[发明专利]井下岩体裂隙钻孔超声波探测装置和系统

摘要

本发明涉及井下岩体裂隙钻孔超声波探测装置和系统。该装置包括：两个探测部，包括壳体、设置在壳体外侧的两个气囊和位于两个气囊之间的超声换能器，壳体的位于两个气囊之间的周向侧壁上设置有漏水孔，壳体与气囊对应的周向侧壁上设置有气孔，气囊与气孔连通；连接部，两个探测部通过连接部连接；输气管路，一端分别与两个探测部的气孔连接，另一端形成外部输气接口；输水管路，一端分别与两个探测部的漏水孔连接，另一端形成外部输水接口。本发明集成气压、耦合液漏失量、超声波探测功能于一体，可以同时利用超声波和漏失量共同解释岩体裂隙的发育情况，提高了裂隙发育探测精度。

主权项

1.一种井下岩体裂隙钻孔超声波探测装置，其特征在于，包括：两个探测部(1)，包括壳体(2)、设置在所述壳体(2)外侧的两个气囊(3)和位于所述两个气囊(3)之间的超声换能器(4)，所述壳体(2)的位于所述两个气囊(3)之间的周向侧壁上设置有漏水孔(5)，所述壳体(2)与所述气囊(3)对应的周向侧壁上设置有气孔(6)，所述气囊(3)与所述气孔(6)连通；连接部(7)，所述两个探测部(1)通过所述连接部(7)连接，连接部(7)包括两个螺母连接器(12)，以便调节两个探测部(1)之间的距离；输气管路(8)，一端分别与所述两个探测部(1)的气孔(6)连接，另一端形成外部输气接口；输水管路(9)，一端分别与所述两个探测部(1)的漏水孔(5)连接，另一端形成外部输水接口；输气管路(8)和输水管路(9)穿过连接部(7)，气囊(3)由高性能橡胶皮套组成，最大耐压2MP，超声换能器(4)根据探测要求为单晶或双晶探头；使用时，将一个探测部(1)与钻杆(20)，通过外部输气接口使每个探测部(1)上的两个气囊(3)充气，从而使这两个气囊(3)紧贴井壁，以便将这两个气囊(3)之间的部分形成一个密封的孔段；然后利用外部输水接口通过漏水孔(5)向这个密封的孔段内注水，利用由外部输水接口注入的水作为介质，作为超声波耦合液，利用安装在这两个气囊(3)之间的超声换能器(4)对裂隙进行检测；同时，利用该密封孔段内的水的漏失量进行裂隙检测；所述装置还包括外设仓(10)、压力传感器(11)、注水测量装置、气压封堵装置和超声波探测装置，外设仓(10)安装在其中一个探测部(1)的端部，外设仓(10)内设置有钻孔成像探头和钻孔岩体弹模装置；压力传感器(11)安装在所述气囊(3)的外侧，以检测所述气囊与孔壁之间的贴合状态；所述注水测量装置的出水口与外部输水接口连接，气压封堵装置的出气口与外部输气接口连接，注水测量装置包括依次连接的进水阀(13)、调压阀(14)、流量及水压显示模块、和放水阀(15)，气压封堵装置包括依次连接的调压阀(16)、进气阀(17)和放气阀(18)，调压阀(16 )和放气阀(18)处分别安装有一块压力表(19)；超声波探测装置，其包括智能超声波测井仪和数据采集显示模块，同时用于气压、耦合液漏失量、超声波的探测。