CN210221365U - 一种差应变地应力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及岩石测试装置技术领域，尤其涉及一种差应变地应力测量装置，包括支架，支架上安装一压力腔，压力腔的一侧设有管阀件和围压跟踪泵，围压跟踪泵的上方依次设有安全报警器和温度压力采集监测装置；压力腔包括筒体、设于筒体内的岩心蓝，岩心蓝的外侧设有一应变片，筒体的顶部设有一堵头，堵头通过压帽与筒体连接，堵头的顶部与压帽之间设有挡圈，堵头的底部与筒体之间设有密封圈；本实用新型利用围压跟踪泵及压力采集系统控制压力腔围压，通过应力应变仪采集岩体在特定温度压力状态下的应力应变数据，数据采集系统可以对围压跟踪泵进行远传控制，同时计算机设计有超压、超温报警、保护功能，大大提高操作者实验效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩石测试装置技术领域，尤其涉及一种差应变地应力测量装置。
背景技术
目前，岩体在复杂应力条件下的力学性质研究主要应用于优化设计注采井网，提高采收率；确定合适的油层套管，避免油水井生产过程中发生套管变形，以致造成生产井报废；优化钻井设计方案，降低钻井工程事故；优化设计压裂施工方案，防止油井暴性水淹，改善压裂效果；确定最佳注水压力，提高注水效率，降低含水上升率。岩心渗流特性是计算油田储量的基本参数，也是确定油层有效厚度的基础数据之一。而差应变地应力测量装置主要用于测试岩体在复杂应力条件下的力学性质以及渗流特性，测试精度高性能稳定，可以进行数据采集，采用轴向应变、横向应变等控制方式。
其中，差应变分析通常也称作差应变曲线分析，是一种常用的室内岩心地应力测量方法，其理论基础可靠，并且不受深度和场地的限制，尤其适合油田和矿山等不便直接进行地应力测量的场所，自1980年由Strickland等人提出以来，在德国KTB科学钻探、汶川地震断裂带科学钻探等国内外众多地应力测量工作中取得了较好的效果。
但现有技术中的差应变地应力测量装置设计不够合理，使其操作不便，且安全性、防腐性、密封性较差，同时不能实现智能化操作，使用非常不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种差应变地应力测量装置，其结构简单，且具备较高的安全性、防腐性和密封性，同时能够实现智能化操作，使用方便。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种差应变地应力测量装置，包括支架，所述支架上安装一压力腔，所述压力腔的一侧设有管阀件和围压跟踪泵，所述围压跟踪泵的上方依次设有安全报警器和温度压力采集监测装置；所述压力腔包括筒体、设于筒体内的岩心蓝，所述岩心蓝的外侧设有一应变片，所述筒体的顶部设有一堵头，所述堵头通过压帽与筒体连接，所述堵头的顶部与压帽之间设有挡圈，所述堵头的底部与筒体之间设有密封圈。
优选地，所述温度压力采集监测装置包括压力监控模块、温度测量模块和数据采集模块；所述压力监控模块包括压力传感器和第一二次仪表；所述温度测量模块包括温度传感器和第二二次仪表；所述数据采集模块包括数据采集卡、计算机和辅助设备；所述压力监控模块和温度测量模块均与数据采集模块连接。
优选地，所述管阀件包括与压力腔连接入口阀、出口阀和放空阀。
优选地，所述压力腔采用高强度不锈钢材质加工而成。
优选地，所述支架为铝型材支架，所述支架的底部安装有脚轮。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的一种差应变地应力测量装置，包括支架，支架上安装一压力腔，压力腔的一侧设有管阀件和围压跟踪泵，围压跟踪泵的上方依次设有安全报警器和温度压力采集监测装置；压力腔包括筒体、设于筒体内的岩心蓝，岩心蓝的外侧设有一应变片，筒体的顶部设有一堵头，堵头通过压帽与筒体连接，堵头的顶部与压帽之间设有挡圈，堵头的底部与筒体之间设有密封圈；本实用新型利用围压跟踪泵及压力采集系统控制压力腔围压，通过应力应变仪采集岩体在特定温度压力状态下的应力应变数据，数据采集系统可以对围压跟踪泵进行远传控制，同时计算机设计有超压、超温报警、保护功能，大大提高操作者实验效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型中压力腔的结构示意图。
图3为本实用新型中温度压力采集监测装置的方框示意图。
图中：1支架、2压力腔、3管阀件、4围压跟踪泵、5安全报警器、6温度压力采集监测装置、7筒体、8岩心蓝、9堵头、10压帽、11挡圈、12密封圈、13压力监控模块、14温度测量模块、15数据采集模块、16压力传感器、17第一二次仪表、18温度传感器、19第二二次仪表、20采集卡、21计算机、22辅助设备、23脚轮、24应变片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-图3，一种差应变地应力测量装置，包括支架1，支架1上安装一压力腔2，压力腔2的一侧设有管阀件3和围压跟踪泵4，围压跟踪泵4的上方依次设有安全报警器5和温度压力采集监测装置6；压力腔2包括筒体7、设于筒体7内的岩心蓝8，岩心蓝8的外侧设有一应变片24，筒体7的顶部设有一堵头9，堵头9通过压帽10与筒体7连接，堵头9的顶部与压帽10之间设有挡圈11，堵头9的底部与筒体7之间设有密封圈12。
其中，压力腔2采用高强度不锈钢材质加工而成。
本实施例中，压力腔2优选采用2205高强度不锈钢材质加工而成，其模型耐压40MPa，且采用不锈钢吊篮装卸样品，操作方便；同时，采用压帽10、以及挡圈11和密封圈12使得堵头9与筒体7密封连接，有效提高了该压力腔2的安全性、防腐性和密封性；使用时，在岩心篮8内放置岩样，采用在岩心蓝8的外侧贴一应变片24，加载环压的情况下测岩样的形变；同时，压力腔2四周布有引线口，可以将应变片与应变仪利用高压接线端子连接；另外，采用围压跟踪泵4，主要作用是对压力腔进行密封和对岩心蓝中的岩样进行压力控制，最高压力40MPa，精度0.01MPa，可手动或程序分别设定压力。
参照图3，具体的，温度压力采集监测装置6包括压力监控模块13、温度测量模块14和数据采集模块15；压力监控模块13包括压力传感器16和第一二次仪表17；温度测量模块14包括温度传感器18和第二二次仪表19；数据采集模块15包括数据采集卡20、计算机21和辅助设备22；压力监控模块13和温度测量模块14均与数据采集模块15连接。
本实施例中，通过压力监控模块13可准确控制压力腔内部压力，其中，压力传感器量程40MPa，精度0.25％F·S，压力值由二次仪表直接显示，并可通过485通讯接口与计算机通讯；温度测量模块14的温度传感器精度0.1℃，温度值由二次仪表直接显示，并可通过485通讯接口与计算机通讯；数据采集模块15中要求采集的数据包括：模拟压力、模拟时间、模拟温度、样品编号等，均可以通过数据采集卡与计算机实时采集完成；数据采集模块同时可以对围压跟踪泵进行远传控制。安全报警器5具有超压报警、保护功能等。
具体的，管阀件3包括与压力腔连接入口阀、出口阀和放空阀。
另外，本实施例中的辅助设备主要包括电气部分、机箱及控制面板等，整套设备电气化集成与控制机箱中，并可通过控制面板设定实验压力等数据。
具体的，支架1为铝型材支架，支架1的底部安装有脚轮23。
本实施例中，采用铝型材支架使得该测量装置的结构强度高，使用寿命长，采用脚轮23可方便测量装置移动，操作更方便。
综上所述，该差应变地应力测量装置，利用围压跟踪泵及压力采集系统控制压力腔围压，通过应力应变仪采集岩体在特定温度压力状态下的应力应变数据，数据采集系统可以对围压跟踪泵进行远传控制，同时计算机设计有超压、超温报警、保护功能，大大提高操作者实验效率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种差应变地应力测量装置，包括支架(1)，其特征在于，所述支架(1)上安装一压力腔(2)，所述压力腔(2)的一侧设有管阀件(3)和围压跟踪泵(4)，所述围压跟踪泵(4)的上方依次设有安全报警器(5)和温度压力采集监测装置(6)；所述压力腔(2)包括筒体(7)、设于筒体(7)内的岩心蓝(8),所述岩心蓝(8)的外侧设有一应变片(24)，所述筒体(7)的顶部设有一堵头(9)，所述堵头(9)通过压帽(10)与筒体(7)连接，所述堵头(9)的顶部与压帽(10)之间设有挡圈(11)，所述堵头(9)的底部与筒体(7)之间设有密封圈(12)。
2.根据权利要求1所述的一种差应变地应力测量装置，其特征在于，所述温度压力采集监测装置(6)包括压力监控模块(13)、温度测量模块(14)和数据采集模块(15)；所述压力监控模块(13)包括压力传感器(16)和第一二次仪表(17)；所述温度测量模块(14)包括温度传感器(18)和第二二次仪表(19)；所述数据采集模块(15)包括数据采集卡(20)、计算机(21)和辅助设备(22)；所述压力监控模块(13)和温度测量模块(14)均与数据采集模块(15)连接。
3.根据权利要求1所述的一种差应变地应力测量装置，其特征在于，所述管阀件(3)包括与压力腔连接入口阀、出口阀和放空阀。
4.根据权利要求1所述的一种差应变地应力测量装置，其特征在于，所述压力腔(2)采用高强度不锈钢材质加工而成。
5.根据权利要求1所述的一种差应变地应力测量装置，其特征在于，所述支架(1)为铝型材支架，所述支架(1)的底部安装有脚轮(23)。
Priority Applications (1)
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| CN201921406865.2U CN210221365U (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种差应变地应力测量装置 |
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| CN110375917A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-10-25 | 江苏拓创科研仪器有限公司 | 一种差应变地应力测量装置 |
| CN112459765A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-09 | 北京三一智造科技有限公司 | 旋挖钻具载荷数据的采集系统及方法 |
| CN115655133A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-01-31 | 中国石油大学(北京) | 光纤应变感测管柱及地应力测量方法 |
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