CN112127881A - 一种水压致裂法测量地应力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水压致裂法测量地应力装置,包括,管主体,所述管主体为空心筒体,设于目标岩层内;柱塞,所述柱塞为空心筒体,且其设于所述管主体内并与管主体完全贴合,所述柱塞壁内还设有注液通道;注压管,所述注压管设于所述柱塞内,且与所述柱塞完全贴合;封隔胶筒,所述封隔胶筒设于所述管主体末端,且其一端连通所述注液通道;注水件,所述注水件设于所述封隔胶筒下方,且与所述封隔胶筒之间设有通道;封隔器,所述封隔器设于所述注水件下方,且所述封隔器连接所述注压管。本装置提出了一种结构简单、使用方法简单的地应力测试装置,同时其可靠性较高,易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及地应力测量技术领域,特别是一种水压致裂法测量地应力装置。
背景技术
水压致裂法是一种操作简单、适用深度大的低成本地应力测量方法,其基本原理是选取一段基岩裸露的钻孔经过封隔后注入液体,加压直至封隔后的的孔壁出现破裂,将压力变化数据收集分析,并使用印模器观测孔壁破裂方位,再根据破裂过程的压力变化和方位等数据,计算出原地层主应力的大小和方向。
传统测量装置由两个封隔器以及设于两个封隔器之间的注水件组成,两个封隔器虽然能够较好的对注水件的上下部分进行封隔,但是其成本较高,且操作方法较为复杂,整体结构也较为复杂。
发明内容
为解决现有技术的不足,提出了一种水压致裂法测量地应力装置,其结构简单,操作方法简便,易于推广。
一种水压致裂法测量地应力装置,包括,
管主体,所述管主体为空心筒体,设于目标岩层内;
柱塞,所述柱塞为空心筒体,且其设于所述管主体内并与管主体完全贴合,所述柱塞壁内还设有注液通道;
注压管,所述注压管设于所述柱塞内,且与所述柱塞完全贴合;
封隔胶筒,所述封隔胶筒设于所述管主体末端,且其一端连通所述注液通道;
注水件,所述注水件设于所述封隔胶筒下方,且与所述封隔胶筒之间设有通道;
封隔器,所述封隔器设于所述注水件下方,且所述封隔器连接所述注压管。
本发明的一种实施方式在于,所述封隔器为压缩式封隔器或扩张式封隔器中的一种。
本发明的一种实施方式在于,所述注液通道顶部还设有自力式压力调节阀。
本发明的一种实施方式在于,所述封隔胶筒为空心胶筒,且其上下底面的硬度大于侧面的硬度。
本发明的有益效果是:
本装置提出了一种结构简单、使用方法简单的地应力测试装置,同时其可靠性较高,易于推广。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图中1管主体,2封隔器,3柱塞,4注压管,5封隔胶筒,6注水件,7目标岩层,8自力式压力调节阀,9注液通道。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中,需指出的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,不能理解为对本发明的限制。
实施例:
一种水压致裂法测量地应力装置,包括管主体1,管主体1为空心筒体,其内部设置有形状为空心筒体的柱塞3,柱塞3壁的内部还设置有注液通道9;管主体1的底部连接有封隔胶筒5,该封隔胶筒5内部设有注液膨胀腔室,膨胀注液腔室和注液通道9连接,当从上部的注液通道9注液后,封隔胶筒5会膨胀从而对目标岩层7进行封隔,为了保证封隔效果及封隔胶筒5的寿命,封隔胶筒5的上下底面的材质较硬,可以保证该封隔胶筒5的强度,封隔胶筒5的侧面的材质相对较软,可保证其有较佳的膨胀性能。同时,在封隔胶筒5的下方还设置有注水件6,该注水件6用于破碎目标岩层7、进行水压致裂操作。
在柱塞3内部还设有注压管4,注压管4一端连接至井口上部,另一端穿过柱塞3、封隔胶筒5后连接封隔器2,通过该封隔器2,可以将注水件6的下部封隔,同时能够率先对本发明的装置进行固定。
在本实施例中,封隔胶筒5封隔时的压力小于目标岩层7水压致裂的压力。
在本实施例中,为了保证对封隔胶筒5进行注液封隔前注液通道9不会因进入岩屑等固相颗粒使其堵塞,在注液通道9上部还设置有阀门,该阀门为自力式压力调节阀8,本领域技术人员还可以使用其余能够达到相同目的的手段,如设置具有一定压力的保护膜等等。
在本实施例中,所采用的封隔器2为扩张式封隔器,当通过注压管4向封隔器内打压时,封隔器2内的胶筒可膨胀,从而使得封隔器2能够将本装置固定于目标岩层7内,同时使得注水件6的下端为密封状态。
使用时,将本发明的装置下入目标岩层7,通过注压管4向封隔器2内打压,从而固定本装置并对注水件6下段进行密封;当封隔器2封隔后,向整个通道内增压,使得压力突破自力式压力调节阀8的压力上限,阀门打开,注入水通过注液通道9进入封隔胶筒5及注水件6,封隔胶筒5逐渐膨胀,最终对注水件6的上部进行密封,继续增压即可达到水压致裂的目的。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种水压致裂法测量地应力装置,其特征在于,包括,
管主体,所述管主体为空心筒体,设于目标岩层内;
柱塞,所述柱塞为空心筒体,且其设于所述管主体内并与管主体完全贴合,所述柱塞壁内还设有注液通道;
注压管,所述注压管设于所述柱塞内,且与所述柱塞完全贴合;
封隔胶筒,所述封隔胶筒设于所述管主体末端,且其一端连通所述注液通道;
注水件,所述注水件设于所述封隔胶筒下方,且与所述封隔胶筒之间设有通道;
封隔器,所述封隔器设于所述注水件下方,且所述封隔器连接所述注压管。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述封隔器为压缩式封隔器或扩张式封隔器中的一种。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注液通道顶部还设有自力式压力调节阀。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述封隔胶筒为空心胶筒,且其上下底面的硬度大于侧面的硬度。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112832730A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-25 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种通过色素粉末增强水压致裂法印模效果的装置及方法 |
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2020
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