CN107402236B - 一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及岩芯电性测定领域，更具体的说是一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法，包括测量架、活动支撑架、不极化电极测量装置和标尺，其特征在于：所述的测量架包括底座、凸型槽、顶板、标尺放置槽和支撑杆；所述的活动支撑架上方粘接连接绝缘垫；所述的不极化电极测量装置包括固定测量件、紧固件、连接杆、橡胶固定圈和测量电极；所述的标尺内设置有通槽；所述的两个活动支撑架放置在测量架的凸型槽内，四个不极化电极测量装置分别通过固定测量件和紧固件与标尺连接，标尺放置在测量架的标尺放置槽内；其有益效果为该装置测定岩芯电性参数可以与钻探工程同时进行，不损坏岩芯，不丢岩性，不影响取样，操作简便，数据准确。

Description

一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法
技术领域
本发明涉及岩芯电性测定领域，更具体的说是一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法。
背景技术
地球物理勘探中电性参数测定主要采用的方法有露头测定和标本测定，露头测定又分为露头小四极法、小极距测深法，标本测定又分为腊封法、标本架法、面(泥)团法。
露头测定因其直接测量真实环境中岩(矿)石在地表露头，测量参数较为准确，可直接认为是岩(矿)石的真实电性参数，但是对露头的选择要求较多，一般要求所测单一岩性岩(矿)石的露头直径比所用AB极距大一倍以上，向下延深应大于AB极距，同时还要考虑其接地条件，在勘查区很难找齐适合露头测定的所有岩性露头，目前地球物理勘探工作中很少采用露头测定法测量电性参数。
因此目前地球物理勘探中电性参数的测定主要采用标本测定法，标本测定法中主要以标本架法和面(泥)团法为主，腊封法因操作麻烦很少采用。标本测定法可以先在勘查区里采集所有岩性的标本，然后在室内对所采集的标本进行电性测定，相对露头法而言测量简单且测量的岩性更加全面，便于数据统计；但采用标本测定法其所采集的标本均脱离了真实的地下环境，需要通过浸水来模拟地下环境，浸水时间几分钟至24小时不等，浸水过程中部分标本松散以至于无法测量；同时由于采集的标本大小形状不一，测量时需要进行切割，切割过程中同样会导致标本破碎损坏。
随着勘查技术手段的发展，钻探工程中岩芯的电性参数测定工作越来越受到重视。岩芯是从地下各个深度所取得，与地表采集的标本相比不存在风化的问题，更具有代表性，测量的数据更能真实反映地下各种地质体的电性特征。目前对岩芯电性参数的测定同样以标本测定中标本架法和面(泥)团法为主，岩芯的测定工作除了以上所说的切割和浸泡所带来的不便以外还受到多种因素的制约：其一布置钻探工程的位置均为见矿或矿化蚀变较好的位置，钻探工程所取得的岩芯会被要求及时劈芯取样进行化验，钻探所取岩芯本来直径不大，经劈开后更是碎裂成小块，无法满足电性标本测定要求。其二劈芯之前对岩性进行测定也不合适，因为测定之前需要对岩芯进行切割，切割过程中导致部分岩芯损坏，(蚀变矿化较强的部位即找矿有利的部位特别容易破碎损坏)将会对后期取样化验工作造成影像，严重时取样化验可能会漏掉矿体。
使用岩芯比地表采集标本测定电性参数更准确真实，但是受到多种因素制约，未能普遍推行，目前岩芯的电性参数测定工作多数在岩芯批芯取样之后进行，采用的岩芯标本多为无矿化蚀变未进行批芯取样的部位，均为围岩，真正的矿体、矿化体、蚀变岩体均没有测量到。
发明内容
本发明提供一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法，其有益效果为该装置测定岩芯电性参数可以与钻探工程同时进行，不损坏岩芯，不丢岩性，不影响取样，操作简便，数据准确。
本发明涉及岩芯电性测定领域，更具体的说是一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法，包括测量架、活动支撑架、不极化电极测量装置和标尺，其特征在于：所述的测量架包括底座、凸型槽、顶板、标尺放置槽和支撑杆，底座上端设置有凸型槽，凸型槽两端设置有螺栓，顶板通过四个支撑杆连接顶板，顶板内设置有标尺放置槽；
所述的活动支撑架下端为工字形结构，活动支撑架上端设置有圆形弧面，活动支撑架上方粘接连接绝缘垫；
所述的不极化电极测量装置包括固定测量件、紧固件、连接杆、橡胶固定圈和测量电极，固定测量件由两个空心圆柱体构成，固定测量件下方圆柱体内外均设置有螺纹，固定测量件上表面设置有标尺观测线，紧固件通过螺纹连接在固定测量件下端，紧固件下端为螺母结构，紧固件上端为空心的圆柱体凸出台，连接杆两端设置有螺纹，橡胶固定圈通过连接杆与固定测量件连接，橡胶固定圈设置有圆环形结构的橡胶圈，橡胶固定圈上端设置有连接头，连接头设置有内螺纹，连接头侧面对称设置有两个插线孔，橡胶固定圈下端设置有螺栓，橡胶固定圈的圆环形结构的橡胶圈的侧方对称设置有测量电极，测量电极右端为带圆顶的螺钉，测量电极左端设置有螺母，测量电极左端端连接有导线，导线穿过连接头的插线孔，贯穿连接杆和固定测量件；
所述的标尺内设置有通槽，标尺上表面设置有两列相同的刻度，两列刻度分别位于标尺的两侧；
所述的两个活动支撑架放置在测量架的凸型槽内，四个不极化电极测量装置分别通过固定测量件和紧固件与标尺连接，标尺放置在测量架的标尺放置槽内。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定装置,所述的支撑杆为空心结构。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定装置,所述的绝缘垫和橡胶固定圈的材料均为橡胶。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定装置,所述的不极化电极测量装置的导线的材质为铜，并且导线外设置有绝缘皮。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定装置,所述的活动支撑架与凸型槽为间隙配合，标尺与标尺放置槽为间隙配合。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定装置,所述的标尺的材料为有机玻璃。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定方法,所述的一种简便的岩芯电性测定方法的具体步骤如下：
a、钻探取出岩芯之后，将岩芯置于活动支撑架上；
b、调整四个不极化电极测量装置的固定测量件的间距，将四个橡胶固定圈固定在岩芯上；
c、将四个不极化电极测量装置的导线与测量仪器相连，之后进行测量观察工作；
d、根据测量仪器显示值计算电阻率参数ρs。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定方法，所述的四个不极化电极测量装置为两个供电用电极A和电极B与两个测量用电极M和电极N，四个不极化电极测量装置从左到右分别为电极A、电极M、电极N和电极B。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种简便的岩芯电性测定方法，所述的测量仪器为收发一体仪器时，系统输入极距参数之后自动计算k值和电阻率；当测量仪器为单独的发射机和接收机时，通过发射机记录发射电流I，接收机测量一次场△V1和视极化率ηs，电阻率参数且其中I为电流值，△V1为电位差值，AM为电极A与电极M的间距值，AN为电极A与电极N的间距值，BM为电极B与电极M的间距值，BN为电极B与电极N的间距值。
本发明一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法的有益效果为：
本发明一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法，钻探工程与电性参数测定同时进行，钻探取出岩芯之后即进行测量，不损坏岩芯，不丢岩性，不影响取样，操作简便，数据准确。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明一种简便的岩芯电性测定装置的结构示意图。
图2为测量架的结构示意图。
图3为活动支撑架的结构示意图。
图4为不极化电极测量装置的结构示意图。
图5为固定测量件和紧固件的结构示意图。
图6为固定测量件的结构示意图。
图7为连接杆的结构示意图。
图8为橡胶固定圈的结构示意图。
图9为测量电极的结构示意图。
图10为标尺的结构示意图。
图中：测量架1；底座1-1；凸型槽1-2；顶板1-3；标尺放置槽1-4；支撑杆1-5；活动支撑架2；绝缘垫2-1；不极化电极测量装置3；固定测量件3-1；紧固件3-2；连接杆3-3；橡胶固定圈3-4；连接头3-4-1；测量电极3-5；标尺4；通槽4-1。
具体实施方式
具体实施方式一：
下面结合图1—10说明本实施方式，本发明涉及岩芯电性测定领域，更具体的说是一种简便的岩芯电性测定装置及测定方法，包括测量架1、活动支撑架2、不极化电极测量装置3和标尺4，其特征在于：所述的测量架1包括底座1-1、凸型槽1-2、顶板1-3、标尺放置槽1-4和支撑杆1-5，底座1-1上端设置有凸型槽1-2，凸型槽1-2两端设置有螺栓，螺栓的作用是保证凸型槽1-2内的活动支撑架2不会滑出，顶板1-3通过四个支撑杆1-5焊接连接顶板1-3，顶板1-3内设置有标尺放置槽1-4；
所述的活动支撑架2下端为工字形结构，活动支撑架2上端设置有圆形弧面，活动支撑架2上方粘接连接绝缘垫2-1；
所述的不极化电极测量装置3包括固定测量件3-1、紧固件3-2、连接杆3-3、橡胶固定圈3-4和测量电极3-5，固定测量件3-1由两个空心圆柱体构成，固定测量件3-1下方圆柱体内外均设置有螺纹，固定测量件3-1上表面设置有标尺观测线，紧固件3-2通过螺纹连接固定测量件3-1的外螺纹，紧固件3-2下端为螺母结构，紧固件3-2上端为空心的圆柱体凸出台，连接杆3-3两端设置有螺纹，橡胶固定圈3-4通过螺纹与连接杆3-3连接，连接杆3-3与固定测量件3-1的内螺纹连接，橡胶固定圈3-4设置有圆环形结构的橡胶圈，橡胶固定圈3-4上端设置有连接头3-4-1，连接头3-4-1设置有内螺纹，连接头3-4-1侧面对称设置有两个插线孔，橡胶固定圈3-4下端设置有螺栓，通过螺栓固定岩芯，橡胶固定圈3-4的圆环形结构的橡胶圈的侧方对称设置有测量电极3-5，测量电极3-5的材质为铜或铅，确保导电性能的良好，测量电极3-5右端为带圆顶的螺钉，测量电极3-5左端设置有螺母，测量电极3-5左端端连接有导线，导线穿过连接头3-4-1的插线孔，贯穿连接杆3-3和固定测量件3-1；
所述的标尺4内设置有通槽4-1，标尺4上表面设置有两列相同的刻度，两列刻度分别位于标尺4的两侧；
所述的两个活动支撑架2放置在测量架1的凸型槽1-2内，四个不极化电极测量装置3分别通过固定测量件3-1和紧固件3-2与标尺4连接，旋转紧固件3-2可以固定不极化电极测量装置3，标尺4放置在测量架1的标尺放置槽1-4内。
具体实施方式二：
下面结合图1—10说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的所述的支撑杆1-5为空心结构。
所述的绝缘垫2-1和橡胶固定圈3-4的材料均为橡胶，确保岩芯不会与金属材料接触而影响电性。
所述的不极化电极测量装置3的导线的材质为铜，并且导线外设置有绝缘皮。
所述的活动支撑架2与凸型槽1-2为间隙配合，使活动支撑架2能在凸型槽1-2内移动，标尺4与标尺放置槽1-4为间隙配合，保证标尺4能在标尺放置槽1-4内实现安装拆卸。
所述的标尺4的材料为有机玻璃。
具体实施方式三：
下面结合图1—10说明本实施方式，本发明一种简便的岩芯电性测定方法，具体步骤如下：
a钻探取出岩芯之后，将岩芯置于活动支撑架2上，钻探取出岩芯之后即进行测量，无需进行浸泡，避免因浸泡损坏岩芯和改变岩心的岩性，并且刚取出的岩芯各项参数与地下环境一致，直接测量即可得到地下地质体真实的电性参数，测量数据更准确更具有代表性；
b调整四个不极化电极测量装置3的固定测量件3-1的间距，将四个橡胶固定圈3-4固定在岩芯上，利用此方法进行电性参数测量不需要对岩芯进行切割，避免因切割丢失岩性，同时避免影响后续劈芯取样工作；利用本装置四个橡胶固定圈3-4的固定位置，可对同一岩芯进行多段测量，还可针对重点矿化部位进行测量，测量数据更准确；
c将四个不极化电极测量装置3的导线与测量仪器相连，测量仪器一般选用激电仪，之后进行测量观察工作；
d根据测量仪器显示值计算电阻率参数ρs。
具体实施方式四：
下面结合图1—10说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述的四个不极化电极测量装置3为两个供电用电极A和电极B与两个测量用电极M和电极N，四个不极化电极测量装置3从左到右分别为电极A、电极M、电极N和电极B。所述的测量仪器为收发一体仪器时，系统输入极距参数之后自动计算k值和电阻率；当测量仪器为单独的发射机和接收机时，通过发射机记录发射电流I，接收机测量一次场△V1和视极化率ηs，电阻率参数且其中I为电流值，△V1为电位差值，AM为电极A与电极M的间距值，AN为电极A与电极N的间距值，BM为电极B与电极M的间距值，BN为电极B与电极N的间距值。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种简便的岩芯电性测定装置，包括测量架（1）、活动支撑架（2）、不极化电极测量装置（3）和标尺（4），其特征在于：所述的测量架（1）包括底座（1-1）、凸型槽（1-2）、顶板（1-3）、标尺放置槽（1-4）和支撑杆（1-5），底座（1-1）上端设置有凸型槽（1-2），凸型槽（1-2）两端设置有螺栓，顶板（1-3）通过四个支撑杆（1-5）连接底座（1-1），顶板（1-3）内设置有标尺放置槽（1-4）；
所述的活动支撑架（2）下端为工字形结构，活动支撑架（2）上端设置有圆形弧面，活动支撑架（2）上方粘接连接绝缘垫（2-1）；
所述的不极化电极测量装置（3）包括固定测量件（3-1）、紧固件（3-2）、连接杆（3-3）、橡胶固定圈（3-4）和测量电极（3-5），固定测量件（3-1）由两个空心圆柱体构成，固定测量件（3-1）下方圆柱体内外均设置有螺纹，固定测量件（3-1）上表面设置有标尺观测线，紧固件（3-2）通过螺纹连接在固定测量件（3-1）下端，紧固件（3-2）下端为螺母结构，紧固件（3-2）上端为空心的圆柱体凸出台，连接杆（3-3）两端设置有螺纹，橡胶固定圈（3-4）通过连接杆（3-3）与固定测量件（3-1）连接，橡胶固定圈（3-4）为有圆环形结构的固定环，橡胶固定圈（3-4）上端设置有连接头（3-4-1），连接头（3-4-1）设置有内螺纹，连接头（3-4-1）侧面对称设置有两个插线孔，橡胶固定圈（3-4）下端设置有螺栓，橡胶固定圈（3-4）的圆环形结构的固定环的侧方对称设置有测量电极（3-5），测量电极（3-5）右端为带圆顶的螺钉，测量电极（3-5）左端设置有螺母，测量电极（3-5）左端连接有导线，导线穿过连接头（3-4-1）的插线孔，贯穿连接杆（3-3）和固定测量件（3-1）；
所述的标尺（4）内设置有通槽（4-1），标尺（4）上表面设置有两列相同的刻度，两列刻度分别位于标尺（4）的两侧；
所述的两个活动支撑架（2）放置在测量架（1）的凸型槽（1-2）内，四个不极化电极测量装置（3）分别通过固定测量件（3-1）和紧固件（3-2）与标尺（4）连接，标尺（4）放置在测量架（1）的标尺放置槽（1-4）内。
2.根据权利要求1所述的一种简便的岩芯电性测定装置，其特征在于：所述的支撑杆（1-5）为空心结构。
3.根据权利要求1所述的一种简便的岩芯电性测定装置，其特征在于：所述的绝缘垫（2-1）和橡胶固定圈（3-4）的材料均为软橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种简便的岩芯电性测定装置，其特征在于：所述的不极化电极测量装置（3）的导线的材质为铜，并且导线外设置有绝缘皮。
5.根据权利要求1所述的一种简便的岩芯电性测定装置，其特征在于：所述的活动支撑架（2）与凸型槽（1-2）为间隙配合，标尺（4）与标尺放置槽（1-4）为间隙配合。
6.根据权利要求1所述的一种简便的岩芯电性测定装置，其特征在于：所述的标尺（4）的材料为有机玻璃。
7.采用权利要求1所述的一种简便的岩芯电性测定装置进行岩芯电性测定的方法，其具体步骤如下：
a、钻探取出岩芯之后,将岩芯置于活动支撑架（2）上；
b、调整四个不极化电极测量装置（3）的固定测量件（3-1）的间距，将四个橡胶固定圈（3-4）固定在岩芯上；
c、将四个不极化电极测量装置（3）的导线与测量仪器相连，之后进行测量观察工作，所述的测量仪器为激电仪；
d、根据测量仪器显示值计算电阻率参数ρs。
8.根据权利要求7所述的岩芯电性测定的方法，其特征在于：所述的四个不极化电极测量装置（3）为两个供电用电极A和电极B与两个测量用电极M和电极N，四个不极化电极测量装置（3）从左到右分别为电极A、电极M、电极N和电极B。
9.根据权利要求8所述的岩芯电性测定的方法，其特征在于：所述的测量仪器为收发一体仪器时，系统输入极距参数之后自动计算K值和电阻率；当测量仪器为单独的发射机和接收机时，通过发射机记录发射电流I，接收机测量一次场△V1和视极化率ηs，电阻率参数且 ；其中I为电流值，△V1为电位差值，AM为电极A与电极M的间距值，AN为电极A与电极N的间距值，BM为电极B与电极M的间距值，BN为电极B与电极N的间距值。
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