[發明專利]一種巖芯三維數字化掃描系統

有效

• 申請號: 202010499959.X
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111650225B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 張慧滔;朱溢佞;楊楓;趙星;侯賀晟
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11346
• 代理人: 石輝;趙立軍

本發明公開了一種巖芯數字化掃描系統，巖芯數字化掃描系統包括巖芯進給裝置、平面線掃描裝置和X射線三維CT裝置，巖芯進給裝置包括巖芯支撐件，平面線掃描裝置設在巖芯運動路徑上方，X射線三維CT裝置包括轉盤，轉盤有為巖芯支撐件在設定范圍作往復直線運動提供通道的通孔，轉盤第一側面設X射線源和X射線探測器，用于獲取巖芯三維數字化數據，轉盤第二側面設電液混合滑環，電液混合滑環中心軸線與轉盤的旋轉軸線位于同一條直線上，電液混合滑環的轉子連接到轉盤，從動于轉盤，電液混合滑環在隨轉盤轉動過程中為X射線三維CT裝置提供電力、信號和冷卻液的傳輸。本發明可以同時提供巖芯的三維數字化信息以及表面圖像信息，且掃描效率高，易操作。

技術領域

本發明涉及巖芯數字化掃描技術設備技術領域，特別是涉及一種巖芯數字化掃描系統。

背景技術

起源于醫學CT(X-ray 3D Computed Tomography，簡稱CT)的三維巖芯CT成像技術，是深部油氣預測與評價的重要輔助手段。該技術通過對巖芯無損掃描，可以直觀重建巖芯的三維空間結構，為研究提供豐富的巖芯內部數據信息。數字巖芯能夠反映出不同深度孔隙的發育情況，結合空間模型和定量參數，同一巖性不同層段的巖芯孔隙度、滲透率與測錄井發現的氣測異常呈現相同分布規律，助力科研人員準確定位和分析深部非常規氣的有利賦存區。目前，獲取三維數字巖芯的技術均來自于醫用CT和工業CT。醫用CT的空間分辨率比較低，分辨率300微米左右；工業錐束CT可以到達130微米，但是，掃描方式采用的是夾持巖芯旋轉。在巖芯取樣過程中，很多巖芯有裂隙，甚至是一段一段的碎巖芯，無法進行夾持。另外，醫用CT和工業CT都無法在鉆井現場對巖芯進行成像。這些因素大大限制了三維巖芯CT成像技術的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖芯數字化掃描系統來克服或至少減輕現有技術的上述缺陷中的至少一個。

為實現上述目的，本發明提供一種巖芯數字化掃描系統，所述巖芯數字化掃描系統包括巖芯進給裝置、平面線掃描裝置和X射線三維CT裝置，所述巖芯進給裝置包括用于放置待檢測的巖芯的巖芯支撐件，所述平面線掃描裝置設置在所述巖芯運動路徑的上方，用于獲取得到所述巖芯的表面圖像數據，所述X射線三維CT裝置包括可轉動的轉盤，所述轉盤的中心具有為所述巖芯支撐件在設定范圍內作往復直線運動提供通道的通孔，所述轉盤的第一側面上設置有X射線源和X射線探測器，用于獲取所述巖芯的三維數字化數據，所述轉盤的第二側面設置有電液混合滑環，所述電液混合滑環的中心軸線與所述轉盤的旋轉軸線位于同一條直線上，所述電液混合滑環的轉子連接到所述轉盤，從動于所述轉盤，所述電液混合滑環在隨所述轉盤轉動的過程中為X射線三維CT裝置提供電力、信號和冷卻液的傳輸。

進一步地，所述電液混合滑環包括液滑環和電滑環，所述液滑環具有第一定子和第一轉子，所述電滑環具有第二定子和第二轉子，所述第一定子和第一轉子、第二定子和第二轉子均為兩端開口且中空的筒體結構，所述第二定子與所述第一定子以對接的方式固定后連接到機架總成，所述第二轉子與第一轉子以對接的方式固定后連接到所述轉盤。

進一步地，所述第一定子以可相對于所述第一轉子轉動的方式套裝在所述第一轉子的外部，所述第一定子的側壁以從內到外貫通的方式設置有冷卻液入口和冷卻液出口，所述第一轉子上與所述冷卻液入口相對的部位設置有進水槽，使外接冷卻液在外部動力作用下可通過所述冷卻液入口直接落入到所述進水槽中，所述第一轉子上與所述冷卻液出口相對的部位設置有與所述進水槽彼此隔離的出水槽，使所述出水槽中的液體在液壓作用下能夠直接從所述冷卻液出口排出，所述進水槽的一端流體連通所述X射線探測器的冷卻系統的冷卻液入口，出水槽的一端流體連通所述X射線探測器的冷卻系統的冷卻液出口。

進一步地，所述進水槽和出水槽平行地布置在所述第一轉子上由所述第一定子套設的部位，所述第一定子和第一轉子之間通過所述進水槽和出水槽兩邊設置的動密封件進行密封。