[发明专利]深孔地应力测试高压封隔器与封隔器胶套筒的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在地质勘探中地应力测试所使用的封隔装置，具体地说是一种用于勘探深孔地应力测试的深孔地应力测试高压封隔器；本发明还涉及封隔器胶套筒的制作方法。

背景技术

在地质勘探阶段，利用勘探深孔，通过水压致裂法钻孔地应力测量，可确定原岩应力状态及分布规律，为地下工程设计和深部矿山安全开采提供科学的地质依据。封隔器是实现多次、连续深孔地应力测试的主要装置。封隔器胶套筒是封隔器的关键部件。地应力测试是依靠封隔器胶套筒膨胀并贴紧孔壁来隔离压裂测试段的，封隔器胶套筒的端部是封隔器的薄弱部位。在深孔地应力测试中，要求注入封隔器的压力高，这就容易导致封隔器胶套筒端部突出，变形过大，甚至撕裂破坏。目前，常用的地应力测试封隔器胶套筒采用橡胶层直接硫化在环形管头外面的结构，在高压力测试条件下，存在诸如胶套筒管头脱落，胶套筒端部突出，承受压力小等问题。

发明内容

本发明提供一种深孔地应力测试高压封隔器，其目的在于解决在深孔地应力测试作业中容易出现的胶套筒管头脱落，胶套筒端部突出，封隔压力小的技术问题。

本发明实现上述目的采取的技术方案如下：一种深孔地应力测试高压封隔器，包括内芯管、胶套筒、上分水接头与下分水接头；其特征在于：胶套筒设有容腔，容腔安装内芯管，胶套筒与内芯管之间设有环状空隙；胶套筒上、下两端外侧壁相应套装有上外套箍、下外套箍，上外套箍、下外套箍的外侧壁与胶套筒的外侧壁平齐；胶套筒上、下两端与上分水接头、下分水接头螺纹连接，内芯管上、下两端与上分水接头、下分水接头螺纹连接；上分水接头和下分水接头均设有水路通孔，水路通孔经水路通道与环状空隙相连通。

胶套筒包括固定为一体的胶套筒内主体、胶套筒外主体、胶套筒内主体两端设有的多层结构与经纬网布；多层结构包括尼龙筋线层、碗状环形钢制管头、凹槽尼龙筋线，胶套筒内主体两端侧壁缠绕有尼龙筋线层，胶套筒内主体两端、尼龙筋线层外面设有碗状环形钢制管头，碗状环形钢制管头外侧壁设有多道环状凹槽，环状凹槽内嵌装有凹槽尼龙筋线，胶套筒内主体与碗状环形钢制管头的外面设有经纬网布，经纬网布的外面设有胶套筒外主体，胶套筒外主体的两端侧壁设有变径小管径段，两端变径小管径段外面分别套装有上外套箍与下外套箍， 碗状环形钢制管头的外端设有外螺纹 。

本发明还要提供一种封隔器胶套筒的制作方法，包括下述步骤：

a．在封隔器胶套筒模具的模芯上裹覆第一层生胶，

b．而后在第一层生胶两端逐层缠绕四层、六层、八层或其它偶数层的尼龙筋线层，两相邻尼龙筋线层的布置方向相反；即第一层尼龙筋线的缠绕方向为左旋或右旋，第二层尼龙筋线的缠绕方向为右旋或左旋，第三层尼龙筋线的缠绕方向与第一层尼龙筋线的缠绕方向相同；第四层尼龙筋线的缠绕方向与第二层尼龙筋线的缠绕方向相同；……，各尼龙筋线层8与胶套筒轴向的夹角α为45°；尼龙筋线层的长度比碗状环形钢制管头的长度长出6厘米；

c．在两端尼龙筋线层之间裹覆第二层生胶，第二层生胶外径与尼龙筋线层最外层外径一致；

d.在最外层尼龙筋线层与第二层生胶外面裹覆第三层生胶；

e. 将预先制作好的碗状环形钢制管头与胶套筒胶结部位的内外表面进行冲砂表面处理，而后在碗状环形钢制管头内外表面均先后依次涂抹开姆洛克205和开姆洛克220，在第三层生胶的两端插入碗状环形钢制管头；

f. 在碗状环形钢制管头的外侧裹覆薄橡胶层并在凹槽处缠绕尼龙筋线；

g. 在两碗状环形钢制管头之间裹覆第四层生胶，第四层生胶外径与碗状环形钢制管头外径一致；

h. 接下来在两碗状环形钢制管头与第四层生胶外面裹覆经纬网布；

i. 最后在经纬网布外面裹覆外层生胶；得成形胶套筒初模；

j. 将成形胶套筒初模放入蒸汽罐内，采用罐式蒸汽硫化工艺进行硫化生产，得胶套筒终模。

k. 将胶套筒终模两端外径车小，而后插入预先制作好的上外套箍和下外套箍。