[發(fā)明專利]巖石孔隙結(jié)構(gòu)檢測的光反射差裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610044022.7
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105717018A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙昆;王金;詹洪磊;孫琦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)儀器，尤其涉及一種光反射差檢測巖石孔隙結(jié)構(gòu)的裝置及方 法。

背景技術(shù)

巖石孔隙是指存在于巖石顆粒之間，孔隙直徑為納米級別的孔隙。儲集層巖石的 孔隙結(jié)構(gòu)特征是指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通關(guān)系，是 決定流體微觀運移機制的重要方面，其性質(zhì)的空間分布具有自相似性，是一種具有典型分 形特征的材料，是分析油頁巖儲油及產(chǎn)油的重要指標(biāo)，其研究對石油的勘探與開采有著重 要的作用。

傳統(tǒng)的巖石孔隙結(jié)構(gòu)測量方法主要有壓汞法、氣體吸附法、掃描電子顯微成像技 術(shù)、斷層掃描重構(gòu)技術(shù)等。壓汞法對樣品的孔隙結(jié)構(gòu)存在明顯破壞，不能真實反映樣品的孔 隙特征；氣體吸附法是利用氮氣、二氧化碳等不同分子直徑的氣體測量相應(yīng)的孔徑大小的 孔隙空間體積及連通程度，該方法無法評價儲層巖石中沒有相互連通的孔隙。掃描電子顯 微成像技術(shù)可以獲得高放大倍數(shù)的巖石照片，能夠清晰反映二維截面的孔隙特征，但無法 對孔隙度進(jìn)行定量評價。為此，本發(fā)明提出一種巖石孔隙檢測的光反射差裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有巖石孔隙結(jié)構(gòu)測量技術(shù)的缺陷，從而提供一種光反射差 檢測巖石孔隙結(jié)構(gòu)的裝置及方法，該方法具有操作簡單、監(jiān)測時間短、系統(tǒng)噪聲低、能定性、 定量分析巖石孔隙結(jié)構(gòu)的特點。

本發(fā)明提供的光反射差法檢測巖石孔隙結(jié)構(gòu)的裝置，包括入射光路、樣品臺、樣品 池、出射光路、信號放大裝置和數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，所述入射光路包括激光器、起偏器、光 彈調(diào)制器和移相器，其中在激光器輸出光前方光路上順序設(shè)置所述起偏器、光彈調(diào)制器和 移相器；所述樣品池固定在樣品臺上；所述出射光路包括檢偏器和光電信號轉(zhuǎn)換器，經(jīng)樣品 臺上的樣品反射后的出射光束前方順序設(shè)置所述檢偏器和光電信號轉(zhuǎn)換器，所述光電信號 轉(zhuǎn)換器通過信號放大裝置連接到所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)；所述入射光路中還包括設(shè)置于 移相器和樣品臺之間的聚焦裝置。

在上述的技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)包括，BNC適配器、數(shù)據(jù)采集卡和 數(shù)據(jù)處理裝置；其中所述數(shù)據(jù)采集卡采集BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，并傳送給數(shù)據(jù)處理裝置； 其中所述數(shù)據(jù)處理裝置為電子計算機或微處理器，對數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、 分析和處理。

在上述的技術(shù)方案中，所述聚焦裝置為聚焦透鏡。

在上述的技術(shù)方案中，所述樣品臺為高精密三維平移臺。

在上述的技術(shù)方案中，所述樣品池為標(biāo)準(zhǔn)玻璃載玻片。

在上述的技術(shù)方案中，所述光電信號轉(zhuǎn)換器為光電二極管。

在上述的技術(shù)方案中，所述信號放大裝置為鎖相放大器。

本發(fā)明利用上述裝置進(jìn)行巖石孔隙結(jié)構(gòu)的檢測方法，包括如下步驟：

1.用砂紙或磨輪將巖心端面磨平，將巖心放在巖石孔隙結(jié)構(gòu)的光反射差法檢測裝 置的樣品池上，磨平的端面向下；

2.打開激光器，輸出的激光入射到起偏器，調(diào)節(jié)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(diào)制器，光彈調(diào)制器的 頻率設(shè)為50kHz；

3.調(diào)節(jié)相移器，將基頻信號調(diào)零，調(diào)節(jié)樣品臺，使光路通過樣品，調(diào)節(jié)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(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和 處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例中巖石孔隙結(jié)構(gòu)檢測的光反射差裝置組成示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中巖石孔隙結(jié)構(gòu)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(diào)制器104----移相器

105----聚焦裝置106----樣品臺107----樣品池108----檢偏器

109----光電信號轉(zhuǎn)換器110---信號放大裝置111----數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)

具體實施方式