技术摘要：
本发明涉及一种用于油气储层改造实验的扫描电镜样品定位装置及方法，该样品定位装置包括样品台底座、连接螺栓和定位样品台，所述样品台底座用于与扫描电镜直接连接，所述定位样品台用于承载被测试岩石样品；在圆柱筒状的定位样品台的顶部设置有多个定位参考点，通过所  全部
背景技术：
扫描电子显微镜(简称扫描电镜)分析技术是一种用来研究微纳米尺度的微观形 貌、成分等特征的测试分析技术，被广泛应用于材料学、生物学、医学、地质学等领域。储层 改造技术是采用酸化、注水、压裂等工艺对石油及天然气储层进行改造处理，是油气田开发 过程中提高油气采收率及产能的重要方法及手段。在储层改造评价过程中，为了搞清楚不 同矿物(石英、长石、黏土矿物等)对不同的工作液(酸化液、水、压裂液等)的敏感性，就要求 我们利用扫描电镜对储层改造实验前与实验后的同一个样品中同一个矿物或同一点进行 定位观察，从而对实验前后矿物特征的变化及其差异性进行微观表征，并由此评价储层改 造的有效性。 然而，由于扫描电镜通常用来研究微纳米尺度的微观形貌、成分等特征，且岩石样 品中矿物颗粒较小，需要在扫描电镜下放大几百～几千倍，甚至几万倍，而目前现有的扫描 电镜中样品的定位与寻找技术往往是单次实验过程中根据视域内所观察到的微观特征进 行样品位置的判断，这种方法对于研究储层改造实验前后定位对比而言，要求两次实验样 品的放入位置必须严格保持一致，否则，在宏观上的细微偏差，将导致在微观上巨大差异， 正所谓“失之毫厘,差之千里”，极大地增加了实验前后样品的定位难度，造成扫描电镜研究 储层改造实验前后定位对比工作费时费力。此外，更为重要的是，当矿物的微观形貌特征在 储层改造实验前后发生变化时，将无法判断实验前后观察点是否为同一点，从而无法评价 储层改造的有效性。 此外，在有关油气砂岩储层形成机理的长石溶蚀模拟实验、碳酸岩储层形成机理 的方解石、白云石溶蚀模拟实验等研究过程中，为了更加精确的评价实验效果，需要对样品 中的同一矿物(长石、方解石、白云石等)进行实验前后的对比观察分析。因此，一种能够用 于扫描电镜研究油气储层改造实验前后的同一个样品中同一个矿物或同一点进行精确的、 快速的定位与对比的装置及方法亟待解决。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于油气储层改造实验的扫描 电镜样品定位装置及方法，可以实现对储层改造实验前后的同一个样品中同一个矿物或同 一点进行精确的、快速的定位。 本发明为实现上述目的采用的技术方案是：本发明的用于油气储层改造实验的扫 描电镜样品定位装置包括：样品台底座、定位样品台以及与样品台底座和定位样品台连接 的连接螺栓； 所述样品台底座作为定位样品台的底座，其下与扫描电镜连接，其上利用螺栓与 4 CN 111610212 A 说　明　书 2/7 页 定位样品台连接，且在其顶面的中心至边缘设置有径向底座对齐标线和周向底座对齐标 线，在顶面中心设置有螺孔，其中所述径向底座对齐标线从顶面中心的螺孔处沿径向设置， 所述径向底座对齐标线与所述周向底座对齐标线垂直； 所述样品台底座与定位样品台通过连接螺栓固定连接，用于将定位样品台固定于 样品台底座上，并可通过旋转可实现定位样品台与样品台底座的连接与分离； 所述定位样品台为圆柱筒状，其顶面为在筒壁顶面分布的三个定位参考点标记 (A、B、C)，侧面为八个均匀分布的镂空柱，在每个镂空柱上下分别分布有一个固定样品用螺 栓，并在底部有一样品台定位标线，底面为八个均匀分布的扇形镂空，中心为螺孔； 所述定位样品台采用镂空的圆柱筒状，可以对岩石样品进行固定和保护，防止人 为操作过程中对岩石储层产生的影响(如微裂缝等)，尤其在岩石样品进行完储层改造实验 后，样品较之前松散，所述定位样品台可起到固定和保护的作用，真实的保存了改造实验的 原始状态，提高储层评价的客观性和有效性； 所述周向底座对齐标线在所述径向底座对齐标线上的设置位置为所述圆柱筒状 定位样品台的外半径，当定位样品台与样品台架紧密贴合时，圆柱筒状定位样品台的侧面 边缘正好与所述周向底座对齐标线对齐，当所述圆柱筒状定位样品台未与所述周向底座对 齐标线对齐时，说明定位样品台与样品台架之间连接存在偏差，提醒工作人员检查其连接 方式，矫正安装关系； 所述三个定位参考点(A、B、C)均匀分布于筒壁顶面，在另外实施例中，可增加定位 参考点的数量，既可以增加定位的准确性，也可以优先选择离观察点P最近的参考点作为扫 描电镜视域寻找方向，定位油气储层改造实验前后的观察点更加精确和快速； 本发明的用于油气储层改造实验的扫描电镜样品定位方法，包括以下步骤： 步骤①：将储层改造实验用的标准柱塞岩石样品从定位样品台的上端口放入，使 样品的顶面与定位样品台的顶面大体平行，用样品固定螺栓将样品固定，使样品与定位样 品台无相对位移； 步骤②：用连接螺栓将所述定位样品台及样品台底座连接；完成储层改造实验前 样品的载入，放入扫描电镜中进行储层改造实验前样品的微观结构分析； 步骤③：在扫描电镜下读取并记录定位样品台顶面定位参考点(A、B、C)的坐标为 ((xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC))，读取并记录观察点(P)坐标(xP，yP)；利用扫描电镜对储层改造 实验前的样品微观形貌进行分析，并依次读取并记录各分析点的坐标； 步骤④：将所述定位样品台旋下，使所述定位样品台与所述样品台底座及所述连 接螺栓分离；将岩石样品连同定位样品台一同放入储层改造实验装置中，并保持岩石样品 与所述定位样品台无相对位移，进行储层改造实验； 步骤⑤：将储层改造实验后样品及定位样品台取出，重复上述步骤②；完成储层改 造实验后样品的载入，放入扫描电镜进行储层改造评价的微观分析工作； 步骤⑥：在扫描电镜下读取并记录所述定位样品台的顶面定位参考点(A、B、C)的 坐标为((x’A，y’A)，(x’B，y’B)，(x’C，y’C))，利用储层改造实验前读取并记录的定位参考点 (A、B、C)的坐标((xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC))和待观察点P坐标(xP，yP)，以及储层改造实验后 定位样品台顶面定位参考点(A、B、C)的新坐标((x’A，y’A)，(x’B，y’B)，(x’C，y’C))，求取储层 改造实验后待观察点P坐标(x’P，y’P)为： 5 CN 111610212 A 说　明　书 3/7 页 步骤⑦：输入待观察点P坐标(x’P，y’P)，即可找到储层改造实验后待观察点P，并结 合稳定矿物(如石英等)进行校正，利用扫描电镜完成储层改造实验后的样品微观形貌分 析； 在所述步骤②中还包括通过样品台底座上的底座对齐标线和/或所述定位样品台 的样品台定位标线读取所述定位样品台与所述样品台底座的初始夹角α； 在所述步骤⑤中还包括再次读取所述定位样品台与所述样品台底座的夹角α’，通 过夹角α’和α的比较，可以初步判断观察点的大概位置，提高观察点定位的效率； 当然为了方便，在另一实施例中，也可以在样品台底座上划分四个象限区域，通过 夹角关系判断待观察所处于的象限区域； 在另一实施例中，所述样品台架的顶部周缘和/或所述定位样品台侧面底部周缘 还设置有角度测量刻度，通过读取实验前后所述径向底座对齐标线在所述定位样品台上的 角度值和/或所述定位样品台上的所述样品台定位标线在所述样品台架上的角度值，可以 精确的定位所述样品台架与所述定位样品台的旋转连接时的相对位置，进而快速确定实验 前后观察区域，准确定位同一点位，大大提高工作效率； 在另一实施例中，所述连接螺栓上还设置有限位块，所述限位块可将所述螺栓分 为两段，上段与所述定位样品台连接，下段与所述样品台底座连接，所述限位块分别限制了 所述连接螺栓与所述定位样品台和所述样品台底座连接的长度，进而确保实验前后所述径 向底座对齐标线和所述样品台定位标线的位置关系，进一步提高了确定观察区域的效率； 上述连接螺栓的长度以分别嵌入样品台架和定位样品台的螺纹孔深度的1/2-4/5 为宜； 所述样品台底座与所述定位样品台之间的连接方式除了采用所述连接螺栓连接 外，还可以通过卡合、嵌套、夹紧等连接方式进行固定连接； 本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，采用样品台底座、连接螺栓和 定位样品台的结构，岩心样品盛放和连接方便，在样品台底座顶面的周缘和/或定位样品台 侧面的底部周缘上布置有角度刻度值，通过读取实验前后径向底座对齐标线在定位样品台 上的角度值和/或定位样品台上的样品台定位标线在样品台架上的角度值，进而可以精确 的定位样品台架与定位样品台的位置关系，有助于初步确定实验前后观察区域，准确定位 同一点位，大大提高工作效率；通过样品台底座和定位样品台上设置的标线读取角度值，可 根据前后角度关系，对观察点的初步定位； 本发明通过设置限位块限制了连接螺栓与定位样品台和样品台架连接的长度，进 而确保实验前后径向底座对齐标线和样品台定位标线的位置关系，进一步优化了实验操作 6 CN 111610212 A 说　明　书 4/7 页 步骤，提高了确定观察区域的效率； 本发明的定位样品台采用镂空结构，在侧面的镂空柱上布置有多个样品固定螺 栓，通过样品固定螺栓将岩心样品进行固定，防止样品与定位样品台发生位置的移动；在圆 柱筒状定位样品台顶面设置有多个参考点，读取并记录储层改造前后参考点的坐标，通过 坐标参数计算储层改造后的观察点坐标，实现利用扫描电镜研究油气储层改造实验前与实 验后的同一个样品中同一个矿物或同一点进行精确的、快速的定位与对比观察，评价储层 改造有效性； 本发明还结合稳定矿物(如石英等)进行校正，进一步提高了定位的精确性，利用 扫描电镜完成储层改造实验后的样品微观形貌分析；本发明在操作过程中，将岩石样品连 同定位样品台一同放入储层改造实验装置中，并保持岩石样品与定位样品台无相对位移， 进行储层改造实验；还起到保护岩心样品，防止人为活动对岩心产生影响，尤其是储层改造 后，岩石样品较为松散，采用此结构和方法既保护了样品，也提高了储层改造实验的准确 性，有利于更加客观评价储层改造有效性； 本发明可用于但不限于利用扫描电镜对油气储层改造实验前与实验后的同一个 样品中同一个矿物或同一点进行精确的、快速的定位与对比观察，对于类似的需要扫描电 镜对实验前后同一点进行定位与对比观察的实验均可使用，如油气砂岩储层形成机理研究 中的长石溶蚀模拟实验、钢铁等金属的腐蚀前后定位对比实验等。 附图说明 图1本发明装置的整体构成图； 图2待测样品装入定位样品台图； 图3连接定位样品台及样品台座图； 图4装入待测样品后成品图； 图5定位样品台顶面图及定位参考点示意图； 图6本发明装置的另一实施例整体构成图； 图7连接螺栓的结构示意图。 附图标记：1.样品台底座；1.1.径向底座对齐标线；1.2.螺孔；1.3周向底座对齐标 线；2.连接螺栓；2.1限位块；3.定位样品台；3.1样品台定位标线；3.2.固定样品用螺栓； 3.3.顶面定位参考点。