[實用新型]等徑設計的水壓致裂法地應力測試裝置

有效

• 申請號: 201820888962.9
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN208564540U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 地泰科學儀器（武漢）有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/26
• 代理公司: 武漢維創品智專利代理事務所(特殊普通合伙) 42239
• 代理人: 余麗霞

本實用新型公開了等徑設計的水壓致裂法地應力測試裝置，包含滑動閥柱、閥座、上、下封隔器、致裂花管及中心桿，滑動閥柱穿設在閥座內并由上端伸出連于鉆桿下端，滑動閥柱內設閥柱水孔與鉆桿內孔連通，中心桿連于閥座下端，外套上、下封隔器及致裂花管，閥座、上、下封隔器及致裂花管外徑相等；閥座內設有連通閥座內腔及上封隔器內腔的L型導通孔，致裂花管一側設有連通上、下兩封隔器內腔的封隔連通孔，致裂花管另一側設有連通中心桿內孔的致裂水孔，滑動閥柱在閥座內腔內設有上、下兩個工位，實現單獨回路。本實用新型具有外形美觀，不易彎曲變形及在鉆孔中不易卡死等優點。

技術領域

本實用新型涉及水壓致裂法原地應力場測試技術領域，具體的說是涉及一種等徑設計的鉆孔用水壓致裂法原地應力測試裝置。

背景技術

水壓致裂法原地應力測試過程中，需要首先向串聯的上下封隔器加壓，使上下封隔器膨脹后在二者之間形成封閉壓裂段，然后再向封閉壓裂段加壓，使鉆孔巖體形成張拉裂縫。因此，在鉆孔中進行地應力測試的裝置均需要在其上部設置水路轉換閥，才能實現僅利用鉆桿水路分別給上述兩個壓力回路加壓的目的。

傳統水壓致裂法地應力測試裝置中，通過采用細高壓橡膠管連接上下封隔器以實現二者間的壓力連通(如專利號為201620559873.0的《水壓致裂法應力測試裝置》)，當測試裝置在鉆孔中下放或提拉過程中，細高壓橡膠管由于與鉆孔孔壁巖體的摩擦、剮蹭，非常容易導致細高壓橡膠管的磨穿、破損，導致漏水漏壓和測試失敗。

另外，現有水壓致裂法地應力測試裝置的巖體壓裂段，即上、下封隔器中間的連接單元較細，其外徑明顯小于上、下封隔器的外徑(如專利號為201310424571.3的《單回路水壓致裂原地應力測量系統》、專利號為201620559873.0的《水壓致裂法應力測試裝置》及專利號為201710621308.1的《干孔泄壓閥及水壓致裂地應力測試裝置》)。上述較細的壓裂段連接單元與鉆孔孔壁間存在較大空隙，在鉆孔巖體不完整的情況下，孔壁巖體脫落產生的碎屑、巖塊會堆積在上述空隙中，導致測試設備卡死和無法收回至地面，從而引發測試設備墜孔事故。

實用新型內容

針對目前水壓致裂法地應力測試設備存在的上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種連接于鉆桿下端的、用于水壓致裂法地應力測量的等外徑設計的水壓致裂法原地應力裝置，實現杜絕細高壓橡膠管磨穿導致的漏水漏壓和測試失敗，以及消除壓裂段連接單元處卡死導致的測試設備卡死墜孔事故的目的。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：等徑設計的水壓致裂法地應力測試裝置，包含滑動閥柱、閥座、上封隔器、致裂花管、中心桿及下封隔器，所述滑動閥柱穿設在所述閥座內并由閥座上端伸出連接于鉆桿下端，在所述滑動閥柱內開設有閥柱水孔，所述閥柱水孔與鉆桿內孔連通，所述中心桿連接于所述閥座下端，所述中心桿內孔與所述閥座內腔連通，所述上封隔器及下封隔器依次套設在所述中心桿上，在所述上封隔器與下封隔器之間還設有一根套設在中心桿上的致裂花管，所述致裂花管與所述閥座、上封隔器及下封隔器外徑相等且從上往下依次連接形成一個外徑相等的整體；

在所述閥座內還開設有L型導通孔，所述L型導通孔分別與所述閥座內腔及上封隔器內腔連通，在所述致裂花管一側還開設有封隔連通孔，所述封隔連通孔分別與所述上封隔器內腔及下封隔器內腔連通，在所述致裂花管另一側還開設有致裂水孔，在所述中心桿中部還開設有桿間水孔，所述致裂水孔及桿間水孔均與所述致裂花管內腔連通，所述滑動閥柱在所述閥座的內腔內設有上、下兩個工位；

當所述滑動閥柱位于上工位時，滑動閥柱的閥柱水孔通過L型導通孔與上封隔器的內腔連通，上封隔器內腔通過封隔連通孔與下封隔器內腔連通；

當所述滑動閥柱位于下工位時，滑動閥柱的閥柱水孔通過閥內腔與中心桿內孔連通，中心桿內孔通過桿間水孔與致裂花管內腔連通，致裂花管內腔與致裂水孔連通。