[实用新型]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和一根封隔器加压回路组成，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：其采用一体化结构设计，最大直径不大于40mm，组装便捷，通过加压回路、公接头、加强筋、套筒和母接头这五个部件实现了小直径钻孔内水压致裂原地应力测量。

技术领域

本实用新型涉及一种小直径岩体测试工具，具体地说，涉及一种小直径岩体水压致裂测试双回路安装杆。

背景技术

Hubbert和Willis于1957年提出井孔液体压裂所产生的裂缝与岩体中所赋存的应力状态密切相关，并指出岩体压力并非处于静水压力状态。Kehle（1964）首次对封隔器隔离的实验段的井孔周边的应力分布进行了简单分析，并指出封隔器的影响使孔壁周边形成剪应力区。Fairhurst（1964）是第一位提出利用水压致裂技术来测量原地应力的科学家，并指出了水压致裂技术的诸多优点。Haimson和Fairhurst（1967）指出井壁上产生的裂缝与以下三个因素有关，①地壳应力，②水压致裂的液体压力与孔隙水压力之间的差应力；③岩体渗透的径向流量，这些理论分析奠定了经典水压致裂测试技术的理论基础。Haimson（1968）在其博士论文中对水压致裂原地应力测试技术从实验和理论两个方面进行了全面分析和完善。以上这些重要工作为将水压致裂原地应力测试技术应用于工程实践奠定了理论和实验基础。真正意义的应力测量工程实践是由Von Schonfeldt 和Fairhurst（1970）领导的研究组在明尼苏达州的一个地下花岗岩岩体中展开的；随后，在Rangely油田也开展了类似的应力测量和研究工作（Haimson，1973；Raleigh等，1976）。从此，水压致裂应力测量正式进入工程实践领域。1987年和2003年，国际岩石力学学会（ISRM）都把水压致裂原地应力测量方法作为一种主要的应力估算方法来推荐，也奠定了水压致裂原地应力测量技术的重要地位。

中国的地应力测量工作稍迟于国外，五十年代末，李四光和陈宗基教授分别指导地质力学所和三峡岩基专题研究组开始的。1980年10月，由李方全教授领导的研究组在河北易县首次成功地进行了水压致裂法地应力测量（李方全，1980），随后中国地震局地壳应力研究所研制成功轻便型水压致裂测量设备（李方全，1981；丁健民，1990；安其美，1996；郭啟良，1999）。水压致裂测试技术在中国的各行各业得到广泛的应用推广。到目前为止，中国国内使用的主要的水压致裂测试方法均遵守国际岩石力学学会所推荐的方法。

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。