專利名稱：一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖樣分析領(lǐng)域，尤其涉及一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
石油資源在國(guó)計(jì)民生中占有極其重要的位置，是社會(huì)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(zhǎng)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(guó)家的重視。目前，在油田勘探和開發(fā)中，必須要對(duì)取樣的巖樣進(jìn)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(xiàng)目之一就是巖石毛管壓力曲線的測(cè)定。當(dāng)互不相溶的兩相流體在巖石空隙內(nèi)互相接觸時(shí)，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(cè)定巖樣毛管壓力曲線的方法主要是離心機(jī)法，但是目前大部分離心機(jī)在做巖石毛管壓力曲線測(cè)定時(shí)必須每隔一段時(shí)間需要停止離心機(jī)后，再觀察從巖樣排出的流體容量，這種做法效率較低，并且誤差較大。而現(xiàn)在有的帶有頻閃裝置的離心機(jī)，通常體積較大，在觀察從巖樣排出的流體容量時(shí)，雖然不需停止離心機(jī)，但是由于其體積較大，使用時(shí)不夠方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶頻閃燈和三棱鏡的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)。使用該光路系統(tǒng)的石油巖樣分析離心機(jī)的高度相對(duì)較小，使操作更加便利，而且可以連續(xù)監(jiān)測(cè)從巖樣排出的流體容量并測(cè)出巖樣的毛管壓力曲線。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:—種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，包括頻閃燈、三棱鏡，透光區(qū)和透光槽，其中，所述三棱鏡放置在三棱鏡固定架上，所述三棱鏡固定架置于離心腔艙門的上部，所述三棱鏡固定架在與所述三棱鏡接觸的部位上設(shè)有透光卡槽；所述頻閃燈設(shè)置在離心腔底面的下方；離心腔艙門和離心腔底面分別設(shè)有所述透光區(qū)；所述透光槽設(shè)置在離心杯上，且與所述透光區(qū)對(duì)應(yīng)；所述頻閃燈、所述三棱鏡、所述透光區(qū)的位置上下對(duì)應(yīng)。進(jìn)一步地,頻閃燈的閃光頻率與離心機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度同步。進(jìn)一步地，所述透光區(qū)的長(zhǎng)度、所述三棱鏡入射面的長(zhǎng)度均與離心杯的長(zhǎng)度一致。進(jìn)一步地，離心腔底面的透光區(qū)和離心腔艙門的透光區(qū)均設(shè)置為階梯形。進(jìn)一步地，所述透光區(qū)與離心腔底面和離心腔艙門的接觸面上放有環(huán)形密封圈。進(jìn)一步地，還包括攝像頭，所述攝像頭與三棱鏡配合設(shè)置。進(jìn)一步地，所述攝像頭與石油巖樣分析離心機(jī)離心機(jī)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。進(jìn)一步地，所述透光區(qū)為石英玻璃。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，不僅能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)集液杯中油-水分界面的變化，有助于離心機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)算得巖樣排出的水量或油量，就此測(cè)出巖樣的毛管壓力曲線，而且三棱鏡可以改變光線方向，從而改變攝像機(jī)的放置位置，減小機(jī)器的高度和體積，使操作更加便利，機(jī)器更加穩(wěn)固。


圖1為石油巖樣分析離心機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為石油巖樣分析離心機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種石油巖樣分析離心機(jī)的光路系統(tǒng)的示意圖；圖4為石油巖樣分析離心機(jī)的油驅(qū)水離心杯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為石油巖樣分析離心機(jī)的水驅(qū)油離心杯的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I三棱鏡，2三棱鏡固定架，3透光區(qū)，4離心腔艙門，5離心杯，6離心機(jī)底面，7頻閃燈，8，離心機(jī)轉(zhuǎn)子，9透光卡槽，50透光槽，11離心腔，12攝像頭，13電氣控制箱，51集液杯，52密封圈,53巖樣套。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本實(shí)施例提供了一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，如圖1和圖3所示，其主要包括頻閃燈7、三棱鏡1、石英玻璃3 (透光區(qū))和透光槽50。其中，三棱鏡I放置在三棱鏡固定架2上，三棱鏡固定架2置于離心腔艙門4的上方，三棱鏡固定架2在與三棱鏡I接觸的部位上設(shè)有透光卡槽9，該透光卡槽9不僅起到透光的作用，還可以起到將三棱鏡I固定于三棱鏡固定架I上的作用。頻閃燈7設(shè)置在尚心腔底面6的下方；尚心腔艙門4和尚心腔底面6分別設(shè)有所述石英玻璃3，其主要用來透光，并且離心腔底面6的石英玻璃和離心腔艙門3的石英玻璃3均階梯形放置，即離心腔底面的石英玻璃放置在離心腔底面上開設(shè)的階梯形透光槽上，離心腔艙門的石英玻璃放置在艙門上開設(shè)的階梯形透光槽上，這樣使石英玻璃更加穩(wěn)定，石英玻璃與離心腔底面和離心腔艙門的接觸面上放有環(huán)形密封圈來防止漏氣。所述頻閃燈7、所述三棱鏡1、所述石英玻璃3的位置上下對(duì)應(yīng)。如圖2所示，為離心機(jī)轉(zhuǎn)子8的結(jié)構(gòu)示意圖，其上設(shè)有離心杯5，透光槽50設(shè)置在離心杯50的前端或者后端。若離心杯5為油驅(qū)水離心杯(如圖4所示)，則離心杯5的后端設(shè)有透光槽50，離心杯50內(nèi)有巖樣套53和集液杯51,集液杯51在離心杯50的后端,與透光槽50相對(duì)應(yīng),巖樣套53在離心杯50的前端，集液杯51和巖樣套53相連處有兩密封圈52，巖樣套53內(nèi)放入尺寸相匹配的已處理過的空隙中浸滿飽和鹽水的巖樣，集液杯51內(nèi)注滿油，在離心力的作用下，由于水的密度比油大，巖樣空隙中的鹽水流入集液杯51，集液杯51中的油進(jìn)入巖樣空隙中，在集液杯51中會(huì)出現(xiàn)油-水分界面。若離心杯5為水驅(qū)油離心杯(如圖5所示)，則透光槽50設(shè)在離心杯5的前端，集液杯51在離心杯50的前端，與透光槽50相對(duì)應(yīng),巖樣套52設(shè)置在離心杯50的后端。巖樣套52內(nèi)放入尺寸相匹配的巖樣，集液杯內(nèi)注滿水，在離心力的作用下，由于水的密度比油大，集液杯51中的水進(jìn)入巖樣的空隙中，巖樣空隙中的油流入集液杯51，在集液杯51中會(huì)出現(xiàn)油-水界面。本實(shí)施例提供的一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)還包括攝像頭12(如圖1所示)攝像頭12放置在離心機(jī)的電氣控制箱13上，并對(duì)準(zhǔn)三棱鏡。并且攝像頭12與石油巖樣分析離心機(jī)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。頻閃燈7通過耦合和整步頻閃燈光與離心機(jī)轉(zhuǎn)子8同步，并分別出巖樣信號(hào)。當(dāng)離心杯5旋轉(zhuǎn)到三棱鏡I的下部，并且所述透光槽50與透光卡槽9平行時(shí)，頻閃燈7閃光，即離心機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，頻閃燈閃光次數(shù)等于安裝在離心機(jī)轉(zhuǎn)子上的離心杯個(gè)數(shù)。頻閃燈7發(fā)出的同步光依次通過離心腔底面6的石英玻璃3、離心杯5的透光槽
50、集液杯51、離心腔艙門4中的石英玻璃3、三棱鏡I全反射后進(jìn)入攝像頭12，這樣就能采集到有油-水界面及其位置。優(yōu)選地，石英玻璃3的長(zhǎng)度、所述三棱鏡I入射面的長(zhǎng)度均與尚心杯5的長(zhǎng)度一致，這樣即使水驅(qū)油和油驅(qū)水的離心杯5中集液杯51的位置不同，也能滿足拍攝油-水界面位置的要求，從而達(dá)到通用的目的。綜上，本發(fā)明提供的一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，不僅能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)集液杯中油-水分界面的變化，有助于離心機(jī)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)算得巖樣排出的水量或油量，就此測(cè)出巖樣的毛管壓力曲線，而且三棱鏡可以改變光線方向，從而改變攝像機(jī)的放置位置，從而減小機(jī)器的高度，使操作更加便利，機(jī)器更加穩(wěn)固。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng),其特征在于,包括頻閃燈(7)、三棱鏡(I),透光區(qū)(3)和透光槽(50)，其中， 所述三棱鏡(I)放置在三棱鏡固定架(2)上，所述三棱鏡固定架(2)置于離心腔艙門(4)的上部，所述三棱鏡固定架(2)在與所述三棱鏡(I)接觸的部位上設(shè)有透光卡槽(9); 所述頻閃燈(7)設(shè)置在離心腔底面(6)的下方； 離心腔艙門(4)和離心腔底面(6)分別設(shè)有所述透光區(qū)(3)； 所述透光槽(50)設(shè)置在離心杯(5)上，且與所述透光區(qū)(3)對(duì)應(yīng)； 所述頻閃燈(7 )、所述三棱鏡(I)、所述透光區(qū)(3 )的位置上下對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，頻閃燈(7)的閃光頻率與離心機(jī)轉(zhuǎn)子(8)的旋轉(zhuǎn)速度同步。
3.很據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，所述透光區(qū)(3)的長(zhǎng)度、所述三棱鏡(I)入射面的長(zhǎng)度均與離心杯(5)的長(zhǎng)度一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，離心腔底面(6)的透光區(qū)(3)和離心腔艙門(4)的透光區(qū)(3)階梯形安置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，所述透光區(qū)(3)與離心腔底面(6)和離心腔艙門(4)的接觸面上放有環(huán)形密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，還包括攝像頭(12 )，所述攝像頭(12 )與三棱鏡(I)配合設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭(12)與石油巖樣分析離心機(jī)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，其特征在于，所述透光區(qū)(3)為石英玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油巖樣分析離心機(jī)用光路系統(tǒng)，包括頻閃燈、三棱鏡，石英玻璃和透光槽，其中，三棱鏡放置在三棱鏡固定架上，三棱鏡固定架置于離心腔艙門的上方，三棱鏡固定架在與所述三棱鏡接觸的部位上設(shè)有透光卡槽；頻閃燈設(shè)置在離心腔底面的下方；離心腔艙門和離心腔底面分別設(shè)有石英玻璃；透光槽設(shè)置在離心杯的前端或者后端上；頻閃燈、三棱鏡、石英玻璃的位置上下對(duì)應(yīng)。本發(fā)明不僅能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)集液杯中油-水分界面的變化，而且通過三棱鏡可以改變光線方向，從而改變攝像機(jī)的放置位置，從而減小離心機(jī)的高度，使操作更加便利，離心機(jī)更加穩(wěn)固。
文檔編號(hào)G01N21/84GK103175836SQ20131012376
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)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(guó), 蔡建林 申請(qǐng)人:太倉(cāng)金旋實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司