岩芯照射荧光灯的设计

[摘 要]在荧光灯下观察岩心的方法一般是取一块岩心直接放到紫外线箱中，然后通过紫外线箱的观察窗观察。从地下取出的岩心是直径约为120mm的圆柱体，而从观察窗中观察的视线呈弧面，不能实现对岩心的全直径和全弧度柱面观察，从而影响了含油级别的划分，要实现了圆柱体岩心的全直径观察，确保了岩心观察分析的科学性和规范化就必须有适合岩芯照射的荧光灯。本文详细阐述了岩芯照射荧光灯的设计。

[关键词]荧光灯；照射；观察；设计；应用

中图分类号：TU113.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0083-01

引言

在油气资源勘探的现场地质录井中，当取出岩心时，地质师对岩心含油情况的观察一般分为肉眼直接观察、取片镜下分析和紫外线荧光灯下观察。目前的紫外线灯是空腔结构，在灯体的上方安装有紫外线灯管，将取出岩心放到灯下观察是普遍通用的方法。在这种习惯性方法中，如果用一只手拿着直径为100mm，长度300mm，重量约为3-5kg的圆柱形岩心在水平方向进行360o的转动观察是不可能的。通常的方法是，把岩心放到荧光灯的底盘上，肉眼观察能够涉及的角度和弧度，观察完后，再伸手到紫外线灯箱中翻转岩心继续重复观察，要实现对一段长度的圆柱形岩心的全直径观察就要中间停顿翻转岩心3次以上，否则就无法实现全直径观察。所以，当进行长井段取芯工作时，现场地质师的岩芯观察分析工作就凸显繁重，步骤繁琐，亟待有一种全新型的荧光灯结构解决长期以来存在的问题。

1.传统紫外线荧光灯

1.1传统紫外线荧光灯的结构

荧光灯是石油勘探中进行石油荧光分析的重要设备，石油勘探和荧光分析是同时并行的。石油勘探现场负责石油分析的是地质录井，地质录井观察岩石中是否有石油依靠的设备就是荧光灯。传统地质荧光灯由以下几部分组成；

① 箱式外壳。 铁质箱体，尺寸为长500mm、宽250mm、高250mm。

② 观察窗。铁质包硬塑料，无塑变。

③ 荧光灯管。365nm紫外线灯管两只，功率15W，电压120V。

④ 操作窗。箱体开口，长150mm，宽110mm。

1.2 传统荧光灯进行岩芯照射的局限性

在岩芯录井荧光照射中，传统的荧光灯凸显多方面的问题：

① 地质师只能将柱状岩芯放到荧光灯底盘上照射；

② 照射岩芯时无法翻转岩芯，一次只能观察一个弧面；

③ 放到底盘上照射则限制了观察距离，不利于不同视力操作者的操作；

④ 无法达到动态调整观察。

针对上述传统荧光灯的缺点，对其进行创新和改进，以达到柱状岩芯观察分析的目的。

2.岩芯照射荧光灯

2.1岩芯照射荧光灯的设计

传统的荧光灯是空腔结构，靠荧光灯管发射紫外线进行荧光分析。创新改进设计的岩芯照射荧光灯主体结构位于荧光灯箱体内部，主要由以下几部分组成：

（1）固定滑道。固定滑道为两列，在箱体内底板上呈平行排列，中心间距100mm，长度450mm，与箱体底板胶结固定；

（2）滑轮。滑轮安装在游动滑板底部，每条游动滑板上安装两个游动滑轮，滑轮直径30mm，间距250mm，固定位置安装；

（3）游动滑板。两条游动滑板，长方体形，长450mm，宽10mm，高10mm，与滑轮连接，在滑轮的转动下沿固定滑道无阻移动；

（4）连接撑。每条游动滑板上设置两处连接撑，长方体形，长30mm，宽20mm，高20mm，间距250mm；连接撑中间开孔，使游杆从中无阻穿过；两列连接撑之间，过桥连接；

（5）游杆。圆柱状，外径10mm，长450mm，平衡对称地焊接在连接撑上；游杆上开槽，用来固定游动齿轮；游杆穿过连接撑的两端开孔，锁销插过限位固定，从而实现和游动滑板随动；

（6）游动齿轮。游动齿轮嵌套在游杆上，每根游杆嵌套四个游动齿轮，齿轮可前后顺延游杆开槽滑动，但不可转动，自身转动随游杆而动；

（7）固定齿轮。在游杆的顶端套焊固定齿轮，两个固定齿轮在同一平面上对称排列，固定齿轮咬合转动齿轮，随转动齿轮而旋转从而带动游杆转动；

（8）转动齿轮。转动齿轮安装在制动杆的顶端，在制动杆的控制下转动；转动齿轮咬合固定齿轮；

（9）分轴承。固定齿轮的前方安装分轴承，分轴承的内孔嵌套焊接在游杆上； 两个分轴承通过焊接在总轴承外面的连接杆桥接；

（10）制动杆。制动杆为圆管状，外径20mm，长度视转动齿轮和固定齿轮的咬合距离而定；制动杆前端设置圆形齿槽握柄，用来对制动杆进行旋转抽拉控制；

（11）总轴承。制动杆穿过总轴承，内孔焊接在制动杆上，带动两个分轴承旋转。

2.2岩芯照射荧光灯的优点

岩芯照射荧光灯的优点可以概括为以下几个方面：

（1）实现了紫外线灯下的岩芯全直径、全弧度观察；

（2）解决了手动翻转岩心，无法掌握精确的观察弧面，而造成观察面的缺失现象；

（3）动态机械控制，实现了观察面的随机动态调整；

（4）在动态调整下，荧光灯下观察的距离得到了有效调整；

（5）观察角度灵活，避免了漏失微弱荧光的显示观察；

3.结论

创新设计的岩芯照射荧光灯，在现场应用中确保了地质录井对岩石岩芯中所含石油的荧光观察，提升了施工作业的质量和标准，提高了岩石岩芯中石油存在的发现率，保障了勘探施工作业效益，有助于精细高效勘探。这种岩芯照射荧光灯不但能够在地质录井现场中得到高效应用，而且可应用在需要岩石荧光观察的其它领域，充分确保了荧光观察分析的准确率。