CN202170792U - 井眼径向变形的测量装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为一种井眼径向变形的测量装置，该测量装置包括一主轴，主轴上下两端分别同心固定设有一柱塞，柱塞与测试井眼直径相同，主轴和柱塞连接后与测试井眼等高度；在主轴上部同一水平位置且围绕主轴周向均匀设置多个弹性体，弹性体由连接部和主体构成，连接部紧密贴设并固定在主轴表面，主体是由连接部向下延伸且向主轴外侧倾斜设置，主体底端构成光滑的测量端，多个测量端所形成的圆周直径大于柱塞直径；在主体上部且位于主体与连接部夹角处设有电阻应变片。该测量装置可以准确测量井壁同一点的径向膨胀和收缩变形，使用灵活方便；同一截面放置了多个弹性体，可以全方位的测量井壁受力情况下井壁的收缩和膨胀变形。

Description

井眼径向变形的测量装置
技术领域
本实用新型是关于一种用于测量井壁围岩径向收缩和膨胀的测量装置，尤其涉及一种井眼径向变形的测量装置。
背景技术
目前，岩石力学试验中的变形测量方法大致可以分为三大类：机械方法、光学方法和电学方法。机械方法包括千分表法、差动变压器测量法等；光学方法包括光弹方法、激光全息方法等；电学方法主要是电阻应变片法。其中，电阻应变片是一种能够将被测岩样的应变量转化为电阻变化量的敏感元件；工作过程中，岩样发生变形，引起电阻应变片的电阻变化，通过测量桥路可将此微小的电阻变化转化为电压或电流的变化，再经过电子放大器放大，并依据某一比例常数关系，将其变换为岩样的应变值在应变仪上显示出来。由于电测方法具有灵敏度高、测量环境适应性强、用途广泛等优点，而成为岩石变形测量的主要手段。最简单的电测方法是把电阻应变片贴在被测岩样的表面进行直接测量，但是，这种方法只能测量岩样表面一点的变形。因此，在此方法的基础上，已经发展了多种用于岩样变形测量的电测装置，其中，用于圆柱形岩样径向变形测量的装置主要有环链式、变形片一式等。这些装置可分为两类：(1)将测量装置固定在岩样表面上进行测量：这类装置能够准确测量岩样同一点的径向膨胀变形，但无法测量岩样的径向收缩变形，当在大幅度提高围压或者某些岩石(如：岩盐)的岩样因溶液渗透作用而溶解等条件下，岩样将产生径向收缩变形；(2)将测量装置固定在试验机某些不动的部件(如：压头)上进行测量：这类装置能够测量岩样的径向收缩变形，但测量接触点随岩样变形而变动，不能准确反映岩样同一点的径向变化规律。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种井眼径向变形的测量装置，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种井眼径向变形的测量装置，该装置将施加一定外力产生预先变形的弹性体放入井眼并紧贴井壁，从而测量圆形井眼径向收缩和膨胀变形，且测量点不会随井眼形状的改变而发生移动，能准确反映同一点的位移变化。
本实用新型的目的是这样实现的，一种井眼径向变形的测量装置，该测量装置用于井壁围岩的变形试验，该测量装置包括一主轴，主轴上下两端分别同心固定设有一柱塞，所述柱塞与测试井眼直径相同，所述主轴和柱塞连接后与测试井眼等高度；在所述主轴上部同一水平位置且围绕主轴周向均匀设置多个弹性体，所述弹性体由连接部和主体构成，所述连接部紧密贴设并固定在主轴表面，主体是由连接部向下延伸且向主轴外侧倾斜设置，主体底端构成光滑的测量端，所述多个测量端所形成的圆周直径大于柱塞直径；在主体上部且位于主体与连接部夹角处设有电阻应变片，所述电阻应变片与电信号采集器及计算机电连接。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述电阻应变片的外部涂设有机硅胶。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主轴由实心八棱柱构成，所述八棱柱的每个侧面上设有一弹性体。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述弹性体由螺钉固定于主轴上。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述弹性体由钛合金制成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述弹性体的测量端向主轴方向弯折一光滑拐角。
由上所述，本实用新型的井眼径向变形的测量装置，由于弹性体在井眼变形前就有一定的变形，同时柱塞保证主轴与井眼轴线一直，可以确保在测量井眼变形过程中主轴与井眼轴向始终一致，可以确保在测量井眼变形过程中不发生平移，因此，可以准确测量井壁同一点的径向膨胀和收缩变形，使用灵活方便；而且，同一截面放置了多个弹性体，可以全方位的测量井壁受力情况下井壁的收缩和膨胀变形。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1：为本实用新型井眼径向变形的测量装置的结构示意图。
图2：为本实用新型中弹性体的结构示意图。
图3：为图1中A-A的剖视示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2、图3所示，本实用新型提供一种井眼径向变形的测量装置100，该测量装置100用于井壁围岩的变形试验，该测量装置包括一主轴1，主轴1上下两端分别同心固定设有一柱塞2，所述柱塞2与测试井眼直径相同，所述主轴1和两柱塞2连接后与测试井眼等高度；在所述主轴1上部同一水平位置且围绕主轴1周向均匀设置多个弹性体3，所述弹性体3由连接部31和主体32构成，所述连接部31紧密贴设并固定在主轴1表面，主体32是由连接部31向下延伸且向主轴1外侧倾斜设置，主体32底端构成光滑的测量端321，所述多个测量端321所形成的圆周直径大于柱塞2直径；在主体32上部且位于主体32与连接部31夹角处设有电阻应变片4，所述电阻应变片4的外部涂设有有机硅胶涂层，以确保电阻应变片在实验过程中不受外界介质的影响；所述电阻应变片4与电信号采集器及计算机(图中未示出)电连接。
该测量装置100在放入测试井眼前，弹性体的主体32自由张开，无挠度，电阻应变片4无变形。试验时，先施加一定外力压缩弹性体3，方便将测量装置100放入测试井筒中，然后松开弹性体3，此时弹性体3的测试端321与井壁紧密接触，同时主轴1上下与井眼同尺寸的柱塞2保证主轴1与井眼轴线一致，从而保证试验过程中弹性体的测试端321与井壁不会发生滑移，能准确测量井壁同一点的径向变形。由于弹性体3受力变形时，电阻应变片4也随之变形，井壁受力后，如果发生的是径向收缩变形，弹性体3向内法线方向移动，弹性体挠度减小，电阻应变片4变形减小；如果发生的是径向膨胀变形，则弹性体3进一步沿外法线方向移动，弹性体挠度增加，电阻应变片4变形增加，此时电阻应变片4将电信号传递给与之相电连接的计算机，以直观的反映井径变形情况。由此，既能测量径向膨胀变形，又能测量径向收缩变形。
由上所述，本实用新型的井眼径向变形的测量装置，由于弹性体在井眼变形前就有一定的变形，同时柱塞保证主轴与井眼轴线一直，可以确保在测量井眼变形过程中主轴与井眼轴向始终一致，可以确保在测量井眼变形过程中不发生平移，因此，可以准确测量井壁同一点的径向膨胀和收缩变形，使用灵活方便；而且，同一截面放置了多个弹性体，可以全方位的测量井壁受力情况下井壁的收缩和膨胀变形。
进一步，如图1、图2、图3所示，在本实施方式中，所述主轴1由实心八棱柱构成，所述八棱柱的每个侧面上设有一弹性体3；在八棱柱同一横截面的八边形上取任一边的中点定义为0°角，在该八边形的外接圆上按0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°角上(也就是八边形的各边中点)开有圆螺纹孔，将八个回弹性好的弹性体3的连接部开设与主轴上圆螺纹孔相匹配的圆孔，用螺钉将弹性体固定于主轴上。
在本实施方式中，所述弹性体3是由钛合金制成的；所述弹性体3的测量端321向主轴1方向弯折成一光滑拐角，以方便紧贴井壁。
本实用新型的井眼径向变形的测量装置与现有的真三轴试验系统相结合；具体是将本实用新型的井眼径向变形的测量装置放入试验试件的井筒内，通过加载系统对井壁围岩施加应力，并可以测量不同应力状态下井壁围岩变形情况。其保证弹性体测量端不发生滑移的特征是：第一，柱塞直径与井眼直径一致，可保证整体测量装置与井眼紧密贴合，测量装置轴线不发生移动；第二，柱塞及主轴整体高度与井眼深度一致，可保证测量装置在安放于井眼后，整体不发生上下滑移；第三，多个弹性体自然张开后，测量端所形成的圆周的直径大于柱塞直径，也就是说大于井眼直径，将测量装置安放于井眼后，保证测量端与井壁紧密接触。
本实用新型的测量装置结构简单，操作方便，适用于多种真三轴试验中模拟井眼变形的测量，解决了不同应力加载条件下井径变形测量的难题。本实用新型的井眼径向变形的测量装置还可以用于各种井壁围岩的变形试验中。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种井眼径向变形的测量装置，该测量装置用于井壁围岩的变形试验，其特征在于：该测量装置包括一主轴，主轴上下两端分别同心固定设有一柱塞，所述柱塞与测试井眼直径相同，所述主轴和柱塞连接后与测试井眼等高度；在所述主轴上部同一水平位置且围绕主轴周向均匀设置多个弹性体，所述弹性体由连接部和主体构成，所述连接部紧密贴设并固定在主轴表面，主体是由连接部向下延伸且向主轴外侧倾斜设置，主体底端构成光滑的测量端，所述多个测量端所形成的圆周直径大于柱塞直径；在主体上部且位于主体与连接部夹角处设有电阻应变片，所述电阻应变片与电信号采集器及计算机电连接。
2.如权利要求1所述的井眼径向变形的测量装置，其特征在于：所述电阻应变片的外部涂设有机硅胶。
3.如权利要求1所述的井眼径向变形的测量装置，其特征在于：所述主轴由实心八棱柱构成，所述八棱柱的每个侧面上设有一弹性体。
4.如权利要求1所述的井眼径向变形的测量装置，其特征在于：所述弹性体由螺钉固定于主轴上。
5.如权利要求1所述的井眼径向变形的测量装置，其特征在于：所述弹性体由钛合金制成。
6.如权利要求1所述的井眼径向变形的测量装置，其特征在于：所述弹性体的测量端向主轴方向弯折一光滑拐角。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075653A (zh) * 2014-04-10 2014-10-01 中北大学 一种基于正交应变片阵列的应变量测试系统
CN104075654A (zh) * 2014-04-10 2014-10-01 中北大学 一种高速小目标侵彻明胶体的应变量测试系统
CN104265280A (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 中国矿业大学 一种固体充填投料井井壁磨损检测装置及检测方法
CN104748664A (zh) * 2015-03-13 2015-07-01 南华大学 一种岩土体内部位移量测量系统
CN104964639A (zh) * 2015-07-01 2015-10-07 中国矿业大学 一种基于微电容检测的围岩应变检测装置及方法
CN107676076A (zh) * 2017-04-10 2018-02-09 吉林大学 冰钻应变式孔径测井仪
CN107725026A (zh) * 2017-09-18 2018-02-23 山东科技大学 一种岩土地质体钻孔变形测试装置及其测试方法
CN107740687A (zh) * 2017-10-17 2018-02-27 巴音郭楞职业技术学院 井径测井仪
CN110044320A (zh) * 2019-05-17 2019-07-23 中国地震局地壳应力研究所 一种同平面可多方向多角度测量解算的钻孔应变探头

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075654A (zh) * 2014-04-10 2014-10-01 中北大学 一种高速小目标侵彻明胶体的应变量测试系统
CN104075653A (zh) * 2014-04-10 2014-10-01 中北大学 一种基于正交应变片阵列的应变量测试系统
CN104265280A (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 中国矿业大学 一种固体充填投料井井壁磨损检测装置及检测方法
CN104748664B (zh) * 2015-03-13 2017-10-24 南华大学 一种岩土体内部位移量测量系统
CN104748664A (zh) * 2015-03-13 2015-07-01 南华大学 一种岩土体内部位移量测量系统
CN104964639B (zh) * 2015-07-01 2017-11-14 中国矿业大学 一种基于微电容检测的围岩应变检测装置及方法
CN104964639A (zh) * 2015-07-01 2015-10-07 中国矿业大学 一种基于微电容检测的围岩应变检测装置及方法
CN107676076A (zh) * 2017-04-10 2018-02-09 吉林大学 冰钻应变式孔径测井仪
CN107725026A (zh) * 2017-09-18 2018-02-23 山东科技大学 一种岩土地质体钻孔变形测试装置及其测试方法
WO2019052553A1 (zh) * 2017-09-18 2019-03-21 山东科技大学 一种岩土地质体钻孔变形测试装置及其测试方法
CN107740687A (zh) * 2017-10-17 2018-02-27 巴音郭楞职业技术学院 井径测井仪
CN107740687B (zh) * 2017-10-17 2020-10-23 巴音郭楞职业技术学院 井径测井仪
CN110044320A (zh) * 2019-05-17 2019-07-23 中国地震局地壳应力研究所 一种同平面可多方向多角度测量解算的钻孔应变探头

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