CN104453865A - 单回路水压致裂原地应力测量系统 - Google Patents
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Abstract
单回路水压致裂原地应力测量系统是涉及测量系统，尤其是涉及一种单回路水压致裂原地应力测量系统的改进。本发明提供一种使用简便，使用范围广的单回路水压致裂原地应力测量系统。本发明包括高压泵，其结构要点是：高压泵的侧方设置有压力传感器，与压力传感器相对应的在高压泵的侧方设置有压力记录仪；高压泵的侧方设置有钻孔，所述的钻孔设置在井架下，钻孔内设置有钻杆，高压泵与钻杆相连，钻杆下端与封隔器相连，钻杆与封隔器之间设置有转换开关，封隔器的中部设置有压裂段。
Description
技术领域
本发明是涉及测量系统，尤其是涉及一种单回路水压致裂原地应力测量系统的改进。
背景技术
水压致裂技术起源于美国肯萨斯果顿天然气田，它是石油和天然气的重要的增产措施。1957年哈伯特和威利斯发表了水压致裂产生的张破裂与周围应力关系的理论研究成果，经过几十年理论和实验研究，成为目前测量地壳深部应力有效而实用的方法。
早期的现场测量采用双回路测试系统进行，所谓双回路，是指一个回路与封闭器相通，用于封闭器的加压座封，另一回路与实验段相通，用于试验段的压裂。该系统的优点是能在底面监测封隔器内压力在测量过程中的变化。缺点是在深钻孔中需要大量的高压胶管座封隔器的回路，当钻孔掉块，局部塌孔时容易卡在孔内，且处理起来相当困难；在小口径钻孔中因孔径限制，双回路无法使用。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种使用简便，使用范围广的单回路水压致裂原地应力测量系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括高压泵，其结构要点是：高压泵的侧方设置有压力传感器，与压力传感器相对应的在高压泵的侧方设置有压力记录仪；高压泵的侧方设置有钻孔，所述的钻孔设置在井架下，钻孔内设置有钻杆，高压泵与钻杆相连，钻杆下端与封隔器相连，钻杆与封隔器之间设置有转换开关，封隔器的中部设置有压裂段。
作为一种优选方案，所述的钻杆，采用不锈钢钻杆；不锈钢钻杆坚固耐用且不容易被水腐蚀生锈。
本发明有益效果。
1、使用简便，使用范围广。
本发明包括高压泵，其结构要点是：高压泵的侧方设置有压力传感器，与压力传感器相对应的在高压泵的侧方设置有压力记录仪；高压泵的侧方设置有钻孔，所述的钻孔设置在井架下，钻孔内设置有钻杆，高压泵与钻杆相连，钻杆下端与封隔器相连，钻杆与封隔器之间设置有转换开关，封隔器的中部设置有压裂段。其优点是：
（1）能够在小口径、深钻孔内进行地应力测试。
（2）减轻了整体测试系统的重量，节约经费投入和运输、搬运的费用。
（3）简化了测试程序，取消胶管大大减轻了现场工作人员的劳动强度。
（4）操作简单、快捷，能够连续测试，缩短了现场测试时间，提高了工作效率。
附图说明
为本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明结构示意图。
图中1为封隔器、2为压裂段、3为转换开关、4为钻杆、5为压力记录仪、6为压力传感器、7为高压泵、8为井架。
具体实施方式
如图所示，本发明包括高压泵7，高压泵7的侧方设置有压力传感器9，与压力传感器9相对应的在高压泵7的侧方设置有压力记录仪5；高压泵7的侧方设置有钻孔，所述的钻孔设置在井架8下，钻孔内设置有钻杆4，高压泵7与钻杆4相连，钻杆4下端与封隔器1相连，钻杆4与封隔器1之间设置有转换开关3，封隔器1的中部设置有压裂段2。
所述的钻杆4，采用不锈钢钻杆；不锈钢钻杆坚固耐用且不容易被水腐蚀生锈。
单回路水压致裂测试系统必须满足水压致裂地应力测量过程中座封、压裂和解封三个关键环节。其技术关键是井下转换开关。
（1）首先，以钻杆为导管将封隔器放置孔内待测深度段内，此时上部钻杆内连通开关，靠井下测试设备的自重，开关直接与上、下膨胀封隔器通道接通。从地表利用高压泵往钻杆内注水，加压使两只封隔器同时膨胀。
（2）然后，操作钻杆使其下移，开关自动关闭通往封隔器进水道，并保持封隔器内的压力，同时接通试验段，在地表用高压泵继续增大压力直至岩石压裂。
（3）压裂结束后，再次打开转换开关，即可放掉封隔器内施加的高压水。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。
Claims (2)
1.单回路水压致裂原地应力测量系统包括高压泵（7），其特征在于高压泵（7）的侧方设置有压力传感器（9），与压力传感器（9）相对应的在高压泵（7）的侧方设置有压力记录仪（5）；高压泵（7）的侧方设置有钻孔，所述的钻孔设置在井架（8）下，钻孔内设置有钻杆（4），高压泵（7）与钻杆（4）相连，钻杆（4）下端与封隔器（1）相连，钻杆（4）与封隔器（1）之间设置有转换开关（3），封隔器（1）的中部设置有压裂段（2）。
2.根据权利要求1所述的单回路水压致裂原地应力测量系统，其特征在于钻杆（4），采用不锈钢钻杆。
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