CN110186729A - 松散岩心标本及其制备方法 - Google Patents

松散岩心标本及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种松散岩心标本及其制备方法,制备方法包括:先将圆柱状的松散岩心放入与之适配的容器中,其中松散岩心的一部分凸出于所述容器;再对松散岩心进行灌胶处理和抽真空处理,形成固化后的松散岩心;再沿松散岩心的纵截面进行切割处理,得到保存在容器内的岩心样品,形成岩心标本。本发明通过在切割之前对松散岩心进行灌胶处理,在透明树脂胶固化之前进行抽真空处理,以去除透明树脂胶内的空气,增加了松散岩心本身的强度,同时,固化后的第一透明胶层使容器与松散岩心结合的更加紧密,这样在切割处理时连同设置在岩心样品外的容器一起进行切割,有助于解决松散岩心切割时易破碎的问题,也使得松散岩心可以连续完整保存。

Description

松散岩心标本及其制备方法
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域,具体而言,涉及一种松散岩心标本的制备方法及使用该方法制成的松散岩心标本。
背景技术
现有地质钻井取心领域中,松散岩心从井底取出后,为了保存或研究等需要会对松散岩心进行切割处理,由于松散岩心的孔隙度比较大,在切割过程中松散岩心较易发生开裂或破碎等情况,使得切割后的松散岩心通常不完整,不符合制备成岩心标本的要求,造成对地质资料的极大浪费。即使是在切割过程前,对松散岩心进行灌胶处理,但由于透明树脂胶往往无法浸入松散岩心的孔隙度中,透明树脂胶固化后形成的保护层仅加固了松散岩心的表面强度,使得在切割过程中,仍无法有效避免松散岩心开裂或破碎等情况的发生。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为了解决上述技术问题至少之一,本发明的一个目的在于提供一种松散岩心标本的制备方法松散岩心标本。
本发明的另一个目的在于提供一种使用上述制备方法制成的松散岩心标本。为实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种松散岩心标本的制备方法,包括:步骤S107,将圆柱状的所述松散岩心放入适配的半圆柱状的容器中,且所述松散岩心的一部分凸出于所述容器;步骤S20,用透明树脂胶对所述松散岩心进行灌胶处理,步骤S40,对灌胶处理后的所述松散岩心进行抽真空处理,以去除所述透明树脂胶内的空气;步骤S50,静置,使所述透明树脂胶固化形成第一透明胶层;步骤S60,沿所述松散岩心的纵截面对覆盖有所述第一透明胶层的所述松散岩心进行切割处理,得到保存在所述容器内的岩心样品,形成所述松散岩心标本。
本发明的技术方案提供的松散岩心标本的制备方法,先将圆柱状的松散岩心放入与之适配的容器中,再使用透明树脂胶对所述松散岩心进行灌胶处理,将透明树脂胶浇注在所述松散岩心的表面,对所述松散岩心的表面的一部分形成覆盖。在有容器的情况下,松散岩心放置在容器中,透明树脂胶浇注到容器中后具有一定的液面高度,需要进行切割的松散岩心的其中一部分位于该液面以下。在灌胶处理之后,对外表面覆盖有所述透明树脂胶的所述松散岩心进行抽真空处理,使用抽真空设备,目的是去除透明树脂胶内的空气,让透明树脂胶可以与松散岩心更加紧密的结合在一起,从而达到增加松散岩心强度的作用。使得松散岩心在切割时不易发生碎裂,保证岩心切割后的完整性。之后再沿松散岩心的纵截面对松散岩心进行剖切,到具有矩形切割面的松散岩心。其中,松散岩心的纵截面指的是在所述松散岩心上且平行于所述松散岩心的长度方向的截面。灌胶处理后,松散岩心被固定在容器内,通过在切割时连同设置在松散岩心外容器一起进行切割处理,容器也能对松散岩心起到良好的支撑作用和固定作用,进一步防止松散岩心碎裂,进而可以保证松散岩心切割后的完整性,使得松散岩心的长期保管和利用得到有效保障。
另一方面,通过抽真空处理,还可以使透明树脂胶在抽真空的过程中,不断地填充到透明树脂胶和松散岩心之间的缝隙中,以及浸入到松散岩心本身的孔隙中,这样既可以减少透明树脂胶固化成的第一透明胶层中的气泡,也可以使第一透明胶层与松散岩心的结合更加紧密,获得比现有技术更大的整体强度,进而使得松散岩心减少在后续的切割过程中破碎或开裂等情况的发生,使得切割后获得的岩心标本外形更加完整,品质更符合保存或研究要求,从而使岩心标本的成品率得到提高,进而提高松散岩心的使用效率,避免造成对地质资料的浪费。
另外值得说明的是,所述灌胶处理也可以是将松散岩心沁入盛有透明树脂胶的容器中,或是在松散岩心的表面上涂覆具有一定厚度的透明树脂胶等,只要可以将透明树脂胶与松散岩心结合在一起,均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
另外,本发明提供的上述技术方案中的松散岩心标本的制备方法还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,所述的制备方法还包括:步骤S101,对所述松散岩心进行表面清洁处理;步骤S103,在10℃至30℃范围的环境内,对所述松散岩心温度自然风干,风干时长为5至10天;步骤S105,将风干后的所述松散岩心进行编号。
在将所述松散岩心放入容器内之前,还包括前处理的步骤,通过对所述松散岩心进行表面清洁处理,使得松散岩心的外表面更加干净整洁,方便进行后续加工处理;其中表面清洁处理可以包括去除松散岩心上的边角碎料、平整松散岩心的外表面等步骤,以提升松散岩心的外观品质。
通过风干,去除松散岩心中的水份,防止松散岩心在制备成为岩心标本后内部开裂,通过自然风干不需要另外设置干燥设备,可以降低制作成本。当然,也可以将松散岩心至于烘箱中或暖气室内或者其他条件下进行干燥,而对应不同组份的松散岩心,干燥温度及干燥时间会有所不同,在此不再一一列举,由于均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
通过编号和装入容器,对不同的松散岩心分别进行记录和分类,避免多个松散岩心之间混杂,使后续的保存保管等工作更加有序。
在上述任一技术方案中,所述的制备方法在所述步骤S20与所述步骤S40之间还包括:步骤S30,对外表面覆盖有所述透明树脂胶的所述松散岩心进行晃动处理,使所述透明树脂胶填充到所述松散岩心的孔隙中。
通过对外表面覆盖有所述透明树脂胶的所述松散岩心进行晃动处理,透明树脂胶不断在松散岩心周围流动,通过相互摩擦接触,挤出透明树脂胶和松散岩心缝隙中的空气,以及松散岩心本身孔隙中的空气。通过晃动处理,使透明树脂胶在该过程中,不断地填充到透明树脂胶和松散岩心之间的缝隙中,以及浸入到松散岩心本身的孔隙中,这样既可以减少透明树脂胶固化成透明保护层中的气泡,也可以使透明保护层与松散岩心的结合更加紧密,加大得到的岩心标本的整体强度,延长岩心标本的保存和使用时间。可以理解的是,晃动处理既可以是晃动动作,也可以是振动或是抖动,或是其它使覆盖透明树脂胶的松散岩心在短时间内频繁发生小幅度位移的动作等。
另外值得一提的是,在晃动处理前或晃动处理时,可以将所述透明树脂胶匀速地浇注在所述松散岩心表面可以通过控制浇注速度减少透明树脂胶在所述松散岩心的外表面上的气泡形成,进而减少透明树脂胶在固化后所形成的透明胶层中的气泡产生,同时使透明树脂胶尽可能均匀地分布在所述松散岩心的外表面上,使松散岩心的外表面上的透明树脂胶固化后所形成的透明胶层的厚度保持一致,使从而使得透明胶层更加光亮清澈,更加利于对松散岩心的观察。可以理解的是,晃动处理步骤可以与所述灌胶处理步骤同步进行,即在向松散岩心浇注透明树脂胶的同时晃动容器,使透明树脂胶和松散岩心充分接触,在浇注过程中挤出透明树脂胶和松散岩心缝隙中的空气,提高透明树脂胶的填充效果,使透明树脂胶和松散岩心的结合更加紧密。
在上述任一技术方案中,在所述步骤S60中,所述纵截面经过所述松散岩心的中心轴线,使所述岩心样品呈半圆柱状。
通过沿所述松散岩心的中心轴线对覆盖有所述第一透明胶层的所述松散岩心进行切割处理得到保存在容器中的岩心样品。所述岩心样品包括半圆柱形松散岩心和覆盖于这个半圆柱形松散岩心外表面上的第一透明胶层。另外的半圆柱形松散岩心放置到准备好的岩心盒中留待备用。另外,半圆柱型的松散岩心相较于其它形状的松散岩心而言,有利于标准化,更利于研究工作的进行。同时沿所述松散岩心的中心轴线进行切割处理,不会切割到外部的容器,有利于降低切割难度,由于切割处理的位置上覆盖有透明胶层,还可以进一步保证切割的完整性。
可以理解的是,体积较小的岩心样品占用的存储空间也较小,这样可以节省存储空间,或在同样大小的存储空间内可以保存更多的岩心样品;另外在进行展览展示时,岩心样品更加利于直观观察,要明显优于松散岩心。同样可以理解的是,进行切割处理时,可以通过不同的切割位置得到不同体积的岩心样品。比如也可以进行1/3切割,即在岩心样品的垂直高度的1/3处进行水平切割,这样同样可以得到的两个岩心样品。当然为得到其它尺寸的岩心标本,也可以在沿岩心样品的长度方向,在其它位置进行水平切割。该比例取值范围在0至1之间均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
在上述任一技术方案中,所述制备方法还包括:步骤S70,对所述岩心样品的切割面进行打磨抛光处理;步骤S80,使用透明树脂胶对打磨抛光后的所述岩心样品的切割面进行灌胶处理;步骤S90,静置,使覆盖所述岩心样品的切割面的透明树脂胶固化后形成第二透明胶层。
一般在直接观察或是研究中,通常选择比较清晰、平整和完整的一面作为岩心标本的展示面,通过对切割面的抛光打磨以获得切割面光滑平整的岩心标本,更加利于直接观察和研究。同时,对切割面进行的抛光打磨处理步骤可以作为灌胶处理前的预处理步骤,切割面上的光滑平整程度很大程度上决定了灌胶后透明树脂胶固化的透明胶层的清晰程度。通过对切割面进行抛光打磨处理进而使岩心标本更加清晰真切,更有利于观察岩心标本的内部细节,从而使之具有更高的科研价值。这样,通过对切割面的抛光打磨可以更有利于对岩心标本的观察、研究和展览展示,更加直观的观察地质情况以获得更加准确的地质信息。
可选地,在所述步骤S70中包括:依次采用多级砂纸对岩心标本的切割面进行打磨抛光处理,每级砂纸的目数依次增大,每次的打磨时间在1至2分钟。由于打磨处理工艺中,选用的砂纸的目数及其顺序对打磨处理的效果及处理时间影响很大,通过多级砂纸分别对岩心标本的切割面进行平整处理、满磨处理、满收砂痕处理以及抛光处理等,以得到所述具有光滑切割面的所述岩心标本。可选地,用型号分别用240目、400目、800目、1000目、1500目、2000目的打磨砂纸依次进行打磨,得到所述具有光滑切割面的所述岩心标本。
本方案中,增加的步骤S80,使用透明树脂胶对打磨抛光后的所述岩心样品的切割面进行灌胶处理;覆盖所述岩心样品的切割面的透明树脂胶固化后形成第二透明胶层。在切割处理后,岩心样品的切割面上没有透明树脂胶,即岩心样品未被由透明树脂胶固化后形成的透明胶层所覆盖,这样不利于松散岩心的长久保存。通过对岩心样品的切割面进行第二次灌胶处理,以形成第二透明胶层。第二透明胶层既是对岩心样品的切割面的保护,也是对第一次灌胶处理所形成的第一透明胶层的加强与补充。由第二透明胶层和第一透明胶层结合在一起对松散岩心形成包裹,可以保证岩心样品的完整性,最大程度上保存松散岩心上的所有构造细节,使之具有更高的科研价值,并为各项实验测试分析的准确性奠定强有力的基础。
可以理解的是,浇注的透明树脂胶的液面应高于切割面的水平高度的最高点。可选地,两者之间的高度差的范围为1毫米至10毫米。
同样可以理解的是,第一透明胶层和第二透明胶层包裹在松散岩心的外表面,共同对松散岩心形成保护,使得封装在透明胶层内的松散岩心更加清晰真切,有利于观察内部细节,便于对松散岩心进行360°全方位观察,并具有较高的档次,非常适于观察展示和展览。
在上述任一技术方案中,步骤S100,使用保鲜膜包裹覆盖有所述第二透明胶层的所述岩心样品。
使用保鲜膜将包裹覆盖有所述第二透明胶层的所述岩心样品,即在第一透明胶层和第二透明胶层的外侧增加了一层保护,通过增加保鲜膜可以隔绝空气与第一透明胶层和第二透明胶层的接触,减缓第一透明胶层和第二透明胶层被氧化的速度,使第一透明胶层和第二透明胶层更长时间保持清澈和透明,以利于对岩心标本的观察与展示。可以理解的是,在未对岩心样品的切割面进行灌胶处理之间,也可以对所述岩心样品使用保鲜膜进行包裹,用于减缓第一透明胶层的氧化速度。
在上述任一技术方案中,第二所述透明胶层的厚度在1至5毫米的范围内。
将第二所述透明胶层的厚度限定在1至5毫米的范围内,既避免了透明树脂胶过少导致固化后的透明胶层过薄,进而导致岩心标本发生外漏的情况,又避免了透明树脂的情胶过多导致固化后的透明胶层过厚,进而影响对松散岩心的观察效果。在对岩心样品进行第二次灌胶处理的过程中,既可以将岩心样品放入模具中,也可以在所述岩心样品的切割面上涂覆一定厚度的透明树脂胶。当然,不同的模具,其尺寸不尽相同,放入模具内的圆柱形岩心样品的直径也不尽相同,故而灌入模具内的透明树脂胶的量在实际生产过程中也可以根据需要进行调整。
在上述任一技术方案中,在切割处理过程中,对切割区域喷射冷却液。
在切割过程中,松散岩心会产生粉尘,造成环境污染,对所述松散岩心的切割位置喷射冷却液,在起到冷却作用的同时还可以起到防尘作用。其中,冷却液也可以水或其它具有冷却效果的液体等。
在上述任一技术方案中,所述第一透明胶层的厚度在1至5毫米的范围内。
将第一所述透明胶层的厚度限定在1至5毫米的范围内,既避免了透明树脂胶过少导致固化后的透明胶层过薄,导致岩心样品发生外漏的情况,又避免了透明树脂的情胶过多导致固化后的透明胶层过厚,影响对松散岩心的观察效果。当然,也可以使用打磨抛光处理,使的第一透明胶层与第二透明胶层的厚度一致,使得岩心标本的整体性更好,更利于观察和研究等。
在上述任一技术方案中,所述透明树脂胶为环氧树脂胶,和/或所述松散岩心为黏土岩心或砂土岩心。
在该技术方案中,由于环氧树脂胶具有高粘结强度、固化后具有高硬度、高抗化学性,还具有抗黄变效应的特性,因而使得岩心标本在环氧树脂胶包裹密封环境中的保存时间更加长久。当然,透明树脂胶也可以是有机玻璃胶、酚酞树脂胶等。
本发明第二方面的技术方案提供了一种松散岩心标本,采用如第一方面技术方案中任一项所述的松散岩心标本的制备方法制成。
本发明第二方面的技术方案提供的松散岩心标本,因使用第一方面技术方案中任一项所述的制备方法制成,因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果,在此不再赘述。
在该技术方案中,黏土岩心或砂土岩心在长时间保存后,均依然能够准确反映出当时的地质条件,因而具有更高的科研价值。当然不局限于黏土岩心或砂土岩心,也适用于其他种类的松散岩心,在此不再一一列举,由于这些技术方案均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明一个实施例所述的松散岩心标本的制备方法的流程框图;
图2示出了本发明一些实施例中步骤S10的具体流程框图;
图3示出了本发明一个实施例所述的松散岩心标本的制备方法的流程框图;
图4示出了本发明一个实施例所述的松散岩心标本的制备方法的流程框图;
图5示出了本发明一个实施例所述的松散岩心标本的制备方法的流程框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图1至图5对根据本发明的实施例的松散岩心标本制备方法进行具体说明。
如图1所示,本发明的实施例提供的松散岩心标本制备方法,包括:步骤S107,将圆柱状的所述松散岩心放入适配的半圆柱状的容器中,且所述松散岩心的一部分凸出于所述容器;步骤S20,用透明树脂胶对松散岩心进行灌胶处理,使透明树脂胶覆盖松散岩心的外表面的至少一部分;步骤S40,对外表面覆盖有透明树脂胶的松散岩心进行抽真空处理,以去除透明树脂胶内的空气;步骤S50,静置,使松散岩心的外表面的透明树脂胶固化形成第一透明胶层;步骤S60,沿所述松散岩心的纵截面对覆盖有所述第一透明胶层的所述松散岩心进行切割处理,得到保存在所述容器内的岩心样品,形成所述松散岩心标本。
本发明的实施例提供的松散岩心标本制备方法,先将圆柱状的松散岩心放入与之适配的容器中,再使用透明树脂胶对松散岩心进行灌胶处理,将透明树脂胶浇注在松散岩心的表面,对松散岩心的表面的一部分形成覆盖。在有容器的情况下,松散岩心放置在容器中,透明树脂胶浇注到容器中后具有一定的液面高度,需要进行切割的松散岩心的其中一部分位于该液面以下。在灌胶处理之后,对外表面覆盖有透明树脂胶的松散岩心进行抽真空处理,使用抽真空设备,目的是去除透明树脂胶内的空气,让透明树脂胶可以与松散岩心更加紧密的结合在一起,从而达到增加松散岩心强度的作用。使得松散岩心在切割时不易发生碎裂,保证岩心切割后的完整性。之后再沿松散岩心的纵截面对松散岩心进行剖切,到具有矩形切割面的松散岩心。其中,松散岩心的纵截面指的是在所述松散岩心上且平行于所述松散岩心的长度方向的截面。灌胶处理后,松散岩心被固定在容器内,通过在切割时连同设置在松散岩心外容器一起进行切割处理,容器也能对松散岩心起到良好的支撑作用和固定作用,进一步防止松散岩心碎裂,进而可以保证松散岩心切割后的完整性,使得松散岩心的长期保管和利用得到有效保障。
另一方面,通过抽真空处理,还可以使透明树脂胶在抽真空的过程中,不断地填充到透明树脂胶和松散岩心之间的缝隙中,以及浸入到松散岩心本身的孔隙中,这样既可以减少透明树脂胶固化成的第一透明胶层中的气泡,也可以使第一透明胶层与松散岩心的结合更加紧密,获得比现有技术更大的整体强度,进而使得松散岩心减少在后续的切割过程中破碎或开裂等情况的发生,使得切割后获得的岩心标本外形更加完整,品质更符合保存或研究要求,从而使岩心标本的成品率得到提高,进而提高松散岩心的使用效率,避免造成对地质资料的浪费。
另外值得说明的是,灌胶处理也可以是将松散岩心沁入盛有透明树脂胶的容器中,或是在松散岩心的表面上涂覆具有一定厚度的透明树脂胶等,只要可以将透明树脂胶与松散岩心结合在一起,均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
在一些实施例中,如图2所示,制备方法还包括:步骤S101,对松散岩心进行表面清洁处理;步骤S103,在10℃至30℃范围的环境内,对松散岩心温度自然风干,风干时长为5至10天;步骤S105,将风干后的松散岩心进行编号。
在将松散岩心放入容器内之间,还具有前处理的步骤,通过对松散岩心进行表面清洁处理,使得松散岩心的外表面更加干净整洁,方便进行后续加工处理;其中表面清洁处理可以包括去除松散岩心上的边角碎料、平整松散岩心的外表面等步骤,以提升松散岩心的外观品质。
通过风干,去除松散岩心中的水份,防止松散岩心在制备成为岩心标本后内部开裂,通过自然风干不需要另外设置干燥设备,降低制作成本。当然,也可以将松散岩心至于烘箱中或暖气室内或者其他条件下进行干燥,而对应不同组份的松散岩心,干燥温度及干燥时间会有所不同,在此不再一一列举,由于均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
通过编号和装入容器,对不同的松散岩心分别进行记录和分类,避免多个松散岩心之间混杂,使后续的保存保管等工作更加有序。
进一步地,如图3所示,在步骤S20与步骤S40之间,制备方法还包括:步骤S30,对外表面覆盖有透明树脂胶的松散岩心进行晃动处理,使透明树脂胶填充到松散岩心的孔隙中。
通过对外表面覆盖有透明树脂胶的松散岩心进行晃动处理,透明树脂胶不断在松散岩心周围流动,通过相互摩擦接触,挤出透明树脂胶和松散岩心缝隙中的空气,以及松散岩心本身孔隙中的空气。通过晃动处理,使透明树脂胶在该过程中,不断地填充到透明树脂胶和松散岩心之间的缝隙中,以及浸入到松散岩心本身的孔隙中,这样既可以减少透明树脂胶固化成透明保护层中的气泡,也可以使透明保护层与松散岩心的结合更加紧密,加大得到的岩心标本的整体强度,延长岩心标本的保存和使用时间。可以理解的是,晃动处理既可以是晃动动作,也可以是振动或是抖动,或是其它使覆盖透明树脂胶的松散岩心在短时间内频繁发生小幅度位移的动作等。
另外值得一提的是,在晃动处理前或晃动处理时,可以将透明树脂胶匀速地浇注在松散岩心表面可以通过控制浇注速度减少透明树脂胶在松散岩心的外表面上的气泡形成,进而减少透明树脂胶在固化后所形成的透明胶层中的气泡产生,同时使透明树脂胶尽可能均匀地分布在松散岩心的外表面上,使松散岩心的外表面上的透明树脂胶固化后所形成的透明胶层的厚度保持一致,使从而使得透明胶层更加光亮清澈,更加利于对松散岩心的观察。可以理解的是,晃动处理步骤可以与灌胶处理步骤同步进行,即边向松散岩心浇注透明树脂胶边晃动容器,使透明树脂胶和松散岩心充分接触,在浇注过程中挤出透明树脂胶和松散岩心缝隙中的空气,提高透明树脂胶的填充效果,使透明树脂胶和松散岩心的结合更加紧密。
在一些实施例中,在所述步骤S60中,所述纵截面经过所述松散岩心的中心轴线,使所述岩心样品呈半圆柱状。
通过沿所述松散岩心的中心轴线对覆盖有所述第一透明胶层的所述松散岩心进行切割处理得到在容器中的岩心样品。另外的半圆柱形松散岩心是未经过灌胶处理的部分,经过切割处理后取出,放置到准备好的岩心盒中留待备用。另外,半圆柱型的松散岩心相较于其它形状的松散岩心而言,有利于标准化,更利于研究工作的进行。同时沿所述松散岩心的中心轴线进行切割处理,不会切割到外部的容器,有利于降低切割难度,由于切割处理的位置上覆盖有透明胶层,还可以进一步保证切割的完整性。
可以理解的是,体积较小的岩心样品占用的存储空间也较小,这样可以节省存储空间,或在同样大小的存储空间内可以保存更多的岩心样品;另外在进行展览展示时,岩心样品更加利于直观观察,要明显优于松散岩心。同样可以理解的是,进行切割处理时,可以通过不同的切割位置得到不同体积的岩心样品。比如进行1/3切割,也可以在岩心样品的垂直高度的1/3处进行水平切割,这样同样可以得到的两个岩心样品。当然为得到其它尺寸的岩心标本,也可以在沿岩心样品的长度方向,在其它位置进行水平切割。该比例取值范围在0至1之间均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
进一步地,如图5所示,制备方法还包括:步骤S70,对岩心样品的切割面进行打磨抛光处理;步骤S80,使用透明树脂胶对打磨抛光后的岩心样品的切割面进行灌胶处理;S90,静置,使覆盖岩心样品的切割面的透明树脂胶固化后形成第二透明胶层。
一般在直接观察或是研究中,通常选择比较清晰、平整和完整的一面作为岩心标本的展示面,通过对切割面的抛光打磨以获得切割面光滑平整的岩心标本,更加利于直接观察和研究。同时,对切割面进行抛光打磨处理也是灌胶处理前的预处理步骤,切割面上的光滑平整程度很大程度上决定了灌胶后透明树脂胶固化的透明胶层的清晰程度。通过对切割面进行抛光打磨处理进而使岩心标本更加清晰真切,更有利于观察岩心标本的内部细节,从而使之具有更高的科研价值。这样,通过对切割面的抛光打磨可以更有利于对岩心标本的观察、研究和展览展示,更加直观的观察地质情况以获得更加准确的地质信息。
可选地,在步骤S70中包括:依次采用多级砂纸对岩心标本的切割面进行打磨抛光处理,每级砂纸的目数依次增大,每次的打磨时间在1至2分钟。由于打磨处理工艺中,选用的砂纸的目数及其顺序对打磨处理的效果及处理时间影响很大,通过多级砂纸分别对岩心标本的切割面进行平整处理、满磨处理、满收砂痕处理以及抛光处理等,以得到具有光滑切割面的岩心标本。可选地,用型号分别用240目、400目、800目、1000目、1500目、2000目的打磨砂纸依次进行打磨,得到具有光滑切割面的岩心标本。
增加的步骤S80,使用透明树脂胶对打磨抛光后的岩心样品的切割面进行灌胶处理;覆盖岩心样品的切割面的透明树脂胶固化后形成第二透明胶层。在切割处理后,岩心样品的切割面上没有透明树脂胶,即岩心样品未被由透明树脂胶固化后形成的透明胶层所覆盖,这样不利于松散岩心的长久保存。通过岩心样品的切割面进行第二次灌胶处理,以形成第二透明胶层。第二透明胶层既是对岩心样品的切割面的保护,也是对第一次灌胶处理所形成的第一透明胶层的加强与补充。由第二透明胶层和第一透明胶层结合在一起对松散岩心形成包裹,可以保证岩心样品的完整性,最大程度上保存松散岩心上的所有构造细节,使之具有更高的科研价值,为各项实验测试分析的准确性奠定强有力的基础。
可以理解的是,浇注的透明树脂胶的液面应高于切割面的水平高度的最高点。可选地,高1毫米至10毫米。
同样可以理解的是,第一透明胶层和第二透明胶层包裹在松散岩心的外表面,共同对松散岩心形成保护,使得封装在透明胶层内的松散岩心更加清晰真切,有利于观察内部细节,便于对松散岩心进行360°全方位观察,并具有较高的档次,非常适于观察展示和展览等。
进一步地,如图5所示,制备方法还包括:步骤S100,使用保鲜膜包裹覆盖有第二透明胶层的岩心样品。
使用保鲜膜将包裹覆盖有第二透明胶层的岩心样品,即在第一透明胶层和第二透明胶层的外侧增加了一层保护,通过增加保鲜膜可以隔绝空气与第一透明胶层和第二透明胶层的接触,减缓第一透明胶层和第二透明胶层被氧化的速度,使第一透明胶层和第二透明胶层更长时间保持清澈和透明,以利于对岩心标本的观察与展示。可以理解的是,在未对岩心样品的切割面进行灌胶处理之间,也可以对岩心样品使用保鲜膜进行包裹,用于减缓第一透明胶层的氧化速度。
可选地,第二透明胶层的厚度在1至5毫米的范围内。将第二透明胶层的厚度限定在1至5毫米的范围内,既避免了透明树脂胶过少导致固化后的透明胶层过薄,导致岩心标本发生外漏的情况,又避免了透明树脂的情胶过多导致固化后的透明胶层过厚,影响对松散岩心的观察效果。在对岩心样品进行第二次灌胶处理的过程中,既可以将岩心样品放入模具中,可以在岩心样品的切割面上涂覆一定厚度的透明树脂胶。当然,不同的模具,其尺寸不尽相同,放入模具内的圆柱形松散岩心的直径也不尽相同,故而灌入模具内的透明树脂胶的量在实际生产过程中也可以根据需要进行调整。
在一些实施例中,在切割处理的过程中,同时对切割区域喷射冷却液。
在切割过程中,松散岩心会产生粉尘,造成环境污染,对松散岩心的切割位置喷射冷却液,在起到冷却作用的同时,还可以起到防尘作用。其中,冷却液也可以水或其它具有冷却效果的液体等。
在一些实施例中,第一透明胶层的厚度在1至5毫米的范围内。
将第一透明胶层的厚度限定在1至5毫米的范围内,既避免了透明树脂胶过少导致固化后的透明胶层过薄,导致岩心样品发生外漏的情况,又避免了透明树脂的情胶过多导致固化后的透明胶层过厚,影响对松散岩心的观察效果。当然,也可以使用打磨抛光处理,使的第一透明胶层与第二透明胶层的厚度一致,使得岩心标本的整体性更好,更利于观察和研究等。
在一些实施例中,透明树脂胶为环氧树脂胶,和/或松散岩心为黏土岩心或砂土岩心。
由于环氧树脂胶具有高粘结强度、固化后具有高硬度、高抗化学性,还具有抗黄变效应,因而使得岩心标本的保存时间更加长久。当然,透明树脂胶也可以是有机玻璃胶、酚酞树脂胶等。
由于黏土岩心或砂土岩心在长时间保存后,均依然能够准确反映出当时的地质条件,因而具有更高的科研价值。当然不局限于黏土岩心或砂土岩心,也适用于其他种类的松散岩心,在此不再一一列举,由于这些实施例均能够实现本发明的目的,且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。
本发明第二方面的实施例提供了一种松散岩心标本,采用如第一方面实施例中任一项所述的松散岩心标本的制备方法制成。
本发明第二方面的实施例提供的松散岩心标本,因使用第一方面实施例中任一项所述的制备方法制成,因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果,在此不再赘述。
下面结合一些具体实施例来详细描述本申请提供的松散岩心标本制备方法。
目前,松散岩心作为非常重要的实物地质资料,具有长期保管档案价值和重复利用的保存意义。使用浇注法保存的岩心,可以有效防止岩心风化、断裂、标识不清等影响,延长岩心使用时限,方便岩心的保存保管、展览展示和观察研究。
为此,本发明提供了一种松散岩心标本制备方法,主要是通过将岩心清洁后放入水晶盒内,用环氧树脂胶进行浇注,在浇注后去除环氧树脂胶内的空气,再等胶固化后用切割机将岩心二分之一切割,水晶盒岩心剖面打磨抛光,长期保管保存,也能用于展览展示。这样相对于现有技术,可以得到品相更加完整,品质更符合保存或研究要求的岩心标本。
实施例一
步骤S10,将待浇注的岩心(即松散岩心)进行清洁和核对。清理:将岩心从岩心盒内取出,用毛刷、抹布、吸尘器等工具清理岩心表面浮土。核对:核对岩心标签与岩心的编号、深度、盒号等是否一致。将清洁后的岩心和标签放入水晶盒内,并在水晶盒上用油笔写上盒号。
步骤S20,在室温约为10-30摄氏度时,用配置好的环氧树脂胶缓慢灌入水晶盒内,灌入高度约在岩心直径一半的位置。
步骤S40,将水晶盒放入抽真空装置内,启动设备,抽真空,排除环氧树脂胶内的空气。等真空装置抽取时间1小时后,将水晶盒取出,平放在水平位置。
步骤S50,继续保持室温10-30摄氏度之间,约24小时后环氧树脂胶固化,用保鲜膜覆盖水晶盒表面。
步骤S60,用大型切割机,将浇注的水晶盒沿纵向切割,保证岩心直径为二分之一切割,一半岩心在水晶盒内,一半岩心放入岩心盒内。切割过程用水作为冷却剂,缓慢切割,保证切直。切割完毕后,用干净毛巾迅速擦干岩心,并用油笔在水晶盒、岩心盒、岩心上写好岩心编号和盒号。
步骤S70,将水晶盒内的岩心用打磨机进行打磨,用型号分别用240目、400目、800目、1000目、1500目、2000目的打磨砂纸依次进行打磨,每个型号打磨时间约为1分钟,打磨至岩心剖面平整,有光泽。打磨过程中可用水进行重新。打磨抛光后的岩心先用水清洗后,然后用毛巾擦干。
步骤S90,将浇注后的岩心和岩心盒的岩心进行核对,确认没有放错岩心盒,用保鲜膜将浇注后的岩心表面进行覆膜后入库。
综上所述,本发明提供的松散岩心标本的制备方法,通过在灌胶处理之后,对外表面覆盖有所述透明树脂胶的所述松散岩心进行抽真空处理,使用抽真空设备,去除透明树脂胶内的空气,让透明树脂胶可以与松散岩心更加紧密的结合在一起,从而达到增加松散岩心强度的作用,进而可以保证岩心切割后的完整性,解决松散岩心切割时易破碎的问题,使得岩心的长期保管和利用得到有效保障。这样,松散岩心减少在后续的切割过程中破碎或开裂等情况的发生,使得切割后获得的岩心标本外形更加完整,品质更符合保存或研究要求,从而使岩心标本的成品率得到提高,进而提高松散岩心的使用效率,避免造成对地质资料的浪费。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种松散岩心标本的制备方法,其特征在于,包括:
步骤S107,将圆柱状的所述松散岩心放入适配的半圆柱状的容器中,且所述松散岩心的一部分凸出于所述容器;
步骤S20,用透明树脂胶对所述松散岩心进行灌胶处理;
步骤S40,对灌胶处理后的所述松散岩心进行抽真空处理;
步骤S50,静置,使所述透明树脂胶固化形成第一透明胶层;
步骤S60,沿所述松散岩心的纵截面对覆盖有所述第一透明胶层的所述松散岩心进行切割处理,得到保存在所述容器内的岩心样品,形成所述松散岩心标本。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S107之前还包括:
步骤S101,对所述松散岩心进行表面清洁处理;
步骤S103,在10℃至30℃范围的环境内,对所述松散岩心温度自然风干,风干时长为5至10天;
步骤S105,将风干后的所述松散岩心进行编号。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S20与所述步骤S40之间,还包括:
步骤S30,对外表面覆盖有所述透明树脂胶的所述松散岩心进行晃动处理,使所述透明树脂胶填充到所述松散岩心的孔隙中。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
在所述步骤S60中,所述纵截面经过所述松散岩心的中心轴线,使所述岩心样品呈半圆柱状。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S60之后还包括:
步骤S70,对所述岩心样品的切割面进行打磨抛光处理;
步骤S80,使用透明树脂胶对打磨抛光后的所述岩心样品的切割面进行灌胶处理;
步骤S90,静置,使覆盖所述岩心样品的切割面的透明树脂胶固化后形成第二透明胶层。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S80之后还包括:
步骤S100,使用保鲜膜包裹覆盖有所述第二透明胶层的所述岩心样品。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,
第二所述透明胶层的厚度在1至5毫米的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法,其特征在于,
在切割处理过程中,对切割区域喷射冷却液。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法,其特征在于,
所述第一透明胶层的厚度在1至5毫米的范围内;和/或
所述松散岩心为黏土岩心或砂土岩心;和/或
所述透明树脂胶为环氧树脂胶。
10.一种松散岩心标本,其特征在于,采用如权利要求1至9中任一项所述的松散岩心标本的制备方法制成。
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