JP7064028B1 - Sample preparation method - Google Patents

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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Abstract

【課題】カッティングスを機械的な分析に供するのに適した試料としてセットアップし、掘削現場にて属人性を排除した定量的な地質の情報を即時的に得られるようにする。【解決手段】坑井掘削で地下から回収されるカッティングス1の観察・調査を行うための試料を作製する方法に関し、各深度で採取されたカッティングス1をアクリル板2(プレート)に対し階層的に区分けして深度順に接着させ、該アクリル板2のカッティングス1を研磨装置により研磨して各深度のカッティングス1の研磨面が揃うように高さ調整を行い、前記研磨装置による研磨工程を経たカッティングス1付きアクリル板2を分析用試料とする。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To immediately obtain quantitative geological information excluding personality at an excavation site by setting up cuttings as a sample suitable for mechanical analysis. SOLUTION: Regarding a method of preparing a sample for observing and investigating cuttings 1 recovered from underground in a well excavation, cuttings 1 collected at each depth are layered on an acrylic plate 2 (plate). The acrylic plate 2 is separated and adhered in order of depth, the cuttings 1 of the acrylic plate 2 are polished by a polishing device, the height is adjusted so that the polished surfaces of the cuttings 1 at each depth are aligned, and the polishing process by the polishing device is performed. The acrylic plate 2 with the cuttings 1 that has passed through the above is used as a sample for analysis. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、坑井掘削で地下から回収されるカッティングスの観察・調査を行うための試料作製方法に関するものである。 The present invention relates to a sample preparation method for observing and investigating cuttings recovered from underground by well drilling.

一般的に、石油・ガス・地熱・金属資源などの地下資源調査や土木工事における地質調査では坑井掘削(ボーリング)が実施されるが、例えば、海洋資源などを調査する場合、ライザー掘削(下記の特許文献1などを参照)と称される手法が取られることがある。 Generally, well excavation (boring) is carried out in underground resource surveys such as oil, gas, geothermal and metal resources and geological surveys in civil engineering work. A method called (see Patent Document 1 and the like) may be adopted.

この種のライザー掘削では、ライザーパイプとドリルパイプによる二重管構造により地下を掘削するときに使用する泥水を回収することが可能となるため、その回収した泥水からカッティングス(ドリルビットでの掘進に伴い生じる岩石の破片)をシェールシェーカー(振動篩)にかけて分離し、掘削している地層の把握や掘削孔の状態の確認などのための試料として利用するようにしている。 In this type of riser excavation, the double pipe structure consisting of a riser pipe and a drill pipe makes it possible to recover the muddy water used when excavating the underground. (Shards of rock generated by the drill) are separated by a shale shaker (vibration sieve) and used as a sample for grasping the stratum being excavated and checking the state of the drilled hole.

従来、カッティングスを試料として分析するにあたっては、特殊な分析設備や経験豊富な専門家が必要であった。しかし、このような分析設備や専門家を専属的に確保することには高いコストがかかるとともに、カッティングスを肉眼観察や顕微鏡観察を行って分析・レポートできる能力を有した専門家は限定的で貴重な人材となり、人材確保自体が困難となっている。このような制約があることから、コスト低減も優先課題である地下資源調査の掘削現場において、採取したカッティングスを自社のラボあるいは外部の分析会社に移送し、移送先の分析サービスに依存させるようにしていることが多い。この場合、地下情報(掘削している地層や掘削孔の状態)が重要となる掘削現場において、カッティングスの分析結果を即時的に得られず、カッティングス移送先からの分析結果の報告を待たざるを得ないのが実情である。 In the past, analysis of cuttings as a sample required special analytical equipment and experienced specialists. However, it is costly to secure such analysis equipment and specialists exclusively, and the number of specialists who have the ability to analyze and report cuttings by visual observation or microscopic observation is limited. It has become a valuable human resource, and it is difficult to secure human resources. Due to these restrictions, at the drilling site of underground resource survey, where cost reduction is also a priority, the collected cuttings should be transferred to the company's laboratory or an external analysis company and depended on the analysis service of the transfer destination. I often do it. In this case, the analysis result of Cuttings could not be obtained immediately at the excavation site where underground information (state of excavated stratum and drilling hole) is important, and the report of the analysis result from the cuttings transfer destination was awaited. The reality is that there is no choice but to do so.

特開2020-148072号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-148702

しかしながら、カッティングスの観察は、地下の地質情報を得る手段として有効であるが、その観察者にラボあるいは分析会社の専門家と同様の専門的知識・経験・技術が求められることから、経験豊かな専門家を観察者として掘削現場に確保できない限り質の高い観察結果を即時的に得ることが難しいという問題があった。一方、観察結果が観察者の持つ専門的知識・経験・技術の違いにより異なったものとなり属人性が高いという懸念もあった。 However, although cuttings observations are effective as a means of obtaining underground geological information, they are experienced because the observers are required to have the same specialized knowledge, experience, and skills as specialists in laboratories or analysis companies. There was a problem that it was difficult to obtain high-quality observation results immediately unless a specialist was secured at the excavation site as an observer. On the other hand, there was a concern that the observation results would differ depending on the observer's specialized knowledge, experience, and skills, and that the individuality would be high.

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、カッティングスを機械的な分析に供するのに適した試料としてセットアップし、経験豊かな専門家を観察者として確保することが困難な掘削現場にて属人性を排除した定量的なカッティングスの分析作業を効率的に行うことを可能とし、地質の情報を即時的に得られるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the cuttings are set up as a sample suitable for mechanical analysis, and it is difficult to secure an experienced expert as an observer at the excavation site. The purpose is to make it possible to efficiently perform quantitative analysis work of cuttings excluding personality, and to obtain geological information immediately.

本発明は、坑井掘削で地下から回収されるカッティングスの観察・調査を行うための試料を作製する方法であって、各深度で採取されたカッティングスをプレートに対し階層的に区分けして深度順に接着させ、該プレートのカッティングスを研磨装置により研磨して各深度のカッティングスの研磨面が揃うように高さ調整を行い、前記研磨装置による研磨工程を経たカッティングス付きプレートを分析用試料とするものである。 The present invention is a method for preparing a sample for observing and investigating cuttings collected from underground in a well excavation, and the cuttings collected at each depth are hierarchically divided with respect to a plate. The plates are adhered in order of depth, the cuttings of the plate are polished by a polishing device, the height is adjusted so that the polished surfaces of the cuttings at each depth are aligned, and the plate with cuttings that has undergone the polishing process by the polishing device is used for analysis. It is a sample.

而して、このようにすれば、各深度で採取されたカッティングスが深度順に階層を成すように区分けされてプレート上に一体的に接着され且つ各深度のカッティングスが一様な高さの研磨面を持つ分析用試料が得られ、このような分析用試料は、平滑な研磨面を持つことで内部構造を観察し易く且つ分析条件が整えられたものとなり、例えば、撮影したカッティングスのスペクトルグラフを基に特定の波長の色の反射度合から岩種や含有鉱物を特定するようにしたハイパースペクトル解析にかける場合、平滑な研磨面に光の照射を行うことにより光の散乱を防いで質の高い解析結果を得ることが可能となる。 Thus, in this way, the cuttings collected at each depth are divided into layers in order of depth and integrally adhered on the plate, and the cuttings at each depth have a uniform height. An analytical sample having a polished surface can be obtained, and such an analytical sample has a smooth polished surface so that the internal structure can be easily observed and the analysis conditions are adjusted. When performing hyperspectral analysis in which rock species and contained minerals are identified from the degree of reflectance of colors of a specific wavelength based on a spectrum graph, light scattering is prevented by irradiating the smooth polished surface with light. It is possible to obtain high quality analysis results.

この際、ハイパースペクトル解析には、専用カメラとPC(Personal Computer:パーソナルコンピュータ)とからなる簡易的な装置があれば良く、前記専用カメラで撮影した画像を前記PCで分析するだけで簡便に実施することが可能である。 At this time, the hyperspectral analysis may be performed simply by analyzing the image taken by the dedicated camera with the PC, as long as there is a simple device consisting of a dedicated camera and a PC (Personal Computer). It is possible to do.

また、カッティングスの硬さも地質情報として重要である。一方で、カッティングスは1cm角以下と小さく不規則な形状をとるため、計測器を用いた定量的な硬度測定が困難であり、従来にあってはラボで専門家がピンセットでカッティングスに力を加えることで硬さを定性的に評価していた。しかしながら、前述の如き平滑な研磨面を持つ試料であれば、微小球の跳ね返り(反発係数)で試料の硬さを測定するようにしたポータブルな硬度測定器を用いて定量的にカッティングスの硬さを評価することも可能となる。 The hardness of the cuttings is also important as geological information. On the other hand, since the cuttings have a small and irregular shape of 1 cm square or less, it is difficult to quantitatively measure the hardness using a measuring instrument. Was added to qualitatively evaluate the hardness. However, if the sample has a smooth polished surface as described above, the hardness of the cuttings is quantitatively measured using a portable hardness measuring instrument that measures the hardness of the sample by the rebound (coefficient of restitution) of the microspheres. It is also possible to evaluate the hardness.

更に付言しておくと、前述した如き分析用試料を作製するにあたっては、プレートへのカッティングスの接着工程と、その接着したカッティングスの研磨工程だけで済む上、接着工程における接着剤の固化に要する時間が少なくて済み、研磨工程においても深度の異なる複数のカッティングス付きプレートを一緒にまとめて研磨することが可能であるので、掘削作業の進捗と共に回収されるカッティングスを機械的な分析に供するのに適した試料として連続的に効率良く製作していくことが可能である。 In addition, in preparing the sample for analysis as described above, only the process of adhering the cuttings to the plate and the process of polishing the adhered cuttings are sufficient, and the adhesive is solidified in the adhering process. It takes less time and it is possible to polish multiple plates with cuttings with different depths together in the polishing process, so the cuttings collected as the excavation work progresses can be mechanically analyzed. It is possible to continuously and efficiently produce a sample suitable for use.

また、本発明においては、プレートに接着されるカッティングスの背景色を透明又は青色として製作することが好ましく、このようにすれば、ハイパースペクトル解析での画像データからカッティングスの背景のノイズを除去し易くなる。 Further, in the present invention, it is preferable to make the background color of the cuttings adhered to the plate transparent or blue, and in this way, the noise of the background of the cuttings is removed from the image data in the hyperspectral analysis. It becomes easier to do.

更に、本発明においては、掘削作業中に作製した全ての試料を深度順に連結することで掘削井単位の保存用試料とすることも可能であり、このようにして得られた保存用試料の各深度におけるカッティングスの研磨面を観察することで、地下の浅部から深部までの地層変化を視覚的に捉え易くなる。 Further, in the present invention, it is also possible to connect all the samples prepared during the excavation work in order of depth to obtain a preservation sample for each excavation well, and each of the preservation samples thus obtained. By observing the polished surface of the cuttings at the depth, it becomes easier to visually grasp the stratum change from the shallow part to the deep part of the underground.

また、本発明においては、各深度で採取されたカッティングスをプレートに対し階層的に区分けして深度順に接着させるにあたり、各深度における接着区間の一部にカッティングスを接着しない余白部を確保しておき、研磨装置による研磨工程の後に前記余白部に該当深度の未研磨のカッティングスを接着することも可能である。 Further, in the present invention, when the cuttings collected at each depth are hierarchically divided with respect to the plate and bonded in order of depth, a margin portion where the cuttings are not bonded is secured in a part of the bonding section at each depth. It is also possible to bond the unpolished cuttings of the corresponding depth to the margin after the polishing step by the polishing device.

このようにした場合、各深度における接着区間に研磨済みのカッティングスと未研磨のカッティングスとを併存させることが可能となり、研磨前のカッティングスの立体的な表面形状の観察にも供し得る分析用試料が得られ、この分析用試料を利用することでカッティングスの種別鑑定が行い易くなる。 In this case, the polished cuttings and the unpolished cuttings can coexist in the bonding section at each depth, and the analysis can be used for observing the three-dimensional surface shape of the cuttings before polishing. A sample for use is obtained, and by using this sample for analysis, it becomes easy to perform type identification of cuttings.

上記した本発明の試料作製方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the above-mentioned sample preparation method of the present invention, various excellent effects can be obtained as described below.

(I)カッティングスを機械的な分析に供するのに適した試料としてセットアップし、掘削現場にて属人性を排除した定量的な地質の情報を即時的に得られるようにすることができ、しかも、このような試料を掘削作業の進捗と共に回収されるカッティングスから連続的に効率良く製作していくことができる。 (I) The cuttings can be set up as a suitable sample for mechanical analysis so that quantitative geological information excluding personality can be obtained immediately at the excavation site. , Such a sample can be continuously and efficiently manufactured from the cuttings collected as the excavation work progresses.

(II)プレートに接着されるカッティングスの背景色を透明又は青色として製作した場合には、ハイパースペクトル解析での画像データからカッティングスの背景のノイズを除去し易くなり、ハイパースペクトル解析における解析結果の精度を大幅に向上することができる。 (II) When the background color of the cuttings adhered to the plate is made transparent or blue, it becomes easy to remove the noise of the background of the cuttings from the image data in the hyperspectral analysis, and the analysis result in the hyperspectral analysis. The accuracy of the can be greatly improved.

(III)掘削作業中に作製した全ての試料を深度順に連結することで掘削井単位の保存用試料とした場合には、このようにして得られた保存用試料の各深度におけるカッティングスの研磨面を観察することで、地下の浅部から深部までの地層変化を視覚的に捉え易くなり、従来よりも質の高い観察結果を得ることができる。 (III) When all the samples prepared during the excavation work are connected in order of depth to make a preservation sample for each excavation well, the cuttings of the preservation sample thus obtained are polished at each depth. By observing the surface, it becomes easier to visually grasp the stratum change from the shallow part to the deep part of the underground, and it is possible to obtain higher quality observation results than before.

(IV)各深度で採取されたカッティングスをプレートに対し階層的に区分けして深度順に接着させるにあたり、各深度における接着区間の一部にカッティングスを接着しない余白部を確保しておき、研磨装置による研磨工程の後に前記余白部に該当深度の未研磨のカッティングスを接着した場合には、研磨前のカッティングスの立体的な表面形状の観察にも供し得る分析用試料を得ることができ、この分析用試料を利用することでカッティングスの種別鑑定を行い易くすることができる。 (IV) When the cuttings collected at each depth are hierarchically divided into plates and bonded in order of depth, a margin where the cuttings are not bonded is secured in a part of the bonding section at each depth and polished. When the unpolished cuttings of the corresponding depth are adhered to the margin after the polishing step by the apparatus, an analytical sample that can be used for observing the three-dimensional surface shape of the cuttings before polishing can be obtained. By using this sample for analysis, it is possible to facilitate the type identification of cuttings.

本発明を実施する形態の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the embodiment of this invention. 図1の分析用試料を左側方から見た側面図である。It is a side view which looked at the analysis sample of FIG. 1 from the left side. 本発明で使用する研磨装置の一例を示す外観図である。It is an external view which shows an example of the polishing apparatus used in this invention. 図1の分析用試料を研磨装置で研磨した後の状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state after polishing the analysis sample of FIG. 1 with a polishing apparatus. ハイパースペクトル解析に用いる装置の概略図である。It is a schematic diagram of the apparatus used for hyperspectral analysis. 本発明で使用する硬度測定器の一例を示す外観図である。It is an external view which shows an example of the hardness measuring instrument used in this invention. 試料を連結して掘削井単位の保存用試料とした状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which connected the sample and made the sample for preservation of the excavation well unit. 本発明の別の実施例を示す平面図である。It is a top view which shows another Embodiment of this invention. 図8のカッティングスを研磨した後の状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state after polishing the cuttings of FIG. 図9の余白部に未研磨のカッティングスを接着した状態を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state in which unpolished cuttings are adhered to the margin portion of FIG. 9.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1~図7は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図1の平面図及び図2の側面図で夫々示している通り、本実施例においては、坑井掘削で地下から回収されるカッティングス1(ドリルビットでの掘進に伴い生じる岩石の破片)の観察・調査を行うための試料を作製するにあたり、各深度で採取されたカッティングス1を透明のアクリル板2(プレート)に対し階層的に区分け(図1中の階層A,B,C,Dを参照)して深度順に接着させ、次いで、このようにカッティングス1を深度別に接着したアクリル板2を図3の如き研磨装置3の加工台4に設置し、前記研磨装置3のダイヤモンドホイール5により前記アクリル板2のカッティングス1を研磨して各深度のカッティングス1の研磨面6が揃うように高さ調整を行い、この研磨工程を経て図2の状態から図4の状態となったカッティングス1付きアクリル板2を分析用試料としている。 1 to 7 show an example of an embodiment of the present invention, and as shown in the plan view of FIG. 1 and the side view of FIG. 2, in the present embodiment, recovery is performed from underground by pit excavation. In preparing a sample for observing and investigating the cuttings 1 (rock fragments generated by excavation with a drill bit), the cuttings 1 collected at each depth are used as a transparent acrylic plate 2 (plate). The acrylic plate 2 to which the cuttings 1 are bonded by depth in this way is as shown in FIG. It is installed on the processing table 4 of the polishing device 3, and the cuttings 1 of the acrylic plate 2 are polished by the diamond wheel 5 of the polishing device 3, and the height is adjusted so that the polished surfaces 6 of the cuttings 1 at each depth are aligned. The acrylic plate 2 with cuttings 1 changed from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 4 through this polishing step is used as a sample for analysis.

ここで、前記研磨装置3には、卓上で使えるような従来周知の小型研磨機の既存品を採用することが可能で、前記アクリル板2は、前記研磨装置3のスペックに応じ固定し易い形状・サイズに決まるが、例えば、前記研磨装置3で固定し易い形状・サイズが8cm×8cmの矩形状であった場合、2cm幅で4階層に区分けしてカッティングス1を深度順に接着するといった形式を採用することができる。尚、前記アクリル板2の一枚当たりの深度を5m単位とすれば縮尺250分の1、20m単位とすれば縮尺1000分の1のカッティングスコラムが作製できることにもなる。 Here, for the polishing device 3, it is possible to adopt an existing product of a conventionally known small polishing machine that can be used on a table, and the acrylic plate 2 has a shape that can be easily fixed according to the specifications of the polishing device 3. -Although it is determined by the size, for example, if the shape and size that can be easily fixed by the polishing device 3 is a rectangular shape of 8 cm x 8 cm, the cuttings 1 are divided into 4 layers with a width of 2 cm and the cuttings 1 are bonded in order of depth. Can be adopted. If the depth per acrylic plate 2 is 5 m, a cutting column with a scale of 1/250, and if the depth is 20 m, a cutting column with a scale of 1/1000 can be produced.

更に付言しておくと、既製の研磨装置3には、研磨対象の試料を加工台4上に固定する手段として真空チャック(ワークに対し空気圧の力を用い吸着する保持具)を装備したものがあり、このような真空チャックを備えた研磨装置3において、カッティングス1などの岩石をそのまま試料とすると、その表面に凹凸があることから真空チャックによる固定に適さないという不都合があるが、本実施例の如く、カッティングス1を接着したアクリル板2を固定するにあたっては、アクリル板2の底面が円滑な平面を持つものとなることで真空チャックにより良好に固定することが可能となり、アクリル板2上に接着したカッティングス1を支障なく研磨することが可能となる。尚、真空チャックは仕様次第でサイズに選択肢があるが、例えば、先に一例としてあげた8cm×8cmの矩形状のアクリル板2を固定することも可能である。 In addition, the ready-made polishing device 3 is equipped with a vacuum chuck (a holder that attracts the sample to the work by using the force of air pressure) as a means for fixing the sample to be polished on the processing table 4. In the polishing apparatus 3 equipped with such a vacuum chuck, if a rock such as cuttings 1 is used as a sample as it is, there is an inconvenience that it is not suitable for fixing by the vacuum chuck because the surface is uneven. As in the example, when fixing the acrylic plate 2 to which the cuttings 1 are adhered, the bottom surface of the acrylic plate 2 has a smooth flat surface, so that it can be satisfactorily fixed by the vacuum chuck, and the acrylic plate 2 can be fixed well. It is possible to polish the cuttings 1 adhered to the top without any trouble. The size of the vacuum chuck can be selected depending on the specifications, but for example, it is also possible to fix the 8 cm × 8 cm rectangular acrylic plate 2 mentioned above as an example.

而して、このようにすれば、各深度で採取されたカッティングス1が深度順に階層を成すように区分けされてアクリル板2上に一体的に接着され且つ各深度のカッティングス1が一様な高さの研磨面6を持つ分析用試料が得られ、このような分析用試料は、平滑な研磨面6を持つことで内部構造を観察し易く且つ分析条件が整えられたものとなり、例えば、撮影したカッティングス1のスペクトルグラフを基に特定の波長の色の反射度合から岩種や含有鉱物を特定するようにしたハイパースペクトル解析にかける場合、平滑な研磨面6に光の照射を行うことにより光の散乱を防いで質の高い解析結果が得られる。 Thus, in this way, the cuttings 1 collected at each depth are divided into layers in order of depth and integrally adhered to the acrylic plate 2, and the cuttings 1 at each depth are uniform. An analytical sample having a polished surface 6 having a high height can be obtained, and such an analytical sample has a smooth polished surface 6 so that the internal structure can be easily observed and the analytical conditions are prepared, for example. When performing hyperspectral analysis in which rock species and contained minerals are identified from the degree of reflection of colors of a specific wavelength based on the spectral graph of Cuttings 1 taken, the smooth polished surface 6 is irradiated with light. This prevents light scattering and provides high quality analysis results.

この際、ハイパースペクトル解析には、図5に示す如く、スタンド7により昇降自在2支持された専用カメラ8とPC9(Personal Computer:パーソナルコンピュータ)とからなる簡易的な装置があれば良く、前記専用カメラ8で撮影した画像を前記PC9で分析するだけで簡便に実施することが可能である(このハイパースペクトル解析でジルコンの含有が確認されたならば、更にジルコン測定へと進んでカッティングス1の年代を測定することも可能である)。 At this time, as shown in FIG. 5, for hyperspectral analysis, it suffices to have a simple device including a dedicated camera 8 and a PC 9 (Personal Computer) supported by a stand 7 that can be raised and lowered. The image taken by the camera 8 can be easily carried out by simply analyzing the image taken by the PC 9 (if the content of zircon is confirmed by this hyperspectral analysis, the process further proceeds to the zircon measurement and the cuttings 1 It is also possible to measure the age).

また、ハイパースペクトル解析を行うにあたり、本実施例においては、透明のアクリル板2を採用してカッティングス1の背景色が透明になるように製作しているが、このようにすれば、ハイパースペクトル解析での画像データからカッティングスの背景のノイズを除去し易くなる。 Further, in performing the hyperspectral analysis, in this embodiment, the transparent acrylic plate 2 is adopted so that the background color of the cuttings 1 becomes transparent. However, if this is done, the hyperspectral It becomes easier to remove the noise in the background of the cuttings from the image data in the analysis.

尚、ここではアクリル板2を透明とした場合について説明したが、自然界の岩石には青色のものがないため、青色のアクリル板2を採用するようにしても良く、また、アクリル板2に深度別にカッティングス1を接着するにあたり、例えば、深度毎に別のアクリル板を介在させて接着する場合には、その介在させるアクリル板を透明又は青色とすれば良いことは勿論である。 Although the case where the acrylic plate 2 is transparent has been described here, since there is no blue rock in the natural world, the blue acrylic plate 2 may be adopted, and the acrylic plate 2 has a depth. Separately, when the cuttings 1 are bonded by interposing another acrylic plate for each depth, it is needless to say that the interposing acrylic plate may be transparent or blue.

また、カッティングス1を分析する場合、その硬さも地質情報として重要であり、従来にあっては、分析会社におけるラボで専門家がピンセットでカッティングス1に力を加えることで硬さを定性的に評価していたが、前述の如き平滑な研磨面6を持つ試料であれば、図6に示す如く、微小球の跳ね返り(反発係数)で試料の硬さを測定するようにしたポータブルな硬度測定器10の既存品を用いて定量的にカッティングス1の硬さを評価することも可能となる。 In addition, when analyzing the cuttings 1, the hardness is also important as geological information. Conventionally, in the laboratory of an analysis company, an expert applies a force to the cuttings 1 with a tweezers to qualitatively determine the hardness. However, if the sample has a smooth polished surface 6 as described above, as shown in FIG. 6, the hardness of the sample is measured by the rebound (repulsion coefficient) of the microspheres. It is also possible to quantitatively evaluate the hardness of the cuttings 1 using the existing product of the measuring instrument 10.

この種の硬度測定器10は、測定器本体11の下端を測定対象に押しつけ、その内部に装填した図示しない微小球(直径3mm程度の小さなアルミナ球)を発射速度10m/sで測定対象に衝突させ、速度センサーにより衝突前の球の速度(V1)と衝突後の球の速度(V2)を計測し、その比率を反発係数eとして(e=V2/V1)求めて表示器12に表示するようにしたもので、測定対象に平滑面があることが重要であり、その平滑面に微小球を衝突させて跳ね返させるようにした方が質の高い測定結果が得られることは当然である。 In this type of hardness measuring instrument 10, the lower end of the measuring instrument main body 11 is pressed against the measuring object, and a small sphere (a small alumina sphere having a diameter of about 3 mm) loaded inside the measuring instrument body 11 collides with the measuring object at a firing speed of 10 m / s. Then, the speed of the ball before the collision (V 1 ) and the speed of the ball after the collision (V 2 ) are measured by the speed sensor, and the ratio is calculated as the coefficient of restitution e (e = V 2 / V 1 ). It is displayed on No. 12, and it is important that the measurement target has a smooth surface, and it is possible to obtain high-quality measurement results by colliding a microsphere with the smooth surface and causing it to bounce off. Naturally.

更に付言しておくと、前述した如き分析用試料を作製するにあたっては、アクリル板2へのカッティングス1の接着工程と、その接着したカッティングス1の研磨工程だけで済む上、接着工程における接着剤の固化に要する時間が少なくて済み、研磨工程においても深度の異なる複数のカッティングス1付きアクリル板2を一緒にまとめて研磨することが可能であるので、掘削作業の進捗と共に回収されるカッティングス1を機械的な分析に供するのに適した試料として連続的に効率良く製作していくことが可能である。 In addition, in preparing the analysis sample as described above, only the bonding step of the cuttings 1 to the acrylic plate 2 and the polishing step of the bonded cuttings 1 are sufficient, and the bonding in the bonding process is sufficient. Since the time required for solidifying the agent is short and it is possible to polish a plurality of acrylic plates 2 with cuttings 1 having different depths together in the polishing process, the cutting is collected as the excavation work progresses. It is possible to continuously and efficiently produce the sample 1 as a sample suitable for mechanical analysis.

従って、上記実施例によれば、カッティングス1を機械的な分析に供するのに適した試料としてセットアップし、掘削現場にて属人性を排除した定量的な地質の情報を即時的に得られるようにすることができ、しかも、このような試料を掘削作業の進捗と共に回収されるカッティングス1から連続的に効率良く製作していくことができる。 Therefore, according to the above embodiment, the cuttings 1 are set up as a sample suitable for mechanical analysis, and quantitative geological information excluding personality can be immediately obtained at the excavation site. Moreover, such a sample can be continuously and efficiently produced from the cuttings 1 collected as the excavation work progresses.

また、特に本実施例においては、透明のアクリル板2を採用してカッティングス1の背景色が透明になるように製作しているので、ハイパースペクトル解析での画像データからカッティングス1の背景のノイズを除去し易くなり、ハイパースペクトル解析における解析結果の精度を大幅に向上することができる。 Further, in particular, in this embodiment, since the transparent acrylic plate 2 is used and the background color of the cuttings 1 is made transparent, the background color of the cuttings 1 is obtained from the image data in the hyperspectral analysis. It becomes easier to remove noise, and the accuracy of the analysis result in hyperspectral analysis can be greatly improved.

更に、図7に示す如く、掘削作業中に作製した全ての試料を深度順に連結すれば、掘削井単位の保存用試料とすることができ、このようにして得られた保存用試料の各深度におけるカッティングス1の研磨面6を観察することで、地下の浅部から深部までの地層変化を視覚的に捉え易くなり、従来よりも質の高い観察結果を得ることができる。 Further, as shown in FIG. 7, if all the samples prepared during the excavation work are connected in order of depth, it can be used as a preservation sample for each excavation well, and each depth of the preservation sample thus obtained is obtained. By observing the polished surface 6 of the cuttings 1 in the above, it becomes easy to visually grasp the change of the stratum from the shallow part to the deep part of the underground, and it is possible to obtain a higher quality observation result than before.

また、図8~図10は本発明の別の実施例を示すもので、本実施例においては、各深度で採取されたカッティングス1をアクリル板2に対し階層的に区分けして深度順に接着させるにあたり、図8に示す如く、各深度における接着区間(図8中に階層A,B,C,Dとして区分けした区間を参照)の幅方向片側の端部(図8中における右側端部)に、カッティングス1を接着しない余白部Xを確保しておき、次いで、前述と同様に研磨装置3(図3参照)により前記アクリル板2のカッティングス1を研磨して各深度のカッティングス1の研磨面6が揃うように高さ調整を行い、この研磨工程を経て図8の状態から図9の状態となった後に、図10に示す如く、前記余白部Xに該当深度の未研磨のカッティングス1を接着するようにしている。 8 to 10 show another embodiment of the present invention. In this embodiment, the cuttings 1 collected at each depth are hierarchically divided with respect to the acrylic plate 2 and bonded in order of depth. As shown in FIG. 8, one end in the width direction of the bonding section (see the section divided as layers A, B, C, and D in FIG. 8) at each depth (right end in FIG. 8). In addition, a margin X to which the cuttings 1 are not adhered is secured, and then the cuttings 1 of the acrylic plate 2 are polished by the polishing device 3 (see FIG. 3) in the same manner as described above, and the cuttings 1 at each depth are obtained. The height is adjusted so that the polished surfaces 6 of the above are aligned, and after the state of FIG. 8 is changed to the state of FIG. 9 through this polishing step, as shown in FIG. The cuttings 1 are glued together.

例えば、前述と同様に、前記研磨装置3で固定し易い形状・サイズとして、8cm×8cmの矩形状にしたアクリル板2を使用し、2cm幅で4階層に区分けしてカッティングス1を深度順に接着した場合、各深度における接着区間の幅方向片側の端部2cm幅程度を余白部Xとすれば良い。ただし、この余白部Xについては、各深度における接着区間の一部に確保されていれば良いものであり、必ずしも図示例におけるレイアウトに限定されないことは勿論である。 For example, as described above, an acrylic plate 2 having a rectangular shape of 8 cm × 8 cm is used as a shape and size that can be easily fixed by the polishing device 3, and the cuttings 1 are divided into four layers with a width of 2 cm and the cuttings 1 are divided in order of depth. In the case of bonding, the margin X may be about 2 cm wide at one end of the bonding section in the width direction at each depth. However, it is sufficient that the margin X is secured in a part of the bonding section at each depth, and it is needless to say that the margin X is not necessarily limited to the layout in the illustrated example.

このようにした場合、各深度における接着区間に研磨済みのカッティングス1と未研磨のカッティングス1とを併存させることが可能となり、研磨前のカッティングス1の立体的な表面形状の観察にも供し得る分析用試料を得ることができ、この分析用試料を利用することでカッティングス1の種別鑑定を行い易くすることができる。 In this case, the polished cuttings 1 and the unpolished cuttings 1 can coexist in the bonding section at each depth, and the three-dimensional surface shape of the cuttings 1 before polishing can be observed. An analytical sample that can be used can be obtained, and by using this analytical sample, it is possible to facilitate the type identification of the cuttings 1.

即ち、カッティングス1を研磨すれば、その内部構造が観察し易くなるというメリットが得られる一方、カッティングス1に含まれる鉱物の結晶面が削り取られて未研磨の状態での立体的な形状が判り難くなってしまうというデメリットも生じるが、顕微鏡観察にあっては、このような立体的な表面形状も含めて鉱物及び該鉱物の集合したカッティングス1の種類を判別するようにしているので、研磨前の形状を保ったカッティングス1を研磨後のカッティングス1と隣り合わせに併存させることができれば、カッティングス1の立体的な表面形状についても同じ分析用試料で観察することができて便利であり、その種別鑑定上得られる情報を増やすことができて種別鑑定が行い易くなる。 That is, if the cuttings 1 are polished, there is an advantage that the internal structure thereof can be easily observed, while the crystal planes of the minerals contained in the cuttings 1 are scraped off to form a three-dimensional shape in an unpolished state. There is a demerit that it becomes difficult to understand, but in microscopic observation, since the type of mineral and the type of cuttings 1 in which the mineral is aggregated are discriminated including such a three-dimensional surface shape, it is necessary to discriminate. If the cuttings 1 that maintain the shape before polishing can coexist side by side with the cuttings 1 after polishing, it is convenient to observe the three-dimensional surface shape of the cuttings 1 with the same sample for analysis. Yes, it is possible to increase the amount of information that can be obtained in the type appraisal, and it becomes easier to perform the type appraisal.

尚、本発明の試料作製方法は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the sample preparation method of the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 カッティングス
2 アクリル板(プレート)
3 研磨装置
6 研磨面
X 余白部
1 Cuttings 2 Acrylic plate (plate)
3 Polishing device 6 Polished surface X Margin

Claims (4)

坑井掘削で地下から回収されるカッティングスの観察・調査を行うための試料を作製する方法であって、各深度で採取されたカッティングスをプレートに対し階層的に区分けして深度順に接着させ、該プレートのカッティングスを研磨装置により研磨して各深度のカッティングスの研磨面が揃うように高さ調整を行い、前記研磨装置による研磨工程を経たカッティングス付きプレートを分析用試料とすることを特徴とする試料作製方法。 It is a method to prepare a sample for observing and investigating the cuttings collected from the underground by excavating a well. The cuttings collected at each depth are hierarchically divided into plates and bonded in order of depth. The cuttings of the plate are polished by a polishing device to adjust the height so that the polished surfaces of the cuttings at each depth are aligned, and the plate with cuttings that has undergone the polishing process by the polishing device is used as a sample for analysis. A sample preparation method characterized by. プレートに接着されるカッティングスの背景色を透明又は青色として製作することを特徴とする請求項1に記載の試料作製方法。 The sample preparation method according to claim 1, wherein the background color of the cuttings adhered to the plate is transparent or blue. 掘削作業中に作製した全ての試料を深度順に連結することで掘削井単位の保存用試料とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の試料作製方法。 The sample preparation method according to claim 1 or 2, wherein all the samples prepared during the excavation work are connected in order of depth to obtain a preservation sample for each excavation well. 各深度で採取されたカッティングスをプレートに対し階層的に区分けして深度順に接着させるにあたり、各深度における接着区間の一部にカッティングスを接着しない余白部を確保しておき、研磨装置による研磨工程の後に前記余白部に該当深度の未研磨のカッティングスを接着することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の試料作製方法。 When the cuttings collected at each depth are hierarchically divided into plates and bonded in order of depth, a margin where the cuttings are not bonded is secured in a part of the bonding section at each depth, and polishing is performed by a polishing device. The sample preparation method according to claim 1, 2 or 3, wherein after the step, unpolished cuttings having a corresponding depth are adhered to the margin portion.
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