La società Geotek presenta:

La società britannica Geotek è il progettista e produttore del più venduto dispositivo per il nucleo di roccia MSCL (Multi Sensor Core Logger Comprehensive Core Test System, noto anche come scanner multiparametrico per il nucleo di roccia). Quasi tutti i laboratori del mondo che lavorano sulla ricerca del nucleo di roccia (ricerca scientifica, esplorazione ingegneristica, perforazione petrolifera, ecc.) hanno installato MSCL, con più di 220 utenti. Le prestazioni MSCL sono molto stabili, affidabili e robuste, adatte sia per laboratori che per la natura, ed sono ampiamente utilizzate in depositi di nuclei rocciosi, laboratori geologici chiave, laboratori temporanei sul campo, navi di ricerca offshore, navi di perforazione in mare profondo e navi di ingegneria in tutto il mondo. Geotek è il dispositivo di analisi del nucleo roccioso più utilizzato dagli scienziati. Dove c'è un nucleo di roccia sulla Terra ci sono prodotti Geotek.

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Test integrato del nucleo di roccia a pressione MINI-PCATS

I nuclei a pressione sono campioni di nuclei rocciosi che mantengono i livelli di pressione nel luogo di raccolta dopo la raccolta del nucleo roccioso e contengono importanti componenti fisici, chimici e biologici. La ragione più diffusa per la raccolta di nuclei di roccia a pressione è la necessità di mantenere la struttura originale degli idrati di gas naturale e dei sedimenti all'interno. Gli idrati di gas naturale nel campione del nucleo roccioso si decompongono con la diminuzione della pressione esterna e l'aumento della temperatura, generando quindi grandi quantità di gas che si espandono all'interno del campione e danneggiano la struttura originale del campione prima che raggiunga la superficie dell'acqua. Pertanto, mantenere la pressione e la temperatura originali nel luogo di prelievo del campione è fondamentale per l'analisi della struttura dei sedimenti originali.

MINI-PCATS installato nel laboratorio geologico dell'Università del Texas, interfaccia di visualizzazione software multi-schermo

Trattamento e analisi in condizioni di mantenimento della pressione del nucleo

Per misurare campioni di nuclei di roccia a pressione è necessario un sistema di trattamento e analisi del nucleo di roccia in grado di operare nello stesso ambiente ad alta pressione. Geotek è in grado di fornire questo dispositivo, il modello MINI-PCATS, con un sistema integrato di analisi e trasporto del nucleo a pressione. Il sistema MINI-PCATS fornisce dispositivi di trasporto meccanico in grado di trasportare campioni di nucleo a pressione da uno strumento di prelievo di nucleo ad alta pressione all'interno della camera di misura per l'analisi non distruttiva, fornendo semplici dati geofisici e immagini a raggi X e consentendo il taglio in segmenti del campione di nucleo, trasportando il campione tagliato in una camera a pressione su misura per il trasporto e l'ulteriore analisi. Ad esempio, l'analisi quantitativa degli idrati di gas naturale attraverso la riduzione della pressione e lo scarico.

Valutazione della roccia in tempo reale

Quando il nucleo di conservazione della pressione viene trasportato da un contenitore ad alta pressione compatibile con il sistema PCATS, il sistema a raggi X misura informazioni come lunghezza, qualità e composizione del nucleo. Una valutazione preliminare del nucleo può essere effettuata immediatamente sulla base delle immagini a raggi X in uscita:

a. quale parte del nucleo roccioso deve essere conservata per l'analisi successiva;

b) quali parti del campione devono essere immediatamente rilasciate per l'esame visivo o conservate in azoto liquido;

Quale parte richiede un rilascio lento della pressione per l'analisi quantitativa dell'idrato di gas naturale, la valutazione rapida del nucleo può anche aiutare l'utente a verificare se il nucleo raccolto soddisfa le esigenze e se è necessario raccogliere di nuovo.

Misurazione senza perdite

Lo scanner multiparametrico a pressione MSCL-P, integrato nel sistema MINI-PCATS, consente di effettuare misurazioni in situ automatiche, ad alta risoluzione e senza danni dei campioni a pressione. I raggi gamma e X possono penetrare nella cassa a pressione in lega di alluminio per la densità gamma e l'imaging a raggi X, la velocità dell'onda P viene misurata utilizzando la tecnologia di emissione di impulsi a ultrasuoni e il trasformatore di onda P si trova all'interno della camera di misura della pressione. Il computer può controllare la trasmissione e la rotazione dell'intero nucleo a pressione, raccogliendo dati su diverse posizioni di ciascun campione di nucleo, incluse immagini video ottenute quando una posizione ruota sotto un raggio X. È inoltre possibile fornire un campione completo di tomografia a raggi X. Questi dati possono essere raccolti immediatamente a bordo della nave di indagine, fornendo agli utenti informazioni quantitative sulla costruzione e informazioni qualitative sui sedimenti.

Laboratorio MINI-PCATS

Core di roccia a pressione per il trasporto in laboratorio a terra + MiniPCATS

In laboratorio è possibile utilizzare Mini-PCATS per il trasporto di pressione e l'analisi senza danni del nucleo di roccia di protezione e per un nuovo taglio secondario, il trasporto è conservato all'interno della camera di protezione. Mini-PCATS ha una lunghezza massima di 1,2 m. È possibile misurare la permeabilità K0 di circolazione diretta, adatta al nucleo di pressione PCTB con una lunghezza di 25-30 mm.

Campionamento secondario in loco (taglio)

La nuova funzione del sistema MINI-PCATS è la possibilità di tagliare in loco il nucleo di roccia a pressione. Quando tutte le analisi di scansione senza danni sono finite, l'utente può tagliare il campione del nucleo di roccia in base ai risultati della scansione e in combinazione con le esigenze reali, e ogni piccolo segmento del campione può essere trasferito all'interno di un contenitore di riserva di pressione personalizzato.

Per un taglio di alta qualità del campione del nucleo di roccia a pressione, il sistema PCATS utilizza innanzitutto un piatto di taglio rotativo per tagliare il rivestimento in plastica senza detriti e poi un coltello a sega reciproca per tagliare il nucleo di roccia dei sedimenti.

I piccoli campioni di nuclei di roccia tagliati sono poi spinti aCapa di conservazione dei campioniAll'interno, la cabina a pressione viene sigillata e isolata con una grande valvola a sfera.

Cappella di pressione

Campioni di varie specifiche memorizzati in un contenitore di pressione (lunghezza fino a 1,2 m, pressione 35 MPa)

Specifiche tecniche del sistema MINI-PCATS

1, larghezza e altezza

Classe di pressione: pressione di lavoro massima 350bar (35MPa)

Temperatura di funzionamento: 0 ~ 50 ℃ (estensibile)

Lunghezza massima del nucleo: 1,2 m

Diametro massimo del nucleo: 63 mm, spessore massimo della parete del tubo 4 mm

Compatibile con lo strumento di stoccaggio del cuore della roccia a pressione Geotek

Funzioni del sistema MINI-PCATS

1. Trasmissione del nucleo di roccia a pressione

Analisi del nucleo di roccia a pressione:

1) Densità gamma

(2) Velocità d'onda P

(3) Immagine a raggi X e CT

(4) Sistemi di analisi di terze parti

3, taglio del nucleo di roccia di protezione e trasporto alla cabina di protezione per lo stoccaggio, lunghezza massima di 1,2 m

4, camera di trasporto di raffreddamento dell'azoto liquido del nucleo di roccia a pressione, campioni congelati allo stato di pressione

Camera di congelamento di azoto liquido

Geotek ha sviluppato un nuovo mezzo tecnico per conservare campioni di sedimenti di idrati di gas in azoto liquido LN2, garantendo la conservazione di tutti gli idrati di gas nel campione e la distruzione minima della struttura fisica del campione. La tecnica di congelamento consente di conservare i sottocampioni tagliati secondariamente, tagliare il campione appropriato (12-20cm) dal PCATS e trasportarlo in una camera a pressione. Prima della connessione alla camera congelata, l'acqua intorno al campione è sostituita con azoto liquido ad alta pressione. La camera di congelamento è preriempita con azoto liquido e quindi aumentata fino allo stesso intervallo di pressione della camera di mantenimento. Quando la valvola a sfera tra i due contenitori di pressione si apre completamente, il campione cade in azoto liquido in uno stato di alta pressione. Dopo 2 minuti, il campione viene congelato completamente, la pressione viene rilasciata, quindi il campione congelato viene prelevato dalla camera di congelamento e trasportato in una bottiglia di azoto liquido Duar per lo stoccaggio, che può essere trasportata alla destinazione finale utilizzando il granello secco.

Camera di congelamento di azoto liquido + campioni congelati + serbatoio di azoto liquido

Test di produttività del nucleo di roccia a pressione, può essere eseguito contemporaneamente un esperimento di scarico di pressione su 4 campioni contemporaneamente. Il campionamento e l'analisi dei gas in fuga o lo stoccaggio per esperimenti quali ulteriori analisi isotopiche. I campioni tagliati di qualsiasi lunghezza possono essere sottoposti a test di depressione lenta per l'analisi quantitativa degli idrati di gas naturale.

6, taglio secondario del nucleo di roccia a pressione, trasferito alla camera di analisi:

(1) Test geomeccanici triassiali PCATS

Apparecchiatura di prova triassiale PCAT

Test di piccole colonne di risonanza di stress (modulo di taglio e velocità di onda di taglio)

Test di penetrazione

Test di resistenza a tre assi

Esperimenti produttivi

(2) Penetratore PCATS K0: test di penetrazione alla pressione del suolo

(3) Camere di misura di analisi di terze parti

Sistema di imballaggio secondario PCATS Over-pack

I nuclei di roccia a pressione certificati vengono trasportati a Geotek e laboratori di terze parti. Possono essere memorizzate cabine a pressione lunghe fino a 1,2 m. Fino a 10 cabine a pressione possono essere trasportate in contenitori refrigerati di 20 piedi.

Sistema di imballaggio secondario Over pack

Con la necessità di prove più sofisticate dei nuclei di roccia a pressione, il trasporto di campioni senza disturbi in laboratori specifici diventa estremamente importante. Negli ultimi anni, un grande numero di nuclei di roccia a pressione che richiedono analisi post-trattamento sono stati immagazzinati in magazzini a pressione e poi trasportati in laboratori locali. Tuttavia, la maggior parte dei nuclei di roccia precedentemente trasportati in cabine a pressione sono stati trasportati domesticamente. I nuclei di roccia nel contenitore non sono stati trasportati a livello internazionale a causa di alcune restrizioni previste dal regolamento sul trasporto di merci pericolose. Gli idrati di gas naturale contengono una grande quantità di metano, sono altamente infiammabili e possono esplodere se mescolati con l'aria a una certa concentrazione.

Per superare queste sfide, Geotek ha sviluppato una soluzione di trasporto integrata che consente di trasportare in modo sicuro nuclei di roccia a pressione fino a 1,2 m in qualsiasi parte del mondo, mantenendo la temperatura e la pressione in loco. per via marittima o terrestre. Una volta che il contenitore di pressione si perde o si rompe durante il trasporto, l'interno del cilindro secondariamente imballato può fornire spazio volumico sufficiente per ospitare tutto il rilascio di metano, ovviamente con una probabilità molto bassa.

I contenitori di pressione Geotek sono installati in tutta la sicurezza e resistenza agli urti attraverso strutture meccaniche di sostegno, quindi non c'è rischio di danni al cilindro di seconda imballaggio durante il trasporto. Quando il contenitore di pressione è inserito nella bottiglia di ingresso, il volume libero della bottiglia viene purificato con azoto per evitare la possibilità di miscela esplosiva all'interno della bottiglia cilindrica. Qualsiasi perdita di metano nella bottiglia verrà mescolata solo con l'azoto. Quando il sistema di conservazione è stato utilizzato per la prima volta in Giappone, cinque nuclei di roccia a pressione sono stati conservati per un anno prima di essere spediti negli Stati Uniti.

Bottiglia cilindrica di imballaggio secondario, installazione in contenitore frigorifero di sicurezza dell'imballaggio a pressione

Trasporto a pressione nei laboratori a terra