CN111502589A - 一种水压致裂法地应力测量封隔器 - Google Patents

一种水压致裂法地应力测量封隔器 Download PDF

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Abstract

本发明属于水压致裂技术领域,公开了一种水压致裂法地应力测量封隔器,包括:依次布置的滑动注水器、上封隔器、测试管以及下封隔器;滑动注水器包括:注水底座、滑动管以及连接管;注水底座内开设有滑动通道,滑动通道上开设有相互独立的径向膨大的第一、第二和第三腔体;滑动管可滑动地嵌于滑动通道内,滑动管的第一端封闭,滑动管的管壁上开设有第一注水孔且第一注水孔的轴向两侧套接有密封圈,连接管与滑动管的第二端相连;上封隔器包括:第一、第二上封隔胶囊以及注水中心管;注水中心管依次穿过第一和第二上封隔胶囊,注水中心管的第一端与第三腔体相连,注水中心管的第二端与测试管相连;下封隔器包括:第一和第二下封隔胶囊。

Description

一种水压致裂法地应力测量封隔器
技术领域
本发明涉及水压致裂技术领域,特别涉及一种水压致裂法地应力测量封隔器。
背景技术
现有的水压致裂法地应力测量中,通过胶囊内筒注入高压水实现胶囊鼓胀与钻孔壁充分接触,在钻孔内的测试管上下隔离出一个压裂段,高压流水注入压裂段进行压裂测试,从而获得地应力量值。通常,通过调节滑动器分别进行上、下封隔器及压裂段高压注水,进行压裂测试。由于封隔器中的胶囊鼓胀与钻孔壁紧贴,当钻孔壁存在棱角岩块等不利情况时,易造成胶囊破损,从而破坏封闭空间,无法进行压裂测试工作;从而增加地应力测量压裂测试时间,耗费大量人力、降低测试效率、增加测试成本。
发明内容
本发明提供一种水压致裂法地应力测量封隔器,解决现有技术中水压致裂法地应力测量的钻孔内封隔胶囊易破损,导致测试效率低的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种水压致裂法地应力测量封隔器,包括:依次布置的滑动注水器、上封隔器、测试管以及下封隔器;
所述滑动注水器包括:注水底座、滑动管以及连接管;
所述注水底座内开设有滑动通道,所述滑动通道上开设有相互独立的径向膨大的第一腔体、第二腔体和第三腔体;
所述滑动管可滑动地嵌于所述滑动通道内,所述滑动管的第一端封闭,所述滑动管的管壁上开设有第一注水孔且所述注水孔的轴向两侧套接有密封圈,所述连接管与所述滑动管的第二端相连;
所述上封隔器包括:第一上封隔胶囊、第二上封隔胶囊以及注水中心管;
所述注水中心管依次穿过所述第一上封隔胶囊和所述第二上封隔胶囊,所述注水中心管的第一端与所述第三腔体相连,所述注水中心管的第二端与所述测试管相连;
所述下封隔器包括:第一下封隔胶囊和第二下封隔胶囊;
其中,所述测试管布置在所述第二上封隔胶囊和所述第一下封隔胶囊之间,且所述测试管的管壁上开设有第二注水孔;
所述第一腔体通过第一注水管路结构与所述第一上封隔胶囊和所述第一下封隔胶囊相连;
所述第二腔体通过第二注水管路结构与所述第二上封隔胶囊和所述第二下封隔胶囊相连。
进一步地,所述第一注水管路包括:第一主注水管和第一副注水管;
所述第一主注水管的第一端与所述第一腔体连通,所述第一主注水管的第二端与所述第一上封隔胶囊连通;
所述第一副注水管的第一端与所述第一腔体连通,所述第一副注水管的第二端与所述第一下封隔胶囊连通。
进一步地,所述第二注水管路包括:第二主注水管和第二副注水管;
所述第二主注水管的第一端与所述第二腔体连通,所述第二主注水管的第二端与所述第二上封隔胶囊连通;
所述第二副注水管的第一端与所述第二腔体连通,所述第二副注水管的第二端与所述第二下封隔胶囊连通。
进一步地,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、所述测试管、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊依次相连。
进一步地,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊为筒型弹性件。
进一步地,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊为弹性橡胶筒型件。
进一步地,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、所述测试管、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊之中,相邻的两者之间通过螺纹连接件连接。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本申请实施例中提供的水压致裂法地应力测量封隔器,通过上下封隔器上将测试管夹在中间,形成典型测量结构,并进一步将上下封隔器分别分成两个封隔胶囊,从而能够通过组合选择形成两套封隔结构,大幅提升封隔结构的稳定性,以抵御偶然破碎的风险。并通过滑动管配合第一腔体、第二腔体和第三腔体实现选择性注水,从而实现灵活的向封隔胶囊注水。
附图说明
图1为本发明实施例提供的水压致裂法地应力测量封隔器的剖视结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种水压致裂法地应力测量封隔器,解决现有技术中水压致裂法地应力测量的钻孔内封隔胶囊易破损,导致测试效率低的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1,水压致裂法地应力测量封隔器,包括:依次布置的滑动注水器1、上封隔器3、测试管4以及下封隔器5;形成典型的封隔测量结构。本实施例对于上述典型结构进行结构优化,从而达到提升封隔可靠性的效果。
其中,所述滑动注水器1包括:注水底座13、滑动管12以及连接管11;所述注水底座13内开设有滑动通道14,所述滑动通道14上开设有相互独立的径向膨大的第一腔体15、第二腔体16和第三腔体17;所述滑动管12可滑动地嵌于所述滑动通道14内,所述滑动管12的第一端封闭,所述滑动管12的管壁上开设有第一注水孔18且所述第一注水孔18的轴向两侧套接有密封圈19,所述连接管11与所述滑动管12的第二端相连;从而能够通过所述滑动管12沿滑动通道14滑动选择所述第一腔体15、所述第二腔体16以及所述第三腔体17中注水。
相应的,本实施例也对封隔器进行改进,下面将具体说明。
所述上封隔器3包括:第一上封隔胶囊31、第二上封隔胶囊32以及注水中心管33;所述注水中心管33依次穿过所述第一上封隔胶囊31和所述第二上封隔胶囊32,所述注水中心管33的第一端与所述第三腔体17相连,所述注水中心管33的第二端与所述测试管4相连;也就是说,通过所述连接管11、滑动管12以及所述注水中心管33向所述测试管4注水,进行测量操作。
相类似的,所述下封隔器5包括:第一下封隔胶囊51和第二下封隔胶囊52;其中,所述测试管4布置在所述第二上封隔胶囊32和所述第一下封隔胶囊51之间,且所述测试管4的管壁上开设有第二注水孔41;从而实现封隔测试。
所述第一腔体15通过第一注水管路结构与所述第一上封隔胶囊31和所述第一下封隔胶囊51相连;从而能够实现第一套封隔结构的注水操作。
所述第二腔体16通过第二注水管路结构与所述第二上封隔胶囊32和所述第二下封隔胶囊52相连,从而能够实现第二套封隔结构的注水操作。
本实施例通过两套封隔结构的灵活选择能够可靠的实现封隔。
进一步地,所述第一注水管路包括:第一主注水管21和第一副注水管22;所述第一主注水管21的第一端与所述第一腔体15连通,所述第一主注水管21的第二端与所述第一上封隔胶囊31连通;所述第一副注水管22的第一端与所述第一腔体15连通,所述第一副注水管22的第二端与所述第一下封隔胶囊51连通;从而实现同步注水。
相类似的,所述第二注水管路包括:第二主注水管23和第二副注水管24;
所述第二主注水管23的第一端与所述第二腔体16连通,所述第二主注水管23的第二端与所述第二上封隔胶囊32连通;所述第二副注水管24的第一端与所述第二腔体16连通,所述第二副注水管24的第二端与所述第二下封隔胶囊52连通;从而实现同步注水。
一般来说,所述第一上封隔胶囊31、所述第二上封隔胶囊32、所述测试管4、第一下封隔胶囊51以及所述第二下封隔胶囊52依次相连。
通常,所述第一上封隔胶囊31、所述第二上封隔胶囊32、第一下封隔胶囊51以及所述第二下封隔胶囊52为筒型弹性件;可选择弹性橡胶筒型件。
一般来说,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、所述测试管、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊之中,相邻的两者之间通过螺纹连接件连接。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本申请实施例中提供的水压致裂法地应力测量封隔器,通过上下封隔器上将测试管夹在中间,形成典型测量结构,并进一步将上下封隔器分别分成两个封隔胶囊,从而能够通过组合选择形成两套封隔结构,大幅提升封隔结构的稳定性,以抵御偶然破碎的风险。并通过滑动管配合第一腔体、第二腔体和第三腔体实现选择性注水,从而实现灵活的向封隔胶囊注水。
最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,包括:依次布置的滑动注水器、上封隔器、测试管以及下封隔器;
所述滑动注水器包括:注水底座、滑动管以及连接管;
所述注水底座内开设有滑动通道,所述滑动通道上开设有相互独立的径向膨大的第一腔体、第二腔体和第三腔体;
所述滑动管可滑动地嵌于所述滑动通道内,所述滑动管的第一端封闭,所述滑动管的管壁上开设有第一注水孔且所述注水孔的轴向两侧套接有密封圈,所述连接管与所述滑动管的第二端相连;
所述上封隔器包括:第一上封隔胶囊、第二上封隔胶囊以及注水中心管;
所述注水中心管依次穿过所述第一上封隔胶囊和所述第二上封隔胶囊,所述注水中心管的第一端与所述第三腔体相连,所述注水中心管的第二端与所述测试管相连;
所述下封隔器包括:第一下封隔胶囊和第二下封隔胶囊;
其中,所述测试管布置在所述第二上封隔胶囊和所述第一下封隔胶囊之间,且所述测试管的管壁上开设有第二注水孔;
所述第一腔体通过第一注水管路结构与所述第一上封隔胶囊和所述第一下封隔胶囊相连;
所述第二腔体通过第二注水管路结构与所述第二上封隔胶囊和所述第二下封隔胶囊相连。
2.如权利要求1所述的水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,所述第一注水管路包括:第一主注水管和第一副注水管;
所述第一主注水管的第一端与所述第一腔体连通,所述第一主注水管的第二端与所述第一上封隔胶囊连通;
所述第一副注水管的第一端与所述第一腔体连通,所述第一副注水管的第二端与所述第一下封隔胶囊连通。
3.如权利要求1所述的水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,所述第二注水管路包括:第二主注水管和第二副注水管;
所述第二主注水管的第一端与所述第二腔体连通,所述第二主注水管的第二端与所述第二上封隔胶囊连通;
所述第二副注水管的第一端与所述第二腔体连通,所述第二副注水管的第二端与所述第二下封隔胶囊连通。
4.如权利要求1所述的水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、所述测试管、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊依次相连。
5.如权利要求4所述的水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊为筒型弹性件。
6.如权利要求5所述的水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊为弹性橡胶筒型件。
7.如权利要求4所述的水压致裂法地应力测量封隔器,其特征在于,所述第一上封隔胶囊、所述第二上封隔胶囊、所述测试管、第一下封隔胶囊以及所述第二下封隔胶囊之中,相邻的两者之间通过螺纹连接件连接。
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