CN106842346B - 一种地质储层的三维成像装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地质储层的三维成像装置和方法，其中，该装置包括：第一支撑体；第二支撑体，与第一支撑体垂直设置；圆盘，能朝向或远离第一支撑体移动；第一离子发射器，能朝向或远离待测样品移动；扫描电镜，至少包括：工作台、第二离子发射器和电子发射器。在本发明实施例中，先将待测样品放置于相互垂直的第一支撑体与第二支撑体上，并根据支撑体互相垂直的特性，利用圆盘和第一离子发射器对待测样品进行切割抛光，得到两个相互垂直且面积较大的待测样品观测面，再利用扫描电镜选区及切片成像，解决现有技术中直接利用聚焦离子束切割待测样品时需要较长的时间的缺陷，在提高对地质储层进行三维成像时的工作效率的同时，降低了离子源损耗。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种地质储层的三维成像装置和方法。
背景技术
作为一种兼具场发射扫描电镜成像功能以及聚焦离子束微纳加工功能的工具，聚焦离子束扫描电镜(Focus Ion Beam Scanning Electron Microscopes，简称为FIB-SEM)在材料科学研究中发挥着重要的作用。具体存在以下优点：1)FIB-SEM搭载了高分辨率的电镜，尤其是近几年来大量装配的镜筒内探头，最高分辨率可以小于1nm；2)在低加速电压下进行高分辨成像，可以降低对样品的损伤；3)完善的气体注入系统可以实现对易破坏的样品进行保护；4)全自动的切片成像功能，可以对待测样品进行三维有损表征。
基于上述优点，可以利用FIB-SEM对地质储层进行三维成像。然而，利用FIB-SEM对地质储层进行三维表征时会存在以下的局限性：FIB-SEM三维表征区域非常小，因此对目标切片体积的选取要求较高；地质样品非均质性强，因此对目标切片类型的选取要求较高。采用现有方法利用FIB-SEM对地质样品进行三维成像时，可以先对样品表面进行抛光，在背散射像下从表面图像中选取一个待切区域，表面镀保护层，然后在该待切区域附近用聚焦离子束挖三个大坑从而获得一个三维切片成像的体积。采用上述方法选择该待切区域时，仅通过表面的背散射成像直接选定该待切区域，得到准确成像结果的概率比较低。因为对于地质样品，表面上看上去有想要的细节，但在表面下部，人们无法确定其是否包含想要的细节，因为最终能成像的是表面下部的部分。
综上所述，采用现有方法进行地质储层的三维成像时，主要存在以下缺陷：
1)对于非均质性强的地质样品，仅通过表面观察选择待切区域并成像时，得到比较理想的成像结果概率较低；
2)利用聚焦离子束在待切区域附近挖大坑时需要比较长的时间，并且当没有合适的成像区域时，又得换位置挖大坑并重复上述工作，非常耗时；
3)挖大坑时，聚焦离子束需要通过大束流持续工作，此时，FIB-SEM中的离子源、离子束光阑等高成本耗材在该状态下损坏非常迅速，导致设备维护成本急剧升高。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种地质储层的三维成像装置和方法，以达到当利用FIB-SEM进行地质储层三维成像时，在保证离子源较低损耗的情况下，增加三维加工区域的面积并提高合适的成像区域获取成功率的目的。
本发明实施例提供了一种地质储层的三维成像装置，可以包括：第一支撑体；第二支撑体，所述第二支撑体与所述第一支撑体垂直设置，所述第一支撑体和所述第二支撑体能承载待测样品，所述待测样品具有分别与所述第一支撑体和所述第二支撑体相对的第一面和第二面；圆盘，所述圆盘能朝向或远离所述第一支撑体移动，当所述圆盘处于工作状态时，所述圆盘与所述待测样品相接触；第一离子发射器，所述第一离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动；扫描电镜，所述扫描电镜至少包括：工作台、第二离子发射器和电子发射器，其中，所述工作台承载所述第一支撑体和所述第二支撑体中的任意一个，并能承载所述第一支撑体和所述第二支撑体转动，以使所述待测样品的第一面或第二面面对所述电子发射器；所述第二离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，所述电子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，当所述电子发射器处于工作状态时，所述电子发射器能对所述第一面和第二面中的任意一个进行观测。
在一个实施例中，所述地质储层的三维成像装置还可以包括：具有第一端和第二端的顶固件，所述第一端固定，当所述圆盘处于工作状态时，所述第二端顶固所述第一支撑体或所述第二支撑体。
在一个实施例中，所述地质储层的三维成像装置还可以包括：连接件，所述连接件可拆卸地连接在所述第二端及所述第一支撑体或所述第二支撑体之间。
在一个实施例中，所述待测样品与所述第一支撑体和所述第二支撑体之间通过粘胶剂固定。
在一个实施例中，所述粘胶剂的耐受温度大于等于80℃。
在一个实施例中，所述支撑体的材料包括以下任意之一：铜、铁、铝。
本发明实施例还提供了一种地质储层的三维成像方法，可以包括：将待测样品放置于第一支撑体和第二支撑体上；利用圆盘对所述待测样品的第一面进行切割和打磨；改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，利用所述圆盘对所述待测样品的第二面进行切割和打磨；利用第一离子发射器对待测样品的第一面进行离子抛光；改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，利用所述第一离子发射器对所述待测样品的第二面进行离子抛光；利用所述扫描电镜中的电子发射器观察所述待测样品的第一面与第二面，根据预设的要求选定要进行三维切片成像的体积元，利用第二离子发射器对所述体积元进行三维切片操作，利用电子发射器对切片操作得到的切片进行背散射成像，以得到所述体积元的三维成像。
在一个实施例中，所述待测样品为长方体。
在一个实施例中，将待测样品放置于第一支撑体和第二支撑体上，包括：通过粘胶剂将所述待测样品粘贴在所述第一支撑体和第二支撑体之上。
在一个实施例中，在利用所述离子抛光仪对所述待测样品的第二面进行离子抛光之后，所述方法还包括：对离子抛光后的待测样品的第一面进行镀导电层处理；改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，对离子抛光后的待测样品的第二面进行镀导电层处理。
在本发明实施例中，所述地质储层的三维成像装置可以包括：第一支撑体、第二支撑体、圆盘、第一离子发射器和扫描电镜。通过先将待测样品放置于相互垂直的所述第一支撑体与所述第二支撑体上，并根据所述支撑体互相垂直的特性，利用所述圆盘和所述第一离子发射器对所述待测样品进行切割抛光，得到相互垂直并且具有较大观测面的待测样品后，再利用扫描电镜对已经处理后的待测样品进行观测选区，再对选区进行三维切片成像，可以解决现有技术中直接利用聚焦离子束切割待测样品时需要较长的时间的缺陷，在提高对地质储层进行三维成像时的工作效率的同时，降低了离子源损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种地质储层的三维成像装置的示意图；
图2是本申请提供的上、侧表面机械抛光示意图；
图3(a)是本申请提供的待测样品上表面离子抛光示意图；
图3(b)是本申请提供的待测样品侧表面离子过程示意图；
图4是本申请提供的三维成像示意图；
图5是本申请提供的一种地质储层的三维成像方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
考虑到现有技术中进行地质储层的三维成像时，由于直接利用聚焦离子束切割待测样品导致切割时间较长、损耗较高的缺陷，发明人提出了先将待测样品设置在互相垂直的支撑体上，再利用所述圆盘、所述离子抛光仪对其进行切割抛光，最后利用扫描电镜进行三维成像。具体的，在本实施例中，提出了一种地质储层的三维成像装置，如图1所示，可以包括：
第一支撑体101；
第二支撑体102，所述第二支撑体102与所述第一支撑体101相垂直设置，所述第一支撑体101和所述第二支撑体102能承载待测样品；
圆盘，所述圆盘能朝向或远离所述第一支撑体101移动，当所述圆盘处于工作状态时，所述圆盘与所述待测样品相接触；
第一离子发射器，所述第一离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动；
扫描电镜，所述扫描电镜至少可以包括：工作台、第二离子发射器和电子发射器，其中，所述工作台承载所述第一支撑体101和所述第二支撑体102中的任意一个，并能承载所述第一支撑体101和所述第二支撑体102转动，以使所述待测样品与所述第一支撑体101相对的第一面或所述待测样品与所述第二支撑体102相对的第二面面对所述电子发射器；所述第二离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，所述电子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，当所述电子发射器处于工作状态时，所述电子发射器能对所述第一面和第二面中的任意一个进行观测。
在本申请的一个实施方式中，所述第一支撑体和所述第二支撑体可以自成一体，即可以是两个相互独立的支撑体，通过焊接等方式实现两个相互独立的支撑体之间的连接。在本申请的另一个实施方式中，所述第一支撑体和所述第二支撑体可以为一体成形，具体的，可以为对一板体实施冲压或钣金工艺，使其弯折90度形成第一支撑体和第二支撑体，分别为：第一支撑体和第二支撑体。所述第一支撑体和所述第二支撑体可以构成一个直角形的样品台。具体的，所述支撑体可以是铜、铁、铝等导电性较好的金属以及合金材料，也可以是表面镀上金属材料的塑料凳，形状可以是四边形、半圆形等，具体的，在本实施例中，所述支撑体为尺寸约1cm*1cm、厚度约3mm的正方形。所述待测样品与所述第一支撑体和所述第二支撑体之间通过粘胶剂固定，可以选用AB胶或乳胶等初始具有一定粘稠度的胶，该胶体固化后具有一定耐温能力的，至少可以耐80摄氏度左右的温度，由于该类胶水固化后难再将样品从所述直角形样品台上拆下，因此所述直角形的样品台为一次性耗材。所述待测样品通过所述连接部设置于所述第一支撑体或所述第二支撑体上，所述待测样品可以泥页岩、致密砂岩、致密碳酸盐岩、煤岩等岩石样品。
在本申请的一个实施方式中，可以对所述待测样品进行切割加工，加工成厘米级的小方块，保证上下表面平行，前后面平行且与上下表面尽量垂直，然后将岩块小样品用胶水固定于直角样品台上，固定后样品的上表面与侧表面可以不完全垂直。
在固定好所述待测样品之后，可以通过精细切割机对所述待测样品进行精细切割。具体的，所述精细切割机可以包括：圆盘。具体的，所述圆盘能沿朝向或远离所述第一支撑体移动；当所述圆盘处于工作状态时，所述圆盘与所述待测样品相接触。
在一个实施方式中，在所述圆盘的工作过程中，上述和支撑体相连接的待测样品可以直接通过一个垂直平面等进行固定的。具体的，如图2中上、侧表面机械抛光示意图所示，A处对应第一支撑体，则与A平行的对应面为第一面，B处对应第二支撑体，则与B平行的对应面为第二面。在本申请之后的描述以及附图中均将第一面称为上表面，将第二面称为侧表面。当所述圆盘处于工作状态时，可以将第一支撑体水平状放置，将第二支撑体垂直放置，此时，可以先通过切割仪固定夹具中的金刚石锯片对所述待测样品进行切割，再通过所述圆盘对所述待测样品的侧表面进行机械打磨；反之，可以将第二支撑体垂直放置，将第一支撑体水平放置，此时，可以先通过切割仪固定夹具中的金刚石锯片对所述待测样品进行切割，再通过所述圆盘依次用不同粒级的研磨材料对所述待测样品的上侧表面进行机械打磨，最终一级抛光剂粒径小于1微米，最终获得两个互相垂直的光滑表面。
在另一个实施方式中，所述支撑体分别为两个带螺纹孔的金属板，此时可以通过可拆卸的连接件和所述支撑体之间的螺纹连接来实现所述待测样品的固定，具体的，所述柱体的直径约4mm，圆柱顶端带螺纹，螺纹处直径略小于2mm，可旋转固定至底部或侧部，当然的，也可以是其他数值的直径，本申请对此不作限定。当对所述待测样品进行切割打磨处理时，还可以包括：具有第一端和第二端的顶固件，所述第一端固定，当所述圆盘处于工作状态时，所述第二端顶固所述第一支撑体或所述第二支撑体。当进行切割打磨时，可以利用所述直角形的样品台中柱体可拆卸的特点，先将所述顶固件通过所述柱体和B处的第二支撑体相连后，对侧表面进行切割打磨处理；再利用所述柱体可拆卸的特点，拆除B处的柱体，并将其连接于A处，将所述顶固件通过所述柱体和A处的第一支撑体相连后，对上表面进行切割打磨，最终获得两个互相垂直的光滑表面。
将机械切割打磨完的侧表面和上表面依次进行离子抛光，如图3(a)待测样品上表面离子抛光过程示意图，以及图3(b)待测样品侧表面离子抛光过程示意图，所述第一离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动。同样利用圆柱可拆卸的特点，采用和上述机械切割打磨相同的方法，先将一个面固定于所述第一离子发射器的第一工作台上利用第一离子发射器进行抛光，再将圆柱拆下固定于另一侧，对另一个面进行抛光。可以采用平面式氩离子抛光，抛光参数视样品的种类的不同而定，最终保证抛光过的样品表面在扫描电镜成像中没有明显的凹凸。在抛光完之后，对抛光过的两个互相垂直的表面依次进行镀导电层处理，可以通过镀金或镀碳仪，样品可以斜45度放转置镀膜仪中，以便一次完成对两个面的喷镀。由于观测时各个仪器工作台对所述待测样品大小的限制，同时，所述离子抛光仪中的第一工作台为所有仪器工作台中最小的，所以可以根据所述第一工作台的尺寸确定所述支撑体四边形的边长值。该方法制备的离子束抛光的棱角，长度可达1cm以上，两个表面均可通过扫描电镜背散射电子图像观察。三维切片成像区域的长、宽、高均仅为几十微米尺度，因此上述方法得到的两个互相垂直并且长度为1cm以上的观测面可以提供大量可供选择的待切观测区域，并且可以通过两个面共同进行约束，大大提高了FIB-SEM三维切片成像的成功率。
最后，可以通过扫描电镜对上述喷镀完的待测样品进行三维成像。在本申请中采用的是FIB-SEM。FIB-SEM具有以下技术特点：
1)微纳米级孔隙用常规光学显微镜下薄片观察的方式无法分辨，场发射电镜将分辨率提高了约3个数量级，能清楚地看到纳米级孔隙；
2)低电压高分辨率成像，减少了高加速电压电子束对有机质的破坏，也减少了电子束的穿透效应，能更真实地表征样品表面；
3)全自动切片成像功能，能有效实现对微纳米孔隙喉道系统的三维表征。
具体的，如图4待测样品进行三维成像的示意图所示，所述扫描电镜可以包括：第二工作台、第二离子发射器和电子发射器，其中，所述工作台承载所述第一支撑体和所述第二支撑体中的任意一个，并能承载所述第一支撑体和所述第二支撑体转动，以使所述待测样品的第一面或第二面面对所述电子发射器；所述第二离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，所述电子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，当所述电子发射器处于工作状态时，所述电子发射器能对所述第一面和第二面中的任意一个进行观测。在进行待测样品的三维成像时，可以将所述待测样品置于FIB-SEM内，直角样品台与电镜样品台按如图4放置，分别在样品台倾角为0°与52°时，对样品上表面与侧表面进行背散射成像，通过FIB-SEM的背散射探头成像，综合选取待切区域。可以利用所述待测样品的上表面与侧表面均可通过改变直角样品台在FIB-SEM样品座上的方向与位置，成为自动切片成像的主切面，因此，可选择的待切位置更多。实际要观察的区域为样品上表面与侧表面的直角交汇处附近，因此要将样品的棱角与电镜视域的水平轴平行，然后通过倾转第二样品台实现对不同的两个面的观察。根据对两个不同表面的观察结果，选取进行三维成像的位置。在对每一个棱角长条区域观察时，可选用拼接成像的方法，实现对一整个楞角长条区域的成像。
和现有的直接利用聚焦离子束切割待测样品，利用FIB重复挖大坑，加快FIB耗材的消耗速度的方法相比，采用本申请所提出的三维成像方法在FIB-SEM内建立选区时，将该制作待测面的过程放在了FIB-SEM设备之外的离子抛光等过程，从而大大降低了待测样品的制样成本。
在本申请中还提出了一种地质储层三维成像的方法，具体的，如图5所示，可以包括以下步骤：
S501：将待测样品放置于第一支撑体和第二支撑体上。
在将待测样品放置于第一支撑体或第二支撑体上，可以先将所述待测样品切割加工成长方体等具有互相垂直的第一面和第二面的待测样品，具体的，在本申请中采用的是正方体。
S502：利用圆盘对所述待测样品的第一面进行切割和打磨。
S503：改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，利用所述圆盘对所述待测样品的第二面进行切割和打磨。
S504：利用第一离子发射器对待测样品的第一面进行离子抛光。
S505：改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，利用所述第一离子发射器对所述待测样品的第二面进行离子抛光。
S506：利用所述扫描电镜中的电子发射器观察所述待测样品的第一面与第二面，根据预设的要求选定要进行三维切片成像的体积元，利用第二离子发射器对所述体积元进行三维切片操作，利用电子发射器对切片操作得到的切片进行背散射成像，以得到所述体积元的三维成像。
首先，对待测样品进行机械粗切割，将粗切完成的样品粘接至由所述第一支撑体和所述第二支撑体所组成的直角形的样品台上；其次，通过依次固定直角样品台的连接件，然后精细切割，得到两个互相垂直的表面，再利用机械研磨抛光设备完成对样品表面的精细抛光；然后，利用第一离子发射器依次对机械抛光完的待测样品的第一面和第二面进行抛光，抛光完成后依次对上表面和侧表面进行镀导电膜处理；最后，将镀导电膜处理后的待测样品置于FIB-SEM腔室内，固定于样品台上，在样品台倾角为0°时，对样品第一面进行成像，可以获得长度大于2mm的成像区域。再将样品台倾角调为52°，对样品第二面进行成像，根据所述电子发射器对待测样品的第一面和第二面进行背散射成像的结果，按照预设的要求选取观测结果中具有较多目标细节的观测面，如：当要求获取较多裂缝信息时，则选取裂缝信息较多的观测面等。进行三维成像，利用第二离子发射器对所述体积元进行三维切片操作，利用电子发射器对切片操作得到的切片进行背散射成像，以得到所述体积元的三维成像。
下面结合一个具体的实施例对上述地质储层的三维成像方法进行具体说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
选取某盆地龙马溪组页岩样品，按照本申请所提出的方法流程进行切割，一个得到1cm*1cm*1cm的小方块。
自制一个铝制直角样品台，带圆柱旋杆，选用TED PELLA公司快速固定环氧AB胶，将样品进行粘接固定，固定后样品露出棱角。
选用德国LEICA公司的EM TXP精研一体机，首先将直角样品台圆柱固定于图1中A处，用机器夹具固定，对上表面用金刚石锯片切割；然后将圆柱固定于图1中B处，对侧表面进行金刚石锯片切割；切割完成后观察直角棱角的情况，若不垂直对设备进行微调再进行一次切割。
切割完成后，利用EM TXP精研一体机的研磨抛光功能，对样品进行机械抛光，抛光片选用金刚石贴片，粒级依次选用9微米、2微米、0.5微米，同样通过变换直角样品台圆柱的位置，完成对上表面及侧表面的机械打磨。
机械打磨后，利用德国LEICA公司的RES 102氩离子抛光机，对两个垂直的面进行离子抛光，同样通过变换直角样品台圆柱的位置，依次完成对上表面及侧表面的离子抛光。每个面的抛光参数如下：电压5kV,电流2.0mA,离子枪倾角2°，加工时间4h。
氩离子抛光完成后，利用德国LEICA公司ACE 600镀膜仪对样品进行镀膜，镀膜采用样品斜放，上表面与侧表面同时镀碳，镀膜厚度选10nm。
镀膜完成后，将样品移至FIB-SEM中，可以采用美国FEI公司的Helios NanoLab650对样品进行观测，将直角样品台圆柱装在侧表面的对面，固定于扫描电镜样品座，在样品座倾角为0°时，利用TLD-BSE探头对样品侧表面进行成像，此时选用MAPS软件对侧表面棱角附近平行区域进行拼接成像，获得长度大于2mm的成像区域。再将样品座倾角调为52°，利用TLD-BSE探头对样品上表面进行成像，结合之前拼接好的图像，选择理想的三维切片-成像区域，然后开始自动切片成像。如果在对上表面成像时发现更为理想的主切面，则可以将直角样品台的圆柱拆下，固定于上表面的对面，并进行切片成像。
从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：第一支撑体、第二支撑体、圆盘、第一离子发射器和扫描电镜。通过先将待测样品放置于相互垂直的所述第一支撑体与所述第二支撑体上，并根据所述支撑体互相垂直的特性，利用所述圆盘和所述第一离子发射器对所述待测样品进行切割抛光，得到相互垂直并且具有较大观测面的待测样品后，再利用扫描电镜对已经处理后的待测样品进行观测选区，再对选区进行三维切片成像，可以解决现有技术中直接利用聚焦离子束切割待测样品时需要较长的时间的缺陷，在提高对地质储层进行三维成像时的工作效率的同时，降低了离子源损耗。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本申请的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
Claims (10)
1.一种地质储层的三维成像装置，其特征在于，包括：
第一支撑体；
第二支撑体，所述第二支撑体与所述第一支撑体垂直设置，所述第一支撑体和所述第二支撑体能承载待测样品；
圆盘，所述圆盘能朝向或远离所述第一支撑体移动，当所述圆盘处于工作状态时，所述圆盘与所述待测样品相接触；
第一离子发射器，所述第一离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动；
扫描电镜，所述扫描电镜至少包括：工作台、第二离子发射器和电子发射器，其中，所述工作台承载所述第一支撑体和所述第二支撑体中的任意一个，并能承载所述第一支撑体和所述第二支撑体转动，以使所述待测样品与所述第一支撑体相对的第一面或所述待测样品与所述第二支撑体相对的第二面面对所述电子发射器；所述第二离子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，所述电子发射器能朝向或远离所述待测样品移动，当所述电子发射器处于工作状态时，所述电子发射器能对所述第一面和第二面中的任意一个进行观测。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：具有第一端和第二端的顶固件，所述第一端固定，当所述圆盘处于工作状态时，所述第二端顶固所述第一支撑体或所述第二支撑体。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：连接件，所述连接件可拆卸地连接在所述第二端及所述第一支撑体或所述第二支撑体之间。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待测样品与所述第一支撑体和所述第二支撑体之间通过粘胶剂固定。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述粘胶剂的耐受温度大于等于80℃。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑体的材料包括以下任意之一：铜、铁、铝。
7.一种利用权利要求1至6中任一项所述的地质储层三维成像的装置进行地质储层的三维成像方法，其特征在于，包括：
将待测样品放置于第一支撑体和第二支撑体上；
利用圆盘对所述待测样品的第一面进行切割和打磨；
改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，利用所述圆盘对所述待测样品的第二面进行切割和打磨；
利用第一离子发射器对待测样品的第一面进行离子抛光；
改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，利用所述第一离子发射器对所述待测样品的第二面进行离子抛光；
利用所述扫描电镜中的电子发射器观察所述待测样品的第一面与第二面，根据预设的要求选定要进行三维切片成像的体积元，利用第二离子发射器对所述体积元进行三维切片操作，利用电子发射器对切片操作得到的切片进行背散射成像，以得到所述体积元的三维成像。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待测样品为长方体。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将待测样品放置于第一支撑体和第二支撑体上，包括：
通过粘胶剂将所述待测样品粘贴在所述第一支撑体和第二支撑体之上。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在利用所述第一离子发射器对所述待测样品的第二面进行离子抛光之后，所述方法还包括：
对离子抛光后的待测样品的第一面进行镀导电层处理；
改变所述第一支撑体和所述第二支撑体的位置，对离子抛光后的待测样品的第二面进行镀导电层处理。
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