岩屑描述仪及岩屑岩性和含油丰度的定量分析方法技术

本发明专利技术涉及一种岩屑描述仪及岩屑岩性和含油丰度的定量分析方法。该岩屑描述仪含有电源，箱体，伽玛射线探测器，电子处理电路，摄像装置，岩屑样品盒，紫外光源，带有屏蔽结构的伽玛射线探测器安装在箱体的底板上，岩屑样品盒安装在探测器闪烁晶体上端部，在其上方安装有电子摄像装置和紫外光源，探测器所获得的脉冲信号输入电子处理电路鉴别放大级比较器的输入端，电子处理电路的输出接计算机，电子摄像装置的视频线接计算机的视频接口。通过确定待测岩屑荧光图片的荧光面积占分析区域面积的比例来检测岩屑含油丰度，采用伽玛探测器获得的伽玛脉冲计数处理，判定砂泥岩比例数。本发明专利技术成本低、快捷、高效，必将促进我国石油钻探技术的发展。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种石油钻探岩屑的分析设备及含油丰度分析方法，特别是涉及一种。二.
技术介绍
作为开采老油田挖潜革新和钻探新的油气田，岩屑的岩性以及含油量的分析及其设备，是石油钻探评价油田的储量和开采价值必不可少的设备和技术，以前我国石油钻探行业普遍使用三牙轮式钻头，其钻探的岩屑颗粒较大，可以依靠人的眼睛来定性观察认识岩性和含油丰度，但识别结果误差较大，因为受识别者的现场经验、技术水平高低和责任心的强弱等主观因素影响，同时也易受光线亮度、岩屑潮湿和岩屑颗粒大小等客观因素干扰。随着科技的进步和探井技术的逐步提高，三牙轮式钻头逐步被PDC钻头所代替，PDC钻头钻出的岩屑接近粉末状，难以用肉眼观察而确定岩性和含油丰度，迫切寻求一种新手段、新方法来判断岩屑的岩性和评价岩屑含油丰度。从上世纪七十年代起，国内外普遍利用岩屑热解方法来快速定量分析评价生油岩和储油岩，评价岩屑的成熟度、有机质类型和产油储量，以及快速评价储油岩的含油气等级和及时发现钻井过程中的油气显示，以此作为钻井后的试油依据。这种方法获得数据较准确，但工作量大，时间较长，工作比较繁琐；CN1157917A，申请号96114143公开了一种“岩屑定量评价仪”，该评价仪由微型计算机1，样品箱2，光电扫描器3，白光灯4组成，光电扫描器3与微型计算机1用电缆9连接，样品箱2的上方安装有光电扫描器3和白光灯4，在白光灯4下方放有样品盘和标样台8，据介绍可提高岩屑录进技术水平，实现岩屑样品砂岩、泥岩、含油砂岩百分量及含油丰度的定量自动检测评价，提供客观、准确的评价数据，提高岩屑录井资料的可靠性、实用性和可比性。该评价仪除了简单介绍各部件之间的电量连接关系，并没有完全公开评价仪的评价原理和具体工作步骤，使人研读后仍无法了解具体评价原理及过程情况；CN1373357A，申请号02116558.0专利技术名称为岩样观测装置，该装置比评价仪多了在摄像机目镜接口多安装了一台显微镜，据说可以分辨极细小岩样的岩性和含油丰度，定性分析准确，实现岩样图像存储，节约岩样运输和保存费用，可实现岩样图像的远程传输，便于录井信息的综合处理。该项申请和岩样评价仪存在类似的不足之处是公开不充分，阅读说明书后不知道该装置是如何用来判断岩性和油气显示的。三.
技术实现思路
(一)本专利技术所要解决的技术问题利用核技术、电子电路和计算机图像处理技术实现。(二)本专利技术的技术方案是一种岩屑描述仪，含有电源，箱体，伽玛射线探测器，电子处理电路，摄像装置，岩屑样品盒，紫外光源，带有屏蔽结构的伽玛射线探测器安装在箱体的底板上，由闪烁晶体和光电倍增管及高压模块组成，岩屑样品盒安装在闪烁晶体上端部，在其正上方一定距离内安装有电子摄像装置和紫外光源，伽玛射线探测器所获得的闪烁脉冲信号输入电子处理电路中鉴别放大级比较器的输入端，电子处理电路的输出端通过接口接计算机输入端，电子摄像装置的视频线接计算机的视频接口。所述屏蔽结构与闪烁晶体和光电倍增管的外部形状相匹配，屏蔽结构的内外表面可为不锈钢壳体，两壳体之间为铅材料屏蔽层，伽玛射线探测器下端通过弹簧安装在屏蔽结构的内底面上，探测器的变截面过渡段处通过弹性垫圈与屏蔽结构固紧，在样品盒上方设有屏蔽结构的滑动屏蔽盖板，岩屑样品盒可为倒“凹”字形或短圆柱形结构，电子摄像装置的摄像镜头到样品盒上表面之间的距离应在该摄像镜头的变焦焦距范围之内，电子摄像装置通过紧固卡圈固定在支架上，支架固定在箱体壁板上，紫外光源安装在摄像装置的摄像头两侧的灯架上，灯架固定在箱体壁上，电子摄像装置可为电子摄像头和视频卡组成，或为电子数码摄像机，或为数码相机，或为由非电子摄像装置和扫描仪构成的装置。在所述样品盒与电子摄像装置之间设有屏蔽结构的滑动屏蔽盖板，其下表面装有保持架，架中装有滚珠，盖板一侧滚珠与带有V形槽的导轨配合，另一侧滚珠与带有凹槽的导轨配合，导轨安装固定在箱体中间的横梁上，盖板前侧装有操作把手，后侧面上装有限位销，电子处理电路的线路板夹持安装在固定于箱体中的插卡槽中，紫外光源电压为交流220V，电源向电子摄像机构、高压模块提供+5V、±12V直流电源或24V交流电源，伽玛射线探测装置的闪烁晶体可为无机晶体粉末，有机晶体，液体或塑料晶体等。所述电子处理电路含有鉴别放大级，整形级，单片机及外围元件，伽玛射线探测器输出的脉冲信号输入到电子处理电路中鉴别放大级比较器LM111的反向端，比较器LM111的同向端接由电源和稳压电路提供的门槛电压，LM111的输出脉冲信号可经分频器分频后输入到整形电路芯片4538的输入端，整形后的输出信号经芯片40109降压，输入单片机89C51的T1脚进行计数，计数值由串行口RXD，TXD输入到收发器MAX202的输入端，经MAX202输入计算机进行处理。在电子处理电路中，比较器还可为LM319，LM311，整形电路芯片也可用CD4098，单片机可用31、51、52等系列芯片，或为MLU、tm320各系列，也可用计数器计数，计数输出可经锁存器或收发器等并行口或串行口输入计算机。一种岩屑含油丰度的定量分析方法使用电子图像采集装置摄像头和视频卡，或电子数码摄像机，或数码相机，摄取暗室环境中紫外灯照射下的岩屑清晰电子荧光图片，或通过非电子摄像装置采集岩屑荧光图片，用扫描仪将图片数字化处理输入计算机，通常以计算机独立的数据文件或数据库文件形式存储在计算机内，包括已知含油丰度的有关标准图片库和待测岩屑的系列图片，待测岩屑在紫外灯下反映出的荧光面积占分析区域面积的比例代表待测岩屑含油丰度，即含油量。某一岩屑电子图片在选定的分析区域，通常以电子图片中心按比例向外选取区域，最大为全部，或以矩形或圆形几何图形框定的一些区域的含油丰度，可用所分析选定区域的位图点色素计算出色素值符合规定条件的位图点总和所占选定区域位图点总数的比例值表示。在分析含油丰度时先由人工指定或计算机自动标定含油点和容差值，取一已知含油丰度的标准岩屑，在暗室环境、紫外光源下获取一张岩屑荧光图片，或选取预先拍好的标准图片，人工或计算机自动在图片上选取含油点，通常指定或选取荧光最明亮处的那一点，通过计算机解析图片上该点或各位图点的色素信息，包括红、绿、蓝分量等，或该点的灰度，存入计算机，并以此点的色素值或灰度作为分析含油丰度的基本依据参数，容差值的人工指定或计算机的自动标定，在含油点确定的基础上，通过反复设定逐渐增大或回减，或用计算机自动逐渐增大或回减，逐次分析出来的含油丰度值最接近已知标准值时的容差值便是分析含油丰度的第二依据参数，在上述拥有分析含油丰度的两个依据的基础上，对取得某一岩屑荧光图片后，在选定的分析区，通常以电子图片中心按比例向外选取区域，最大为全部，或以矩形或圆形等几何图形框定的一些区域，分析各位图点的色素值，计算出各色素值或灰度符合规定条件的位图点总和所占选定区域位图点总数的比例，即为含油丰度，也称含油量。位图点的色素值符合规定的条件是该点色素信息值减去含油点色素信息值的绝对值应小于容差值。一种利用伽玛射线判断岩屑岩性的方法根据岩屑描述仪测得的岩屑的伽玛计数值减去纯砂岩伽玛值之差除以本井段纯泥岩的伽玛数减去本井段纯砂岩的伽玛数之差所得的商乘以100，即为待测岩屑的砂岩与岩屑的比例值，泥岩与岩屑的比例值等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩屑描述仪，含有电源，箱体，伽玛射线探测器，电子处理电路，摄像装置，岩屑样品盒，紫外光源，其特征是：带有屏蔽结构的伽玛射线探测器安装在箱体的底板上，由闪烁晶体和光电倍增管及高压模块组成，岩屑样品盒安装在闪烁晶体上端部，在其正上方一定距离内安装有电子摄像装置和紫外光源，伽玛射线探测器所获得的闪烁脉冲信号输入电子处理电路中鉴别放大级比较器的输入端，电子处理电路的输出端通过接口接计算机输入端，电子摄像装置的视频线接计算机的视频接口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟宪礼，张社民，马兴启，崔中峰，谢晖，赵景波，张成，刘鹤龄，苑淮，张予生，李三明，高李清，牛书立，李士鑫，陈鹃，吴方平，汪畅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十二研究所，中国石化集团河南石油勘探局地质录井公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]