Geotek公司介紹：

英國(guó)Geotek公司是的巖芯設(shè)備MSCL（Multi Sensor Core Logger巖芯綜合測(cè)試系統(tǒng)，又稱(chēng)多參數(shù)巖芯掃描儀）的設(shè)計(jì)者和制造商。世界上幾乎每個(gè)從事巖芯研究工作的實(shí)驗(yàn)室（科學(xué)研究、工程勘探、石油鉆探等）都安裝了MSCL，用戶(hù)超過(guò)220個(gè)。MSCL性能非常穩(wěn)定可靠、結(jié)實(shí)耐用，既適合實(shí)驗(yàn)室也適合于野外，已經(jīng)廣泛用于各國(guó)的巖芯庫(kù)、地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、野外臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室、海上調(diào)查船、深海鉆探船和工程船等。Geotek是科學(xué)家們用的最多的巖芯分析設(shè)備。地球上有巖芯的地方就有Geotek產(chǎn)品。

If a core is worth taking, it's worth logging....巖芯寶貴，數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)。

MINI-PCATS保壓巖芯綜合測(cè)試

保壓巖芯是在巖心采集后仍然保持采集地點(diǎn)的壓力水平的巖芯樣品，其中包含重要的物理、化學(xué)和生物成分。采集保壓巖芯的的原因是需要保持其內(nèi)部的天然氣水合物和沉積物的原有結(jié)構(gòu)。巖芯樣品中的天然氣水合物會(huì)隨著外界壓力的降低和溫度的升高而分解，因此會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，這些氣體在樣品內(nèi)部不斷擴(kuò)張會(huì)在樣品到達(dá)水面之前破壞樣品原有的結(jié)構(gòu)。所以維持樣品采集地點(diǎn)的原始?jí)毫蜏囟?，?duì)于原始的沉積物結(jié)構(gòu)的分析至關(guān)重要。

德克薩斯大學(xué)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室安裝的MINI-PCATS，多屏幕軟件顯示界面

巖芯保壓條件下處理和分析

要對(duì)保壓巖芯樣品進(jìn)行測(cè)量，需要用到能在相同高壓環(huán)境操作的巖心處理和分析系統(tǒng)。Geotek公司能夠提供這樣的設(shè)備，型號(hào)為MINI-PCATS，集成壓力巖芯分析和傳送系統(tǒng)。MINI-PCATS系統(tǒng)提供機(jī)械傳送裝置，能夠?qū)⒈簬r芯樣品從高壓取芯工具內(nèi)傳送到測(cè)量室內(nèi)，然后進(jìn)行非破壞性分析，提供簡(jiǎn)單的地球物理數(shù)據(jù)和X射線(xiàn)圖像，并可對(duì)巖芯樣品進(jìn)行分段切割，將切割后的樣品傳送到定制的保壓艙內(nèi)以便進(jìn)行運(yùn)輸和進(jìn)一步的分析。例如：通過(guò)降壓和排氣對(duì)天然氣水合物進(jìn)行定量分析。

實(shí)時(shí)巖心評(píng)估

當(dāng)保壓巖芯從與PCATS系統(tǒng)兼容的高壓存儲(chǔ)艙內(nèi)傳送出后，由X射線(xiàn)系統(tǒng)測(cè)量巖芯的長(zhǎng)度、品質(zhì)和包含的成分等信息?？梢愿鶕?jù)輸出的X射線(xiàn)圖像對(duì)巖芯立即進(jìn)行初步評(píng)估：

a. 巖心的哪一部分需要保存下來(lái)進(jìn)行何種后續(xù)分析；

b. 樣品的哪些部分需要立即釋放壓力進(jìn)行視覺(jué)檢查或是放入液氮中保存；

c. 哪些部分需要緩慢釋放壓力來(lái)進(jìn)行天然氣水合物定量分析，快速巖芯評(píng)估還可以幫助用戶(hù)檢查采集的巖芯是否符合需要，是否需要再次采集。

無(wú)損測(cè)量

壓力式多參數(shù)巖芯掃描儀MSCL-P集成在MINI-PCATS系統(tǒng)中，能夠?qū)Ρ簶悠愤M(jìn)行自動(dòng)的、高分辨率、無(wú)損原位測(cè)量。Gamma和X射線(xiàn)可以穿透鋁合金壓力外殼來(lái)進(jìn)行伽瑪密度和X射線(xiàn)成像，P波速率使用超聲波脈沖發(fā)射技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，P波換能器位于壓力測(cè)量室內(nèi)部?？梢酝ㄟ^(guò)電腦來(lái)控制整個(gè)保壓巖芯的傳送和旋轉(zhuǎn)，采集每一個(gè)巖芯樣品的不同位置的數(shù)據(jù)，包括一個(gè)位置在X波束下旋轉(zhuǎn)得到的視頻圖像。并可以提供全樣品X射線(xiàn)斷層圖像。這些數(shù)據(jù)可以在調(diào)查船上立即進(jìn)行采集，給用戶(hù)提供構(gòu)造方面的定量信息和沉積物方面的定性信息。

MINI-PCATS實(shí)驗(yàn)室

運(yùn)輸?shù)桨渡蠈?shí)驗(yàn)室的保壓巖芯+MiniPCATS

在實(shí)驗(yàn)室可以使用Mini-PCATS對(duì)保壓巖芯進(jìn)行保壓傳送和無(wú)損分析，并進(jìn)行再次的二次切割，傳送保存到保壓艙內(nèi)。Mini-PCATS可傳送保壓巖芯長(zhǎng)度為1.2m?？蛇M(jìn)行直接流通K0滲透率的測(cè)定，適合巖芯為PCTB保壓取芯，長(zhǎng)度25-30mm。

現(xiàn)場(chǎng)二次采樣（切割）

MINI-PCATS系統(tǒng)的新功能是能夠在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)保壓巖芯進(jìn)行切割分段。當(dāng)所有的無(wú)損掃描分析結(jié)束后，用戶(hù)可以根據(jù)掃描結(jié)果，并結(jié)合實(shí)際需求來(lái)對(duì)巖芯樣品進(jìn)行切割，每一小段樣品都可以轉(zhuǎn)移到定制的壓力保存艙內(nèi)。

為了完成高質(zhì)量的保壓巖芯樣品切割，PCATS系統(tǒng)首先使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)切割刀盤(pán)對(duì)塑料套管進(jìn)行無(wú)碎屑切割，然后一個(gè)往復(fù)鋸切割刀來(lái)割開(kāi)沉積物巖芯。

切割的小段巖芯樣品隨后被推送到樣品保壓儲(chǔ)存艙內(nèi)，保壓艙使用大的球閥進(jìn)行密封和隔離。

保壓艙

儲(chǔ)存在保壓艙中的各種規(guī)格的樣品（長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)1.2m，壓力35MPa）

MINI-PCATS系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格

1、長(zhǎng)寬高

2、壓力等級(jí)：工作壓力350bar（35MPa）

3、工作溫度：0~50℃（可擴(kuò)展）

4、巖芯長(zhǎng)度：1.2m

5、巖芯直徑：63mm，套管壁厚4mm

6、兼容Geotek保壓巖心存儲(chǔ)工具

MINI-PCATS系統(tǒng)功能

1、 保壓巖芯傳送

2、 保壓巖芯分析：

（1） 伽瑪密度

（2） P波速率

（3） X射線(xiàn)成像及CT

（4） 第三方分析系統(tǒng)

3、 保壓巖芯的切割，并傳送到保壓艙中進(jìn)行儲(chǔ)存，長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)1.2m

4、 保壓巖芯液氮冷卻傳送室，保壓狀態(tài)下冷凍樣品

液氮冷凍室

Geotek研發(fā)了一個(gè)新的技術(shù)手段來(lái)在液氮LN2中保存含氣水合物沉積物樣品，確保了保存樣品中所有的天然氣水合物以及樣品的物理結(jié)構(gòu)最小程度的破壞。該冷凍該技術(shù)可以保存二次切割下來(lái)的子樣品，從PCATS切割下來(lái)的合適的樣品（12-20cm），并傳送到保壓艙中。在連接到冷凍室之前，樣品周?chē)乃鼡Q為高壓液氮。冷凍室預(yù)先充有液氮，然后增壓到跟保壓艙相同的壓力范圍。當(dāng)兩個(gè)保壓艙之間的球閥打開(kāi)時(shí)，在高壓狀態(tài)下，樣品落入液氮中。2分鐘之后，樣品會(huì)被冷凍，壓力釋放，然后將冷凍后的樣品從冷凍室內(nèi)取出，傳送到液氮杜瓦瓶中進(jìn)行儲(chǔ)存，可以使用干散貨運(yùn)輸?shù)阶罱K目的地。

液氮冷凍室+冷凍樣品+液氮儲(chǔ)存罐

5、保壓巖芯生產(chǎn)性試驗(yàn)，可同時(shí)對(duì)4個(gè)樣品同時(shí)進(jìn)行泄壓實(shí)驗(yàn)。對(duì)逸出的氣體進(jìn)行采樣和分析，或者儲(chǔ)存以便進(jìn)一步的同位素分析等實(shí)驗(yàn)。切割下來(lái)的任何長(zhǎng)度的樣品都可以進(jìn)行緩慢降壓試驗(yàn)，來(lái)對(duì)天然氣水合物進(jìn)行定量分析。

6、 保壓巖芯二次切割，傳送到分析室：

（1） PCATS Triaxial三軸巖土力學(xué)測(cè)試

PCAT Triaxial三軸試驗(yàn)設(shè)備

小應(yīng)力共振柱測(cè)試（剪切模量和剪切波速）

滲透率測(cè)試

三軸強(qiáng)度測(cè)試

生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)

（2）PCATS K0滲透儀：土壓力下滲透率測(cè)試

（3）第三方分析測(cè)量室

7、 PCATS Over-pack 二次包裝系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)認(rèn)證的保壓巖芯運(yùn)輸?shù)紾eotek和第三方實(shí)驗(yàn)室?？梢?xún)?chǔ)存長(zhǎng)達(dá)1.2m長(zhǎng)的保壓艙。多達(dá)10個(gè)保壓艙可在20英尺的冷藏集裝箱內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸。

二次包裝系統(tǒng)Over pack

隨著對(duì)保壓巖芯進(jìn)行更加精細(xì)的測(cè)試的要求，無(wú)擾動(dòng)的樣品運(yùn)輸?shù)教囟ǖ膶?shí)驗(yàn)室就變得非常重要。在過(guò)去幾年內(nèi)，大量的需要后處理分析的保壓巖芯被儲(chǔ)存在保壓倉(cāng)內(nèi)，然后運(yùn)輸?shù)疆?dāng)?shù)氐膶?shí)驗(yàn)室。然而，之前在保壓艙中的運(yùn)輸?shù)膸r芯大部分都是在國(guó)內(nèi)運(yùn)輸。保壓艙中的巖芯還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)國(guó)際運(yùn)輸，因?yàn)橛幸恍┪ｋU(xiǎn)物品運(yùn)輸條例的限制。天然氣水合物含有大量的甲烷，是高度易燃的，與空氣混合達(dá)到一定濃度會(huì)發(fā)生爆炸。

為了克服上述難題，Geotek研發(fā)了一個(gè)綜合運(yùn)輸解決方案，使長(zhǎng)達(dá)1.2m的保壓巖芯可以被安全的運(yùn)輸?shù)绞澜缟先魏蔚胤剑瑫r(shí)維持原位的溫度和壓力。通過(guò)海運(yùn)或者陸運(yùn)的方式。一旦保壓艙泄漏或者在運(yùn)輸過(guò)程中破裂，二次包裝的圓柱瓶?jī)?nèi)部可以提供足夠的體積空間來(lái)容納所有的甲烷氣釋放，當(dāng)然這種幾率非常小。

Geotek保壓艙通過(guò)機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)安全的、防震的進(jìn)行安裝，因此在運(yùn)輸過(guò)程中不存在二次包裝圓柱瓶損壞的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)保壓艙裝在進(jìn)瓶?jī)?nèi)后，瓶?jī)?nèi)的自由體積使用氮?dú)膺M(jìn)行凈化，為了避免在圓柱瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生爆炸混合的可能性。任何泄漏的甲烷在瓶?jī)?nèi)將只會(huì)與氮?dú)膺M(jìn)行混合。該保存系統(tǒng)的使用時(shí)在日本，5個(gè)保壓巖芯保存了1年，然后運(yùn)輸?shù)矫绹?guó)。

二次包裝圓柱瓶，保壓艙安全防震的安裝在冷藏運(yùn)輸箱內(nèi)

保壓運(yùn)輸?shù)桨渡蠈?shí)驗(yàn)室