[实用新型]一种深孔压水试验装置

说明书

本实用新型涉及工程地质勘察中的钻孔压水试验，尤其是涉及一种深孔压水试验装置。该试验装置，包括变径接头、活塞组件、单向阀组件和栓塞胶囊体，通过两条独立且可适时打开或封闭，适时转换的水流通道，既可先行实施压水充胀栓塞胶囊工序过程，随后通过简单操作即可实现适时单向阀功能，封闭压水充胀胶囊水道并形成高压封闭区保证和保持栓塞密封性能，同时一并改变水流通道路径至试验段出水口，即可继续实施压水试验工序过程。这样可省去现有方法中专为压水充胀栓塞所配备和使用的另一套高压充水泵以及全孔长度的高压供水管路。减少所需设备器材配置且降低成本、简化操作。

技术领域

本发明涉及工程地质勘察中的钻孔压水试验，尤其是涉及一种深孔压水试验装置。

背景技术

钻孔压水试验是工程地质勘察中获取岩层水文地质资料的一项重要工作内容。

压水试验规程要求“一般每5米孔深实施一段压水试验；宜采用水压式或气压式栓塞”。工程地质勘察生产机组在选择钻孔压水试验技术方案时，根据试验器栓塞的类型和其适用条件，一般浅孔多采用机械顶压式栓塞法，深孔多采用水压式或气压式栓塞法；由于采用气压式栓塞法需另外配备一套高压充气泵或高压气罐作为供气源，从尽量减少试验设备器材配置及现场安全性因素考虑出发，对气压式栓塞法基本已少有选择，目前最广泛使用的多为水压式栓塞法技术方案。工程地质勘察深孔钻探技术按钻进工具可划分为两大类：常规钻具钻进法、绳索钻具钻进法。这两类钻进方法的钻孔压水试验技术方案按栓塞类型多选择采用以下两种：

(1)水压式单栓塞法——钻孔从上至下每钻进达到一个试段长度孔深，随即下入水压式单栓塞，进行一次压水试验，然后提出单栓塞试验器，再钻进下一个试段孔深，如此循环直至全孔。

(2)水压式双栓塞法——钻进完成全孔后，下入水压式双栓塞，按要求的每一试段长度，沿全孔深逐段分别连续实施完成全孔的压水试验。

单栓塞法和双栓塞法均采取先由一根全孔长度单独高压管路供水，通过压水充胀栓塞(单或双)胶囊，使其膨胀起到封隔试验段作用，然后关闭并密封此高压水通道，再通过全孔钻杆柱(压水管)水流通道向压水试验孔段送水，进行压水试验的方法。

水压式的橡胶封隔器单栓塞及双栓塞当前国内均有完善的配套定型产品，试验器栓塞耐压一般可达10Mpa～30Mpa压力值，生产机组按所需孔径规格及压力值指标进行型号选择，购置配备投入使用即可。然而，这些钻进工艺所采用的水压式单栓塞和双栓塞压水试验现有技术方案，虽已广泛使用且成熟可靠，但实施应用中仍存在以下问题：

(1)需配备一套单独的设施：高压充水泵、以及全孔深的高压供水管路(一般为通水孔约Φ6mm内径的耐压软胶管或钢编软管)；

(2)在进行试段正式压水试验工序时，为保证栓塞封隔试段的性能可靠，整个全孔长度高压软管至栓塞胶囊内腔范围均呈高压区，压水试验过程须一直保持密封状态，若出现管路破损或接头漏水使高压区发生泄压情况，将会影响栓塞的密封性，需作补充多次加压操作，甚至可能出现密封性不够致使影响试验，需进行检查泄压原因及部位，再作修理或更换处理。(3)每段压水试验结束，由于单或双栓塞胶囊被高压水膨胀后的泄压回复原状动作，需从地面打开阀门让水在压差作用下沿全孔深的高压软管缓缓流出，所以泄压过程较为费时，特别是深孔条件下，等待泄压的时间过长，且有时出现孔内水位压差异常或地层特殊孔壁不规则影响等情况，使栓塞胶囊不易完全泄压回复原状，造成试验器栓塞难以顺利起拔的情况；

(4)在每段下入压水试验器时，为防止全孔深的栓塞水压软胶管与钻杆(压水管)发生降速不均及缠绕现象，需每隔数米与钻杆作细致的捆扎固定，起出试验器时又需将每处捆扎拆分，从而使得下入和起出试验器操作过程较为繁琐和费时。

发明内容