CN104729920A - 一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，该非常规油气储集层岩石力学特征分析仪主要包括：计算机、上压头、下压头、液晶显示器、步进电机、传动轴、基座、三轴压力室、三轴压力室底座、万向轮；所述的计算机设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的左上角，所述的步进电机设置在计算机的下方，所述的三轴压力室设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪中心位置，所述的液晶显示器设置在上压头的正上方，所述的传动轴设置在步进电机和上压头中间，所述的万向轮设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的下方四个角的位置。本发明控制精度高、适应性能强、移动和安装方便、分析效果好。

Description

一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪

技术领域

本发明属于非常规油气勘探开发技术领域，尤其涉及一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪。

背景技术

随着我国对油气资源需求的不断增长，油气需求缺口也越来越大。在常规油气勘探越来越难以取得重大突破的情况下，非常规油气资源将会成为我国重要的接替能源。目前能够进行大规模开发的非常规油气资源主要是页岩油气、煤层气以及致密砂岩气，对应的储集层分别是泥页岩、煤层和致密砂岩。页岩油气是一种存在于暗色泥页岩或炭质泥页岩中以吸附或游离态为主的石油和天然气，煤层气是指赋存在煤层中以吸附态为主的天然气，致密砂岩气通常是指低渗、特低渗砂岩储层中无自然产能的天然气。泥页岩、煤层和致密砂岩通常储层致密，基质孔隙度和渗透率低，在通常情况下难以形成产能，必须通过大规模压裂进行储层改造才能形成工业生产价值。岩石力学特征是进行压裂设计的重要参数，包括弹性模量、泊松比、地应力特征、岩石强度等，其中最重要的两个参数是弹性模量和泊松比。岩石力学特征影响储层改造，例如压裂裂缝的方向、长度、形态等特征，因此岩石力学特征的准确表征是压裂成功的关键。目前，岩石力学特征参数通常采用压力试验机进行测量。目前非常规油气资源储集层主要为泥页岩、煤层和致密砂岩等沉积岩类，其中泥页岩和煤层的抗压强度较低，致密砂岩的抗压强度稍高，但均远远低于岩浆岩、变质岩类岩石如花岗岩、大理岩等。现有的岩石压力试验机针对岩土力学研究领域，应用于所有岩石类型以及混凝土等，如国产TYX—500型岩石三轴压力机，轴压4500KN；美国MTS公司的岩石伺服试验机，轴压5000KN。这些常规压力试验机载荷很大，从而导致在小压力载荷情况下对压力载荷变化的控制精度相对降低。另外，目前由计算机控制的压力试验机通常采用分体式设计，由相互分离的计算机系统、液压控制系统和压力测试平台系统三部分组成，如TAW-2000微机控制电液伺服岩石三轴试验机等。该类仪器体积和重量庞大，实验室及实验条件适应性能差，具有移动和安装不便的缺点。总之，目前传统的油气储集层岩石力学特征分析设备存在控制精度不高、适应性能差、移动和安装不便、分析效果差的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，旨在解决传统的油气储集层岩石力学特征分析设备存在控制精度不高、适应性能差、移动和安装不便、分析效果差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，该非常规油气储集层岩石力学特征分析仪包括：计算机、上压头、下压头、液晶显示器、步进电机、传动轴、基座、三轴压力室、三轴压力室底座、万向轮；

步进电机包括传感器、电源、驱动器、转动轴；三轴压力室包括温控器、制热交换器、围压固定夹；所述的三轴压力室底座包括升降轴、伸缩套；

所述的计算机设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的左上角，所述的上压头设置在计算机的右侧，所述的步进电机设置在计算机的下方，所述的三轴压力室设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪中心位置，所述的下压头设置在三轴压力室里面的下端，所述的液晶显示器设置在上压头的正上方，所述的传动轴设置在步进电机和上压头中间，所述的基座设置在三轴压力室的下方，所述的三轴压力室底座设置在下压头的下端，所述的万向轮设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的下方四个角的位置，所述的传感器设置在步进电机的前端，所述的电源设置在驱动器的下端，所述的驱动器设置在传感器的后端，所述的转动轴设置在驱动器的后端，所述的温控器设置在三轴压力室的左侧，所述的制热交换器设置在温控器的下端，所述的围压固定夹设置在制热交换器的右侧，所述的升降轴设置在三轴压力室底座的下端，所述的伸缩套设置在升降轴的下端外部。

进一步，所述的计算机里面的芯片采用MPS430。

进一步，所述的步进电机采用86HS11460A4J，承受压力极限为2000kN。

进一步，所述的液晶显示器采用LCD1602。

进一步，所述的传感器具体采用压力传感器。

进一步，所述的温控器具体采用数字电子式温度控制器；

数字电子式温度控制器包括控制器本体，控制器本体包括单片机，单片机与三路温度传感器连接，温度传感器与探头连接，单片机还与报警电路连接，报警电路带有两路负载，控制器本体上设置有数字液晶显示屏和发光二极管，控制器本体上设置有通讯接口。

进一步，发光二极管包括：

第一发光二极管晶粒、第二发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒，其分别具有第一半导体层、第二半导体层以及设置于第一半导体层以及第二半导体之间的多重量子井层，第二发光二极管设置在第一发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒之间；以及其中，第一发光二极管晶粒的第一半导体层与第二发光二极管晶粒的第二半导体层相耦接，第二发光二极管晶粒的第一半导体层与第三发光二极管晶粒的第一与第二半导体层相耦接；

第一发光二极管晶粒与第二发光二极管晶粒之间以及第二发光二极管晶粒与第三发光二极管晶粒之间有第一绝缘部，每一第一绝缘部开设有一通孔；

还包括有第一电极结构以及第二电极结构，第一电极结构经由第一发光二极管晶粒与第二发光二极管晶粒间的通孔与第一发光二极管晶粒的第一半导体层以及第二发光二极管晶粒的第二半导体层连接，第二电极结构经由第二发光二极管晶粒与第三发光二极管晶粒间的通孔与第二发光二极管晶粒的第一半导体层以及第三发光二极管晶粒的第二半导体层连接；

第一电极结构还包括有第一电极部以一第二电极部，第一电极部形成于第一发光二极管晶粒的第一半导体层上，第二电极部连接第二发光二极管晶粒的第二半导体层且经由通孔与第一电极部连接，第二电极结构具有第三电极部以及第四电极部，第三电极部形成于第二发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒的第一半导体层上，第四电极部连接第三发光二极管晶粒的第二半导体层且经由对应的通孔与第三电极部连接；

第一发光二极管晶粒的第二半导体层还连接有第五电极部，凭借第二绝缘部与第二电极部相绝缘；

第五电极部，还连接有第一金属合金部，第四电极部还连接有第二金属合金部，第一金属合金部与第二金属合金部凭借第一凹槽相互绝缘；

第一金属合金部与第二金属合金部之间具有第三绝缘部；

第三绝缘部对应第二金属合金部上具有第二凹槽，其与第一凹槽相错位；第一金属合金部与第二金属合金部的表面还具有保护层；通孔的宽度小于1000μm。

进一步，单片机的在线升级方法包括如下步骤：

步骤一，用烧录器将引导下载程序的执行二进制文件烧录到单片机的内部存储器中，然后用烧录器将所需应用程序的二进制文件烧录到单片机的内部存储器中，其中，引导下载程序的可执行二进制文件和所需应用程序的二进制文件存储在单片机内部存储器的不同区域；

所述引导下载程序的可执行二进制文件必须以单片机内部存储器的0地址开始存储，所需应用程序的二进制文件存放位置为单片机内部存储器中引导下载程序后面的存储空间；

步骤二，所述单片机升级数据提供设备为ARM处理器，单片机升级数据提供设备向单片机发送升级通知命令，单片机接收到升级通知命令后，在引导下载程序中的升级标志位进行标记为升级状态，单片机进行复位操作，然后单片机运行引导下载程序并读取引导下载程序中的升级标志位，此时的升级标志位为需升级标志，此时单片机进入升级模式；

步骤三，单片机向单片机升级数据提供设备发送进入升级模式的通知命令，并把单片机已做好升级准备告知单片机升级数据提供设备，单片机升级数据提供设备按照升级数据包传输协议向单片机发送所需的升级数据包，单片机将接收到的升级数据包存储到单片机的内部存储器中，单片机每接收到一个升级数据包，都需要向单片机升级数据提供设备回复处理成功信息，所述每个升级数据包为对应应用程序的二进制升级文件数据；

升级数据包传输协议由依次排列的升级命令包、升级命令回复包、升级数据包和升级数据回复包组成，其中，升级命令包用于告知单片机升级数据提供设备哪个单片机需要升级，以及告知单片机进入升级流程；所述升级命令回复包用于告知单片机升级数据提供设备，已接收升级命令，并执行指令已跳入引导下载程序，已做好接收升级数据的准备；升级数据回复包用于告知单片机升级数据提供设备，单片机接收到升级数据处理完成，并等待接收下一个数据包；升级数据包包括升级数据当前包的长度、已接收升级数据的长度、升级数据的总长度和升级数据内容；

每个升级数据包包括当前升级数据包长度、已接收升级文件长度和升级文件总长度以及升级数据内容，单片机每接收到一个升级数据包时均计算这个升级数据包的已接收文件长度减去当前升级数据包长度是否等于上一个升级数据包的已接收升级文件长度，如果不等于则说明单片机接收升级数据包时存在丢包，单片机向单片机升级数据提供设备回复升级失败通知，重新开始升级，如果等于则说明单片机接收升级数据包不存在丢包；

单片机在接收升级数据包时，实时判断当前升级数据包长度加上当前已接收升级文件长度是否等于升级文件总长度，如果等于则说明单片机成功接收到了所有的升级数据包，此时进入步骤四；

步骤四，单片机接收完所有的升级数据包后，擦除引导下载程序中的升级标志位并复位应用程序的操作程序，使升级标志位变为不升级直接跳转状态，然后单片机再重新运行引导下载程序，并开始读取为不升级直接跳转状态的升级标志位，单片机中的运行指令跳转到应用程序的入口地址，开始运行应用程序，此时即完成了单片机内应用程序的在线升级；所述引导下载程序存储在单片机的内部存储器中的0～48KB的地址空间，所述应用程序的二进制文件存储在单片机的内部存储器中的48K以后的地址空间。

效果汇总

本发明提供的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，设置计算机里面的芯片MPS430，提高了计算机的控制精度；设置步进电机，提高了非常规油气储集层岩石力学特征分析仪精确度。非常规油气储集层岩石力学特征分析仪控制精度高、适应性能强、移动和安装方便、分析效果好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的步进电机结构示意图；

图3是本发明实施例提供的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的三轴压力室结构示意图；

图4是本发明实施例提供的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的三轴压力室底座结构示意图；

图中：1、计算机；2、上压头；3、下压头；4、液晶显示器；5、步进电机；5-1、传感器；5-2、电源；5-3、驱动器；5-4、转动轴；6、传动轴；7、基座；8、三轴压力室；8-1、温控器；8-2、制热交换器；8-3、围压固定夹；9、三轴压力室底座；9-1、升降轴；9-2、伸缩套；10、万向轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1-图4所示，本发明实施例是这样实现的，一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，该非常规油气储集层岩石力学特征分析仪主要包括：计算机1、上压头2、下压头3、液晶显示器4、步进电机5、传动轴6、基座7、三轴压力室8、三轴压力室底座9、万向轮10，所述的步进电机5包括传感器5-1、电源5-2、驱动器5-3、转动轴5-4；所述的三轴压力室8包括温控器8-1、制热交换器8-2、围压固定夹8-3；所述的三轴压力室底座9包括升降轴9-1、伸缩套9-2；

所述的计算机1设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的左上角，所述的上压头2设置在计算机1的右侧，所述的步进电机5设置在计算机1的下方，所述的三轴压力室8设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪中心位置，所述的下压头3设置在三轴压力室8里面的下端，所述的液晶显示器4设置在上压头2的正上方，所述的传动轴6设置在步进电机5和上压头2中间，所述的基座7设置在三轴压力室8的下方，所述的三轴压力室底座9设置在下压头3的下端，所述的万向轮10设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的下方四个角的位置，所述的传感器5-1设置在步进电机5的前端，所述的电源5-2设置在驱动器5-3的下端，所述的驱动器5-3设置在传感器5-1的后端，所述的转动轴5-4设置在驱动器5-3的后端，所述的温控器8-1设置在三轴压力室8的左侧，所述的制热交换器8-2设置在温控器8-1的下端，所述的围压固定夹8-3设置在制热交换器8-2的右侧，所述的升降轴9-1设置在三轴压力室底座9的下端，所述的伸缩套9-2设置在升降轴9-1的下端外部。

进一步，所述的计算机1里面的芯片采用MPS430，提高了计算机控制精度和适应性，分析精确，反应速度及时。

进一步，所述的步进电机5采用86HS11460A4J，步进距离精确，耐压能力强，承受压力极限为2000kN。

进一步，所述的液晶显示器4采用LCD1602，节省能源，能实现功能要求。

进一步，所述的传感器5-1具体采用压力传感器，提高步进精度。

进一步，所述的温控器8-1具体采用数字电子式温度控制器；包括控制器本体，控制器本体包括单片机，单片机与三路温度传感器连接，温度传感器与探头连接，单片机还与报警电路连接，控制器本体上设置有数字液晶显示屏和发光二极管，控制器本体上设置有通讯接口。本发明可同时对单路或多路温度和湿度信号进行测量、控制，将数据以数字形式显示出来。同时可以与上位机进行通信，将所监控的各个状态实时的传递到上位机，并可通过上位机修改所有定值，达到远程监控的目的。该产品适用于各种高低压开关柜、箱式变电站的防凝露保护和环境保护。本发明采用面板式安装。显示采用四位LED数字显示，5个发光二极管指示灯。温度测量范围：0℃～+100℃，控制精度：温度±1℃。面板上报警指示灯指示负载故障状态，同时带有两路负载，进行断线报警和超温报警。

发光二极管包括：

第一发光二极管晶粒、第二发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒，其分别具有第一半导体层、第二半导体层以及设置于第一半导体层以及第二半导体之间的多重量子井层，第二发光二极管设置在第一发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒之间；以及其中，第一发光二极管晶粒的第一半导体层与第二发光二极管晶粒的第二半导体层相耦接，第二发光二极管晶粒的第一半导体层与第三发光二极管晶粒的第一与第二半导体层相耦接；

第一发光二极管晶粒与第二发光二极管晶粒之间以及第二发光二极管晶粒与第三发光二极管晶粒之间有第一绝缘部，每一第一绝缘部开设有一通孔；

还包括有第一电极结构以及第二电极结构，第一电极结构经由第一发光二极管晶粒与第二发光二极管晶粒间的通孔与第一发光二极管晶粒的第一半导体层以及第二发光二极管晶粒的第二半导体层连接，第二电极结构经由第二发光二极管晶粒与第三发光二极管晶粒间的通孔与第二发光二极管晶粒的第一半导体层以及第三发光二极管晶粒的第二半导体层连接；

第一电极结构还包括有第一电极部以一第二电极部，第一电极部形成于第一发光二极管晶粒的第一半导体层上，第二电极部连接第二发光二极管晶粒的第二半导体层且经由通孔与第一电极部连接，第二电极结构具有第三电极部以及第四电极部，第三电极部形成于第二发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒的第一半导体层上，第四电极部连接第三发光二极管晶粒的第二半导体层且经由对应的通孔与第三电极部连接；

第一发光二极管晶粒的第二半导体层还连接有第五电极部，凭借第二绝缘部与第二电极部相绝缘；

第五电极部，还连接有第一金属合金部，第四电极部还连接有第二金属合金部，第一金属合金部与第二金属合金部凭借第一凹槽相互绝缘；

第一金属合金部与第二金属合金部之间具有第三绝缘部；

第三绝缘部对应第二金属合金部上具有第二凹槽，其与第一凹槽相错位；第一金属合金部与第二金属合金部的表面还具有保护层；通孔的宽度小于1000μm。

进一步，单片机的在线升级方法包括如下步骤：

步骤一，用烧录器将引导下载程序的执行二进制文件烧录到单片机的内部存储器中，然后用烧录器将所需应用程序的二进制文件烧录到单片机的内部存储器中，其中，引导下载程序的可执行二进制文件和所需应用程序的二进制文件存储在单片机内部存储器的不同区域；

所述引导下载程序的可执行二进制文件必须以单片机内部存储器的0地址开始存储，所需应用程序的二进制文件存放位置为单片机内部存储器中引导下载程序后面的存储空间；

步骤二，所述单片机升级数据提供设备为ARM处理器，单片机升级数据提供设备向单片机发送升级通知命令，单片机接收到升级通知命令后，在引导下载程序中的升级标志位进行标记为升级状态，单片机进行复位操作，然后单片机运行引导下载程序并读取引导下载程序中的升级标志位，此时的升级标志位为需升级标志，此时单片机进入升级模式；

步骤三，单片机向单片机升级数据提供设备发送进入升级模式的通知命令，并把单片机已做好升级准备告知单片机升级数据提供设备，单片机升级数据提供设备按照升级数据包传输协议向单片机发送所需的升级数据包，单片机将接收到的升级数据包存储到单片机的内部存储器中，单片机每接收到一个升级数据包，都需要向单片机升级数据提供设备回复处理成功信息，所述每个升级数据包为对应应用程序的二进制升级文件数据；

升级数据包传输协议由依次排列的升级命令包、升级命令回复包、升级数据包和升级数据回复包组成，其中，升级命令包用于告知单片机升级数据提供设备哪个单片机需要升级，以及告知单片机进入升级流程；所述升级命令回复包用于告知单片机升级数据提供设备，已接收升级命令，并执行指令已跳入引导下载程序，已做好接收升级数据的准备；升级数据回复包用于告知单片机升级数据提供设备，单片机接收到升级数据处理完成，并等待接收下一个数据包；升级数据包包括升级数据当前包的长度、已接收升级数据的长度、升级数据的总长度和升级数据内容；

每个升级数据包包括当前升级数据包长度、已接收升级文件长度和升级文件总长度以及升级数据内容，单片机每接收到一个升级数据包时均计算这个升级数据包的已接收文件长度减去当前升级数据包长度是否等于上一个升级数据包的已接收升级文件长度，如果不等于则说明单片机接收升级数据包时存在丢包，单片机向单片机升级数据提供设备回复升级失败通知，重新开始升级，如果等于则说明单片机接收升级数据包不存在丢包；

单片机在接收升级数据包时，实时判断当前升级数据包长度加上当前已接收升级文件长度是否等于升级文件总长度，如果等于则说明单片机成功接收到了所有的升级数据包，此时进入步骤四；

步骤四，单片机接收完所有的升级数据包后，擦除引导下载程序中的升级标志位并复位应用程序的操作程序，使升级标志位变为不升级直接跳转状态，然后单片机再重新运行引导下载程序，并开始读取为不升级直接跳转状态的升级标志位，单片机中的运行指令跳转到应用程序的入口地址，开始运行应用程序，此时即完成了单片机内应用程序的在线升级；所述引导下载程序存储在单片机的内部存储器中的0～48KB的地址空间，所述应用程序的二进制文件存储在单片机的内部存储器中的48K以后的地址空间。

工作原理

如图1-图4所示，非常规油气储集层岩石力学特征分析仪主要包括：计算机1、上压头2、下压头3、液晶显示器4、步进电机5、传动轴6、基座7、三轴压力室8、三轴压力室底座9、万向轮10，所述的步进电机5包括传感器5-1、电源5-2、驱动器5-3、转动轴5-4；所述的三轴压力室8包括温控器8-1、制热交换器8-2、围压固定夹8-3；所述的三轴压力室底座9包括升降轴9-1、伸缩套9-2；计算机1里面的芯片采用MPS430，提高了计算机控制精度和适应性，分析精确，反应速度及时，步进电机5采用86HS11460A4J，耐压能力强，步进距离精确，液晶显示器4采用LCD1602，节省能源，能实现功能要求，工作时，在计算机1的控制下，利用步进电机5中的传感器5-1对压力进行检测，调整转动轴5-4达到要求的转动速度，利用传动轴6带动三轴压力室8进行围压实验，在温控器8-1的控制下，利用升降轴9-1和伸缩套9-2对三轴压力室底座9的高度进行调整，通过围压固定夹8-3对岩石的位置进行固定，利用上压头2和下压头3对岩石进行施压分析，并将分析结果通过液晶显示器4显示出来，推动万向轮10可对非常规油气储集层岩石力学特征分析仪进行移动，计算机1、液晶显示器4、步进电机5、三轴压力室8、万向轮10可单独拆卸，安装方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，该非常规油气储集层岩石力学特征分析仪包括：计算机、上压头、下压头、液晶显示器、步进电机、传动轴、基座、三轴压力室、三轴压力室底座、万向轮；

步进电机包括传感器、电源、驱动器、转动轴；三轴压力室包括温控器、制热交换器、围压固定夹；所述的三轴压力室底座包括升降轴、伸缩套；

所述的计算机设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的左上角，所述的上压头设置在计算机的右侧，所述的步进电机设置在计算机的下方，所述的三轴压力室设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪中心位置，所述的下压头设置在三轴压力室里面的下端，所述的液晶显示器设置在上压头的正上方，所述的传动轴设置在步进电机和上压头中间，所述的基座设置在三轴压力室的下方，所述的三轴压力室底座设置在下压头的下端，所述的万向轮设置在非常规油气储集层岩石力学特征分析仪的下方四个角的位置，所述的传感器设置在步进电机的前端，所述的电源设置在驱动器的下端，所述的驱动器设置在传感器的后端，所述的转动轴设置在驱动器的后端，所述的温控器设置在三轴压力室的左侧，所述的制热交换器设置在温控器的下端，所述的围压固定夹设置在制热交换器的右侧，所述的升降轴设置在三轴压力室底座的下端，所述的伸缩套设置在升降轴的下端外部。

2.如权利要求1所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，所述的计算机里面的芯片采用MPS430。

3.如权利要求1所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，所述的步进电机采用86HS11460A4J，承受压力极限为2000kN。

4.如权利要求1所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，所述的液晶显示器采用LCD1602。

5.如权利要求1所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，所述的传感器具体采用压力传感器。

6.如权利要求1所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，所述的温控器具体采用数字电子式温度控制器；

数字电子式温度控制器包括控制器本体，控制器本体包括单片机，单片机与三路温度传感器连接，温度传感器与探头连接，单片机还与报警电路连接，报警电路带有两路负载，控制器本体上设置有数字液晶显示屏和发光二极管，控制器本体上设置有通讯接口。

7.如权利要求6所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，发光二极管包括：

第一发光二极管晶粒、第二发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒，其分别具有第一半导体层、第二半导体层以及设置于第一半导体层以及第二半导体之间的多重量子井层，第二发光二极管设置在第一发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒之间；以及其中，第一发光二极管晶粒的第一半导体层与第二发光二极管晶粒的第二半导体层相耦接，第二发光二极管晶粒的第一半导体层与第三发光二极管晶粒的第一与第二半导体层相耦接；

第一发光二极管晶粒与第二发光二极管晶粒之间以及第二发光二极管晶粒与第三发光二极管晶粒之间有第一绝缘部，每一第一绝缘部开设有一通孔；

还包括有第一电极结构以及第二电极结构，第一电极结构经由第一发光二极管晶粒与第二发光二极管晶粒间的通孔与第一发光二极管晶粒的第一半导体层以及第二发光二极管晶粒的第二半导体层连接，第二电极结构经由第二发光二极管晶粒与第三发光二极管晶粒间的通孔与第二发光二极管晶粒的第一半导体层以及第三发光二极管晶粒的第二半导体层连接；

第一电极结构还包括有第一电极部以一第二电极部，第一电极部形成于第一发光二极管晶粒的第一半导体层上，第二电极部连接第二发光二极管晶粒的第二半导体层且经由通孔与第一电极部连接，第二电极结构具有第三电极部以及第四电极部，第三电极部形成于第二发光二极管晶粒以及第三发光二极管晶粒的第一半导体层上，第四电极部连接第三发光二极管晶粒的第二半导体层且经由对应的通孔与第三电极部连接；

第一发光二极管晶粒的第二半导体层还连接有第五电极部，凭借第二绝缘部与第二电极部相绝缘；

第五电极部，还连接有第一金属合金部，第四电极部还连接有第二金属合金部，第一金属合金部与第二金属合金部凭借第一凹槽相互绝缘；

第一金属合金部与第二金属合金部之间具有第三绝缘部；

第三绝缘部对应第二金属合金部上具有第二凹槽，其与第一凹槽相错位；第一金属合金部与第二金属合金部的表面还具有保护层；通孔的宽度小于1000μm。

8.如权利要求6所述的非常规油气储集层岩石力学特征分析仪，其特征在于，单片机的在线升级方法包括如下步骤：

步骤一，用烧录器将引导下载程序的执行二进制文件烧录到单片机的内部存储器中，然后用烧录器将所需应用程序的二进制文件烧录到单片机的内部存储器中，其中，引导下载程序的可执行二进制文件和所需应用程序的二进制文件存储在单片机内部存储器的不同区域；

所述引导下载程序的可执行二进制文件必须以单片机内部存储器的0地址开始存储，所需应用程序的二进制文件存放位置为单片机内部存储器中引导下载程序后面的存储空间；

步骤二，所述单片机升级数据提供设备为ARM处理器，单片机升级数据提供设备向单片机发送升级通知命令，单片机接收到升级通知命令后，在引导下载程序中的升级标志位进行标记为升级状态，单片机进行复位操作，然后单片机运行引导下载程序并读取引导下载程序中的升级标志位，此时的升级标志位为需升级标志，此时单片机进入升级模式；

步骤三，单片机向单片机升级数据提供设备发送进入升级模式的通知命令，并把单片机已做好升级准备告知单片机升级数据提供设备，单片机升级数据提供设备按照升级数据包传输协议向单片机发送所需的升级数据包，单片机将接收到的升级数据包存储到单片机的内部存储器中，单片机每接收到一个升级数据包，都需要向单片机升级数据提供设备回复处理成功信息，所述每个升级数据包为对应应用程序的二进制升级文件数据；

升级数据包传输协议由依次排列的升级命令包、升级命令回复包、升级数据包和升级数据回复包组成，其中，升级命令包用于告知单片机升级数据提供设备哪个单片机需要升级，以及告知单片机进入升级流程；所述升级命令回复包用于告知单片机升级数据提供设备，已接收升级命令，并执行指令已跳入引导下载程序，已做好接收升级数据的准备；升级数据回复包用于告知单片机升级数据提供设备，单片机接收到升级数据处理完成，并等待接收下一个数据包；升级数据包包括升级数据当前包的长度、已接收升级数据的长度、升级数据的总长度和升级数据内容；

每个升级数据包包括当前升级数据包长度、已接收升级文件长度和升级文件总长度以及升级数据内容，单片机每接收到一个升级数据包时均计算这个升级数据包的已接收文件长度减去当前升级数据包长度是否等于上一个升级数据包的已接收升级文件长度，如果不等于则说明单片机接收升级数据包时存在丢包，单片机向单片机升级数据提供设备回复升级失败通知，重新开始升级，如果等于则说明单片机接收升级数据包不存在丢包；

单片机在接收升级数据包时，实时判断当前升级数据包长度加上当前已接收升级文件长度是否等于升级文件总长度，如果等于则说明单片机成功接收到了所有的升级数据包，此时进入步骤四；

步骤四，单片机接收完所有的升级数据包后，擦除引导下载程序中的升级标志位并复位应用程序的操作程序，使升级标志位变为不升级直接跳转状态，然后单片机再重新运行引导下载程序，并开始读取为不升级直接跳转状态的升级标志位，单片机中的运行指令跳转到应用程序的入口地址，开始运行应用程序，此时即完成了单片机内应用程序的在线升级；所述引导下载程序存储在单片机的内部存储器中的0～48KB的地址空间，所述应用程序的二进制文件存储在单片机的内部存储器中的48K以后的地址空间。