[发明专利]岩石样品研磨与分离装置与方法

说明书

本发明公开了一种岩石样品研磨与分离装置与方法，该装置包括：壳体，设置在所述壳体中的研磨机，所述研磨机包括本体，所述本体中活动地设置有研磨粒，所述本体具有旋转轴，所述本体能绕着所述旋转轴旋转，带动所述研磨粒研磨岩石样品；所述本体具有进料口和出料口，所述壳体与所述进料口之间形成有能开合的进料通道；气体装置，通过管线与所述本体相连通，用于向所述本体的岩石样品吹送气体；清洁装置，通过管线与所述本体相连通，用于向所述本体供入清洗液；与所述出料口相连通的岩石分离系统，所述岩石分离系统包括不同目数的筛网。本发明能够高效、安全、可控地研磨出目标岩石样品。

技术领域

本发明涉及石油地质实验技术领域，尤其涉及一种岩石样品研磨与分离装置与方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

页岩油气是重要的非常规油气资源。目前页岩油气的勘探开发正处于飞速发展状态中。页岩油气主要储集在页岩储层的孔隙中，页岩储层中孔隙的发育程度是页岩具有良好含油气性的基本前提。对于页岩储层来说，油气的储集空间主要集中在1μm以下的孔隙中。常规的岩心描述、薄片分析等手段无法对这种尺度的孔隙进行描述，往往需要借助X射线衍射、氮气吸附、二氧化碳吸附、甲烷等温吸附等实验测试手段来确定页岩岩石储层的组构特征和储集性能。而做这些实验均需要粉末状岩石，并且不同实验需要的岩石目数均不相同。为了针对不同的实验制备特定目数的岩石样品，一般需要针对不同的实验进行多次岩石研磨与筛选，才能获得相应的岩石样品。

目前，油气行业内现有的岩石研磨机以离心式研磨机为主。该研磨机工作时通过主轴带动多个不同尺寸的金属制圆环进行离心式转动，通过离心力将页岩岩石研磨为粉末状样品。

国内页岩油气勘探过程中重点研究的目的层页岩硅质含量或钙质含量较高，岩石硬度均较大。而现有的实验室用研磨机在研磨高硬度页岩时，经常出现页岩岩石研磨不彻底，所获得的粉末数量不满足实验要求的情况。

在利用研磨机获得一定数量的粉末后，需要对粉末中包含的不同目数的岩石进行分离。现有的不同目数的岩石分离主要通过不同目数的筛网实现。筛选的过程一般由实验员人工进行筛选，将不同目数的筛网进行叠置，通过振动来获得不同目数的岩石样品。

总的来说，现有的岩石样品的获取技术在使用过程中存在以下几个问题：

1、目前我国开采较成功的页岩中，海相页岩以五峰—龙马溪组页岩为代表，陆相页岩以延长组页岩为代表，其中高产量的海相页岩中硅质含量较高，高产量的陆相页岩中碳酸盐含量较高。而硅质、钙质的高含量均会导致页岩岩石硬度增大，在使用已有方法与装置进行研磨的过程中，常出现研磨不充分、样品损失量大等情况，不利于实验的开展。

2、现有方法和装置并不能将岩石研磨和岩石分离两个过程结合起来，只能分别进行研磨和筛选两个过程，需求的时间、工作量均较大，实验效率低下。

3、采用现有方法与装置进行实验过程中，如果在研磨与筛选两个过程之间相隔时间较久，已研磨的页岩粉末会与大气中氧气、水蒸气等物质发生反应，发生吸水作用或遭受氧化作用，破坏页岩本身性质，导致后续实验结果产生偏差。

4、现有的岩石样品的获取技术由于大多为开放式，无外部设备保护，在研磨和筛选过程中会产生大量的粉尘和碎石，会对实验人员有造成身体损伤的危险，也会对大气环境造成污染。

发明内容

为了克服现有技术中的至少一个缺陷，本发明提供了一种岩石样品研磨与分离装置与方法，能够高效、安全、可控地研磨出目标岩石样品。