[发明专利]一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置及其方法

说明书

一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置及其方法，该装置包括一根配有水平挂杆的垂直梁柱，所述水平挂杆上设有固定卡扣，一组配套的液氮瓶与电磁加热器，多个聚四氟乙烯瓶，控制该装置的软件及底座。将粉碎的砂岩放入聚四氟乙烯瓶中，通过软件控制底座的升降和旋转将聚四氟乙烯瓶放入液氮瓶和电磁加热器中轮流加热和冷却，最终实现泥页岩不同粒级颗粒的分离。本发明具有快速、高效特征，分离过程自动控制、操作简便，装置制造成本低廉，适合不同成因泥页岩的有效粒度分离。

技术领域

本发明属油气勘探与开发领域，涉及到一种泥页岩不同粒度级别颗粒的分离装置。

背景技术

粒度是沉积物和沉积岩的主要特征之一，它可以作为沉积物及沉积岩分类的定量指标，可以反映沉积作用的流体力学性质，又能作为分析与对比环境的一种依据。粒度分布特征直接影响沉积物与沉积岩的物理性能，如可塑性、烧结性、孔隙性及渗透性等。因此，粒度分析在区分沉积环境、判定物质输运方式、判别水动力条件和分析粒径趋势以及地层划分及小层对比等等研究方面具有重要作用。

目前对于泥页岩样品，通常先采用粉碎机和球磨仪将岩样粉碎成小于1mm的粒级，然后放入玛瑙或铜质研钵中，加入去离子水和分散剂(六偏磷酸钠等)进行充分湿磨，再经超声波分散后，得到不同粒级的矿物颗粒，最后通过粒度分析仪进行粒度分析。该方法解决了固结成岩了的泥页岩的破碎和粒度分离，能够粗略获取泥页岩中颗粒的粒度分布信息。但存在的主要问题是粉碎机和球磨仪在粉碎岩石样品时将粗粒级的颗粒粉碎为细粒级的颗粒，人为增加了细粒级颗粒的数量，改变了泥页岩原始的粒度分布模式，同时也改变了部分细粒级颗粒的粒形，导致后续地质分析和解释发生偏差和谬误。此外，人工研磨效率低，耗费大量人力，而且由于研钵体积有限每次研磨样品量非常有限，分离周期又极长，故难以满足科研工作需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可避免岩石研磨破碎过程的泥页岩粒度分离装置，从而使更加真实地测定页岩粒度分布特征成为可能，以满足泥页岩的高精度粒度分析测定需要。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置，包括一根配有水平挂杆的垂直梁柱、一组配套的液氮瓶与电磁加热器、聚四氟乙烯瓶以及底座；

所述水平挂杆设置于垂直梁柱的顶端并垂直于垂直梁柱，所述水平挂杆上设有固定卡扣，底座位于垂直梁柱底端并垂直于垂直梁柱，所述底座上设置有移动台，移动台上设置有旋转台，液氮瓶与电磁加热器一左一右放置于旋转台上，聚四氟乙烯瓶分别通过固定卡扣垂直悬挂在液氮瓶与电磁加热器上方的水平挂杆上。

前述的一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置，所述底座内设置有第一电动机和第一多段多路时间控制器，所述第一电动机的一端与第一多段多路时间控制器相连。

所述垂直梁柱包括丝杠、位移感应器、第二电动机以及第二多段多路时间控制器，所述位移感应器一端与丝杠顶部连接，位移感应器另一端与丝杠底部连接，所述第二电动机一端与丝杠连接，第二电动机另一端与第二多段多路时间控制器连接。

前述的一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置，所述电磁加热器包括电加热包和缠绕在电加热包上的感应线圈。

前述的一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置，还包括支撑轴承，所述旋转台通过支撑轴承安装在移动台上。

前述的一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的装置，所述第一电动机的另一端穿过支撑轴承与旋转台连接。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。

一种用于泥页岩不同粒级颗粒分离的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：用地质锤将泥页岩样品击碎成1cm³大小的碎块，并将碎块放入聚四氟乙烯瓶中；