本實用新型涉及石油錄井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巖屑巖性分析裝置。

背景技術(shù)：

巖屑錄井是地質(zhì)錄井工作的一項重要內(nèi)容，巖屑樣品的觀察、分析是發(fā)現(xiàn)油氣層、評價油氣層的一個重要途徑。近年來，隨著鉆井新技術(shù)、新工藝（如PDC鉆頭、氣體鉆井等）的大量應(yīng)用，致使鉆井速度快、巖屑細(xì)小，巖性用肉眼極難識別，并且?guī)r屑的含油性評價靠人工目測，人為主觀因素影響大，使得客觀、定量評價巖屑的儀器設(shè)備成為迫切需要，尤其是巖屑圖像和巖屑元素分析作為巖屑錄井過程中需要采集和保存的重要資料，需要專門的儀器設(shè)備對巖屑圖像和巖屑元素進(jìn)行準(zhǔn)確的采集和分析。

如中國專利CN201826835U公開了巖屑圖像采集與分析裝置，該裝置由外殼、樣品室抽屜、白光燈、紫外光燈、高分辨攝像頭、放大鏡、載樣臺、光源切換開關(guān)、數(shù)據(jù)接口組成，能夠有效地解決巖屑實物放大成像和熒光成像的數(shù)字化問題，還能對圖像資料進(jìn)行智能分析。但是該裝置智能單一對巖屑進(jìn)行圖像采集和分析，不能進(jìn)行巖屑元素分析。

中國專利CN2676196Y公開了一種巖屑描述儀，包括伽馬射線探測器、電子處理電路、巖屑樣品盒、電子攝像裝置和紫外光源，該實用新型能夠準(zhǔn)確、直觀的檢測所測巖屑樣品的砂泥巖比例和含油豐度，實現(xiàn)定量化檢測，但該實用新型體積大、笨重，巖屑圖像沒有進(jìn)行放大處理，不能全面、準(zhǔn)確描述的巖屑顆粒結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，并且不能對巖屑元素進(jìn)行全面的分析和定量檢測，而且該實用新型只能識別砂巖、泥巖，不能適應(yīng)錄井現(xiàn)場對復(fù)雜巖性地層評價的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的是提供一種巖屑巖性分析裝置，該裝置同時實現(xiàn)對巖屑樣品的圖像采集和元素分析，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，體積小，操作使用方便。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種巖屑巖性分析裝置，包括真空腔體，還包括X射線光管、X射線熒光檢測器、近攝鏡；所述真空腔體的上方傾斜相對設(shè)置有X射線光管安裝孔和X射線熒光檢測器安裝孔，真空腔體的上方X射線光管安裝孔和X射線熒光檢測器安裝孔之間設(shè)置有近攝鏡安裝孔，所述近攝鏡的上方連接有攝像頭；所述真空腔體內(nèi)設(shè)置有用于放置樣品的樣品臺；所述真空腔體內(nèi)樣品臺的上方設(shè)置有用于照射樣品的日光光源和紫外光源。

上述X射線光管通過X射線光管安裝孔裝配在真空腔體的上方；X射線熒光檢測器通過X射線熒光檢測器安裝孔裝配在真空腔體的上方；近攝鏡通過近攝鏡安裝孔裝配在真空腔體的上方。

所述日光光源裝配在真空腔體頂部一側(cè)，紫外光源裝配在真空腔體頂部相對于日光光源的另外一側(cè)。

所述樣品臺滑動裝配在真空腔體內(nèi)，所述真空腔體與樣品臺之間設(shè)置有傳動機(jī)構(gòu)。

所述傳動機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在真空腔體底面上的導(dǎo)軌和設(shè)置在樣品臺上的導(dǎo)軌槽，通過導(dǎo)軌與導(dǎo)軌槽的配合使得樣品臺在真空腔體內(nèi)滑動。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)軌的前端設(shè)置有限位板，用于防止樣品臺在向外滑動時脫離真空腔體。

所述樣品臺為旋轉(zhuǎn)樣品臺。

所述旋轉(zhuǎn)樣品臺由支架、步進(jìn)電機(jī)、稱重傳感器和用于放置樣品的托盤組成，所述導(dǎo)軌槽設(shè)置在支架的底部，所述步進(jìn)電機(jī)固定在支架上，所述托盤固定在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述托盤與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有稱重傳感器。

還包括樣品盒，所述樣品盒放置在樣品臺上，所述樣品盒與樣品臺之間設(shè)置有定位機(jī)構(gòu)，當(dāng)樣品裝入樣品盒內(nèi)，放置在樣品臺上，推至檢測位時，所述X射線光管安裝孔的中軸線與X射線熒光檢測器安裝孔的中軸線的交點(diǎn)在樣品頂面所在平面上的落點(diǎn)位置為以該平面中心為圓心的同心圓上；所述近攝鏡安裝孔的中軸線在樣品頂面所在平面上的落點(diǎn)位置為以該平面中心為圓心的同心圓上。

所述同心圓半徑為樣品頂面所在平面內(nèi)切圓半徑的1/2。

所述X射線光管安裝孔的中軸線與X射線熒光檢測器安裝孔的中軸線的交點(diǎn)在樣品頂面所在平面上的落點(diǎn)位置為以該平面中心為圓心的同心圓外側(cè)半圓的中點(diǎn)上；所述近攝鏡安裝孔的中軸線在樣品頂面所在平面上的落點(diǎn)位置為以該平面中心為圓心的同心圓內(nèi)側(cè)半圓的中點(diǎn)上。

為了避免巖屑樣品粉塵對X射線光管和X射線熒光檢測器鈹窗的污染，所述X射線光管和X射線熒光檢測器的鈹窗下方均設(shè)置有隔離裝置。

所述X射線光管、X射線熒光檢測器和近攝鏡與真空腔體的連接部位均設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)。

所述真空腔體的側(cè)壁上開設(shè)有氣孔，所述真空腔體通過氣孔連接有真空壓力傳感器，所述真空壓力傳感器連接真空泵。

所述的X射線光管、X射線熒光檢測器、攝像頭、日光光源、紫外光源、稱重傳感器、真空壓力傳感器、真空泵、樣品臺均與控制計算機(jī)連接。

所述的控制計算機(jī)安裝有巖屑巖性識別評價軟件，并根據(jù)用戶的設(shè)置自動完成所聯(lián)機(jī)硬件的自動控制。

本實用新型巖屑巖性分析裝置，通過在真空腔體的上方設(shè)置X射線光管、X射線熒光檢測器、近攝鏡、攝像頭、日光光源和紫外光源，融合了X射線元素識別技術(shù)和圖像處理技術(shù)，并結(jié)合不同巖石密度特征對巖屑進(jìn)行全面、定量檢測分析，獲得巖屑樣品的物性、含油性的特征，實現(xiàn)對巖屑快速、準(zhǔn)確識別、評價，降低了現(xiàn)場地質(zhì)技術(shù)人員進(jìn)行巖性識別及含油性評價的主觀性，提高了現(xiàn)場地質(zhì)人員進(jìn)行巖性識別及含油性評價的科學(xué)性。同時，本實用新型巖屑巖性分析裝置，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，操作方便，易于在鉆井現(xiàn)場推廣使用。

進(jìn)一步的，本實用新型巖屑巖性分析裝置，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)樣品臺，當(dāng)樣品放置在樣品臺上進(jìn)行檢測時，可隨著旋轉(zhuǎn)樣品臺的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對樣品的多點(diǎn)檢測，使得鉆井巖屑在進(jìn)行檢測時無需粉碎，避免了粉碎樣品產(chǎn)生的噪聲和粉塵污染，縮短了制樣時間，并保持了鉆井巖屑的原始形態(tài)，實現(xiàn)對鉆井原始巖屑所含元素的快速、準(zhǔn)確定量分析，及巖屑原始圖像的采集和保存，提高了現(xiàn)場地質(zhì)人員進(jìn)行巖性識別及地層評價的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的巖屑巖性分析裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的巖屑巖性分析裝置真空腔體頂部示意圖。

具體實施方式

一種巖屑巖性分析裝置，如圖1、圖2所示，包括真空腔體1，所述真空腔體1的上方傾斜相對裝配X射線熒光檢測器2和X射線光管3，對應(yīng)的真空腔體的上方傾斜相對開設(shè)有用于裝配X射線熒光檢測器安裝孔16和X射線光管安裝孔17；所述真空腔體1的上方X射線熒光檢測器2和X射線光管3之間設(shè)置有近攝鏡4，對應(yīng)的X射線熒光檢測器安裝孔16與X射線光管安裝孔17之間開設(shè)有近攝鏡安裝孔18；所述近攝鏡4上方連接有電子攝像頭5；所述近攝鏡4、X射線光管3和X射線熒光檢測器2與真空腔體1連接部位之間均設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)；所述真空腔體的頂部內(nèi)壁左側(cè)裝配有日光光源19，相對于的右側(cè)裝配有紫外光源20；所述真空腔體1內(nèi)滑動裝配有旋轉(zhuǎn)樣品臺6；所述旋轉(zhuǎn)樣品臺6由支架22、步進(jìn)電機(jī)9、稱重傳感器8和托盤7組成；所述步進(jìn)電機(jī)9固定在支架22上，托盤7固定在步進(jìn)電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸上，步進(jìn)電機(jī)9和托盤7之間裝配稱重傳感器8；所述旋轉(zhuǎn)樣品臺6與真空腔體1之間設(shè)置有傳動機(jī)構(gòu)用于控制旋轉(zhuǎn)樣品臺6在真空腔體1內(nèi)前后滑動，所述傳動機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在真空腔體1底部的導(dǎo)軌12和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)樣品臺6的支架底部的與導(dǎo)軌12配合的導(dǎo)軌槽。

本實施例巖屑巖性分析裝置，還包括用于放置樣品的樣品盒10，所述樣品盒10位帶底的圓柱結(jié)構(gòu)，所述樣品盒10底部與托盤7頂部之間設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，當(dāng)樣品盒10裝滿巖屑樣品放置托盤7之上，將旋轉(zhuǎn)樣品臺6推到檢測位后，X射線光管安裝孔17中軸線與X射線熒光檢測器安裝孔16的中軸線的焦點(diǎn)落在巖屑樣品頂面所在圓面外側(cè)1/2半徑圓中點(diǎn)上，近攝鏡4安裝孔18的中軸線落在巖屑樣品頂面所在圓面內(nèi)側(cè)1/2半徑圓中點(diǎn)上。

本實施例巖屑巖性分析裝置的真空腔體1的外側(cè)壁上還開設(shè)有氣孔21，所述真空腔體1通過氣孔21連接真空壓力傳感器13，所述真空壓力傳感器13連接真空泵14；所述的X射線管3、X射線熒光檢測器2、電子攝像頭5、日光光源19、紫外光源20、旋轉(zhuǎn)樣品臺6、真空壓力傳感器13、真空泵14均與控制計算機(jī)15連接，控制計算機(jī)15安裝有巖屑巖性識別評價軟件，并能根據(jù)用戶的設(shè)置自動完成所聯(lián)機(jī)硬件的自動控制。

作為優(yōu)選，本實施例巖屑巖性分析裝置中，X射線熒光檢測器安裝孔16中軸線與X射線光管安裝孔17中軸線均相交于于真空腔體的地面垂直的豎直平面內(nèi)，并成大于30度小于60度的夾角，所述電子攝像頭為高像素自動對焦微型攝像頭；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述X射線光管3和X射線熒光檢測器2的鈹窗下方均設(shè)置有隔離裝置11，進(jìn)一步優(yōu)選，所述隔離裝置上采用的隔離膜為麥拉莫或康普頓膜；更進(jìn)一步優(yōu)選的，所有步進(jìn)電機(jī)帶動托盤以每分鐘1~6圈的速度旋轉(zhuǎn)。

本實施例巖屑巖性分析裝置的工作流程：

當(dāng)需要檢測巖屑樣品時，先將樣品盒10放在水平桌面上，然后將鉆井巖屑倒入樣品盒10內(nèi)，在桌面上水平晃動樣品盒10，使樣品盒10的鉆井巖屑的上表面與樣品盒10外壁的高度一致，再將裝有巖屑樣品的樣品盒10放到旋轉(zhuǎn)樣品臺6的托盤上7面，推入旋轉(zhuǎn)樣品臺6，密封真空腔體，啟動儀器分析控制軟件，采集稱重傳感器8信號，打開日關(guān)燈19，然后真空泵開始抽氣14，當(dāng)真空度達(dá)到設(shè)定值時，停止抽氣，電子攝像頭5拍攝第一張圖片，啟動步進(jìn)電機(jī)9，使樣品盒10開始勻速旋轉(zhuǎn)，同時啟動X射線管3、X射線熒光檢測器2，進(jìn)行X射線熒光檢測，在檢測的同時，當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)1/4周時，電子攝像,5拍攝第二張圖片，當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)1/2周時，電子攝像頭5拍攝第三張圖片，當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)3/4周時，電子攝像頭5拍攝第四張圖片，關(guān)閉日關(guān)燈19、打開紫外燈20，當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)1周時，電子攝像頭5拍攝第五張圖片，同時當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)5/4周時，電子攝像頭5拍攝第六張圖片，當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)3/2周時，電子攝像頭5拍攝第七張圖片，當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)7/4周時，電子攝像頭5拍攝第八張圖片，關(guān)閉紫外燈20，根據(jù)設(shè)定時間完成X射線熒光檢測后，關(guān)閉X射線管3、X射線熒光檢測器2，軟件進(jìn)行元素含量分析，同時圖像處理軟件對第1至第4張圖片進(jìn)行拼接，存為巖屑樣品明場圖片，對第5至第8張圖片進(jìn)行拼接，存為巖屑樣品暗場圖片，然后對這兩張圖像進(jìn)行分析處理，綜合X射線元素信息及圖像信息、并結(jié)合該樣品的密度與標(biāo)準(zhǔn)巖石密度的比較，實現(xiàn)對巖屑的識別、評價。