專利名稱：一種石油巖樣離心分析的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖樣分析領(lǐng)域，涉及一種石油巖樣離心分析的控制方法。
背景技術(shù)：
石油資源在國計民生中占有極其重要的位置，是社會發(fā)展和人類生存不可缺少的資源。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展、人口的增長和人民生活水平的提高，能源短缺已成為世界性問題，能源安全受到越來越多國家的重視。目前，在油田勘探和開發(fā)中，必須要對取樣的巖樣進行分析才能提供理論依據(jù)，而在巖樣分析中最重要巖樣分析項目之一就是巖石毛管壓力曲線的測定。當互不相溶的兩相流體在巖石空隙內(nèi)互相接觸時，流體之間分界面上兩側(cè)流體的壓力是不相等的，其壓力差就定義為毛管壓力。測定巖樣毛管壓力曲線的方法主要是離心機法，目前大部分離心機在做巖石毛管壓力曲線的測定時均為人工控制離心機，并且必須每隔一段時間需要停止離心機后，再觀測從巖樣排出的流體容量。使用現(xiàn)有技術(shù)的離心機測定巖樣毛管壓力曲線的方法不僅效率低，而且誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種石油巖樣離心分析的控制方法，該方法通過計算機自動控制離心機分析巖樣，并可以連續(xù)測出巖樣的毛管壓力曲線，不僅提高了效率，而且操作簡單、控制精確。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下。一種石油巖樣離心分析的控制方法，包括如下步驟:I)將裝好待分析的巖樣的離心杯裝入離心腔內(nèi)，計算機控制離心腔艙門關(guān)閉后，控制真空泵開始工作；2)通過計算機設(shè)置第N數(shù)據(jù)點的變頻電機速度值，計算機自動獲得頻閃燈的閃光
頻率；3 )計算機控制打開變頻電機、頻閃燈和攝像頭，變頻電機帶動離心杯以預(yù)定速度轉(zhuǎn)動，所述頻閃燈的閃光頻率與離心杯轉(zhuǎn)動同步；4)攝像頭獲得離心腔內(nèi)各個離心杯中的油-水界面圖像并保存至計算機，計算機自動計算出水或油的體積，并將其和第N數(shù)據(jù)點的速度值自動保存；5)重復步驟2) -4)直到全部數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)采集完畢；6)所述計算機根據(jù)所有數(shù)據(jù)點的速度值以及對應(yīng)計算出的體積值生成巖樣的毛管壓力曲線圖。進一步地，還包括步驟7)所述計算機控制變頻電機關(guān)閉、頻閃燈關(guān)閉、攝像頭關(guān)閉，待離心杯停止運轉(zhuǎn)后，計算機控制離心艙放氣并開啟離心機艙門。進一步地，所述步驟4)中:在油驅(qū)水實驗中，所述計算機自動控制DSP (數(shù)字信號處理器)計算出水的體積；在水驅(qū)油實驗中，所述計算機自動控制DSP計算出油的體積。
進一步地，所述攝像頭采用CXD攝像頭。本發(fā)明的有益效果是:使用本發(fā)明提供的石油巖樣離心分析的控制方法，在離心機做巖石毛管壓力曲線測定時可直接獲得從巖樣排出的流體容量，不必停止離心機進行測量，且放樣完成后，全部采用計算機控制，操作簡單，人工計算量減少，從而提高了測量效率、降低了測量誤差；且可以實現(xiàn)精確控制。


圖1為本發(fā)明提供的石油巖樣分析離心機的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明石油巖樣離心分析的控制方法流程圖。其中，11離心腔，12攝像頭，13離心杯，14真空泵，15電機。
具體實施例方式為充分公開的目的，以下將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。應(yīng)當理解，以下所述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。本實施例提供的一種采用如圖1所示的石油巖樣分析離心機進行離心分析的控制方法。如圖1所示的石油巖樣分析離心機由六大部分組成，即，離心機轉(zhuǎn)子和支撐系統(tǒng)、真空及保護系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、計算機自動控制系統(tǒng)及計算機自動計量系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)支撐系統(tǒng)主要由離心機轉(zhuǎn)子、柔性軸、加速箱和變頻電機組成，離心機轉(zhuǎn)子主要由鈦合金轉(zhuǎn)頭和四個可放置巖樣的鈦合金離心杯組成，離心杯分為油驅(qū)水離心杯和水驅(qū)油離心杯，油驅(qū)水離心杯的后端設(shè)有透光槽，集液杯在離心杯的后端，與透光槽相對應(yīng)；水驅(qū)油離心杯的前端設(shè)有透光槽，集夜杯在離心杯的前端，與透光槽相對應(yīng)。真空及保護系統(tǒng)，主要由離心腔和真空泵組成。光路系統(tǒng):離心腔下部裝有頻閃燈，通過耦合和整步頻閃燈光與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)同步，同步光通過下部離心腔的石英玻璃，離心杯透光槽、集液杯、離心機艙門中的石英玻璃、三棱鏡全反射后進入攝像頭。計算機計量系統(tǒng)，計算機配套有圖像采集卡、PC機圖像處理系統(tǒng)。輔助計算機計算出油或者水的體積。控制方法如下:I)將裝好待分析的巖樣的離心杯裝入離心腔內(nèi)，計算機控制離心腔艙門關(guān)閉后，控制真空泵開始工作，是離心艙內(nèi)部呈真空狀態(tài)；2)通過計算機設(shè)置第N數(shù)據(jù)點的變頻電機速度值，計算機自動獲得頻閃燈的閃光頻率，此時還可以同時在計算機輸入或設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，所述相關(guān)參數(shù)包括巖樣外旋轉(zhuǎn)半徑、兩相流體密度差設(shè)置、飽和地層流體體積、巖樣長度、毛細管直徑等；3 )計算機控制打開變頻電機、頻閃燈和攝像頭,變頻電機帶動離心杯以預(yù)定速度轉(zhuǎn)動(變頻電機速度逐漸增加至預(yù)定速度，該預(yù)定速度即為步驟2)設(shè)置的變頻電機速度值)，所述頻閃燈的閃光頻率與離心杯轉(zhuǎn)動同步，使每個離心杯轉(zhuǎn)過頻閃燈時頻閃燈均會發(fā)出閃光；4)攝像頭獲得離心腔內(nèi)各個離心杯中的油-水界面圖像并保存至計算機(通過圖像采集卡和PC機圖像處理系統(tǒng))，計算機通過計算機計量系統(tǒng)自動計算出水或油的體積，并將其和第N數(shù)據(jù)點的速度值自動保存；5)重復步驟2) -4)直到全部數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)采集完畢；6)所述計算機根據(jù)所有數(shù)據(jù)點的速度值以及對應(yīng)計算出的體積值(即步驟5)得到的數(shù)據(jù))生成巖樣的毛管壓力曲線圖。本實施例提供的一種石油巖樣離心分析的控制方法，用于石油巖樣分析離心機，其主要包括如下步驟:I)提供一種石油巖樣分析離心機用自動控制系統(tǒng)，包括DSP (數(shù)字信號處理器)和計算機，其中，所述DSP和計算機組成上下位機，計算機通過采用RS232通訊端口與所述DSP連接，所述計算機配有攝像頭、圖像采集卡、PC機圖像處理系統(tǒng)；2)將待分析的巖樣放入離心腔內(nèi)的離心杯后，所述計算機控制離心腔艙門關(guān)閉后，并控制真空泵開始工作；3)打開計算機軟件的設(shè)置頁面，填入相關(guān)參數(shù)(如:巖樣外旋轉(zhuǎn)半徑、兩相流體密度差、飽和地層流體體積、巖樣長度和毛細管直徑)，并在速度窗口中輸入第一數(shù)據(jù)點的變頻電機速度值；4)通過所述計算機開啟離心機電機，變頻電機的速度逐步加至設(shè)定的變頻電機速
度值；5)通過所述計算機開啟頻閃燈，并設(shè)定頻閃燈的閃光頻率,使頻閃燈的閃光頻率與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)同步，即離心機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一圈，頻閃燈閃光次數(shù)等于安裝在離心機轉(zhuǎn)子上的離心杯個數(shù)；6)通過所述計算機將從所述攝像頭獲得的離心腔內(nèi)在設(shè)定速度下的油-水界面圖像保存，并自動計算出水的體積或者油的體積，并將其和第一數(shù)據(jù)點的速度值自動保存；7)在速度窗口中輸入第二數(shù)據(jù)點的變頻電機速度值，并重復步驟4)至步驟6)完成第二數(shù)據(jù)點速度的測量；8)重復步驟7)直到全部數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)采集完畢；9)所述計算機的軟件根據(jù)數(shù)據(jù)點的速度值以及對應(yīng)計算出的體積值生成巖樣的毛管壓力曲線圖，并把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。步驟10)所述計算機控制離心機電機關(guān)閉，待離心機停止運轉(zhuǎn)后，控制離心機放氣和離心機艙門開啟。在上述方法的步驟6)中:在油驅(qū)水實驗中，計算機自動控制DSP計算出水的體積；在水驅(qū)油實驗中，計算機自動控制DSP計算出油的體積。綜上，使用本發(fā)明提供的石油巖樣離心分析的控制方法，在離心機做巖石毛管壓力曲線測定時可以直接采集從巖樣排出的流體容量，而無須每隔一段時間停止離心機后再觀察從巖樣排出的流體容量，從而提高了測量效率、降低了測量誤差；并且本發(fā)明操作簡單、控制精確。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種石油巖樣離心分析的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將裝好待分析的巖樣的離心杯裝入離心腔內(nèi)，計算機控制離心腔艙門關(guān)閉后，控制真空泵開始工作； 2)通過計算機設(shè)置第N數(shù)據(jù)點的變頻電機速度值，計算機自動獲得頻閃燈的閃光頻率； 3 )計算機控制打開變頻電機、頻閃燈和攝像頭，變頻電機帶動離心杯以預(yù)定速度轉(zhuǎn)動，所述頻閃燈的閃光頻率與離心杯轉(zhuǎn)動同步； 4)攝像頭獲得離心腔內(nèi)各個離心杯中的油-水界面圖像并保存至計算機，計算機自動計算出水或油的體積，并將其和第N數(shù)據(jù)點的速度值自動保存； 5)重復步驟2)-4)直到全部數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)采集完畢； 6)所述計算機根據(jù)所有數(shù)據(jù)點的速度值以及對應(yīng)計算出的體積值生成巖樣的毛管壓力曲線圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣離心分析的控制方法，其特征在于，還包括步驟7)計算機控制變頻電機關(guān)閉、頻閃燈關(guān)閉、攝像頭關(guān)閉，待離心杯停止運轉(zhuǎn)后，計算機控制離心艙放氣并開啟離心機艙門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣離心分析的控制方法，其特征在于，所述步驟4)中:在油驅(qū)水實驗中，所述計算機自動控制DSP計算出水的體積；在水驅(qū)油實驗中，所述計算機自動控制DSP計算出油的體積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣離心分析的控制方法，其特征在于，所述攝像頭采用CCD攝像頭。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種石油巖樣離心分析的控制方法，包括將裝好待分析的巖樣的離心杯裝入離心腔內(nèi)，計算機控制離心腔艙門關(guān)閉后，控制真空泵抽真空；通過計算機設(shè)置第N數(shù)據(jù)點的變頻電機速度值，計算機自動獲得頻閃燈的閃光頻率；控制打開變頻電機、頻閃燈和攝像頭，攝像頭獲得離心腔內(nèi)各個離心杯中的油-水界面圖像并保存至計算機，計算機自動計算出水或油的體積，并自動保存；計算機根據(jù)所有數(shù)據(jù)點的速度值以及對應(yīng)計算出的體積值生成巖樣的毛管壓力曲線圖。使用本發(fā)明在離心機做巖石毛管壓力曲線測定時可以直接采集從巖樣排出的流體容量，而無須每隔一段時間停止離心機后再觀察從巖樣排出的流體容量，從而提高了測量效率、降低了測量誤差。
文檔編號G01F22/00GK103196798SQ201310122629
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者宋衛(wèi)國, 蔡建林 申請人:太倉金旋實驗設(shè)備有限公司