一种封隔器的压力调控装置的制作方法

1.本实用新型属钻孔试验领域，具体涉及一种封隔器的压力调控装置。


背景技术：

2.在页岩油(气)开采、污染场地调查、放射性废物处置库选址与特性评价等领域，均需要施工钻孔开展钻孔的洗井与反洗井、水压致裂试验、钻孔水文地质试验、地下水分层监测等工作，是开展相关工作必要的井下装置。封隔器常见的主体结构是外套空心胶筒的刚体，其工作原理是向胶筒内注入高压氮气或水，使得胶筒膨胀、紧贴孔壁，在钻孔内封隔出多个孔段。借助地面与封隔器之间高度差，地面施加较小的压力，封隔器胶筒即可获得足够的工作压力，加压过程安全、方便、快捷。
3.封隔器需要借助钻孔中和胶筒内水的压力差，挤出胶筒中的水来实现泄压，较浅的钻孔地下水水位是注水栓塞泄压的必要条件。当钻孔中地下水水位不满足要求时，需要向钻孔中注水，人为抬高钻孔中地下水水位。注水过程会影响地下水的水化学环境，高渗透、低水位的钻孔需要水量较大，延长注水时间。
4.因此需要提供一种封隔器的压力调控装置，减少封隔器泄压耗时，降低成本，提高现场工作效率，解决现有技术的不足。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足提供一种封隔器的压力调控装置，可长期保持封隔器工作压力，实现与钻孔中地下水水位无关的注水栓塞泄压，提高现场工作效率。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种封隔器的压力调控装置，该装置包括工业氮气瓶、压力控制板、封隔器、真空泵、压力表a、耐压储水罐、水箱；
8.其中，工业氮气瓶的支管和真空泵的支管汇合后通过主管道和耐压储水罐的进口连接，耐压储水罐的出口通过管道和压力控制板连接，工业氮气瓶通过管道和压力控制板连接，压力控制板又分别与封隔器和水箱连接。
9.所述的工业氮气瓶的支管上设有阀门a。
10.所述的真空泵的支管上设有阀门b。
11.所述的工业氮气瓶的支管和真空泵的支管汇合后的主管道上设有阀门c。
12.所述的耐压储水罐上设有压力表a。
13.所述的压力控制板中共设有两条水平管路和一条竖直管路，两条水平管路端部设有直通接头a、直通接头b、直通接头c、直通接头d，直通接头a和直通接头c中间设有高压球阀a、高压球阀b，直通接头b和直通接头d中间设有高压球阀d和高压球阀e。
14.所述的直通接头a、直通接头b、直通接头c、直通接头d分别与工业氮气瓶、耐压储水罐、封隔器和水箱连接。
15.所述的一条竖直管路顶部连接压力表b，中间设有高压球阀c，底部通过高压球阀f控制管路泄压。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.(1)本实用新型提供的一种封隔器的压力调控装置，提供氮气和水两种封隔器加压方式和长期压力保持功能，加工与维修便利，耐候性强；
18.(2)本实用新型提供的封隔器的压力调控装置，操作简便快捷，适用不同渗透性和地下水水位的钻孔，无需向钻孔内注水即可完成封隔器的泄压。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的一种封隔器的压力调控装置的整体示意图；
20.图2为本实用新型提供的一种封隔器的压力调控装置的压力控制板连接示意图。
21.其中：1
‑
工业氮气瓶；2
‑
阀门a；3
‑
压力控制板；4
‑
封隔器；5
‑
真空泵；6
‑ꢀ
阀门b；7
‑
阀门c；8
‑
压力表a；9
‑
耐压储水罐；10
‑
水箱；11
‑
端通接头a；12
‑
直通接头b；13
‑
直通接头c；14
‑
直通接头d；15
‑
高压球阀a；16
‑
高压球阀b；17
‑ꢀ
高压球阀c；18
‑
高压球阀d；19
‑
高压球阀e；20
‑
高压球阀f；21
‑
压力表b。
具体实施方式
22.下面对本实用新型技术进行进一步描述：
23.如图1所示，本实用新型提供的一种封隔器的压力调控装置，该装置包括工业氮气瓶1、压力控制板3、封隔器4、真空泵5、压力表a8、耐压储水罐9、水箱10。
24.其中，工业氮气瓶1的支管和真空泵5的支管汇合后通过主管道和耐压储水罐9的进口连接，耐压储水罐9的出口通过管道和压力控制板3连接，工业氮气瓶1通过管道和压力控制板3连接，压力控制板3又分别与封隔器4和水箱10连接。
25.工业氮气瓶1的支管上设有阀门a2。
26.真空泵5的支管上设有阀门b6。
27.工业氮气瓶1的支管和真空泵5的支管汇合后的主管道上设有阀门c7。
28.耐压储水罐9上设有压力表a8。
29.如图2所示，压力控制板3中共设有两条水平管路、一条竖直管路，两条水平管路端部设有直通接头a11、直通接头b12、直通接头c13、直通接头d14，直通接头a11和直通接头c13中间设有高压球阀a15、高压球阀b16。
30.直通接头b12和直通接头d14中间设有高压球阀d18和高压球阀e19。
31.直通接头a11、直通接头b12、直通接头c13、直通接头d14分别与工业氮气瓶1、耐压储水罐9、封隔器4和水箱10连接；
32.一条竖直管路顶部连接压力表b21，中间设有高压球阀c17，底部通过高压球f20控制管路泄压；
33.通过改变高压球阀a15、高压球阀b16、高压球阀c17、高压球阀d18和高压球阀e19的开关状态，来实现封隔器的工业氮气加压、注水加压和排水泄压的功能。
34.一种封隔器的压力调控装置的调控方法，该方法包括以下步骤：
35.步骤一：使用工业氮气时封隔器加压；
36.步骤1.1高压球阀a15、高压球阀b16打开，其他阀门全部关闭；
37.步骤1.2打开工业氮气瓶1开关，调节好输出压力后向封隔器4输送工业氮气；
38.步骤1.3加压过程中，关闭高压球阀a15，检查压力表b21的读数与设定的输出压力是否一致；
39.步骤1.4如压力表b21的读数低于设定的输出压力，则打开高压球阀a15，继续向封隔器4加压；
40.步骤1.5如压力表b21的读数低于设定的输出压力一致，则保持高压球阀 a15关闭，关闭高压球阀b16，打开高压球阀f20，排出压力控制板3的管路中剩余工业氮气，结束封隔器4的加压过程。
41.步骤二：使用工业氮气时封隔器泄压；
42.步骤2.1打开高压球阀c17、高压球阀f20，其他阀门全部关闭；
43.步骤2.2打开高压球阀b16，排出封隔器4中的工业氮气；
44.步骤2.3待高压球阀f20下部的排气口无气流后，关闭高压球阀b16、高压球阀c17和高压球阀f20，结束封隔器4的泄压过程。
45.步骤三：耐压储水罐注水；
46.步骤3.1将储水箱10置于高处，使得其底部与耐压储水罐9顶部的阀门c7 基本处于同一高度；
47.步骤3.2检查所有阀门c7，并转入关闭状态后，向储水箱10内注满清水；
48.步骤3.3先后打开高压球阀e19、高压球阀d18，阀门c7，向耐压储水罐9 注水；
49.步骤3.4当阀门c7处未见水流出，储水箱10内水位不再下降时，继续向储水箱10内补水；
50.步骤3.5待阀门c7处有水流出时，耐压储水罐9内注满水，关闭阀门c7，停止注水。
51.步骤四：耐压储水罐排水；
52.步骤4.1打开阀门a2、高压球阀d18、高压球阀f20，其他阀门均处于关闭状态；
53.步骤4.2打开工业氮气瓶1，向耐压储水罐9输入氮气，可见耐压储水罐9 内的水通过高压球阀f20底部的泄压口流出；
54.步骤4.3待高压球阀f20底部泄压口不再有水流出时，关闭工业氮气瓶1，结束耐压储水罐排水。
55.步骤五：封隔器注水加压；
56.步骤5.1参照步骤三，向耐压储水罐9中注满水，所有阀门处于关闭状态；
57.步骤5.2打开阀门a2、高压球阀b16、高压球阀c17、高压球阀d18；
58.步骤5.3根据设定的输出压力，打开工业氮气瓶1，向耐压储水罐9注入高压氮气；
59.步骤5.4待耐压储水罐9的压力表a8的表显压力达到设定的输出压力时，即可关闭，打开高压球阀f20，排出压力控制板管路中残留的水；
60.步骤5.5当封隔器用于地下水分层监测时，应保持工业氮气瓶1、阀门a2、高压球阀b16、高压球阀c17、高压球阀d18长期处于打开状态，以保持封隔器 4稳定的工作压力，并定期参考步骤三向耐高压储水罐9中补充水。
61.上面结合实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提
下做出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。