[发明专利]野外岩芯风化层自动识别与剥离装置及方法

说明书

本发明公开了一种野外岩芯风化层自动识别与剥离装置及方法，其涉及非常规油气资源勘探技术领域，野外岩芯风化层自动识别与剥离装置包括：作业空间系统和主控系统；作业空间系统包括图像采集系统、切割工作系统、岩芯固定系统和激光定位系统；其中，岩芯固定系统用于对岩芯进行固定；激光定位系统用于给岩芯和岩芯固定系统进行定位以获取岩芯的坐标值数据和岩芯固定系统的坐标值数据，并发送给主控系统；图像采集系统包括能够对岩芯进行图像采集和元素面扫描的双模扫描摄像机，其具有能够转动的标准镜头和聚焦镜头，标准镜头和聚焦镜头分别能够转动至同一工作位置，等等。本申请能够解决人工剥离岩芯风化层效率过低、质量无法保证的问题。

技术领域

本发明涉及非常规油气资源勘探技术领域，特别涉及一种野外岩芯风化层自动识别与剥离装置及方法。

背景技术

随着目前油气勘探开发的逐步深入，非常规油气资源越来越受到重视，页岩油气资源储量巨大，已逐步接替常规油气成为国家的主力能源。页岩油气资源中海相页岩占有大幅比例，例如在中国南方五峰—龙马溪组海相页岩已成为当前勘探开发的主要目的层段。

目前页岩油气勘探主要采用实验室分析测试与实地踏勘相结合的方式，室内实验分析样品主要包括井下岩芯样品与野外剖面露头样品。岩芯样品保留了页岩原始组分，可以较好地用于各项地质实验分析，然而在某些高演化地区岩芯样品无法进行模拟实验；野外露头样品可以为岩芯样品模拟实验提供补充，却存在样品表层风化的问题，直接进行分析测试会严重影响测试结果的精度与准度。

如泥页岩表面风化层主要是由于表层长期暴露于空气中，与大气降水等相互作用形成的松散沉积物，受到压实作用后相对致密。风化层主要成分包括二水石膏、含水泻利盐等膨胀性硫酸盐矿物，以FeO、Fe₂O₃等为主要成分的铁质矿物以及一些黏土矿物。地质条件下从表面风化层至原岩常呈风化程度减弱的层状结构：风化层、半风化层、过渡层和原岩层。依据风化层的颜色及层理发育特征可将风化程度等级分级如下：Ⅰ级：风化程度高，浅黄色或黄棕色，层理不发育；Ⅱ级：灰黑色或棕黑色，层理不明显；Ⅲ级：黑色，层理、裂缝较为发育。

当前普遍采用的页岩表面除风化方法是人工机械破碎法，主要是使用地质锤针对风化面进行平凿，在外层除去后使用砂纸对内层进行反复打磨。该方法不仅较为费时费力，而且具有较多不可控因素，如敲打时候的力度、击打点的位置等，一旦使用不当就容易对未风化的原岩样品造成机械性破坏，操作起来极为不便。针对上述岩芯表层需要去除风化层的需求，目前还没有相关的装置能够高效、可靠的来实现上述需求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种野外岩芯风化层自动识别与剥离装置及方法，其能够解决人工剥离岩芯风化层效率过低、质量无法保证的问题。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种野外岩芯风化层自动识别与剥离装置，所述野外岩芯风化层自动识别与剥离装置包括：作业空间系统和主控系统；所述作业空间系统包括图像采集系统、切割工作系统、岩芯固定系统和激光定位系统；其中，

所述岩芯固定系统用于对岩芯进行固定；

所述激光定位系统用于给所述岩芯和所述岩芯固定系统进行定位以获取所述岩芯的坐标值数据和所述岩芯固定系统的坐标值数据，并发送给主控系统；