[發(fā)明專利]一種基于繩索取心鉆具壓水試驗(yàn)膨脹止水雙栓塞裝置

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• 申請日: 2023-01-31
• 公開（公告）號: CN116464414A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉緒勇;鄧光宏;葉曉平;俞建金
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東英格爾地質(zhì)裝備科技股份有限公司
• 主分類號: E21B33/124
• 分類號: E21B33/124;E21B47/00
• 代理公司: 東莞高瑞專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44444
• 代理人: 楊英華

本發(fā)明公開了一種基于繩索取心鉆具壓水試驗(yàn)膨脹止水雙栓塞裝置，包括定位套件、連接部、空心桿和膨脹止水栓塞，連接部連接定位套件和空心桿，膨脹止水栓塞間隔活動套設(shè)在空心桿上、其間通過連接套管相連接形成壓水測試段，在與膨脹止水栓塞對應(yīng)的空心桿側(cè)壁設(shè)有注水孔，空心桿可相對雙膨脹止水栓塞軸向運(yùn)動，其中一膨脹止水栓塞設(shè)有封閉錯位的注水孔的封水套管。本發(fā)明通過兩個膨脹止水栓塞間隔設(shè)置，其間與鉆孔的孔壁形成壓水測試段，保障對測試段上下兩端的密封，可使試驗(yàn)工作和鉆探工作部分或全部分離，有效提高工作效率；可以根據(jù)孔內(nèi)實(shí)際情況合理地確定栓塞放置的位置和測試段長度，試驗(yàn)成果與地質(zhì)條件之間的相關(guān)性較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于繩索取心鉆具壓水試驗(yàn)膨脹止水雙栓塞裝置。

背景技術(shù)

常用的試段隔離方法有單栓塞和雙栓塞隔離，單栓塞隔離主要用于隨著鉆孔的加深逐段鉆進(jìn)，逐段壓水試驗(yàn)的試段。在有些場合，比如：巖體完整、孔壁穩(wěn)定的孔段，需要根據(jù)鉆孔的實(shí)際情況針對鉆孔的某一段繼續(xù)壓水試驗(yàn)時，通常會采用雙栓塞進(jìn)行壓水試驗(yàn)。

中國實(shí)用新型專利(CN21619780U)公開了一種滑桿提拉機(jī)械式膨脹塞，它包含鉆桿絲扣、空心滑桿、膨脹膠管和封堵塞；鉆桿絲扣貫通連接固定在空心滑桿的上端，空心滑桿的下端密封連接有封堵塞；膨脹膠管套設(shè)在空心滑桿上；空心滑桿的管壁上開設(shè)有注水眼；密封套的數(shù)量為兩個，均套設(shè)在空心滑桿上，且分別固定在膨脹膠管的上下兩端；壓縮彈簧套設(shè)在空心滑桿上，且位于鉆桿絲扣與上端的密封套之間。無需另備管子與專用水泵或者壓縮空壓機(jī)連接，減少生產(chǎn)成本，并且簡化工藝流程，施工更快捷，更方便。該膨脹塞在使用中，在鉆桿驅(qū)動鉆桿絲扣及空心滑桿向下運(yùn)動中，下壓鉆桿使壓縮彈簧下壓收縮并將空心滑桿相對于膨脹膠管向下滑動。由于壓縮彈簧被壓縮時，具有彈性力，該壓縮彈簧對膨脹膠管具有向下的作用力，使得膨脹膠管具有向下運(yùn)動的趨勢，致使膨脹膠管在鉆孔中存在下滑而影響實(shí)際壓水試驗(yàn)的測量，這對膨脹膠管在膨脹時與鉆孔間的摩擦力需要克服壓縮彈簧對其的下壓力。

中國實(shí)用新型專利(CN202039837U)公開了一種繩索取芯鉆進(jìn)不起鉆鉆孔壓水試驗(yàn)裝置，具有鉆孔測試段，其頂部通過孔口夾持器固定中空鉆桿，該鉆桿上端同軸連接中空的立軸，該立軸軸套與之配合且連接有鉆機(jī)的立軸卡盤，鉆桿下端連有鉆頭，所述鉆頭處采用變徑接頭懸吊封隔裝置，該封隔裝置的內(nèi)部依次通過鉆桿、立軸和高壓膠管與位于鉆孔外的水泵相連。本實(shí)用新型主要適用于孔徑75mm繩索取芯鉆孔的巖體透水率檢查試驗(yàn)。該壓水試驗(yàn)裝置在密封裝置上加工防止耐壓膠管滑落的限位裝置，該限位裝置包括沿下接頭徑向開設(shè)的限位通孔，該孔內(nèi)由中心向外圍依次放置鋼球(直徑5mm)、彈簧(長8mm)和與該通孔螺紋連接的螺釘，并在導(dǎo)向桿外壁對應(yīng)于鋼球的位置制有與之相配合的凹槽，本例中該凹槽距離導(dǎo)向桿下端口6cm；實(shí)際使用中可通過螺釘調(diào)整限位裝置的壓力，也可通過螺釘?shù)牟鹧b更換鋼球或彈簧。在密封裝置上開設(shè)限位通孔、加以配合螺釘或彈簧及鋼球，增加了加工難度，提高了裝置的制作成本。

如上述的現(xiàn)有技術(shù)的壓水試驗(yàn)裝置，均是單栓塞壓水試驗(yàn)，是隨著鉆孔的加深逐段鉆進(jìn)，逐段壓水試驗(yàn)的方式，不能應(yīng)對需要雙栓塞壓水試驗(yàn)工況的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在提供一種基于繩索取心鉆具壓水試驗(yàn)膨脹止水雙栓塞裝置，通過兩個膨脹止水栓塞間隔設(shè)置，其間與鉆孔的孔壁形成壓水測試段，保障對測試段上下兩端的密封，可以使試驗(yàn)工作和鉆探工作部分或全部分離，因而提高工效，同時可以根據(jù)孔內(nèi)實(shí)際合理地確定栓塞放置的位置和試段長度，試驗(yàn)成果與地質(zhì)條件之間的相關(guān)性較好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種基于繩索取心鉆具壓水試驗(yàn)膨脹止水雙栓塞裝置，包括定位套件、連接部、空心桿和膨脹止水栓塞，連接部連接定位套件和空心桿，膨脹止水栓塞間隔活動套設(shè)在空心桿上、其間通過連接套管相連接形成壓水測試段，在與膨脹止水栓塞對應(yīng)的空心桿側(cè)壁設(shè)有注水孔，空心桿可相對雙膨脹止水栓塞軸向運(yùn)動，其中一膨脹止水栓塞設(shè)有封閉錯位的注水孔的封水套管。