本發(fā)明涉及鉆孔水壓致裂地應力測量技術領域，尤其是涉及一種井下封隔器系統。

背景技術：

目前，鉆孔水力致裂地應力測量中，隨著測試深度的增加，需不斷提高井下封隔器系統的整體耐壓能力，才能滿足深孔水壓致裂地應力測試的壓力需求?，F有水壓致裂地應力測試系統中，井下跨接式封隔器多是端部固定并通過鋼管連接，雖單個封隔器的耐壓強度滿足要求，但在進行壓裂作業(yè)時，隨著中間壓裂段流體壓力的升高，封隔器剪切變形量增大，作用于中間壓裂段的拉力增大，通過鋼管跨接后系統的耐壓和抗拉能力有所降低，導致封隔器系統無法滿足深孔水壓致裂地應力測試過程中的強度需求，降低了深孔水壓致裂地應力測試系統的可靠性和測試效率。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于鉆孔原位水壓致裂地應力測試的井下封隔器系統，以解決現有技術中存在的封隔器耐壓強度和中間壓裂段抗拉能力低的技術問題。為了實現上述目的，本發(fā)明提供了以下技術方案；

本發(fā)明提供了一種用于鉆孔原位水壓致裂地應力測試的井下封隔器系統，包括上封隔器本體、中間壓裂段和下封隔器本體；

所述上封隔器本體的上端和下封隔器本體的下端分別設置成滑動端，所述中間壓裂段分別與所述上封隔器本體和下封隔器本體固定連接，高壓水路設置于所述上封隔器本體、中間壓裂段和下封隔器本體的內部。

本發(fā)明提供的封隔器系統，上封隔器本體和下封隔器本體的上下兩端分別設置成滑動端，中間壓裂段分別與所述上封隔器本體和下封隔器本體固定連接，這樣的設計，中間壓裂段與上、下封隔器本體無縫密封連接，高壓水路內置于上、下封隔器本體和中間壓裂段的內部，在上下封隔器本體膨脹后，在中間壓裂段形成了密閉環(huán)狀空間，在對中間壓裂段執(zhí)行水壓致裂地應力試驗時，高壓水對地層產生拉應力的同時，對中間壓裂段也產生拉力(壓力有推動上下封隔器本體分別向上下的運動趨勢)，因此通過將高壓水路內置于系統內部，增加了中間壓裂段的外徑，且中間壓裂段與上下封隔器連接成一體，減少了上下封隔器本體膨脹后，高壓水作用于上封隔器本體下端和下封隔器本體上端的面積，降低了壓裂時作用于中間壓裂段的拉應力，即在提高了封隔器耐壓強度的同時，還提高了系統的抗壓強度，同時將高壓水路集成于上下封隔器本體與中間壓裂段的內部，起到了對水路的保護作用。

在上述技術方案中，進一步的，所述高壓水路至少設置有兩條。

在上述任一技術方案中，進一步的，所述中間壓裂段上設置有高壓水輸出通道。

在上述任一技術方案中，進一步的，所述上封隔器本體、中間壓裂段和下封隔器本體依次密封連接。

在上述任一技術方案中，進一步的，所述中間壓裂段分別與所述上封隔器本體和下封隔器本體的連接處設置有環(huán)狀空間，以實現高壓水路的連接。

在上述任一技術方案中，進一步的，在高壓水路的連接處設置有高壓密封圈。

在上述任一技術方案中，進一步的，在所述上封隔器本體和下封隔器本體的滑動端分別通過耐高壓密封圈滑動密封。

在上述任一技術方案中，進一步的，所述中間壓裂段位于所述上封隔器本體、和下封隔器本體之間，且所述中間壓裂段的外徑分別小于所述上封隔器本體和下封隔器本體的外徑。

在上述任一技術方案中，進一步的，所述下封隔器本體的底端設置有密封堵頭。

在上述任一技術方案中，進一步的，所述上封隔器本體和下封隔器本體的膨脹部位為橡膠材料制成。

采用上述技術方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的封隔器系統，上封隔器本體和下封隔器本體的上下兩端分別設置成滑動端，中間壓裂段分別與所述上封隔器本體和下封隔器本體固定連接，這樣的設計，中間壓裂段與上、下封隔器本體無縫密封連接，高壓水路內置于上、下封隔器本體和中間壓裂段的內部，在上下封隔器本體膨脹后，在中間壓裂段形成了密閉環(huán)狀空間，在對中間壓裂段執(zhí)行水壓致裂地應力試驗時，高壓水對地層產生拉應力的同時，對中間壓裂段也產生拉力(壓力有推動上下封隔器本體分別向上下的運動趨勢)，因此通過將高壓水路內置于系統內部，增加了中間壓裂段的外徑，且中間壓裂段與上下封隔器連接成一體，減少了高壓水的作用面積，降低了作用于中間壓裂段的拉應力，提高了系統的抗壓強度，高壓水路的壓力值范圍為a-b，在提高了封隔器耐壓能力的同時，還提高了中間壓裂段即壓裂段的抗拉強度，將高壓水路集成再本封隔器系統內實現了保護作用。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現有技術中的技術方案下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的封隔器系統立體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的封隔器系統的一視角的剖視結構示意圖；

圖3為圖2中所示的中間壓裂段的剖視結構示意圖；

圖4為圖2中所示的滑動端的剖視結構示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的封隔器系統的中心桿的立體結構示意圖。

附圖標記：

10-上封隔器本體；11-滑動端；12-中心桿；20-中間壓裂段；30-下封隔器本體；40-高壓水路；50-高壓密封圈。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合具體的實施方式對本發(fā)明做進一步的解釋說明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的封隔器系統立體結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的封隔器系統的一視角的剖視結構示意圖；圖3為圖2中所示的中間壓裂段的剖視結構示意圖；

圖4為圖2中所示的滑動端的剖視結構示意圖；圖5為本發(fā)明提供的封隔器系統的中心桿的立體結構示意圖。

實施例一

如圖1-5所示，本實施例提供的封隔器系統，包括上封隔器本體10、中間壓裂段20和下封隔器本體30；

所述上封隔器本體10的上端和下封隔器本體30的下端分別設置成滑動端11，所述中間壓裂段20分別與上封隔器本體10和下封隔器本體30固定連接，高壓水路設置與所述上封隔器本體10、中間壓裂段20和下封隔器本體30的內部。

本發(fā)明的實施例提供的封隔器系統，上封隔器本體10和下封隔器本體20的上下兩端分別設置成滑動端11，中間壓裂段20分別與所述上封隔器本體10和下封隔器本體30固定連接，這樣的設計，中間壓裂段20與上、下封隔器本體無縫密封連接，高壓水路40內置于上、下封隔器本體和中間壓裂段20的內部，在上、下封隔器本體膨脹后，在中間壓裂段20形成了密閉環(huán)狀空間，在對中間壓裂段20執(zhí)行水壓致裂地應力試驗時，高壓水對地層產生拉應力的同時，對中間壓裂段20也產生拉力(壓力有推動上下封隔器本體分別向上下的運動趨勢)，因此通過將高壓水路40內置于系統內部，增加了中間壓裂段20的外徑，且中間壓裂段20與上下封隔器本體連接成一體，減少了上、下封隔器本體膨脹后，高壓水作用于上封隔器本體10下端和下封隔器本體30上端的面積，降低了壓裂時作用于中間壓裂段20的拉應力，提高了系統的抗壓強度，高壓水路的壓力值范圍為a-b，在提高了封隔器耐壓能力的同時，還提高了中間壓裂段即壓裂段的抗拉強度，將高壓水路集成再本封隔器系統內實現了保護作用。

需要說明的是，在本實施例中，高壓水路的壓力值范圍為0-50mpa。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，優(yōu)選的，所述高壓水路40至少設置有兩條。

在該實施方式中，兩條的高壓水路40，在井下傳輸到本申請的跨接式滑動孔耐高壓封隔器系統后，分別為封隔器系統膨脹與收縮和水壓致裂試驗時提供高壓水通道。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，優(yōu)選的，所述中間壓裂段20上設置有高壓水輸出通道。

在該實施方式中，中間壓裂段20即為壓裂段，通過注入高壓水后膨脹，在鉆孔中實現密封空間，高壓水從該高壓水輸出通道進入，上下兩個封隔器本體形成的密閉空間，進而在兩封隔器之間的密閉空間開展水壓致裂地應力測試。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，如圖1所示，優(yōu)選的，所述上封隔器本體10、中間壓裂段20和下封隔器本體30依次相密封連接。

具體地，如圖1-5所示，所述中間壓裂段20分別與所述上封隔器本體10和下封隔器本體30的連接處設置有環(huán)狀空間，以實現高壓水路40的連接。在高壓水路40的連接處設置有高壓密封圈50，在所述上封隔器本體10和下封隔器本體30的滑動端11分別通過耐高壓密封圈50實現滑動密封。

在該具體實施方式中，通過螺接的方式將高壓水路40中心桿12密封在封隔器系統內，并用高壓密封圈50以實現滑動密封，同時，上封隔器本體10和下封隔器本體30的滑動端11分別通過高壓密封圈50密封，所述上封隔器本體10和下封隔器本體30的膨脹部位為橡膠材料制成，在封隔器膨脹和收縮時提供調整空間，提高了封隔器的耐壓能力。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，如圖1-2所示，優(yōu)選的，所述中間壓裂段20位于所述上封隔器本體10、和下封隔器本體30之間，且所述中間壓裂段20的外徑分別小于所述上封隔器本體10、和下封隔器本體30的外徑。

在該實施方式中，中間段封隔器即壓裂段在上下兩個封隔器之間，在上下兩個封隔器密封后，通過高壓水路40注入高壓水，高壓水從高壓水輸出通道進入到上封隔器本體10和下封隔器本體30形成的環(huán)狀孔壁空間，在壓裂段將高壓水路40集成到了壓裂段的內部，提高了壓裂段的外徑，進而降低了高壓水注入時在壓裂段形成的拉力，提高了系統的抗拉能力。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，優(yōu)選的，所述下封隔器本體30的底端設置有密封堵頭。這樣的設計為保證系統配件的通用性，在系統下端部設置了密封堵頭，實現上下封隔器可互換，提高了系統的實用性。

綜上所述，本發(fā)明提供的封隔器系統，上封隔器本體和下封隔器本體的上下兩端分別設置成滑動端，中間壓裂段分別與所述上封隔器本體和下封隔器本體固定連接，這樣的設計，中間壓裂段與上、下封隔器本體無縫密封連接，高壓水路內置于上、下封隔器本體和中間壓裂段的內部，在上下封隔器本體膨脹后，在中間壓裂段形成了密閉環(huán)狀空間，在對中間壓裂段執(zhí)行水壓致裂地應力試驗時，高壓水對地層產生拉應力的同時，對中間壓裂段也產生拉力(壓力有推動上下封隔器本體分別向上下的運動趨勢)，因此通過將高壓水路內置于系統內部，增加了中間壓裂段的外徑，且中間壓裂段與上下封隔器連接成一體，減少了上下封隔器本體膨脹后，高壓水作用于上封隔器本體下端和下封隔器本體上端的面積，降低了壓裂時作用于中間壓裂段的拉應力，即在提高了封隔器耐壓強度的同時，還提高了系統的抗拉強度，同時將高壓水路集成于上下封隔器本體與中間壓裂段的內部，起到了對水路的保護作用。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。此外，本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內并且形成不同的實施例。例如，在上面的權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。