岩石薄片放大成像装置、系统及方法制造方法及图纸

本申请提供一种岩石薄片放大成像装置、系统及方法，该装置包括：用于防止X射线外泄的罩体、分别设置在罩体内的岩石薄片样本容纳装置、X射线接收板和X射线生成装置，以使X射线生成装置发出的具有散射角的X射线穿过位于岩石薄片样本容纳装置内的目标岩石薄片样本；所述X射线生成装置、岩石薄片样本容纳装置和X射线接收板沿罩体的长度方向依次设置；X射线接收板用于在岩石薄片样本容纳装置与所述罩体一侧内壁之间的区域内沿所述罩体的长度方向和/或宽度方向移动，以对经由X射线穿过的目标岩石薄片样本进行放大成像。本申请能够提高岩石薄片放大成像的效果，进而提高对岩石孔隙结构及内部流体识别的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
岩石薄片放大成像装置、系统及方法
本申请涉及油田开发
，尤其涉及一种岩石薄片放大成像装置、系统及方法。
技术介绍
随着驱油机理的逐步深入，认识孔隙内流体运移特点越来越受到关注，其中可视化观察是认识最为直接的方法。但孔隙和孔道尺度通常在0.1μm～1mm主体范围内，直接观察受到多种条件的限制，如何建立放大观察方法和突破条件限制是需要攻克的问题。流体在孔隙结构内流动的观察方法通常采用光学可视方法。利用反射光线观察驱油模型表面的流动状态，利用透射光线可以观察透明型或很薄的孔隙型模型内的流体流动情况，利用光学显微镜即可实现放大的观察，最大可采用50倍物镜观察。通常光学观察方法适用于玻璃刻蚀模型，观察透明孔道内的流体分布。该方法也能适应一定条件下的填砂模型，利用反射光线观察与玻璃平面接触孔隙内的流动情况。岩石模型具有真实的孔隙结构及复杂的矿物组成，透光性通常很差；达到100μm级别时，在强光条件下，岩石模型才具有一定的观察可行性。为了达到该厚度，磨制岩石的过程通常会破坏真实的孔隙结构。无论是填砂模型还是真实岩石薄片模型，表面均由玻璃封装，流体与玻璃表面的界面张力对孔隙内流体的流动过程影响严重，干扰了流体在孔隙内的真实流动条件。随着CT技术的发展及装置的普及，利用CT装置观察岩石模型已逐步开展，在岩心级别通常采用医用CT，其有效直径通常为80cm，能够有效保障岩心耐压装置等部分的使用。CT扫描结果促进了岩石孔隙和流体渗流等研究的发展。但是，由于岩心模型尺寸相对较小，CT扫描结果的放大性不强，不足以显示孔隙结构特点。而纳米CT技术则受到样品只有微米尺度的影响，而无法在岩心级别的实验中应用。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题中的至少一个问题，本申请提出了一种岩石薄片放大成像装置、系统及方法，能够有效实现针对岩石薄片的放大成像，并能够有效提高岩石薄片放大成像的清晰度效果，且放大过程可靠且高效，进而能够提高对岩石孔隙结构及内部流体识别的便捷性、准确性及清晰度。为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：第一方面，本申请提供一种岩石薄片放大成像装置，包括：用于防止X射线外泄的罩体、分别设置在该罩体内的岩石薄片样本容纳装置、X射线接收板和X射线生成装置，以使该X射线生成装置发出的具有散射角的X射线穿过位于该岩石薄片样本容纳装置内的目标岩石薄片样本；所述X射线生成装置、岩石薄片样本容纳装置和X射线接收板沿所述罩体的长度方向依次设置；所述X射线接收板用于在所述岩石薄片样本容纳装置与所述罩体一侧内壁之间的区域内沿所述罩体的长度方向和/或宽度方向移动，以对经由所述X射线穿过的目标岩石薄片样本进行放大成像。第二方面，本申请提供一种岩石薄片放大成像系统，包括：所述的岩石薄片放大成像装置、射线控制器、驱油装置和图像采集装置；所述射线控制器与所述X射线生成装置连接；所述驱油装置与所述目标岩石薄片样本连接；所述图像采集装置与所述X射线接收板连接。第三方面，本申请提供一种岩石薄片放大成像方法，应用所述的岩石薄片放大成像系统实现，该方法包括：接收所述图像采集装置采集的所述目标岩石薄片样本的目标区域的初始状态图像信息；分别向所述目标岩石薄片样本内注入油液和气体，以分别得到目标区域的饱和油图像信息和驱油图像信息；根据所述饱和油图像信息、驱油图像信息和初始状态图像信息调整所述X射线接收板与目标岩石薄片样本之间的位置，以实现对所述目标岩石薄片样本放大成像倍数的调整。由上述技术方案可知，本申请实施例提供一种岩石薄片放大成像装置、系统及方法，其中，该岩石薄片放大成像装置包括：用于防止X射线外泄的罩体、分别设置在该罩体内的岩石薄片样本容纳装置、X射线接收板和X射线生成装置，以使该X射线生成装置发出的具有散射角的X射线穿过位于该岩石薄片样本容纳装置内的目标岩石薄片样本；所述X射线生成装置、岩石薄片样本容纳装置和X射线接收板沿所述罩体的长度方向依次设置；所述X射线接收板用于在所述岩石薄片样本容纳装置与所述罩体一侧内壁之间的区域内沿所述罩体的长度方向和/或宽度方向移动，以对经由所述X射线穿过的目标岩石薄片样本进行放大成像。本申请实施例提供的岩石薄片放大成像装置、系统及方法，能够有效实现针对岩石薄片的放大成像，并能够有效提高岩石薄片放大成像的清晰度效果，且放大过程可靠且高效，进而能够提高对岩石孔隙结构及内部流体识别的便捷性、准确性及清晰度；具体地，在提高岩石薄片放大成像的基础上，还能够保证岩石薄片成像的质量；利用X射线的几何放大原理分析岩石薄片的驱油实验流程，能够实现对微米级孔隙结构的检测分析，可以检测孔隙及流体界面；装置结构简单、能够避免外界环境的干扰，安全性强且成本低。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1(a)为常规医用CT机扫描岩心的扫描方式示意图；图1(b)为纳米CT装置扫描岩心的扫描方式示意图；图2为本申请实施例中的岩石薄片放大成像系统结构示意图；图3为X射线的几何放大原理示意图；图4为本申请实施例中的X射线生成装置的结构示意图；图5为本申请实施例中的载物台的结构示意图；图6(a)为本申请实施例中的岩石薄片样本容纳装置的主视示意图；图6(b)为本申请实施例中的岩石薄片样本容纳装置的A-A’切线的剖面示意图；图6(c)为本申请实施例中的岩石薄片样本容纳装置的侧视示意图；图7(a)为本申请具体应用实例中低压岩石薄片样本容纳装置的主视示意图；图7(b)为本申请具体应用实例中低压岩石薄片样本容纳装置的侧视示意图；图8为本申请实施例中的岩石薄片放大成像的流程示意图。符号说明1、X射线源；2、岩心样品；3、成像；4、X射线接收板；5、CT机内框内的载物台；6、CT机内框；7、调制后的X射线源；8、聚焦波带片；9、成像波带片；10、探测器；11、透射区域；12、射线控制器；13、X射线生成装置；14、第一可调支架；15、第二可调支架；16、载物台；17、岩石薄片样本容纳装置；18、水平稳定实验台；19、水平滑轨；20、罩体；21、图像采集装置；22、驱油装置；23、微量泵；24、中间容器；25、入口管线；26、出口管线；27、收集杯；28、屏幕控制模块；29、X射线球管；30、X射线出口面；31、导向筒；32、电路控制模块；33、壳体；34本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石薄片放大成像装置，其特征在于，包括：/n用于防止X射线外泄的罩体、分别设置在该罩体内的岩石薄片样本容纳装置、X射线接收板和X射线生成装置，以使该X射线生成装置发出的具有散射角的X射线穿过位于该岩石薄片样本容纳装置内的目标岩石薄片样本；/n所述X射线生成装置、岩石薄片样本容纳装置和X射线接收板沿所述罩体的长度方向依次设置；/n所述X射线接收板用于在所述岩石薄片样本容纳装置与所述罩体一侧内壁之间的区域内沿所述罩体的长度方向和/或宽度方向移动，以对经由所述X射线穿过的目标岩石薄片样本进行放大成像。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩石薄片放大成像装置，其特征在于，包括：
用于防止X射线外泄的罩体、分别设置在该罩体内的岩石薄片样本容纳装置、X射线接收板和X射线生成装置，以使该X射线生成装置发出的具有散射角的X射线穿过位于该岩石薄片样本容纳装置内的目标岩石薄片样本；
所述X射线生成装置、岩石薄片样本容纳装置和X射线接收板沿所述罩体的长度方向依次设置；
所述X射线接收板用于在所述岩石薄片样本容纳装置与所述罩体一侧内壁之间的区域内沿所述罩体的长度方向和/或宽度方向移动，以对经由所述X射线穿过的目标岩石薄片样本进行放大成像。


2.根据权利要求1所述的岩石薄片放大成像装置，其特征在于，所述X射线生成装置包括：
壳体，该壳体的一端设有通孔；
X射线球管，该X射线球管设置在所述壳体内；
导向筒，该导向筒与所述壳体的一端卡接以完全遮挡所述通孔，所述X射线球管的X射线出口面与该导向筒相对设置以使所述X射线球管发出的具有散射角的X射线仅从该导向筒射出。


3.根据权利要求1所述的岩石薄片放大成像装置，其特征在于，还包括：
载物台，所述岩石薄片样本容纳装置固定设置在该载物台上。


4.根据权利要求3所述的岩石薄片放大成像装置，其特征在于，所述载物台包括：沿所述罩体的高度方向依次连接的固定台、伸缩架和载物台水平滑轨；
所述载物台水平滑轨设置在所述罩体的底端。


5.根据权利要求1所述的岩石薄片放大成像装置，其特征在于，还包括：设置在所述罩体内的第一可调支架、第二可调支架和水平滑轨，其中，该水平滑轨设置在至少两个该第二可调支架上；
所述X射线生成装置设置在所述第一可调支架上；
所述X射线接收板设置在所述水平滑轨上，用于沿所述罩体的长度方向、宽度方向和高度方向中的至少一个方向移动。


6.根据权利要求1所述的岩石薄片放大成像装置，其特征在于，所述岩石薄片样本容纳装置包括：
耐压筒体、设置在该耐压筒体两端的端盖、设置在该耐压筒体内用于放置所述目标岩石薄片样本的密封筒体、以及设置在该密封筒体两端的堵头，所述端盖与堵头均设有通孔；
一驱油装置的入口管线经由一端盖和靠近该端盖的堵头与所述密封筒体内部导通；所述驱油装置的出口管线经由另一端盖和靠近该端盖的堵头与所述密封筒体内部导通。


7.根据权利要求6所述的岩石薄片放大成像装置，其特征在于，所述耐压筒体的外壁分别设有围压液注入口和压力监测接口，该围压液注入口和压力监测接口与该耐压筒体内导通。


8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴隆，鞠斌山，刘楠楠，郭金川，贾宁洪，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11