2016年01月13日 星期三

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深孔水压致裂地应力测量系统取得多项成果

来源:地质力学所 发布时间:2011-01-10

    地质力学研究所科研人员经过3年的研究和实验测试,自主设计并研制成功了钻杆式和钢缆式两种深孔水压致裂地应力测量设备。钢缆式深孔水压致裂地应力测试体系、孔壁探针扫描装置、新型防泥浆低压释放阀、井下数据记录器等系统组件,在多方面取得了多项创新成果。


    钢缆式水压致裂地应力测量设备是一种在无钻机支持情况下可以通过绞车系统,在地表程控完成钻孔内目标岩层地应力测试的仪器。测试流程包括测试设备下放、串列式封隔器座封、目的层压裂、封隔器回缩、压裂缝定向扫描、测试设备提升回收等工序。


    串列封隔器和印模器采用新材料、新工艺,提高了封隔器和印模器的强度、耐腐蚀和耐压能力,耐压达到70MPa;新型防泥浆低压释放阀能够满足深孔地应力测量的封隔器和印模器回收要求,压力可在0~60MPa之间任意调节;井下记录仪--多路数据记录装置,通道16路,分辨率16位,采样率300次/秒,存储容量2GBit,满足深孔应力测量数据记录的要求;专用高压泵采用新材料和新工艺,解决了高压密封和活塞缸套严重磨损的问题;井壁裂缝扫描仪是一种电机驱动传感器探针在井壁上进行螺旋扫描的仪器。通过探针可以扫描φ100-φ300孔径,分辨出0.1mm裂缝特征,形成井壁扫描图像,来确定目标层位水压致裂裂缝的形态和方位。


    研制系统已经应用到深部矿产资源的开发设计与施工中,如:内蒙古自治区东胜煤田、西藏自治区日喀则铜矿等深埋矿产资源地应力测量,产生了显著的社会效益和学术影响,并获得用户的一致好评。其中研制系统组件微型  高压水泵、孔壁探针扫描、耐高温和高压封隔器和印模器、井下数据记录器、防泥浆低压释放阀、井下推拉开关(液压转换阀)等关键技术已申报了国家新型实用技术专利。