岩石应力敏感性检测的光反射差装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学仪器，尤其涉及一种光反射差检测岩石应力敏感性的装置及方法。
【背景技术】
[0002]应力敏感性是考察在施加一定的有效应力时，岩样的物性参数随应力变化而改变的性质。它反映了岩石孔隙几何学及裂缝壁面形态对应力变化的响应。低渗储层一般具有较强的应力敏感性，储层岩石渗透率越低，储层应力敏感性越强，但由于岩性、矿物组成和孔隙结构的差异，即使物性相同的储层，岩石的应力敏感性也很不相同；低渗储层的应力敏感性对储层流体的流动能力具有一定的影响，应力敏感性越强，影响越大。目前应用比较广泛的测量方法是电感法，但是受传感器的结构、材料、加工工艺等多方面限制，而且属于接触测量，因而稳定性差，并难以避免电磁干扰。为此，本发明提出一种岩石应力敏感性检测的光反射差装置，能快速、准确、非接触地测量岩石应力敏感性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有岩石应力敏感性测量技术的缺陷，从而提供一种光反射差检测岩石应力敏感性的装置及方法，该方法具有操作简单、监测时间短、系统噪声低、能定性、定量分析岩石应力敏感性的特点。
[0004]本发明提供的光反射差法检测岩石应力敏感性的装置，包括壳体、材料负载设备、入射光路、光纤传输系统、出射光路、锁相放大器、数据采集和处理系统、基座、探头固定架和显示系统，所述材料负载设备，包括支撑架、夹具、液压装置;所述入射光路，包括激光器、起偏器、光弹调制器和移相器，其中在激光器输出光前方光路上顺序设置所述起偏器、光弹调制器、移相器;所述光纤传输系统，包括入射传输光纤和出射传输光纤;所述出射光路，包括检偏器和光电信号转换器，经出射传输光纤的出射光束前方顺序设置所述检偏器、光电信号转换器，所述光电信号转换器通过锁相放大器连接到所述数据采集和处理系统;所述基座固定在壳体上;所述入射光路、出射光路、锁相放大器、数据采集和处理系统固定在基座上。
[0005]在上述的技术方案中，所述的材料负载设备固定在壳体上，为岩石样品提供拉力或压力，所述夹具固定住样品，所述液压装置为样品施加压力，所述夹具、液压装置固定在支撑架上。
[0006]在上述的技术方案中，所述的入射传输光纤包括，光耦合器、光纤;所述入射传输光纤将移相器的输出光入射到材料负载设备中。
[0007]在上述的技术方案中，所述的出射传输光纤包括，光耦合器、光纤;所述出射传输光纤将经样品反射的出射光入射到检偏器中。
[0008]在上述的技术方案中，所述探头固定架中有可移动探头，连接入射传输光纤和出射传输光纤。
[0009]在上述的技术方案中，所述数据采集和处理系统包括，BNC适配器、数据采集卡和数据处理装置;其中所述数据采集卡采集BNC适配器输出的数据，并传送给数据处理装置；其中所述数据处理装置为电子计算机或微处理器，对数据采集卡发送来的数据进行存储、分析和处理。
[0010]本发明利用上述光反射差法检测岩石应力敏感性的装置进行岩石应力敏感性的检测方法，包括如下步骤:
[0011]1.将岩石样品放入材料负载设备中，并设置作用力的值；
[0012]2.打开激光器，输出的激光入射到起偏器，调节起偏器的透光轴方向，使其平行于基片入射平面的P偏振方向，从起偏器出射的偏振光通过前方的光弹调制器，光弹调制器的频率设为50kHz ；
[0013]3.调节相移器，将基频信号调零，设置调整光路，使光线在样品处反射回检偏器；
[0014]4.用光电二极管做探测器，用电子计算机或微处理器对检测结果进行数据采集和处理。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0016]图1是本发明实施例中岩石应力敏感性检测的光反射差装置结构俯视图；
[0017]图2是本发明实施例中岩石应力敏感性检测的光反射差装置结构正视图；
[0018]图3是本发明实施例中岩石应力敏感性检测的光反射差装置使用流程图；
[0019]图中:
[0020]101——壳体102——基座103——激光器104——起偏器
[0021]105 光弹调制器106 移相器107 光親合器108 检偏器
[0022]109——光电信号转换器110信号放大装置111——数据采集和处理系统
[0023]112传输光纤113探头固定架114——支撑架115夹具
[0024]116岩心样品116显示系统118可移动探头119液压装置
【具体实施方式】
[0025]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026]为了有效实现对岩石应力敏感性的测量，本发明实施例提供一种岩石应力敏感性检测的光反射差装置及方法。图1为本发明实施例中岩石应力敏感性检测的光反射差装置组成示意图。如图1所示，本实施例的装置，包括壳体101、材料负载设备、入射光路、光纤传输系统、出射光路、锁相放大器、数据采集和处理系统111、基座102、探头固定架113和显示系统116，所述材料负载设备，包括支撑架114、夹具115、液压装置119;所述入射光路，包括激光器103、起偏器104、光弹调制器105和移相器106，其中在激光器103输出光前方光路上顺序设置所述起偏器104、光弹调制器105、移相器106;所述光纤传输系统，包括入射传输光纤和出射传输光纤;所述出射光路，包括检偏器108和光电信号转换器109，经出射传输光纤112的出射光束前方顺序设置所述检偏器108、光电信号转换器109，所述光电信号转换器109通过锁相放大器连接到所述数据采集和处理系统111;所述基座102固定在壳体101上；所述入射光路、出射光路、锁相放大器、数据采集和处理系统111固定在基座上。
[0027]本实施例的装置中，所述的材料负载设备固定在壳体101上，为岩石样品提供拉力或压力，所述夹具115固定住样品，所述液压装置119为样品施加压力，所述夹具115