[实用新型]水平钻孔岩体波速测试装置

说明书

本实用新型公开一种水平钻孔岩体波速测试装置，包括测井换能器、套设在测井换能器外的保护装置、活动连接在保护装置上的推送装置及防摩擦装置。保护装置包括壁上具有穿孔的PPR管或尼龙棒及与其活动连接的钢制外壳。推送装置包括轴向穿设在防摩擦装置内的铝合金杆及连接在其端部的不锈钢接头。本实用新型的波速测试装置具有应用灵活、易损部件更换方便、测试结果准确等特点。

技术领域

本实用新型属于岩土工程勘察领域，涉及一种岩体波速测试装置，尤其涉及一种应用于水平钻孔岩体波速测试装置。

背景技术

目前市场上通用的普通一发双收测井换能器，是由一个发射端和两个接收端组成，其中发射端到接收1的距离Δl为30cm，接收1到接收2的距离Δd为20cm。

垂直钻孔波速测试时，由发射端发射声波信号，如图1所示，两个接收端S1′、S2′分别接收发射端F′发射的声波信号沿孔壁滑行后产生的波动图像，从波形图中可以分别读出首波从发射端F′到达接收端S1′和接收端S2′的时间t1、t2。

然后根据公式：可计算出岩体的波速。

然而，该类换能器一般用于垂直钻孔(井)，应用于水平钻孔时会存在以下三个问题：

第一，现有换能器发射端与接收端一般采用软塑料管连接，强度很低，且柔软，因此无法顺畅送入水平钻孔内；再者，水平钻孔中无泥浆护壁，孔壁容易掉块，对换能器损坏严重。

第二，钻孔岩体波速测试要得到可靠的波形，必须保证在整个测试过程中有良好的耦合剂，垂直钻孔一般采用孔内泥浆作耦合剂。但水平钻孔波速测试时，存在两个问题：一是孔内无法存储泥浆，测试过程中无法提供耦合剂；二是换能器受重力影响，在钻孔内无法居中，影响测试效果。

第三，受重力影响，换能器送入孔深超过50m水平钻孔内的适当位置较难。

实用新型内容

本实用新型公开一种用于水平钻孔的岩体波速测试装置，包括测井换能器、套设在测井换能器外的保护装置及活动连接在保护装置上的推送装置。

其中，保护装置包括花管。

其中，花管为壁上具有穿孔的PPR管或尼龙棒。

其中，穿孔环绕管壁分布，且交错排列。

其中，保护装置包括套设在测井换能器发射端和接收端外的钢制外壳，钢制外壳通过螺纹与花管连接。

其中，钢制外壳外套设有高强度弹性层，该高强度弹性层形成包覆钢制外壳的能够膨胀/收缩的封隔胶囊。

其中，保护装置内设置有连通各封隔胶囊的气动管；换能器发射端的封隔胶囊上设有能够向其内部注水的注水管，远离发射端的接收端的封隔胶囊上连接有排气口。

其中，发射端、接收端与其各自的钢制外壳间形成的空间内填充有黄油。

其中，推送装置包括铝合金杆及连接在其端部的不锈钢接头，铝合金杆与不锈钢接头的直径相同。

其中，还包括直径大于保护装置的防摩擦装置，所述推送装置轴向穿过防摩擦装置。

附图说明

图1为现有的一发双收测井换能器。

图2为本实用新型中声波在保护装置中传播示意图。

图3为声波通过耦合剂在岩体中传播途径示意图。

图4为本实用新型中PPR管穿孔剖面示意图。

图5为本实用新型的波速测试装置结构示意图。

图6为本实用新型中推送装置的第一实施例示意图。

具体实施方式