16接触，密封总成安装到位，此时密封总成的金属密封本体18挤压进入套管挂10和高压井口头1的环形空间内，金属密封本体18的内侧15有三条突起的金属密封触点与套管挂10外侧表面14接触并实现金属密封，金属密封本体18外表面12也有三条突起的金属触点同时与高压井口头1内表面13接触实现金属密封。
在密封总成的正向液压作用金属密封本体18就类似一个d型密封环，金属密封本18的内表面15和外表面12跟套管挂10外表面14以及高压井口头1的内表面13之间的金属密封更有效。当从密封总成的底部反向试压时由于密封总成主本体5与金属密封本体18顶部的位置在锁环4的作用下保持不动，因此金属密封本体18这个d型密封环同样会向内外变形，从而实现金属密封的效果。本设计的环形密封总成既实现了上下双向密封而且是不带任何附加其他辅助材质的纯粹的金属密封。
密封总成选用了抗腐蚀的金属材料，可以满足目前石油钻探与生产的各种工况，可以实现在宽温条件下的高压金属密封。
1.本设计的关键点是利用金属密封本体18内部为中空灌注不可压缩的弹性体产生反作用力，从而实现金属密封本体18内外表面分别于套管挂10外表面实施以及高压井口头1的内表面13实现有效的金属密封；
2.利用金属密封本体18内表面15与套管挂10的外表面14有相同的角度，在送入工具向下推力的作用下容易把密封总成挤压到位并在整个斜面的作用下使金属密封本体18整体变形与高压井口头1之间均实现金属密封；
3.驱动压环2与锁环4之间的接触平面19可以保证密封总成在下放过程中不会提前坐挂，只有主本体5以及驱动销7与套管挂10的顶部16接触才能实现密封总成坐挂，而此时，在锁环4与锁环槽11的45度斜面挤压进一步使得密封总成完全到位。
4.金属密封本体18本方案为整体式，也可以用上下焊接便于简化加工；
5.金属密封本体18与主本体5的连接方式采用扭矩螺纹连接，也可以采用锁紧环的形式以达到锁紧的效果；金属密封体18灌注弹性体也可以采用灌注合适的液体达到弹性体的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。