[实用新型]分段组合式水压致裂应力测量过滤器

说明书

技术领域

本实用新型涉及地应力测量技术领域，尤其是涉及一种分段组合式水压致裂应力测量过滤器。

背景技术

地应力是存在于地壳岩体中的初始应力，也是固体地球的重要物理属性参数之一。地应力是引起岩体变形、失稳和破坏的根源力量，因而开展地应力的测量工作在地震机理研究、矿山隧道设计、大型水坝坝基建设等方面具有重要的科学意义。

地应力测量最主要的方法是水压致裂法。水压致裂法地应力测量是通过在钻孔中封隔一段岩石裸孔，向封隔段注入高压液体，使孔壁压裂段岩体发生破裂来确定地应力大小和方向的一种方法。该方法理论成熟、操作简便、测量深度大、成本低，目前在全世界范围内得到广泛的应用。水压致裂地应力测量依赖于钻孔，钻孔普遍直径几十至数百厘米，深几十米至数公里。

水压致裂应力测量使用地质或石油钻杆作为高压液体的通道。液体通过钻杆进入井下推拉开关。推拉开关是控制座封和压裂两种关键动作转化的核心仪器，其内部有一排细小孔眼作为高压液体从钻杆进入封隔器和裸孔压裂段的通道，同时有多道精密加工的耐高压密封圈作为隔档、阻止高压液体发生串通的核心部件。理想情况下，在钻孔中开展水压致裂法地应力测量需要干净的清水作为压裂液体。当前普遍情况下，为避免杂质堵塞推拉开关，通常在钻杆末端与推拉开关连接处，放置一个简易过滤管。过滤管为中孔塑料管，管周打一些小洞阻止水中泥沙等进入推拉开关。

由于野外复杂地质条件和各种现实施工的限制，很多情况下难以提供干净的、后者含少量泥沙的水源。

当前过滤管难以解决如下三大问题：

1)由于打钻液体具有腐蚀性，钻杆内壁剥落大量铁锈，现有的过滤管不能限制一些细微铁锈进入推拉开关，进而造成铁锈划破、割裂氟化耐高压密封圈，导致测试失败；

2)有些水源含有黄油、皂化(油)液等化学物质，这些油脂在水中会吸附各种杂质，聚集成团，进而堵塞和贴附在过滤管外部，完全堵住小孔，使液体不能进入推拉开关，造成测量失败；

3)测量过程中，压裂段的反排回水具有一定的压力，这种高压水流经过过滤管返回到钻杆中时，会扬起堆积在过滤管与钻杆环状空间底部位置的泥沙等杂质，悬浮的杂质有可能再次进入并堵塞推拉开关，造成二次伤害。随着水压致裂钻孔深度愈来愈大，反排水压越大，这些问题也将愈发突出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分段组合式水压致裂应力测量过滤器，以解决现有技术中存在的技术问题。

本实用新型提供的分段组合式水压致裂应力测量过滤器，包括空心管柱、第一过滤器和第二过滤器；

所述第一过滤器和所述第二过滤器均为空心柱体；

所述第二过滤器套设在所述第一过滤器的外侧；

所述第一过滤器的一端与所述空心管柱的一端连接。

进一步的，所述第一过滤器上设置有分离圈；

所述分离圈靠近所述空心管柱的一端与所述空心管柱插接；

所述第二过滤器套设在所述分离圈远离所述空心管柱的一端。

进一步的，所述第二过滤器与所述第一过滤器之间为间隙配合。

进一步的，所述第一过滤器的滤孔大于所述第二过滤器的滤孔；

所述第二过滤器的滤孔密度大于所述第一过滤器的滤孔密度。

进一步的，分段组合式水压致裂应力测量过滤器还包括第三过滤器；

所述第三过滤器为空心柱体；

所述第三过滤器的一端与所述第一过滤器远离所述空心管柱的一端连接。

进一步的，所述第三过滤器的外壁上设置有至少一个空心细管；

所述空心细管与所述第三过滤器上的滤孔一一对应连接。

进一步的，所述空心细管为多排设置；

同一排所述空心细管中，相邻的空心细管的轴线夹角为90°。

进一步的，相邻的所述空心细管不在同一平面上。

进一步的，所述第三过滤器远离所述第一过滤器的一端设置有堵头。

进一步的，所述空心管柱为强磁化处理。

本实用新型提供的分段组合式水压致裂应力测量过滤器，通过简单组装后，能够进行分级过滤，避免了铁锈进入推拉开关，保证了测试的顺利进行；避免了化学油脂对滤孔的堵塞，保证了液体能够正常进入推拉开关，保证测试的顺利进行。

附图说明