[發明專利]油頁巖含油率檢測的光反射差裝置和方法

在審

• 申請號: 201610043955.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105717049A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 趙昆;王金;詹洪磊;孫琦
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種光學儀器，尤其涉及一種光反射差檢測油頁巖含油率的裝置及方法。

背景技術

油頁巖是一種富含有機質，具有微細層理，可以燃燒的細粒沉積巖，成分主要包括干酪根(kerogen)、水分和礦物質，其中有機質(通常15％～50％)是油頁巖中干酪根的主要成分，是由碳、氫、氧、少量硫和氮組成的。頁巖油所占的比重是油頁巖的含油率，是評價油頁巖品位的關鍵指標，也是礦產資源概念的界定參數，準確的獲取含油率信息對油頁巖勘探開發及工業利用具有重要的意義。

低溫干餾法(SH/T0508-92)是傳統用于測定油頁巖含油率的方法，是一種破壞性的蒸餾技術。該方法過程繁瑣，效率低，且需要在實驗室環境進行，無法滿足油頁巖資源勘查和開采中實時分析和在線分析。為此，本發明提出一種油頁巖含油率檢測的光反射差裝置和方法，能快速、準確的檢測與分析油頁巖含油率。

發明內容

本發明的目的是克服現有油頁巖含油率測量技術的缺陷，從而提供一種光反射差檢測油頁巖含油率的裝置及方法，該方法具有操作簡單、監測時間短、系統噪聲低、能定性、定量分析油頁巖含油率的特點。

本發明提供的光反射差法檢測油頁巖含油率的裝置，包括入射光路、位移平臺、樣品池、出射光路、信號放大裝置，數據采集和處理系統和基座，所述入射光路包括激光器、起偏器、光彈調制器和移相器，其中在激光器輸出光前方光路上順序設置所述起偏器、光彈調制器和移相器；所述樣品池固定在位移平臺上；所述出射光路包括檢偏器、光闌和光電信號轉換器，經樣品池中的樣品反射后的出射光束前方順序設置所述檢偏器、光闌和光電信號轉換器，所述光電信號轉換器通過信號放大裝置連接到所述數據采集和處理系統；所述激光器、起偏器、光彈調制器、移相器、位移平臺、檢偏器、光闌、光電信號轉換器、信號放大裝置和數據采集和處理系統固定在水平放置的基座上。

在上述的技術方案中，所述位移平臺為高精密單軸平移臺。

在上述的技術方案中，所述光電信號轉換器為光電二極管。

在上述的技術方案中，所述信號放大裝置為鎖相放大器。

在上述的技術方案中，所述數據采集和處理系統包括，BNC適配器、數據采集卡和數據處理裝置；其中所述數據采集卡采集BNC適配器輸出的數據，并傳送給數據處理裝置；其中所述數據處理裝置為電子計算機或微處理器，對數據采集卡發送來的數據進行存儲、分析和處理。

本發明利用上述裝置進行油頁巖含油率的檢測方法，包括如下步驟：

1.將油頁巖切片，并用砂紙或磨輪將端面磨平，將樣品放在油頁巖含油率的光反射差法檢測裝置的樣品池上，磨平的端面朝向光射入方向；

2.打開激光器，輸出的激光入射到起偏器，調節起偏器的透光軸方向，使其平行于基片入射平面的P偏振方向，從起偏器出射的偏振光通過前方的光彈調制器，光彈調制器的頻率設為50kHz；

3.調節相移器，將基頻信號調零，調節樣品臺，使光路通過樣品，調節聚焦裝置，使得光匯聚在樣品表面處；

4.用光電二極管做探測器，用電子計算機或微處理器對檢測結果進行數據采集和處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是本發明實施例中油頁巖含油率檢測的光反射差裝置組成示意圖；

圖2是本發明實施例中油頁巖含油率檢測的光反射差裝置使用流程圖；

圖中：

101----激光器102----起偏器103----光彈調制器104----移相器

105----樣品池106----位移平臺107----檢偏器108----光闌

109----光電信號轉換器110---信號放大裝置111----數據采集和處理系統

101----基座

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。