[发明专利]岩石裂缝观测装置及方法

说明书

本发明公开一种岩石裂缝观测装置及方法，该装置包括：载物台，载物台用于固定岩样；磁场发生装置，磁场发生装置用于对岩样施加磁力；光源，光源用于照射岩样以在岩样的表面形成荧光图像；成像装置，成像装置用于采集荧光图像。在岩样的一侧表面涂抹辅助观察材料，通过磁场发生装置对岩样施加磁力，利用涂抹辅助观察材料的荧光特性、磁性和流动性的特点，在磁场的作用下，辅助观察材料渗透到岩样的另一侧，通过光源的照射下使岩样表面的辅助观察材料发出荧光，利用成像装置采集岩样表面具有裂缝展布特征的荧光图像，实现对岩石裂缝大小和形态直接的观测，为油气地质研究工作提供参考依据。

技术领域

本发明属于油气地质勘探开发领域，更具体地，涉及一种岩石裂缝观测装置及方法。

背景技术

岩石裂缝是岩石孔隙系统的重要组成部分，是地层评价不可或缺的要素之一。岩石样品裂缝的观察和研究拥有众多手段和方法，杨明杰(大庆石油地质与开发，1995年6月，泥岩铸体制片技术)介绍了泥岩铸体制片的原理、方法。王玉满(天然气工业，2015年9月，四川盆地下志留统龙马溪组页岩裂缝孔隙定量表征)介绍了高精度电子显微镜、恒速压汞、核磁共振技术在岩石裂缝观察和识别中的应用情况。此外，还有学者研究了借助图像处理等技术观察裂缝扩展等方面的方法。

专利CN201710448591.2“一种岩石亚临界裂缝扩展可视化实验装置”公开了一种实验装置，该装置包括溶液槽、压头、CCD高速摄像机、强光源和防水漫射屏，溶液槽的内侧底端面装设有承载板，承载板上设有至少四个盲孔，盲孔内装设有支撑体，CCD高速摄像机装设在溶液槽内，与强光源和防水漫射屏配合，用于采集岩石裂缝动态扩展图像信息；岩石亚临界裂缝扩展可视化实验装置还包括压力机，压力机包括冲头和工作台，冲头与工作台相对设置，压头装设有在冲头上，溶液槽装设在工作台上，可通过控制压力机以改变压头的位移或施加载荷，以完成不同载荷条件下的饱水岩石裂纹扩展实验，且本发明采用防水CCD高速摄像机，可实现全程记录岩石裂缝扩展状态，实现图像数据的采集，便于后续测量和分析。

专利CN201510321323.5“一种可用于获取岩石裂缝信息的方法和装置”，该方法可包括：可获取岩石内部的三维图像；可将所述三维图像划分为多个图像子体；可识别所述多个图像子体中每个图像子体中的裂缝；以及可按原次序组合所述多个图像子体，能够基于已识别的裂缝进行裂缝信息分析，并可获取准确地岩石内裂缝信息。

这些技术对于岩石裂缝的观测具有实践意义，特别是铸体薄片技术因具有直观的特点而得到了广泛的应用。但随着页岩油气勘探工作的推进，泥页岩已经成为研究的热点之一，以往借助铸体技术采用环氧树脂、固化剂、染色剂注入到岩样中观察孔隙和裂缝的方法，由于泥岩孔、缝小而在应用上受到一定的限制，因此迫切需要开发一种新的岩石裂缝观测方法。

发明内容

为了更好地满足油气地质研究工作的需要，提供一种可以对岩石裂缝大小和形态进行直接观测的装置及方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提出一种岩石裂缝观测装置，包括：

载物台，所述载物台用于固定岩样；

磁场发生装置，所述磁场发生装置用于对岩样施加磁力；

光源，所述光源用于照射所述岩样以在所述岩样的表面形成荧光图像；

成像装置，所述成像装置用于采集所述荧光图像。

优选地，所述载物台沿水平方向固定所述岩样；

所述磁场发生装置设于所述载物台下方，用于产生竖直方向的磁力；

所述光源设于所述载物台上方，用于照射所述岩样的上表面；

所述成像装置设于所述载物台上方，用于采集所述岩样的上表面形成的荧光图像。

优选地，还包括计算机，所述计算机与所述成像装置连接，用于显示和存储所述荧光图像。