[發明專利]一種用于鉆孔應變測量的井下雙套筒探頭

在審

• 申請號: 201810336230.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108332706A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 吳立恒;李宏;陳征;董云開;李濤;熊玉珍;喻建軍
• 申請（專利權）人: 中國地震局地殼應力研究所
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 上海遠同律師事務所 31307
• 代理人: 丁利華

1.一種用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，包括：

由外筒(9)和內筒(81)形成的雙套筒結構；

填充層(10)，設置在所述外筒(9)和所述內筒(81)之間的空間中；

填充物(11)，設置在所述填充層(10)中，所述填充物(11)在鉆孔應變儀下井過程中能阻隔水壓對傳感器的作用，在下井安裝完成后又能很好地將地殼應變傳遞給傳感器；

空氣(12)，留存在填充層(10)的部分空間中，為填充物(11)的液態流動提供空間；以及

雙套筒密封件(13)，在填充物(11)放入填充層(10)后，使內筒(81)和外筒(9)之間密封相連。

2.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述外筒(9)設在井下雙套筒探頭的最外層，為薄壁圓筒，下端為封閉的圓球狀或近似圓球狀。

3.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的鉆孔應變儀的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述外筒(9)在下井過程中隨水壓作用而形變，以保持外筒體的密封性能。

4.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述內筒(81)為薄壁圓筒，與所述外筒(9)形成雙薄壁圓柱筒結構。

5.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述內筒(81)實現傳感器、測量電路、電纜的安裝及密封，以保證傳感器和測量電路的正常工作。

6.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述內筒(81)和扶正器以及下井裝備機械連接。

7.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述填充物(11)在鉆孔應變儀下井過程中為液態物質特性，能阻隔水壓向內筒(82)的傳遞；在鉆孔應變儀下井安裝完成后，填充物(11)為具有和巖石等效的楊氏模量的固體，能很好地將地殼應變傳遞給設置在內筒壁上的傳感器。

8.根據權利要求7所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述填充物(11)為緩凝水泥。

9.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，在鉆孔應變儀井下雙套筒探頭到達安裝深度后，通過在鉆孔中灌注水泥，使外筒(9)和鉆孔巖石耦合，鉆孔中耦合水泥完全凝固后，所述填充物(11)開始固化，使外筒(9)和內筒(81)實現耦合，固化后的填充物(11)具有和巖石等效的楊氏模量，實現鉆孔巖石、外筒和內筒三者的耦合，鉆孔地殼變形可以有效地傳遞到內筒，使內筒(82)隨之變形，通過傳感器測量內筒變形，實現地殼應變觀測。

10.根據權利要求1所述的用于鉆孔地應變測量的井下雙套筒探頭，其特征在于，所述空氣(12)在填充層(10)中具有適當的體積，以保證下井過程中外筒(8)變形量的需要，以及保證安裝后填充物(11)的耦合性能。