[实用新型]一种钻孔通径描述的测量装置

说明书

一种钻孔通径描述的测量装置，包括前支撑导向轮组、测量仪、后支撑导向轮组、推进杆组、支架、数据采集系统和计算机，所述支架顶部设置有推进杆组，所述推进杆组前端与后支撑导向轮组后端相连，所述后支撑导向轮组前端与测量仪后端相连，所述测量仪前端设置有前支撑导向轮组，所述测量仪通过数据线与数据采集系统输入端相连，数据采集系统输出端与计算机输入端相连，本实用新型的测量装置的结构简单，易于操作，便于安装和拆卸；本实用新型不仅能够准确描述出钻孔直径的实际情况，而且能够测量出不同深度条件下的钻孔的通径，为下一步工程的开展提供精确的数据参考。

技术领域

本实用新型属于岩石工程和天然气、石油、矿产开采工程领域，特别涉及一种钻孔通径描述的测量装置。

背景技术

随着常规能源的日益枯竭，非常规能源(煤层气、页岩气)和深部油气资源的开发显得尤为重要和迫切，页岩气和深部油气藏由于埋藏较深，其储层通常呈现出致密、低渗的特点，依靠储层自身的气体压力无法达到商业化的产量，必须依靠增产措施提高抽采效率，随着浅部矿产资源的开采，越来越多的矿山也已进入千米以下的深部开采。深埋矿山地应力较高，导致矿山开采过程存在严峻的稳定性问题。另外，爆破是固体矿产资源开采中常采用的方式，但由于爆破开采对环境的污染及对施工人员的健康损害，越来越多的矿山开始探索绿色开采的采矿方法，流体致裂技术是解决上述三个问题的关键技术，该技术利用高压封隔器在钻孔内封堵需致裂的岩体部分，利用流体的连续注入使封隔段内流体压力持续增加，最终在岩体内产生人工裂隙，达到破碎岩石、降低压力以及产生人工裂缝的目的，在该技术中封隔器对高压流体的密封是压裂成功的关键，封隔器的胶筒一般采用具有一定硬度的中空橡胶，在流体增压的过程中，橡胶不断膨胀，封堵钻孔，封隔器的橡胶具有一定的变形极限，因此封隔器对于钻孔孔径的尺寸有着严格的要求。在对钻孔压裂前必须首先确定钻孔的直径，进而选取合适口径的封隔器。如果测量出的钻孔孔径的尺寸偏大，封隔器行程无法满足密封要求，会导致封隔器封隔的钻孔部分密闭性差，流体泄漏，不利于裂缝网络的发生。如确定的钻孔直径过小，分割器无法充分膨胀，都会导致封隔器无法密封钻孔，引起流体压力无法升高，无法压裂岩石。

现场对于钻孔直径的确定常通过钻孔的钻具尺寸确定，但钻具在钻进过程中由于机械振动和人为操作发生偏斜，导致钻孔直径为沿孔径变化的值，而并非一个确定值。另外，在深部条件下进行矿产及能源开采时，深部岩体内的钻孔承受着动态变化和调整的围岩应力，其孔径也随之发生动态的改变，而且由于深部岩体是由不同岩层构成的，其物理性质和力学性质差别较大，导致不同的岩层变形不同，钻孔的孔径也随之表现为沿钻孔直径的变化值。因此，合理的封隔器选型应在压裂前依据每段需压裂钻孔位置对应的深度和直径确定。如上所述，钻具钻进过程中，很难保证钻孔方向是直的，这样加大了测量钻孔深度的难度，若使用激光测距仪可能会产生较大的误差，通过统计钻杆的数量来确定钻孔深度，会耗费大量的人力和物力，延长了工期的完成时间。综上所述，如何准确测量钻孔深度及对应的直径成为制约压裂工艺的关键问题之一。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钻孔通径描述的测量装置，包括前支撑导向轮组、测量仪、后支撑导向轮组、推进杆组、支架、数据采集系统和计算机，所述支架顶部设置有推进杆组，所述推进杆组前端与后支撑导向轮组后端相连，所述后支撑导向轮组前端与测量仪后端相连，所述测量仪前端设置有前支撑导向轮组，所述测量仪通过数据线与数据采集系统输入端相连，数据采集系统输出端与计算机输入端相连。

所述支架包括前支撑杆、后支撑杆、工作台面、固定套、滚轮测距仪、可调节底座和水准泡，所述工作台面底端四角处设置有可调节底座和滚轮，所述工作台面前端顶部设置有导杆槽，导杆槽内设置有前支撑杆，前支撑杆后端工作台面顶部设置有后支撑杆，后支撑杆与前支撑杆之间工作台面顶部设置有水准泡，所述后支撑杆和前支撑杆中上部侧壁设置有固定套，所述前支撑杆固定套底部设置有滚轮测距仪。

所述推进杆组由固定长度的推进杆组成，且每根推进杆的后端均设置有定滑轮，所述推进杆组通过固定套设置在支架顶部。