一种水压致裂测量装置用紧急泄水组件制造方法及图纸

一种紧急泄水组件，泄水体、泄水头以及保险部件，所述保险部件能够保持所述泄水体与泄水头的相对位置；当满足特定条件时，所述保险部件能够允许所述泄水头与所述泄水体相对运动。所述紧急泄水组件能够实现对封隔器的紧急泄水，避免水压致裂测量装置的主体断裂，从而避免不必要的损失；同时，所述紧急泄水组件，结构简单，容易制造，且容易与已有水压致裂地应力测量装置之间的相互兼容，便于在实际测量过程中连接和使用。

An Emergency Discharge Module for Hydraulic Fracturing Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
一种水压致裂测量装置用紧急泄水组件
本专利技术涉及一种紧急泄水组件，尤其涉及一种用于水压致裂地应力测量装置的紧急泄水组件。
技术介绍
水压致裂法是一种地应力测量方法，测量使用的设备即为水压致裂测量装置。测量时首先对基岩进行钻孔，然后用上下封隔器将相应压裂段上下两端密封起来。随后注入加压液体，直到岩层破裂，同时记录压力随时间的变化，从而能够计算获得地应力的大小。随着技术的发展，使用印模系统或井下电视对破裂情况进行观测，可以更多地了解破裂方位等信息以便更准确地获得地应力的状态。根据记录的破裂压力、重张压力、闭合压力等测量参数，结合岩石破裂强度、破裂方位等信息，可以计算出应力的大小和方向。水压致裂法中在地应力测量前，先在待测位置形成一钻孔，然后将所述水压致裂地应力测量装置伸入到所述钻孔中进行测量，待测量结束后将所述水压致裂测量装置从所述钻孔中取出。通常情况下钻孔的直径与所述水压致裂测量装置所使用封隔器的直径相近，以确保在封隔器膨胀时，能够有效地起到座封效果。测量结束后，封隔器中的液体随着卸压而由管道排出。但在特殊情况下，如有泥沙堵塞正常排水管道等原因，在测量完成后封隔器无法顺利将其内部的高压水排出，或者高压水排出不彻底，从而封隔器仍处于膨胀状态。若此时试图将所述水压致裂测量装置从所述钻孔中取出，仍处于膨胀状态的封隔器容易被孔壁或孔壁上突出的部分卡住，进而导致整个水压致裂测量装置无法从钻孔中顺利取出。若此时一味用力，则容易导致水压致裂测量装置中间断裂，一部分装置会落在钻孔中无法取回，造成难以挽回的损失。
技术实现思路
针对以上存在的技术问题，本申请的紧急泄水组件设置了单独的封隔器泄水水道，并与泄水头、泄水体和保险栓相结合，能够实现在封隔器无法泄水或泄水不彻底的情况下，当受力达到一定程度后，所述保险栓能够在拉力的作用下断开，并实现对所述封隔器的紧急泄水，避免所述水压致裂测量装置的主体断裂，从而避免不必要的损失。本专利技术提出的紧急泄水组件，结构简单，容易制造，且容易与已有的水压致裂地应力测量装置之间的相互兼容，便于在实际测量过程中连接和使用。本专利技术提供一种紧急泄水组件，包括，泄水体，所述泄水体包括泄水槽和泄水水道，所述泄水槽的侧壁上具有一个或多个通孔；所述泄水水道能够与所述泄水槽相连通；泄水头，所述泄水头能够被容纳在所述泄水槽中，所述泄水头能够与所述泄水槽相对轴线方向相对运动；所述泄水槽的外壁上具有一个或多个连接孔；当所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置时，所述泄水头能够阻止所述泄水水道中的水流入所述泄水槽；保险部件，所述保险部件能够保持所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置；当满足特定条件时，所述保险部件能够允许所述泄水头与所述泄水体相对运动。优选为，还包括上护套和下护套；所述上护套、下护套以及推拉杆；所述上护套能够与所述泄水头相连接，所述下护套能够与所述泄水体相连接；所述图拉杆设置于所述上护套和下护套中，所述泄水头和泄水体均套设在所述推拉杆外侧，并允许所述推拉杆沿轴线方向相对于与所述泄水头、泄水体、上护套及下护套所形成的整体之间相对运动。优选为，还包括上连接套管和下连接套管；所述上连接套管设置于所述上护套内，且能够与所述上护套沿其轴线方向相对运动；所述下连接套管设置于所述下护套内，且能够与所述下护套沿其轴线方向相对运动；上游部件的连接杆能够伸入到所述上护套内部，所述上游部件的连接杆能够通过所述上连接套管与所述推拉杆的一端连接；下游部件的连接杆能够伸入到所述下护套内部，所述下游部件的连接杆能够通过所述下连接套管与所述推拉杆的另一端连接。优选为，所述上连接套管或下连接套管沿平行轴线方向的截面为大致H形。优选为，所述上连接套管由其中部的上连接套管横梁分隔为上连接套管上凹槽和上连接套管下凹槽，所述上连接套管上凹槽用于容纳并连接所述上游部件的连接杆的一端，所述上连接套管下凹槽用于容纳并连接所述推拉杆的一端；所述下连接套管由其中部的下连接套管横梁分隔为下连接套管上凹槽和下连接套管下凹槽，所述下连接套管上凹槽用于容纳并连接所述推拉杆的另一端，所述下连接套管下凹槽用于容纳并连接下游部件的连接杆的一端。优选为，所述上连接套管与所述下连接套管的结构相同。优选为，所述上游部件的连接杆为拉杆；所述下游部件的连接杆为推拉开关的推拉阀芯。优选为，当所述上连接套管向上移动至所述上护套的顶端时，能够与所述上护套的顶部内侧相抵接，不会从所述上护套中滑出。优选为，还包括限位部；所述泄水体沿横向方向朝向其中心轴线方向突出，形成所述限位部；或者所述限位部设置在所述下护套的内壁上，所述限位部在所述下护套的内壁上沿横向方向朝向其中心轴线方向突出；当所述下连接套管向上运动时，所述限位部能够与所述下连接套管的上端相抵接，并由此阻止所述下连接套管进一步相对所述下护套向上运动。优选为，当所述上连接套管与所述上护套的顶部内侧相抵接时，所述下连接套管的上端与所述限位部之间仍具有一段距离h1。优选为，还包括密封圈，所述密封圈位于所述泄水体内壁上，优选为，还包括一个或多个密封圈，所述密封圈设置在所述泄水体的内壁上，且位于所述泄水水道与所述泄水槽相连通的出口位置附近。优选为，所述泄水头能够与所述泄水槽的底部相抵接；当所述泄水头与所述泄水槽的底部相抵接时，所述泄水头能够与所述密封圈一起密封所述泄水水道，使所述泄水水道中的高压水不能通过所述泄水水道流出。优选为，所述泄水水道与座封水道相连通。优选为，所述下护套的侧壁上沿平行轴线方向设置有下护套侧水道，所述下护套侧水道一端与所述泄水水道连通，另一端与所述座封水道连通。优选为，所述连接孔与所述通孔的数量一致，且能够一一对应。优选为，所述保险部件能够穿过所述通孔进入所述连接孔中，并以此保持所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置。优选为，所述连接孔为螺孔，所述保险部件为螺栓，所述螺栓能够穿过所述通孔与所述螺孔相互锁紧。优选为，所述条件为，当所述保险部件所受到的来自于所述泄水头的连接孔和所述泄水体的通孔之间形成的剪切力大于某一阈值时，所述保险部件能够被破坏以允许所述泄水头与所述泄水体相对运动。优选为，位于所述泄水体以下所有下游部件的整体自身重量所产生的所述剪切力小于所述阈值；向所述泄水头和泄水体施加大于所述阈值的剪切力使得所述保险部件被破坏时，不会对除所述保险部件以外的其他部件造成损坏。优选为，所述剪切力，来自于所述泄水头上游部件施加给所述泄水头的向上的拉力，以及所述泄水体下游部件施加给所述泄水体的向下的拉力。优选为，当所述保险部件允许所述泄水头与所述泄水体相对运动，所述泄水头相对于所述泄水体能够被向上提升距离h2时，所述泄水头的下端位于所述通孔的上侧，所述通孔在所述泄水槽内被全部露出；来自所述泄水水道中的水能够经由所述泄水槽从所述通孔流出。优选为，当所述上连接套管与所述上护套的顶部内侧相抵接时，所述下连接套管的上端与所述限位部之间仍具有一段距离h1；所述泄水头被向上提升的距离h2与所述距离h1的关系为，h1≥h2。本专利技术还提供一种紧急泄水组件，包括，上护套，所述上护套的上端具有一开口，上游部件的连接杆的下端能够从所述开口伸入到所述上护套内部；上连接套管，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧急泄水组件，包括，泄水体，所述泄水体包括泄水槽和泄水水道，所述泄水槽的侧壁上具有一个或多个通孔；所述泄水水道能够与所述泄水槽相连通；泄水头，所述泄水头能够被容纳在所述泄水槽中，所述泄水头能够与所述泄水槽相对轴线方向相对运动；所述泄水槽的外壁上具有一个或多个连接孔；当所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置时，所述泄水头能够阻止所述泄水水道中的水流入所述泄水槽；保险部件，所述保险部件能够保持所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置；当满足特定条件时，所述保险部件能够允许所述泄水头与所述泄水体相对运动。

【技术特征摘要】
1.一种紧急泄水组件，包括，泄水体，所述泄水体包括泄水槽和泄水水道，所述泄水槽的侧壁上具有一个或多个通孔；所述泄水水道能够与所述泄水槽相连通；泄水头，所述泄水头能够被容纳在所述泄水槽中，所述泄水头能够与所述泄水槽相对轴线方向相对运动；所述泄水槽的外壁上具有一个或多个连接孔；当所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置时，所述泄水头能够阻止所述泄水水道中的水流入所述泄水槽；保险部件，所述保险部件能够保持所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置；当满足特定条件时，所述保险部件能够允许所述泄水头与所述泄水体相对运动。2.如权利要求1所述的紧急泄水组件，其特征在于，还包括上护套和下护套；所述上护套、下护套以及推拉杆；所述上护套能够与所述泄水头相连接，所述下护套能够与所述泄水体相连接；所述图拉杆设置于所述上护套和下护套中，所述泄水头和泄水体均套设在所述推拉杆外侧，并允许所述推拉杆沿轴线方向相对于与所述泄水头、泄水体、上护套及下护套所形成的整体之间相对运动。3.如权利要求2所述的紧急泄水组件，其特征在于，还包括上连接套管和下连接套管；所述上连接套管设置于所述上护套内，且能够与所述上护套沿其轴线方向相对运动；所述下连接套管设置于所述下护套内，且能够与所述下护套沿其轴线方向相对运动；上游部件的连接杆能够伸入到所述上护套内部，所述上游部件的连接杆能够通过所述上连接套管与所述推拉杆的一端连接；下游部件的连接杆能够伸入到所述下护套内部，所述下游部件的连接杆能够通过所述下连接套管与所述推拉杆的另一端连接。4.如权利要求3所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述上连接套管或下连接套管沿平行轴线方向的截面为大致H形。5.如权利要求3或4所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述上连接套管由其中部的上连接套管横梁分隔为上连接套管上凹槽和上连接套管下凹槽，所述上连接套管上凹槽用于容纳并连接所述上游部件的连接杆的一端，所述上连接套管下凹槽用于容纳并连接所述推拉杆的一端；所述下连接套管由其中部的下连接套管横梁分隔为下连接套管上凹槽和下连接套管下凹槽，所述下连接套管上凹槽用于容纳并连接所述推拉杆的另一端，所述下连接套管下凹槽用于容纳并连接下游部件的连接杆的一端。6.如权利要求3-5中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述上连接套管与所述下连接套管的结构相同。7.如权利要求5或6所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述上游部件的连接杆为拉杆；所述下游部件的连接杆为推拉开关的推拉阀芯。8.如权利要求3-7中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，当所述上连接套管向上移动至所述上护套的顶端时，能够与所述上护套的顶部内侧相抵接，不会从所述上护套中滑出。9.如权利要求8所述的紧急泄水组件，其特征在于，还包括限位部；所述泄水体沿横向方向朝向其中心轴线方向突出，形成所述限位部；或者所述限位部设置在所述下护套的内壁上，所述限位部在所述下护套的内壁上沿横向方向朝向其中心轴线方向突出；当所述下连接套管向上运动时，所述限位部能够与所述下连接套管的上端相抵接，并由此阻止所述下连接套管进一步相对所述下护套向上运动。10.如权利要求9所述的紧急泄水组件，其特征在于，当所述上连接套管与所述上护套的顶部内侧相抵接时，所述下连接套管的上端与所述限位部之间仍具有一段距离h1。11.如权利要求1-10中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈位于所述泄水体内壁上。12.如权利要求1-11中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，还包括一个或多个密封圈，所述密封圈设置在所述泄水体的内壁上，且位于所述泄水水道与所述泄水槽相连通的出口位置附近。13.如权利要求12所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述泄水头能够与所述泄水槽的底部相抵接；当所述泄水头与所述泄水槽的底部相抵接时，所述泄水头能够与所述密封圈一起密封所述泄水水道，使所述泄水水道中的高压水不能通过所述泄水水道流出。14.如权利要求1-13中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述泄水水道与座封水道相连通。15.如权利要求14中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述下护套的侧壁上沿平行轴线方向设置有下护套侧水道，所述下护套侧水道一端与所述泄水水道连通，另一端与所述座封水道连通。16.如权利要求1-15中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述连接孔与所述通孔的数量一致，且能够一一对应。17.如权利要求1-16中任一项所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述保险部件能够穿过所述通孔进入所述连接孔中，并以此保持所述一个或多个连接孔与所述一个或多个通孔处于相对大致同轴的位置。18.如权利要求17所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述连接孔为螺孔，所述保险部件为螺栓，所述螺栓能够穿过所述通孔与所述螺孔相互锁紧。19.如权利要求17或18所述的紧急泄水组件，其特征在于，所述条件为，当所述保险部件所受到的来自于所述泄水头的连接孔和所述泄水体的通孔之间形成的剪切力大于某一阈值时，所述保险部件能够被破坏以允许所述泄水头与所述泄水体相对运动。20.如权利要求19所述的紧急泄水组件，其特征在于，位于所述泄...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阿伟，陈群策，孙东生，李全，金铭，
申请(专利权)人：中国地质科学院地质力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11