本申请涉及地应力测量技术领域，具体而言，涉及一种双管高压水路转换控制装置及应力测量系统。
背景技术：
现有双管水压致裂地应力测量系统是利用钻杆密封管路对井下封隔器进行坐封，利用高压胶管水路对封隔段进行压裂，压裂测试完成后，利用安装在钻杆密封管路最下端的泄水装置进行泄水，进而完成封隔器解封。泄水装置占用钻孔较大径向空间，当把高压胶管与泄水装置并行绑缚在一起开始下井过程中，高压胶管很容易与孔壁岩石、泄水装置产生挤压碰撞及摩擦，轻则使高压胶管磨损、降低强度，重则磨破拉断高压胶管，致使测量失败。
技术实现要素：
本申请实施例的目的在于提供一种双管高压水路转换控制装置及应力测量系统，其旨在改善相关技术中高压胶管容易与岩壁磨损的问题。
本申请实施例提供了一种双管高压水路转换控制装置，该双管高压水路转换控制装置包括阀芯杆和阀体，阀芯杆可移动地穿设于阀体，阀芯杆相对于阀体移动能够使阀芯杆的出水口与封隔器坐封腔或与阀体的泄水口连通，阀体包括压裂腔，压裂腔的进口端用于与高压胶管连通，压裂腔的出口端用于与封隔器压裂腔连通。
将阀芯杆可移动地穿设于阀体，调节阀芯杆的位置，即可实现将阀芯杆的出水口与封隔器坐封腔连通，实现坐封。或者调节阀芯杆的位置，使阀芯杆的出水口与阀体的泄水口连通，实现泄水。另外，阀体上开设的压裂腔，高压胶管通过与压裂腔连通即可与封隔器压裂腔连通，避免了高压胶管与泄水装置并行绑缚在一起，避免了高压胶管与岩壁的摩擦。该双管高压水路转换控制装置集成了坐封水路、压裂水路和泄水水路，大大提高了装置的集成度，也提高了测量效率及测量成功率，避免了高压胶管与岩壁的摩擦。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，阀体包括坐封腔和阀芯杆容纳腔，坐封腔用于与封隔器坐封腔连通。阀芯杆容纳腔包括泄水段和坐封段，阀芯杆可移动地容纳于阀芯杆容纳腔内。当阀芯杆的出水口位于坐封段时，出水口连通坐封腔。当出水口位于泄水段时，出水口与开设于泄水段腔壁的泄水口连通。在阀体上开设阀芯杆容纳腔，使得阀芯杆可移动地容纳于阀芯杆容纳腔内。调节阀芯杆的出水口在阀芯杆容纳腔内所处的腔段，即可使阀芯杆的出水口与坐封腔或泄水口连通。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，阀体包括第一阀体和第二阀体，第一阀体与第二阀体可拆卸地连接。阀芯杆容纳腔部分开设于第一阀体，另一部分开设于第二阀体。进口端开设于第一阀体上，出口端开设于第二阀体上。泄水段和坐封腔均开设于第二阀体。通过将阀体分为第一阀体和第二阀体，便于制造和安装。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一阀体与第二阀体螺纹连接。第二阀体靠近第一阀体的端面设置有第一密封件，第二阀体与第一阀体连接的周面设置有第二密封件。第一密封件能够防止从阀芯杆出水口出来的水溢入压裂腔。第二密封件能够防止压裂腔内的水溢出阀体。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，压裂腔包括第一腔段和第二腔段。第一腔段开设于第一阀体，第一腔段连通进口端。第二腔段开设于第二阀体，第二腔段连通出口端。第一阀体靠近第二阀体的端面上开设有环形槽，第一腔段通过环形槽连通第二腔段。由于第一阀体和第二阀体螺纹连接，在将第一阀体和第二阀体连接时，若不设置环形槽，则难以保证第一腔段和第二腔段对准。通过设置环形槽，则不需要保证第一腔段和第二腔段对准，只需保证第一腔段与环形槽连通，第二腔段与环形槽连通即可。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，泄水段的直径大于阀芯杆的外径。将泄水段的直径设置为大于阀芯杆的外径，便于泄水。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，阀芯杆与阀体之间设置有第三密封件和第四密封件。坐封段位于第三密封件和第四密封件之间，第四密封件位于泄水段和坐封段之间。坐封段位于第三密封件和第四密封件之间，能够防止从阀芯杆出水口出来的水向上或向下溢出。第四密封件位于泄水段和坐封段之间，将泄水段和坐封段分隔，防止坐封水路的水泄漏到泄水水路。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，进口端开设于阀体的端面。进口端设置于阀体端面时，可以避免高压胶管从阀体的外围通过，直接接入封隔器，尽可能地避免了高压胶管的磨损。同时也提升了装置的集成度，提高了测量效率及成功率。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，阀体的一端设置有连接螺纹，连接螺纹用于与封隔器连接。在阀体上设置连接螺纹，便于阀体与封隔器螺纹连接，避免了使用金属管件，提高了双管高压水路转换控制装置的集成度。
本申请实施例还提供了一种应力测量系统，应力测量系统包括钻杆、封隔器、高压胶管和上述任一项中的双管高压水路转换控制装置，钻杆与阀芯杆连通，阀体与封隔器坐封腔连通，进口端与高压胶管连通，出口端与封隔器压裂腔连通。该应力测量系统的高压胶管通过与双管高压水路转换控制装置的压裂腔连通即可与封隔器压裂腔连通，避免了高压胶管与泄水装置并行绑缚在一起，避免了高压胶管与岩壁的摩擦，使得高压胶管具有较长寿命。双管高压水路转换控制装置集成了坐封水路、压裂水路和泄水水路，具有较高的集成度，同时也提高了应力测量系统的测量效率及测量成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的双管高压水路转换控制装置处于坐封状态时的结构示意图；
图2为图1中ⅱ位置的放大图；
图3为本申请实施例提供的双管高压水路转换控制装置处于泄水状态时的结构示意图。
图标：10-双管高压水路转换控制装置；100-阀芯杆；110-钻杆接头；120-注水腔；140-出水口；200-阀体；210-第一阀体；220-第二阀体；230-压裂腔；231-进口端；232-出口端；233-第一腔段；234-第二腔段；235-环形槽；240-坐封腔；250-阀芯杆容纳腔；251-泄水段；2511-泄水口；252-坐封段；260-连接螺纹；310-第三密封件；320-第四密封件；410-第一密封件；420-第二密封件。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
请参照图1，本实施例提供了一种双管高压水路转换控制装置10，该双管高压水路转换控制装置10包括阀芯杆100和阀体200，阀芯杆100可移动地穿设于阀体200，阀芯杆100相对于阀体200移动能够使阀芯杆100的出水口140与封隔器坐封腔或与阀体200的泄水口2511连通，阀体200包括压裂腔230，压裂腔230的进口端231用于与高压胶管连通，压裂腔230的出口端232用于与封隔器压裂腔连通。
将阀芯杆100可移动地穿设于阀体200，调节阀芯杆100的位置，即可实现将阀芯杆100的出水口140与封隔器坐封腔连通，实现坐封。或者调节阀芯杆100的位置，使阀芯杆100的出水口140与阀体200的泄水口2511连通，实现泄水。另外，阀体200上开设的压裂腔230，高压胶管通过与压裂腔230连通即可与封隔器压裂腔连通，避免了高压胶管与泄水装置并行绑缚在一起，避免了高压胶管与岩壁的摩擦。该双管高压水路转换控制装置10集成了坐封水路、压裂水路和泄水水路，大大提高了装置的集成度，也提高了测量效率及测量成功率，避免了高压胶管与岩壁的摩擦。
在本实施例中，阀芯杆100的位于阀体200外的一端设置有钻杆接头110，阀芯杆100的位于阀体200内的一端封闭。请参照图1，即阀芯杆100的上端设置有钻杆接头110，阀芯杆100的下端封闭。钻杆接头110用于与钻杆连接。阀芯杆100开设有注水腔120，注水腔120从阀芯杆100的上端连通外界。当钻杆通过钻杆接头110与阀芯杆100连接时，钻杆的出水口与阀芯杆100的注水腔120连通。在本实施例中，阀芯杆100的出水口140开设于阀芯杆100的周面。请参照图2，阀芯杆100的周面上开设有出水槽，出水槽的底壁上开设有出水口140，出水口140连通注水腔120。
请参照图1，在本实施例中，阀体200包括坐封腔240和阀芯杆容纳腔250，坐封腔240用于与封隔器坐封腔连通。阀芯杆容纳腔250包括泄水段251和坐封段252，阀芯杆100可移动地容纳于阀芯杆容纳腔250内。当阀芯杆100的出水口140位于坐封段252时，出水口140连通坐封腔240。当出水口140位于泄水段251时，出水口140与开设于泄水段251腔壁的泄水口2511连通。在阀体200上开设阀芯杆容纳腔250，使得阀芯杆100可移动地容纳于阀芯杆容纳腔250内。调节阀芯杆100的出水口140在阀芯杆容纳腔250内所处的腔段，即可使阀芯杆100的出水口140与坐封腔240或泄水口2511连通。
在本实施例中，泄水段251的直径大于阀芯杆100的外径。将泄水段251的直径设置为大于阀芯杆100的外径，便于泄水。在一种可选地实施方式中，泄水段251的直径等于阀芯杆100的外径，此时，若需要泄水，则需要移动阀芯杆100，使阀芯杆100的出水口140对准泄水口2511。
请参照图1，在本实施例中，阀体200包括第一阀体210和第二阀体220，第一阀体210与第二阀体220可拆卸地连接。阀芯杆容纳腔250部分开设于第一阀体210，另一部分开设于第二阀体220。进口端231开设于第一阀体210上，出口端232开设于第二阀体220上。泄水段251和坐封腔240均开设于第二阀体220。通过将阀体200分为第一阀体210和第二阀体220，便于制造和安装。
请参照图1，配合参照图2，在本实施例中，第一阀体210与第二阀体220螺纹连接。第二阀体220靠近第一阀体210的端面设置有第一密封件410，第二阀体220与第一阀体210连接的周面设置有第二密封件420。第一密封件410能够防止从阀芯杆100出水口140出来的水溢入压裂腔230。第二密封件420能够防止压裂腔230内的水溢出阀体200。在本实施例中，第一密封件410和第二密封件420均为密封圈。在其他可选地实施方式中，第一密封件410和第二密封件420还可以为密封胶、软填料等。
压裂腔230包括进口端231、出口端232、第一腔段233和第二腔段234。在本实施例中，进口端231开设于第一阀体210的端面。进口端231设置于第一阀体210端面时，可以避免高压胶管从阀体200的外围通过，直接接入封隔器，尽可能地避免了高压胶管的磨损。同时也提升了装置的集成度，提高了测量效率及成功率。在一种可选地实施方式中，进口端231开设于第一阀体210的周面，此时虽然高压胶管需要从周面与进口端231连接，但由于压裂腔230的存在，缩短了高压胶管的使用长度，能够在一定程度上避免高压胶管与岩壁接触。在本实施例中，出口端232开设于第二阀体220远离第一阀体210的端面。第一腔段233开设于第一阀体210，第一腔段233连通进口端231。在本实施例中，为了方便进口端231与高压胶管连接，在进口端231上还设置有胶管接头。第二腔段234开设于第二阀体220，第二腔段234连通出口端232。第一阀体210靠近第二阀体220的端面上开设有环形槽235，第一腔段233通过环形槽235连通第二腔段234。由于第一阀体210和第二阀体220螺纹连接，在将第一阀体210和第二阀体220连接时，若不设置环形槽235，则难以保证第一腔段233和第二腔段234对准。通过设置环形槽235，则不需要保证第一腔段233和第二腔段234对准，只需保证第一腔段233与环形槽235连通，第二腔段234与环形槽235连通即可。在本实施例中，第一腔段233和第二腔段234均为长直圆孔，第一腔段233的轴线平行于第二腔段234的轴线且平行于阀芯杆100的轴线。
在本实施例中，第一阀体210与第二阀体220螺纹连接。在一种可选地实施方式中，第一阀体210与第二阀体220卡接。例如，第一阀体210上具有卡接凹槽，第二阀体220上具有卡接凸起，将卡接凸起插入卡接凹槽中，使第一阀体210和第二阀体220卡接配合。
请参照图1，配合参照图2，阀芯杆100与阀体200之间设置有第三密封件310和第四密封件320。坐封段252位于第三密封件310和第四密封件320之间，第四密封件320位于泄水段251和坐封段252之间。坐封段252位于第三密封件310和第四密封件320之间，能够防止从阀芯杆100出水口140出来的水向上或向下溢出。第四密封件320位于泄水段251和坐封段252之间，将泄水段251和坐封段252分隔，防止坐封水路的水泄漏到泄水水路。在本实施例中，请参照图1，配合参照图2，第三密封件310设置有多个，多个第三密封件310间隔地分布于阀芯杆100的轴向。第四密封件320设置有多个，多个第四密封件320间隔地分布于阀芯杆100的轴向。通过设置多个第三密封件310和多个第四密封件320，增强密封效果。在本实施例中，第三密封件310和第四密封件320均为密封圈。在其他可选地实施方式中，第三密封件310和第四密封件320还可以为密封胶、软填料等。
请参照图1，在本实施例中，第二阀体220的一端设置有连接螺纹260，连接螺纹260用于与封隔器连接。在第二阀体220上设置连接螺纹260，便于第二阀体220与封隔器螺纹连接，避免了使用金属管件，提高了双管高压水路转换控制装置10的集成度。请参照图1，在第一阀体210的上端还设置有止挡部，止挡部能够止挡阀芯杆100上的轴肩，以防止阀芯杆100从阀体200上端脱离阀体200。
本实施例提供的双管高压水路转换控制装置10是这样工作的：
双管高压水路转换控制装置10包括坐封状态、泄水状态和压裂状态，当出水口140位于坐封段252内时，即为坐封状态，如图1所示；当出水口140位于泄水段251时，即为泄水状态，如图3所示。请参照图1，将阀芯杆100的上端与钻杆连接，第二阀体220通过连接螺纹260与封隔器连接，进口端231与高压胶管连接。将阀芯杆100向上提升，使阀芯杆100的出水口140位于坐封段252内，即出水口140与坐封腔240连通。此时，若钻杆向注水腔120内注水，即可实现坐封。通过高压胶管向进口端231注水，即可实现压裂(双管高压水路转换控制装置10处于压裂状态)。请参照图3，将阀芯杆100向下降落，使阀芯杆100的出水口140位于泄水段251内，即出水口140与泄水段251连通，即可实现泄水。
本实施例提供了一种双管高压水路转换控制装置10，该双管高压水路转换控制装置10包括阀芯杆100和阀体200，阀芯杆100可移动地穿设于阀体200，阀芯杆100相对于阀体200移动能够使阀芯杆100的出水口140与封隔器坐封腔或与阀体200的泄水口2511连通，阀体200包括压裂腔230，压裂腔230的进口端231用于与高压胶管连通，压裂腔230的出口端232用于与封隔器压裂腔连通。将阀芯杆100可移动地穿设于阀体200，调节阀芯杆100的位置，即可实现将阀芯杆100的出水口140与封隔器坐封腔连通，实现坐封。或者调节阀芯杆100的位置，使阀芯杆100的出水口140与阀体200的泄水口2511连通，实现泄水。另外，阀体200上开设的压裂腔230，高压胶管通过与压裂腔230连通即可与封隔器压裂腔连通，避免了高压胶管与泄水装置并行绑缚在一起，避免了高压胶管与岩壁及泄水装置的挤压和摩擦。该双管高压水路转换控制装置10集成了坐封水路、压裂水路和泄水水路，大大提高了装置的集成度，也提高了测量效率及测量成功率，避免了高压胶管与岩壁的摩擦。
本申请实施例还提供了一种应力测量系统，应力测量系统包括钻杆、封隔器、高压胶管和上述的双管高压水路转换控制装置10，钻杆与阀芯杆100连通，阀体200与封隔器坐封腔连通，进口端231与高压胶管连通，出口端232与封隔器压裂腔连通。该应力测量系统的高压胶管通过与双管高压水路转换控制装置10的压裂腔230连通即可与封隔器压裂腔连通，避免了高压胶管与泄水装置并行绑缚在一起，避免了高压胶管与岩壁及泄水装置的挤压和摩擦，使得高压胶管具有较长寿命。双管高压水路转换控制装置10集成了坐封水路、压裂水路和泄水水路，具有较高的集成度，同时也提高了应力测量系统的测量效率及测量成功率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。