[发明专利]利用X射线投影法测定岩石表面油-水接触角的实验装置

说明书

本发明提供一种利用X射线投影法测定岩石表面油‑水接触角的实验装置，该利用X射线投影法测定岩石表面油‑水接触角的实验装置包括X光源、样品承载台、X射线探测器和控制及存储单元，该样品承载台上放置岩石样品，该X光源提供实验所需要的X光束，照射待测岩石样品，该X射线探测器接收经岩石样品吸收后的剩余X光，形成油‑水‑岩石表面接触关系的透射图像，并将图像传输给该控制及存储单元，该控制及存储单元连接于该X射线探测器，以进行图像存储。该利用X射线投影法测定岩石表面油‑水接触角的实验装置测定油‑水接触角更接近于真实情况，测定方便快捷，可对样品表面上的任何感兴趣区域进行测定。

技术领域

本发明涉及岩石表面油水润湿性测定装置，具体地说是一种利用X射线透射成像方法测定油-水在岩石表面的接触角的装置。

背景技术

油-水接触角是生油层、储集层和盖层岩石表面润湿性评价的重要参数，其决定着作用与油的毛细管力大小及方向，进而影响地质历史过程中的油气运移、聚集、保存条件。在开发过程中，针对不同的储层润湿性条件，也要制定相应的开采措施。目前常用的测定岩石表面油-水接触角方法为：将岩石样品浸于油(或水)，再将水(或油)滴于样品表面，待稳定后，利用普通光学设备拍摄水滴(或油滴)图像。尽管该方法得到了普遍应用，但其存在以下问题：(1)由于该方法为普通光学照相法，在油-水接触面、油-岩石接触面和水-岩石接触面上，由于存在光的折射现象，使得在图像上测定接触角与实际接触角存在一定偏差；(2)此方法要求作为外相的油(或水)必须为透明油(或水)样品，否则，不能获得满意的图像。为此我们发明了一种新的X射线投影法测定岩石表面油-水接触角的实验装置，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于研究岩石表面的润湿性，为油田勘探、开发及科研提供基础参数的利用X射线投影法测定岩石表面油-水接触角的实验装置。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：该利用X射线投影法测定岩石表面油-水接触角的实验装置包括X光源、样品承载台、X射线探测器和控制及存储单元，该样品承载台上放置岩石样品，该X光源提供实验所需要的X光束，照射待测岩石样品，该X射线探测器接收经岩石样品吸收后的剩余X光，形成油-水-岩石表面接触关系的透射图像，并将图像传输给该控制及存储单元，该控制及存储单元连接于该X射线探测器，以进行图像存储。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该X光源发射的为稳定且强度可调的X光束，该X光源沿X射线光束中心方向前后平移，X光束中心线与该X射线探测器平面垂直。

该样品承载台包括移动支架、平衡托盘和加热及控温模块，该加热及控温模块上放置岩石样品，并给岩石样品加热及控制样品温度，该平衡托盘承载该加热及控温模块和岩石样品，该移动支架位于该平衡托盘下方，通过调节该移动支架，使得样品待测区域位于该X光源的光束中心线上。

该样品承载台还包括加热控温模块固定架，对该加热及控温模块进行固定。

该样品承载台还包括托盘平衡调节螺丝，该托盘平衡调节螺丝位于该平衡托盘的下方，以将待测岩石样品的表面调整至水平状态。

该移动支架包括旋转轴，该旋转轴可沿X、Y、Z方向移动和360°旋转。

该旋转轴的最小移动步长为0.01mm,最小旋转角度为0.1°

该加热及控温模块的温度控制精度为±1℃。

该控制及存储单元还连接于该X光源，控制调节该X光源的照射条件。

该控制及存储单元还连接于该样品承载台，控制调节该样品承载台上的样品位置。

该X射线探测器实时显示待测区域的X光透射图像，该控制及存储单元根据图像显示控制调节该X射线探测器的成像条件。