一种测量井壁表面二维应变的装置及方法

摘要

一种测量井壁表面二维应变的装置及方法，属于测量井壁受力变形的装置及方法。该装置包括自密封型保护壳、二维柔性应变敏感单元、应变敏感单元凹形滑槽、数据采集—发射多功能单元、高性能蓄电池组和滑动杆；保护壳上设有滑动螺栓孔和滑动腔，滑动杆设有固定螺栓孔；柔性应变敏感单元为细观结构梯度圆柱体，由工作块和补偿块组成；在井壁表面按照梅花形状布设二维表面应变测量装置，数据采集—发射多功能单元将采集和存储应变敏感单元中的井壁应变和温度信息，通过无线方式实现井口接收设备终端和表面应变测量装置之间数据的定时传输。该装置结构紧凑，功能先进，适用性强，能够满足破裂井壁在极端恶劣环境条件下的受力变形与其长期演化测试。

主权项

一种测量井壁表面二维应变的装置，其特征是：该装置包括：自密封型保护壳、二维柔性应变敏感单元、数据采集—发射多功能单元、高性能蓄电池组、滑动杆和内密封盖；自密封型保护壳内有用于安装二维柔性应变敏感单元的竖向敏感单元凹形滑槽和环向敏感单元凹形滑槽，自密封型保护壳上设有滑动螺栓孔和密封滑动腔；在竖向敏感单元凹形滑槽和环向敏感单元凹形滑槽内均放置二维柔性应变敏感单元；二个二维柔性敏感单元的一端与固定端粘结，二个二维柔性应变敏感单元的另一端分别与一个滑动杆初始端粘结；二个二维柔性应变敏感单元的输出端均通过敏感单元通讯线与数据采集—发射多功能单元的信号输入端连接；滑动杆通过密封滑动腔密封柔性连接，定位滑动腔滑动杆与二维柔性应变敏感单元共轴线；滑动杆末端设有固定螺栓孔；固定螺栓固定内密封盖至自密封型保护壳内壁环向密封槽上，密封槽表面设有防水胶垫；固定螺栓固定高性能蓄电池组至内密封盖表面，固定螺栓设防水密封圈；高性能蓄电池组的输出线通过电源线给数据采集—发射多功能单元供电；在自密封保护外壳的底部有通讯天线出口，通讯天线的端部从通讯天线出口伸出，通讯天线的另一端与数据采集—发射多功能单元的天线信号输入端连接，数据采集—发射多功能单元连接在自密封型保护壳内；所述的二维柔性应变敏感单元为细观结构梯度结构圆柱体，由工作块和补偿块组成，补偿块位于工作块的中心，并且二者同轴心；工作块测量变形，补偿块测温度。