CN208902607U - 在线式岩心岩屑分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气勘探岩石分析领域的在线式岩心岩屑分析装置，包括箱体外壳、岩屑托盘及动力支撑、岩心托盘及动力支撑、岩心传动电机、联机扫描电镜及传动电机、紫外线灯及电控、岩屑托盘电控和岩心托盘电控、气体排空抽吸泵；所述箱体外壳为枢轴、锁扣、操作门形成密封开合结构，箱体内部有四个紫外线灯管，滚动卷帘轨带动扫描电镜移动，脚轮滚动可滑动整个箱体外壳；岩屑托盘下部有直流推杆提供动力支撑，通过单独控制升降实现托盘高度和角度变化；岩心托盘下部有直流推杆提供动力支撑，滚轮通过滚轴连接到电机的齿合轮上，电机转动带动滚轮翻转岩心；岩心传动电机下部有直流推杆，直流推杆和岩心托盘直流推杆同行程同步运动；联机扫描电镜安装在滚动卷帘轨上，在传动电机的传动下左右移动。本实用新型具有脱气效率高、操控方便安全。

Description

在线式岩心岩屑分析装置

技术领域：本发明涉及石油勘探分析装置领域中的一种在线式岩心岩屑分析装置，广泛应用于石油天然气勘探施工中地质录井对岩石岩心和岩屑中所含石油的荧光观察分析和联机数据存储，同时，也适用于其它需要荧光分析的工作领域，是油气勘探生产施工的重要装置。

背景技术：荧光灯是石油勘探中进行岩石所含荧光分析的重要仪器，传统的地质荧光灯及各种灯箱体由以下几个部分组成：箱式外壳 观察窗 荧光灯管 电源操作窗。这种荧光灯的结构简单，但是，在实际应用中，却凸显诸多方面的问题。首先，各种操作都需要以人为主体，照射荧光时需要人为手托滤纸放在荧光灯下，靠手的运动实现滤纸观察角度的变化。在这种操作中，操作窗无法关闭，因为手占据了操作窗的关闭空间。其次，如果需要将岩心放到荧光灯下观察，则必须将岩心先放到箱体底部，然后需要人为的翻转才能得到照射结果。还有，无论是照射岩心还是岩屑，都无法同时在同一空间内进行比对操作，而常规的荧光灯也无法满足柱状岩石的荧光照射要求，还需要专门的岩心分析仪进行。在上述两种情况下，对岩石岩心的荧光观察及其它分析项目都是靠操作人员的目测而得到的，其中掺杂了诸多人为因素，而这也是因为不同操作人员之间的各种差异所造成的。概括起来，传统的荧光灯及其相似类型的灯箱都存在以下几个方面的重要问题：

（1）手托岩屑滤纸操作，无法关闭操作窗，导致外界光线射入，影响了观察分析结果；（2）照射岩芯不能自动实现全直径观察，手动操作翻转，无法实现操作机械化；（3）观察窗位置固定，限制了观察分析的活动范围；（4）照射岩心和照射岩屑分开进行，无法实现对比分析；（5）岩心、岩屑照射后只能保留人的直观记忆结果，无法形成电子图像记录；（6）固定场所应用，无法实现野外移动观察；（7）开孔式操作窗无法满足岩心放入操作的要求。

实用新型内容：本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提出一种确保岩心岩屑荧光观察分析的准确率和机械化操作的在线式岩心岩屑分析装置。

本实用新型的技术方案：

一种在线式岩心岩屑分析装置，包括箱体、与箱体开闭配合的操作门、以及设置在箱体内的荧光灯、岩屑托盘、岩心托盘，其中：箱体顶部为敞开式或透明式，敞开式或透明式顶部与遮光帘遮光配合，遮光帘上开设扫描电镜孔，扫描电镜的观察窗与扫描电镜孔联动密闭配合，在箱体顶部长侧边两端分别设有传动轴和传动电机，传动轴和传动电机之间连接传动带，扫描电镜与传动带连接；在箱体底板上间隔设置岩屑升降机构和岩心驱动机构，所述岩屑升降机构连接在岩屑托盘和箱体底板之间，所述岩心驱动机构包括与岩心托盘旋转驱动配合的旋转驱动机构，以及设置在岩心托盘与箱体底板之间的升降机构；所述荧光灯为多个，多个荧光灯沿箱体顶盖下部内边缘均匀设置。

上述方案还包括：

所述升降机构包括液压油缸、气压缸或者直流推杆，所述旋转驱动机构包括设置在岩心托盘一侧的辊轮和与辊轮联动的电机。

所述岩屑托盘升降机构所使用的液压油缸、气压缸或者直流推杆至少为三个，且每个与岩屑托盘之间设有张力弹簧，所述岩心托盘升降机构所使用的液压油缸、气压缸或者直流推杆至少为三个。

所述遮光帘为滑动卷帘，箱体顶部设有与滑动卷帘滑动限位配合的滑轨。

在箱体上还连接有气体排空抽吸泵。

在箱体上分别设置岩屑升降机构、岩心驱动机构、气体排空抽吸泵、扫描电镜、传动带传动电机和荧光灯控制器。

在箱体上设置的岩屑升降机构、岩心驱动机构、扫描电镜和传动带传动电机、荧光灯的控制器最终连接到中央控制器。

所述荧光灯为紫外线荧光灯，箱体底部设有脚轮。

基于上述技术方案的在线式岩心岩屑分析装置实现了岩石岩心和岩屑的一体化动态电镜扫描观察分析，各路电控确保了岩心和岩屑的分路操作，电控线路沿箱体内壁无交叉影响布设，整个箱体在工作中处在暗室工作环境下，通过扫描电镜获得的图像联机传输到电脑中。该装置满足了岩石岩心岩屑暗室分析的技术要求，可应用在野外现场，也可应用到实验室研究领域，是一种自动化的联机分析观察系统。

与传统的地质荧光灯相比，在线式岩心岩屑分析装置具有以下性能和优点：（1）岩屑托盘支托岩屑滤纸操作，动态机械化控制，外界光线无法射入，确保观察分析结果；（2）照射岩芯时岩心托盘的机械控制翻转功能能实现全直径观察，无需手动操作翻转；（3）联机电镜扫描成像，观察位置可游动，拓宽了观察分析的活动范围；（4）照射岩心和照射岩屑在同一箱体内同时进行，可通过移动联机电镜实现对比分析；（5）岩心、岩屑照射的同时形成电子化记忆存储，能生成各种观察记录；（6）应用场所可调配，野外露天观察可实现；（7）整体箱门开启关闭操作，可满足长段岩心放置的要求。

附图说明：

附图1为本实用新型一种典型实施例的结构布局图；图中：1.传动带，2.遮光帘和滑轨组件，3.扫描电镜，4.观察窗，5.荧光灯（或紫外线灯），6.传动电机，7. 岩屑托盘，8.抽吸泵，9.张力弹簧，10.直流推杆，11.脚轮，12. 用于岩屑升降机构的控制器，13.用于荧光灯的控制器，14.用于岩心托盘的电机，15.电机驱动轴，16.操作门枢轴，17. 用于岩心托盘的控制器，18.辊轮，19.岩心托盘，20.操作门，21.锁扣，22.传动轴。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

一种在线式岩心岩屑分析装置，包括箱体、与箱体开闭配合的操作门20、以及设置在箱体内的荧光灯5、岩屑托盘7、岩心托盘19。其中：箱体顶部为敞开式（开口）或透明式（透明玻璃），敞开式或透明式顶部与遮光帘和滑轨组件构成遮光配合，遮光帘上开设扫描电镜孔，扫描电镜3的观察窗与扫描电镜孔联动密闭配合，在箱体顶部长侧边两端分别设有传动轴22和传动电机6，传动轴22和传动电机6之间连接传动带1，扫描电镜3与传动带1连接。在箱体底板上间隔设置岩屑升降机构和岩心驱动机构，所述岩屑升降机构连接在岩屑托盘7和箱体底板之间，所述岩心驱动机构包括与岩心托盘旋转驱动配合的旋转驱动机构，以及设置在岩心托盘19与箱体底板之间的升降机构；所述荧光灯为多个（优先4-6个），多个荧光灯沿箱体顶盖下部内边缘均匀设置，具体根据箱体尺寸和灯管尺寸配置，以满足箱体内光线均匀为好。

进一步的：

升降机构包括液压油缸、气压缸或者直流推杆10的一种，所述旋转驱动机构包括设置在岩心托盘19一侧的辊轮18和与辊轮联动的电机14。

岩屑托盘升降机构所使用的液压油缸、气压缸或者直流推杆10优先四个方形对称设置，且每个与岩屑托盘7之间设有张力弹簧9。岩心托盘升降机构采用与岩屑托盘升降机构相同的液压油缸、气压缸或者直流推杆，优先四个方形对称设置。

遮光帘为滑动卷帘，两端随着移动方向收缩，或者遮光帘采用折伸缩式，箱体顶部设有与滑动卷帘滑动限位配合的滑轨。

在箱体上还连接有气体排空抽吸泵8。

在箱体前操作面板山分别设置岩屑升降机构、岩心驱动机构、气体排空抽吸泵、扫描电镜、传动带传动电机和荧光灯控制器。上述控制器最终连接到中央控制器（电脑），配合控制软件可实现全过程自动控制。

荧光灯为紫外线荧光灯，箱体底部设有脚轮11。

典型实施例：

在线式岩心岩屑分析装置主要由箱体、岩屑托盘及升降机构、岩心托盘及驱动机构、扫描电镜及传动电机、气体排空抽吸泵、紫外线灯及控制器等组成。

箱体为长方形，外径长950mm×宽450mm×高600mm×壁厚3mm。

箱体的正面为操作门20，操作门20通过枢轴16和锁扣21在正面开合，操作门长950mm×高500mm，通过锁扣和箱体密封。需要放置待分析的岩心或岩屑时，开启操作门，放置好后关闭操作门。

遮光帘和滑轨组件2在箱体的顶部居中位置，遮光帘长900mm×宽400mm，有效卷帘收缩长度为700mm，遮光帘在电镜传动电机6链轨的带动下随扫描电镜3而左右移动，同时承担扫描电镜的自身重量。

箱体的底部安装有四个脚轮11，通过脚轮可滑动整个箱体外壳，一组对角脚轮可锁定。

岩屑托盘及升降机构，7为一有围边的圆盘，圆盘直径150mm×围边高10mm，分析滤纸和岩屑放置在圆盘中。圆盘底部有四个张力弹簧9，当直流推杆10的某一个升降变化时，张力弹簧起到延伸的作用。张力弹簧9连接四个直流推杆10，推杆行程高度为250mm，完全推出的高度为550mm。四个直流推杆安装在底部的托板上，托板通过螺丝固定在箱体的底板上，四个直流推杆可单独控制升降实现托盘角度和高度变化。

岩心托盘及驱动机构，岩心托盘为凹槽盘，待分析的柱状岩心可横放到凹槽内，托盘凹槽直径120mm×长500mm×高30mm，托盘底面与其下面的支板连接,支板固定在四个直流推杆10上。岩心托盘的四个直流推杆10为同步升降运动，四个直流推杆安装在底部的托板上，托板通过螺丝固定在箱体的底板上，推杆行程高度为200mm，完全推出高度为450mm。岩心托盘的底部开槽安装辊轮18，辊轮长度450mm×直径50mm，通过中间的辊轮传动连接到电机的驱动轴15上。辊轮上布设乳突，电机14正反向转动带动滚轮翻转岩心。

岩心传动的电机14也可单独安装在固定底板上，固定底板的底面布设一个直流推杆，直流推杆安装在底部的托板上，托板通过螺丝固定在箱体的底板上。该直流推杆和岩心托盘的四个直流推杆同行程同步运动，并通过转轴和岩心托盘的滚轮连接。

扫描电镜及传动电机，扫描电镜3连接在传动带1上，底部是空腔观察窗4，观察窗4在对应的遮光帘上设有观察孔，孔径150mm。传动电机6安装在箱体的顶面一侧，对面一侧为传动轴22，传动轴22和传动电机6通过传动带实现齿合传动，观察窗4和扫描电镜3沿遮光帘滑轨左右移动。电镜扫描的结果连接到计算机及相应的功能软件。

在箱体的顶部内侧安装有四个紫外线荧光灯5，两个用于岩心照射，另外两个用于岩屑照射。紫外线灯控制器13有五路开关控制，分别控制四个灯的开和关，一个用作总开关。控制器位于箱体正面下侧。

岩屑托盘控制器12有五路开关控制，四个用于控制四个直流推杆10的伸缩运动，一个为总复位开关。

岩心托盘控制器17有两路开关控制，一路用作岩心托盘19四个直流推杆10同时起和降，另一路用作岩心传动电机14开关。

抽吸泵8，利用萃取剂进行岩心岩屑荧光滴照分析中生成的有毒有害气味通过箱体一侧的排空口排出室外，抽吸泵8连接软管抽吸。抽吸泵控制器单独电源控制。

综合上述，在线式岩心岩屑分析装置在现场应用中能够充分消除其现有技术中存在的不利因素，确保了地质录井对岩石岩屑和岩心中所含石油的在线式荧光观察，提升了施工作业的质量和标准，提高了岩石中石油存在的发现率，保障了勘探施工作业效益，有助于高效勘探施工生产。这种在线式岩心岩屑分析装置不但能够在地质录井施工中得到高效应用，而且可应用在其它需要荧光观察分析及数据存储的领域，充分确保了岩心岩屑荧光观察分析的准确率和机械化操作条件。

Claims (8)

1.一种在线式岩心岩屑分析装置，包括箱体、与箱体开闭配合的操作门、以及设置在箱体内的荧光灯、岩屑托盘、岩心托盘，其特征是：箱体顶部为敞开式或透明式，敞开式或透明式顶部与遮光帘遮光配合，遮光帘上开设扫描电镜孔，扫描电镜的观察窗与扫描电镜孔联动密闭配合，在箱体顶部长侧边两端分别设有传动轴和传动电机，传动轴和传动电机之间连接传动带，扫描电镜与传动带连接；在箱体底板上间隔设置岩屑升降机构和岩心驱动机构，所述岩屑升降机构连接在岩屑托盘和箱体底板之间，所述岩心驱动机构包括与岩心托盘旋转驱动配合的旋转驱动机构，以及设置在岩心托盘与箱体底板之间的升降机构；所述荧光灯为多个，多个荧光灯沿箱体顶盖下部内边缘均匀设置。

2.根据权利要求1所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：所述升降机构包括液压油缸、气压缸或者直流推杆，所述旋转驱动机构包括设置在岩心托盘一侧的辊轮和与辊轮联动的电机。

3.根据权利要求2所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：所述岩屑托盘升降机构所使用的液压油缸、气压缸或者直流推杆至少为三个，且每个与岩屑托盘之间设有张力弹簧，所述岩心托盘升降机构所使用的液压油缸、气压缸或者直流推杆至少为三个。

4.根据权利要求1或2、3所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：所述遮光帘为滑动卷帘，箱体顶部设有与滑动卷帘滑动限位配合的滑轨。

5.根据权利要求4所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：在箱体上还连接有气体排空抽吸泵。

6.根据权利要求5所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：在箱体上分别设置岩屑升降机构、岩心驱动机构、气体排空抽吸泵、扫描电镜、传动带传动电机和荧光灯控制器。

7.根据权利要求6所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：在箱体上设置的岩屑升降机构、岩心驱动机构、扫描电镜和传动带传动电机、荧光灯的控制器最终连接到中央控制器。

8.根据权利要求1或2所述的在线式岩心岩屑分析装置，其特征是：所述荧光灯为紫外线荧光灯，箱体底部设有脚轮。