[实用新型]极小直径岩体水压致裂测试双回路安装杆

说明书

本实用新型公开了一种极小直径岩体水压致裂测试双回路安装杆，包括高压回路、公接头、加强筋、母接头和套筒；高压回路由一根压裂段加压回路、一根封隔器加压回路和一根强度加强杆组成，其耐压值大于40MPa；公接头牢固焊接在高压回路上端，公接头上有连接用外螺纹，通过公接头可与地表高压流体控制系统连接，也可与下一根双回路安装杆的母接头及套筒连接；套筒套在母接头上，且后部内侧有连接内螺纹；母接头的接口可与跨接式封隔器或下一根双回路安装杆的公接头连接，通过套筒将其牢牢固定。本实用新型的有益效果是：采用一体化结构设计，最大直径不大于30mm，组装便捷，通过加压回路、公接头、加强筋、套筒和母接头实现了小直径钻孔内水压致裂原地应力测量。

技术领域

本发明涉及一种小直径岩体测试工具，具体地说，涉及一种极小直径岩体水压致裂测试双回路安装杆。

背景技术

关于水压致裂原地应力测量的设备目前主要分为五大类：（1）重型缆线式水压致裂原地应力测量设备，以瑞士MESY-SOLEXPERTS设备为代表；（2）轻便缆线型水压致裂原地应力测量设备，主要以日本OYO公司和澳大利亚的CSIRO组织制造的浅孔测试设备为代表；（3）综合水压致裂测试设备，以法国Cornet教授和美国Thiercelin教授制作的将水压致裂测试与其它物探录井设备结合到一起的新型水压致裂测试设备为代表；（4）BABHY测试设备，以日本东北大学Ito教授制造的为代表；（5）钻杆式水压致裂设备，以中国地震局地壳应力研究所研发制造的为代表。所有的这些设备中，最小的设备直径为CSIRO组织制造的轻便型水压致裂原地应力测量设备，设备直径为Ф36mm，其次为Ito教授制造的BABHY测试设备，测试钻孔直径为Ф48mm。

在国内广泛使用的测量系统由六个部分组成，压力流体控制系统、高压水泵、动力系统、数据记录系统、跨接式封隔器和高压流体输送系统。这种测量系统又分为两类，一种是针对100m的浅孔，可以使用钻杆和耐高压软管分别向封隔器和压裂段供水实现压裂。另外一种设备是针对100m以上的深孔测量，利用一个转换阀将压力液体分别供给压裂段和封隔器，测试系统图如图1和2所示。其中：20、30：钻架，21：高压软管，22、32：钻杆连通测试段，23、33：适配器，24、34：测试段，25、35：封隔器，26、36：压力传感器。

通过前面的分析可知，目前国内外还没有直径小于30mm的水压致裂地应力测试系统。但是小直径的水压致裂原地应力测试系统具有设备轻便，对测试加压设备要求低的特点，可以使用高输出压力且低流量的手动加压系统或者两相电的高压油泵加压。与此同时，小直径测试设备对完整岩体的要求低，对于大口径的钻孔来说，按照国际岩石力学学会测试段长度应为钻孔直径的6~7倍，那么对于国内常规的76mm或者94mm地质勘探钻孔而言，加上封隔器长度1.0m左右，那么对钻孔完整岩体的长度至少为245.6cm~256.4cm，但是对于一个直径为48mm的钻孔而言，只需要大约99.2cm长的完整岩体长度，仅为原来的不到40%，在相同的工况条件下，就可以使得测试数据量多出一倍多。与此同时，钻孔钻造费用会随着钻孔孔径的变小而降低，这就大大降低了原地应力的测试费用，小直径钻孔的测试时间也会随之缩短，进而使得测试费用大大降低。因此，小直径原地应力测试设备的研发，对于推动水压致裂原地应力测量和促进原有技术升级革新具有重要的社会意义和经济意义。

对于小直径水压致裂测试系统，由于常规水压致裂原地应力测试所使用的钻杆、高压胶管等器材直径过大，无法采用原有的技术途径来将井下测试设备安设到预定位置，同时实现分别对封隔器和压裂段提供高压液体。本发明参考既有技术路线，采用一体化双回路结构，通过安装杆的两根耐高压不锈钢管分别给压裂段和封隔器密封段提供高压液体，完成设计并制造小直径水压致裂测试装置的专用双回路安装杆。

发明内容

本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种极小直径岩体水压致裂测试双回路安装杆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：