一种钻孔压水试验多路阀装置，属于勘探试验设备技术领域。本实用新型专利技术的目的是利用阀芯在阀体内伸缩转换挡位的单通路结构，实现了独立管路向压水封闭胶囊内腔和压水段分别加压功能的钻孔压水试验多路阀装置。本实用新型专利技术阀芯顶端通过螺纹固定插接在供水管路内，并且阀芯内腔与供水管路内腔相通，阀芯下端插在上阀体内，上阀体侧面开有排气口，在阀芯上开有与阀芯内腔相通横向出水通道，下阀体通过螺纹固定插接在上阀体内。本实用新型专利技术排水时间也大大缩短，且适合各种孔径，不需设置管路对井下封闭胶囊单独加压，能够在φ75钻杆内通过。能够在φ75钻杆内通过。能够在φ75钻杆内通过。
【技术实现步骤摘要】
钻孔压水试验多路阀装置
[0001]本技术属于勘探试验设备
技术介绍
[0002]工程地质勘察时不仅要求了解地下水面以下岩土体的渗透特性，而且对地下水面以上岩土体的渗透性能，所以就需要进行钻孔压水试验。现有钻孔压水试验根据作用机理分为机械膨胀栓塞、气压膨胀栓塞和水压膨胀栓塞。
[0003]单管顶压式机械膨胀栓塞：该方法在钻孔达到试验段后需提出孔内钻具、钻杆，下入支撑管、压水封闭器、钻杆等，通过钻杆顶压的方式使栓塞轴向膨胀，达到隔离试段的目的。该方法结构简单，缺点是需分段压水，不可一次成孔，顶压压力不易掌控，辅助时间过长，很大程度影响了试验进度。如遇地质条复杂钻孔，封闭试段或封闭位置选择难度较大。随着钻孔深度和试验段数的增加，本方法已满足不了工程需要。
[0004]气压式栓塞：可采用单栓塞也可采用双栓塞，目前多采用双栓塞。该方法可一次成孔，成孔后集中进行分段压水，避免了反复起下钻杆及试验器。本方法采用双通路，一路由空气压缩机通过高压胶管对压水封闭胶囊进行加压，使压水封闭胶囊膨胀，达到封隔试段的目的；另一路由高压水泵通过钻杆对封闭段进行加压，实现钻孔压水试验的过程。本方法的缺点是：需单独配备高压空气压缩机和一套高压管路，附属材料的增加给试验增加了难度和风险。随着管路加长，封闭胶囊加压和泄压时间明显增加，影响试验效率、增加施工成本。
[0005]水压式双栓塞：该方法与气压式类似，对压水封闭胶囊加压的介质由气变为水，需把高压空气压缩机换成高压水泵。因水的体积无法压缩，故以水为介质封闭胶囊的时间明显缩短。实际工作中如遇钻孔水位较深，水压式栓塞无法在孔内完成排水功能，封闭胶囊在孔内无法移动，制约了试验的顺利进行。
[0006]无论双栓塞气压式还是水压式在设备下井时操作繁琐、工序复杂，一定程度上增加了试验难度和风险。对于小孔径钻孔而言，高压胶管接头外径φ18和钻杆外径φ50之和超过了φ75钻杆内径φ60，无法在钻杆内部通过。遇特殊钻孔需钻杆护壁的情况，该方法不适用。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是利用阀芯在阀体内伸缩转换挡位的单通路结构，实现了独立管路向压水封闭胶囊内腔和压水段分别加压功能的钻孔压水试验多路阀装置。
[0008]本技术阀芯顶端通过螺纹固定插接在供水管路内，并且阀芯内腔与供水管路内腔相通，阀芯下端插在上阀体内，在上阀体内有限位卡台，对应的阀芯置于上阀体内部有限位凸台，在限位卡台的上阀体侧面开有排气口，阀芯外壁与上阀体内壁之间留有泄压缝隙，在阀芯上开有与阀芯内腔相通横向出水通道，下阀体通过螺纹固定插接在上阀体内，并且下阀体顶端与上阀体之间留有封闭胶囊横向供水通道，封闭胶囊横向供水通道与封闭胶
囊纵向供水通道连通，封闭胶囊纵向供水通道通过与之连通的供水支路依次与一号封闭胶囊、二号封闭胶囊连通，下阀体内部有阀体腔，在下阀体侧壁上开有外壁供水通道，下阀体下端固定安装有阀体压水管路，一号封闭胶囊与二号封闭胶囊依次固定安装在阀体压水管路外，在一号封闭胶囊与二号封闭胶囊之间的阀体压水管路上开有出水口。
[0009]本技术可实现单栓塞、双栓塞压水试验，解决了目前压水试验中遇到的大部分技术缺陷，提供了一种新型钻孔压水试验装置，实现了单通路结构，省去了给压水试验封闭胶囊加压的高压气（水）泵以及管路。可在地面操作多路阀，使其在孔内完成阀位转换，实现利用单路钻杆向压水封闭胶囊（单栓塞或双栓塞）和压水试验段分别加压的功能，不需要单独设置管路对封闭胶囊加压。如压水试段在200米，双栓塞气压式需要对胶囊加压时间大约为30分钟，随着孔深的增加该时间会成倍增加。采用多路阀无论钻孔孔深多少，只需2
‑
3分钟即可完成对上下封闭胶囊的加压过程（单栓塞同样适用），排水时间也大大缩短，且适合各种孔径，不需设置管路对井下封闭胶囊单独加压，能够在φ75钻杆内通过。
附图说明
[0010]图1是本技术第一挡位结构示意图；
[0011]图2是本技术图1的A部分放大结构示意图；
[0012]图3是本技术图2的B部分放大结构示意图；
[0013]图4是本技术第二挡位结构示意图；
[0014]图5是本技术第三挡位结构示意图。
具体实施方式
[0015]本技术阀芯2顶端通过螺纹固定插接在供水管路1内，并且阀芯2内腔与供水管路1内腔相通，阀芯2下端插在上阀体13内，在上阀体13内有限位卡台18，对应的阀芯2置于上阀体13内部有限位凸台19，阀芯2可以在上阀体13内上下抽插，但上端受到限位卡台18的限制。在限位卡台18的上阀体13侧面开有排气口9，在阀芯2上下移动时，上阀体13腔内的空气通过排气口9进行沟通，阀芯2向下运动时，排气口9进气，阀芯2向上运动时，排气口9将上阀体13内的气体排出。阀芯2外壁与上阀体13内壁之间留有泄压缝隙17，泄压缝隙17是方便阀芯2在上阀体13内的摩擦运动。在阀芯2上开有与阀芯2内腔相通横向出水通道10，横向出水通道10是横向设置，根据调解阀芯2确定三个挡位，也就是确定横向出水通道10与封闭胶囊横向供水通道14（第一挡）、外壁供水通道11（第三挡）还是阀体腔16（第二挡）相通。下阀体12通过螺纹固定插接在上阀体13内，并且下阀体12顶端与上阀体13之间留有封闭胶囊横向供水通道14，封闭胶囊横向供水通道14与封闭胶囊纵向供水通道7连通，封闭胶囊纵向供水通道7通过与之连通的供水支路15依次与一号封闭胶囊4、二号封闭胶囊8连通，也就是说，水通过横向出水通道10依次进入封闭胶囊横向供水通道14、封闭胶囊纵向供水通道7，再进入供水支路15，最后依次送入一号封闭胶囊4、二号封闭胶囊8内。下阀体12内部有阀体腔16，在下阀体12侧壁上开有外壁供水通道11，下阀体12下端固定安装有阀体压水管路3，阀体压水管路3即是固定一号封闭胶囊4和二号封闭胶囊8的装置，又是一个可以将水供入一号封闭胶囊4与二号封闭胶囊8之间的管路。一号封闭胶囊4与二号封闭胶囊8依次固定安装在阀体压水管路3外，在一号封闭胶囊4与二号封闭胶囊8之间的阀体压水管路3上开有出
水口5。上阀体13和下阀体12内部的腔体是相通的，并且由于阀体腔16位于下阀体12内，所以，阀芯2滑动到最低端后，就进入阀体腔16内，并且使横向出水通道10与阀体腔16相通。
[0016]本技术压水试验共有三个工况（对应三个挡位），第一工况为封闭胶囊充水隔离试验段工况；第二工况为压水试验；第三工况为压水试验结束后，封闭胶囊放水泄压；第三阀位工作结束后即压水试验完成。
[0017]第一工况（第一挡），阀芯2位于阀体上端（见图1、图2），压力水
→
供水管路1腔内
→
阀芯2腔内
→
横向出水通道10
→
封闭胶囊横向供水通道14、封闭胶囊纵向供水通道7
→
供水支路15
→
一号封闭胶囊4
→
二号封闭胶囊8，实现封闭本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钻孔压水试验多路阀装置，其特征在于：阀芯（2）顶端通过螺纹固定插接在供水管路（1）内，并且阀芯（2）内腔与供水管路（1）内腔相通，阀芯（2）下端插在上阀体（13）内，在上阀体（13）内有限位卡台（18），对应的阀芯（2）置于上阀体（13）内部有限位凸台（19），在限位卡台（18）的上阀体（13）侧面开有排气口（9），阀芯（2）外壁与上阀体（13）内壁之间留有泄压缝隙（17），在阀芯（2）上开有与阀芯（2）内腔相通横向出水通道（10），下阀体（12）通过螺纹固定插接在上阀体（13）内，并且下阀体（12）顶端与上...
【专利技术属性】
技术研发人员：高洪祥，宋鹏燃，宋连振，孙小利，卢长伟，施泽龙，刘洪铖，王立民，赵晓明，才永军，
申请(专利权)人：吉林省水利水电勘测设计研究院地质勘察岩土工程院，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。