[发明专利]一种地层劈裂抗力快速测定设备及其测定方法

权利要求书

1.一种地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，包括：

锚固机构，固定于地层，用于提供钻进和回收反力；

钻进机构，包括动力装置、贯入油缸(6)、钢管(7)及探头(8)，所述钢管(7)下端连接有所述探头(8)，所述动力装置用于驱动所述贯入油缸(6)带动所述钢管(7)和探头(8)运动；

测量机构，包括空压机(13)和泥水箱(11)，所述空压机(13)与所述泥水箱(11)的上端连接，用于提供空气压力，所述泥水箱(11)上端设置有气压计(12)；

其中，所述贯入油缸(6)固定于所述锚固机构上，所述泥水箱(11)的底部通过软管(9)与所述钢管(7)连通，所述软管(9)上设有流量计(10)。

2.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，所述锚固机构包括反力架(4)和地锚(5)，所述地锚(5)插入地层并固定所述反力架(4)，所述贯入油缸(6)固定在所述反力架(4)上。

3.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，所述动力装置包括柴油机(3)和液压泵(1)，所述柴油机(3)驱动液压泵(1)，所述液压泵(1)驱动贯入油缸(6)带动钢管(7)和探头(8)运动。

4.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，所述软管(9)为高强软管。

5.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，还包括污水泵(14)，用于将劈裂介质泵入和泵出所述泥水箱(11)。

6.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，还包括多个备用钢管(15)。

7.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，所述贯入油缸(6)为两个，所述钢管(7)上端与两个所述贯入油缸(6)上端利用连杆梁固定。

8.如权利要求1所述的地层劈裂抗力快速测定设备，其特征在于，所述泥水箱(11)设有刻度。

9.一种地层劈裂抗力快速测定方法，其特征在于，包括：

S1、利用锚固机构将动力装置锚固，在泥水箱中注入劈裂介质；

S2、启动动力装置驱动贯入油缸，带动钢管和探头一起压入至测试地层位置；

S3、将泥水箱中的劈裂介质注满软管与钢管，从而将空气全部排出；

S4、启动空压机，缓慢增加泥水箱中空气压力并观察泥水箱中液面高度和流量计示数；利用“气-液”联合介质测试原理，若出现泥水箱中的液面下降和流量计出现示数，则判断地层劈裂发生，记录此时的气压计示数；地层劈裂抗力即为气压计示数与劈裂介质水头高度之和；

S5、测定结束后，启动动力装置驱动贯入油缸，带动钢管和探头一起从测试地层位置取出。

10.如权利要求9所述的地层劈裂抗力快速测定方法，其特征在于，所述泥水箱设有刻度，在步骤S4之前，还包括对流量计和气压计的校准。