现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪及检测方法技术

本发明专利技术属于能源勘探技术领域，尤其涉及一种现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪及检测方法，包括岩心、岩心盒、控制器、手持探测器和光缆，光缆内包括两股光纤，分别为射入光纤和返回光纤，岩心两端的岩心盒上分别设置有激光反射板；所述的控制器包括激光发生器、光谱分析仪和距离分析仪，激光发生器产生的激光通过光缆的射入光纤传至手持探测器，手持探测器包括分光镜A、光谱探测口和距离探测口，激光通过分光镜A分为两束，其中一束从光谱探测口照射至岩心，诱导岩心产生荧光，荧光被光谱探测口捕获；另一束从距离探测口射出至激光反射板，经反射后返回距离探测口；荧光与激光反射板的反射光通过光缆的返回光纤返回至控制器内部。

A portable laser spectrometer for rapid detection of oil content in core and its detection method

【技术实现步骤摘要】
现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪及检测方法
本专利技术属于能源勘探
，尤其涉及一种现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪及检测方法。
技术介绍
在油页岩、页岩油、含油砂岩资源开发过程中，需要实时检测油页岩样品的主要成分参数，如含油率、TOC和油轻重比例等参数，以评价储层的品位、确定有效性开采岩层位置。但目前还是采用实验室样品测量方法，过程繁琐、效率低、无法满足现场快速大量检测的需求。过去的荧光显微照相技术只能对制备成的薄片进行荧光照相，所提供的照片不能反应样品的真实含油性质，而且磨片过程破坏了岩石骨架和油的接触关系。实验分析周期长，因而该项技术不适合现场分析。含油泥岩在汞灯荧光录井仪上的荧光显示极其微弱，因此汞灯荧光录井仪也不能很好地检测含油率的泥岩样品。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中的问题，实现泥岩样品现场准确检测，本专利技术提供现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪及检测方法，本专利技术具备快速、准确的特点。本专利技术提供的技术方案是：一种现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪，包括岩心、岩心盒，所述的岩心放置于岩心盒内，还包括控制器、手持探测器和光缆，所述的光缆内包括两股光纤，分别为射入光纤和返回光纤，所述岩心两端的岩心盒上分别设置有与岩心轴线垂直的激光反射板；所述的控制器包括内部装置和外部装置，所述的内部装置包括激光发生器、光谱分析仪、距离分析仪、分光镜B、分光镜C和棱镜，激光发生器产生的激光通过光缆的射入光纤传至手持探测器，所述的手持探测器包括分光镜A、光谱探测口和距离探测口，激光通过分光镜A分为两束，其中一束从光谱探测口照射至岩心，诱导岩心产生荧光，荧光被光谱探测口捕获；另一束从距离探测口射出至岩心盒两端的激光反射板，经反射后返回距离探测口；荧光与激光反射板的反射光通过光缆的返回光纤返回至控制器内部，其中荧光通过分光镜B的折射、分光镜C透射及棱镜散射最终被光谱分析仪探测到，激光反射板的反射光通过分光镜B的折射、分光镜C的折射最终被距离分析仪探测到；所述的外部装置包括操作按键、存储器和显示器；所述的光谱分析仪和距离分析仪与存储器通讯连接，从而将探测到的光谱信号及距离信号输入到存储器内。进一步的技术方案是，所述的控制器内部装置还包括电源，所述的电源持续稳定的为受电装置供电。进一步的技术方案是，所述的手持探测器上设置有控制激光发射的控制开关。一种使用快速检测手持激光光谱仪检测岩心含油性的方法，包括以下步骤：a.控制器与外界PC通讯连接，外界PC安装有荧光光谱分析软件，荧光光谱分析软件建立了含油性与光谱的关系方程；b.接通控制器电源使其为受电装置供电；c.手持探测器对准岩心某深度点，通过控制器面板的操作按键手动输入参数，所述的参数包括岩心盒底深D和单井基础信息，触发手持探测器的控制开关，发射一束激光，通过距离分析仪分析此时距离探测口与激光反射板的距离S,S与D通过控运算程序进行简单的加减运算，可得到该点准确的岩心深度，同时，光谱分析仪获取光谱信号，光谱信号通过软件进行分析，得到该深度岩心的含油性参数；d.外界PC绘制出单井岩屑光谱含油性录井综合图显示在显示器上。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术使用激光诱导荧光，因为激光的照射强度强，所以被激发到激发态的分子数多，因而产生的荧光强度较强，测量时灵敏度较高，经验证，由激光诱导荧光测量物质的特性比由一般光源诱导荧光所测的灵敏度提高2-10倍。从而本专利技术对岩心的含油性检测准确度提升明显。2.本专利技术由于设置了距离分析仪及激光反射板，单井只需一次手动输入岩心深度，后续发射激光束时，将自动生成岩心深度数据，提升了测试装置的自动化程度，降低手动输入的工作量和出错概率。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中控制器内部装置的结构示意图。图3是本专利技术中手持探测器内部的结构示意图。图中：1—控制器；2—操作按键；3—显示器；4—光纤接口；5—光缆；6—激光反射板；7—岩心；8—岩心盒；9—手持探测器；10—分光镜A；11—距离探测口；12—光谱探测口；13—电源；14—激光发生器；15—分光镜B；16—分光镜C；17—距离分析仪；18—光谱分析仪；19-棱镜。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术包括岩心7、岩心盒8，所述的岩心7放置于岩心盒8内，本专利技术还包括控制器1、手持探测器9和光缆5，所述的光缆5内包括两股光纤，分别为射入光纤和返回光纤，所述岩心7两端的岩心盒8上分别设置有与岩心7轴线垂直的激光反射板6。所述的控制器1包括内部装置和外部装置，所述的内部装置包括激光发生器14、光谱分析仪18、距离分析仪17、分光镜B15、分光镜C16和棱镜19，控制器1外部设置有光纤接口4，光缆5的射入光纤与光纤接口4连接，从而进行传导激光，激光发生器14产生的激光通过光缆5的射入光纤传至手持探测器9，所述的手持探测器9包括分光镜A10、光谱探测口12和距离探测口11，激光通过分光镜A10分为两束，其中一束从光谱探测口12照射至岩心7，诱导岩心7产生荧光，荧光被光谱探测口12捕获；另一束从距离探测口11射出至岩心盒8两端的激光反射板6，经反射后返回距离探测口11；荧光与激光反射板6的反射光通过光缆5的返回光纤返回至控制器1内部，其中荧光通过分光镜B15的折射、分光镜C16透射及棱镜19散射最终被光谱分析仪18探测到，激光反射板6的反射光通过分光镜B15的折射、分光镜C16的折射最终被距离分析仪17探测到。所述的外部装置包括操作按键2、存储器和显示器3；所述的光谱分析仪18和距离分析仪17与存储器通讯连接，从而将探测到的光谱信号及距离信号输入到存储器内。当没有外界的PC参与时，本专利技术能够储存大量的光谱信号、距离信号组。以上电气元件之间的连接和使用都是行业内公知技术，不是本专利技术要求保护的范围，在此不赘述。为了使本专利技术更好的适应井场无电源13情况下使用，所述的控制器1内部装置还包括电源13，所述的电源13用来持续稳定的为受电装置供电。所述的手持探测器9上设置有控制激光发射的控制开关，触动控制开关，发射光束。一种使用快速检测手持激光光谱仪检测岩心7含油性的方法，包括以下步骤：a.控制器1与外界PC通讯连接，外界PC内安装有荧光光谱分析软件，荧光光谱分析软件建立了含油性与光谱的关系方程；软件分析荧光光谱测量物质特性为现有技术，在此不再展开叙述。b.接通控制器1电源13使其为受电装置供电；c.手持探测器9对准岩心7某深度点，通过控制器1面板的操作按键2手动输入参数，所述的参数包括岩心盒8底深D和单井基础信息，触发手持探测器9的控制开关，发射一束激光，通过距离分析仪17分析此时距离探测口11与激光反射板6的距离S,S和D通过运算程序进行简单的加减运算，可得到该点准确的岩心7深本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪，包括岩心(7)、岩心盒(8)，所述的岩心(7)放置于岩心盒(8)内，其特征在于：还包括控制器(1)、手持探测器(9)和光缆(5)，所述的光缆(5)内包括两股光纤，分别为射入光纤和返回光纤，所述岩心(7)两端的岩心盒(8)上分别设置有与岩心(7)轴线垂直的激光反射板(6)；/n所述的控制器(1)包括内部装置和外部装置，所述的内部装置包括激光发生器(14)、光谱分析仪(18)、距离分析仪(17)、分光镜B(15)、分光镜C(16)和棱镜(19)，激光发生器(14)产生的激光通过光缆(5)的射入光纤传至手持探测器(9)，所述的手持探测器(9)包括分光镜A(10)、光谱探测口(12)和距离探测口(11)，激光通过分光镜A(10)分为两束，其中一束从光谱探测口(12)照射至岩心(7)，诱导岩心(7)产生荧光，荧光被光谱探测口(12)捕获；另一束从距离探测口(11)射出至岩心盒(8)两端的激光反射板(6)，经反射后返回距离探测口(11)；荧光与激光反射板(6)的反射光通过光缆(5)的返回光纤返回至控制器(1)内部，其中荧光通过分光镜B(15)的折射、分光镜C(16)透射及棱镜(19)散射最被终光谱分析仪(18)探测到，经激光反射板(6)的反射光通过分光镜B(15)的折射、分光镜C(16)的折射最终被距离分析仪(17)探测到；/n所述的外部装置包括操作按键(2)、存储器和显示器(3)；所述的光谱分析仪(18)和距离分析仪(17)与存储器通讯连接，从而将探测到的光谱信号及距离信号输入到存储器内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种现场岩心含油性快速检测手持激光光谱仪，包括岩心(7)、岩心盒(8)，所述的岩心(7)放置于岩心盒(8)内，其特征在于：还包括控制器(1)、手持探测器(9)和光缆(5)，所述的光缆(5)内包括两股光纤，分别为射入光纤和返回光纤，所述岩心(7)两端的岩心盒(8)上分别设置有与岩心(7)轴线垂直的激光反射板(6)；
所述的控制器(1)包括内部装置和外部装置，所述的内部装置包括激光发生器(14)、光谱分析仪(18)、距离分析仪(17)、分光镜B(15)、分光镜C(16)和棱镜(19)，激光发生器(14)产生的激光通过光缆(5)的射入光纤传至手持探测器(9)，所述的手持探测器(9)包括分光镜A(10)、光谱探测口(12)和距离探测口(11)，激光通过分光镜A(10)分为两束，其中一束从光谱探测口(12)照射至岩心(7)，诱导岩心(7)产生荧光，荧光被光谱探测口(12)捕获；另一束从距离探测口(11)射出至岩心盒(8)两端的激光反射板(6)，经反射后返回距离探测口(11)；荧光与激光反射板(6)的反射光通过光缆(5)的返回光纤返回至控制器(1)内部，其中荧光通过分光镜B(15)的折射、分光镜C(16)透射及棱镜(19)散射最被终光谱分析仪(18)探测到，经激光反射板(6)的反射光通过分光镜B(15)的折射、分光镜C(16)的折射最终被距离分析仪(17)探测到；
所述的外部装置包括操作按键(2)、存储器和显示器(3)；所述的光谱分...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙先达，许承武，耿黛，郑立才，周华健，周子宁，赵梦情，
申请(专利权)人：黑龙江菏沣达能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23