CN109342425A - 微观驱替动态图像采集分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微观驱替动态图像采集分析装置，用于微观驱替实验，作为石油地质实验中研究驱替机理、驱替剂效率、剩余油形态的重要模拟工具。所述微观驱替图像采集装置,主要包括主支架、高清动态图像采集器装配体、载物平台、控制板装配体、移动滑台组件、光源装配体、支撑底座。本发明微观驱替图像采集装置，通过高清图像采集器和集成冷阴极灯板设计，实现了大尺寸微观驱替刻蚀模型全局采集，同时也能够对更大尺寸的玻璃填砂模型进行全局采集，驱替实验结果更有代表性。采集得到高清动态连续图像，便于对驱替实验进行准确的定量分析处理，利用图像识别技术进行自动识别，便于微观驱替实验的进行，为提高油田多次开采的采收率提供理论支撑。

Description

微观驱替动态图像采集分析装置

技术领域

本发明涉及高清图像采集及动态图像连续采集装置，尤其涉及一种微观驱替动态图像采集分析装置。

背景技术

在石油开采阶段，一般不能把地层中的石油一次性开采完成，而需要分多次进行。在油气田开发特别是二次采油、三次采油的研究中，微观驱替实验是一种有效的、可视化的研究手段，将图像处理算法应用与驱替实验相结合，能实现驱替过程的动态图像定量分析。微观驱替实验是石油地质研究人员在实验室进行的一项重要的模拟实验。实验的目的在于通过研究驱替机理、驱替剂效率、油层结构和剩余油，为提高油田二次、三次以及四次开发的采收率提供理论支撑。

为了实现微观驱替实验的可视化，实验人员常使用微观模型进行实验。利用显微镜获取岩心铸体薄片图像，然后对其进行图像处理获得孔隙和岩石骨架二值化图，再将二值化图处理成矢量模型图，最后制作成玻璃刻蚀仿真模型(以下简称“仿真模型”)。

为了进一步研究驱油过程中油水运移规律及驱替剂对驱油所产生的影响，研究人员也常希望采用大玻璃刻蚀模型，开展平面驱替模拟实验。大刻蚀模型尺寸较大，长宽范围一般在20cm-20cm，需要利用透射光源获取驱替过程的图像，这就对光源的亮度、面积提出了更高的要求。光源的性能决定了所获取图像的质量。完成一次驱替实验所花的时间较长，通常为4—8小时，这就对光源的稳定性、使用寿命等提出了较高的要求。为此设计具有良好的稳定性、可靠性以及兼容性的实验平台显得尤为重要。

实验过程中需要拍摄大量的数字图像，对采集的图像中的油、水、化学驱油体系的分布形态、存在状态、运动轨迹进行精确表征，实现驱油效率、波及系数、采收率的定量描述以及不同驱油体系的运动方式和界面形态的定量可视化，是开展不同化学驱油体系微观驱油机理研究的技术关键。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种微观动态图像采集分析装置。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种微观动态图像采集分析装置,包括Z轴装配体、高清动态图像采集器装配体、载物平台、同步电机、光源升降组件、光源装配体和底座装配体，所述Z轴装配体包括Z轴滑台、Z轴减速电机、Z轴升降螺杆、采集器悬臂、防尘带，所述底部装配体设置在所述载物平台底部，所述Z轴装配体的下端与所述底座装配体固定连接，所述光源升降组件包括升降螺纹座、导轨、直线轴承、直线轴承座、支撑板，所述导轨下端固定安装在所述支撑板上，所述直线轴承座安装在所述支撑板的下端，所述直线轴承设置在所述直线轴承座内，所述光源装配体与所述光源升降组件的导轨连接，所述高清动态图像采集器与所述Z轴装配体的采集头悬臂连接，所述Z轴装配体固定安装在所述底部装配体的机箱底板上。

具体地，所述载物平台包括上盖板、散光板、左横梁、右横梁、前横梁、后左横梁和后右横梁，所述散光板在所述冷阴极灯光源装配体上，所述上盖板在所述散光板上，所述左横梁设置在所述载物平台左侧，所述右横梁设置在所述载物平台右侧。

具体地，所述光源装配体设置在所述载物平台下部，所述光源装配体包括冷阴极灯光源、冷阴极灯管压板、冷阴极灯管固定板、冷阴极灯管固定板导轨、插头、灯管维修拉手，所述插头的控制信号输出端分别与所述冷阴极灯光源信号输入端连接，所述插头的信号输入端与所述微型继电器的信号输出端连接。

具体地，所述Z轴装配体顶部还设置有所述拖链，所述拖链和所述直线导轨滑块之间相互平行。

具体地，所述Z轴装配体还包括采集器悬臂、Z轴滑台防尘带、升降螺杆轴承、Z轴直线导轨、Z轴手轮、Z轴减速电机和锁紧螺母。

具体地，所述高清动态图像采集器装配体包括采集头连接座、采集头上盖、图像采集器、镜头和采集头下盖，所述采集头悬臂与所述采集头连接座固定连接，所述图像采集器通过托架与所述采集头上盖连接，所述采集头上盖与所述采集头连接座连接。

具体地，所述底座装配体包括滑动轴、Z轴固定三角形支架、机箱外盖板、同步电机支架、线槽、机箱底板和Z轴后面板连接件。所述滑动轴的下方通过滑动轴固定座安装在所述机箱底板上，所述滑动轴的上方嵌入到所述光源升降组件的直线轴承座内部，保障光源能够上下平稳运动，所述Z轴固定三角形支架固定在所述机箱底部上，所述Z轴固定三角形支架与所述Z轴装配体的底部连接。

具体地，所述底座后盖板上设置有电源插座，所述底座的内部设置有图像采集器交流适配器。

具体地，所述底座后盖板的下部设置有所述USB插座。USB插座用于整个微观驱替动态图像采集分析装置的数据传输。

本发明的有益效果在于：

本发明微观驱替动态图像采集分析装置，通过高清动态图像采集器和可移动冷阴极灯集成板设计，实现了大尺寸微观驱替刻蚀模型全局采集，同时也能够对更大尺寸的玻璃填砂模型进行全局采集，驱替实验结果更有代表性。采集得到高清动态连续图像，便于对驱替实验进行准确的定量分析处理，利用图像识别技术进行自动识别，便于微观驱替实验的进行，为提高油田多次开采的采收率提供理论支撑。

附图说明

图1是微观驱替动态图像采集分析装置的正视图；

图2是图1中的侧面结构示意图

图3是本发明中所述光源装配体的结构示意图；

图4是本发明中所述光源升降架装配体的结构示意图；

图5是本发明中所述动态图像采集器装配体的结构示意图；

图6是本发明中所述Z轴装配体的结构示意图；

图7是本发明中所述底座装配体的结构示意图；

图8是本发明中所述底座装配体后视图；

图9是本发明中所述Z轴装配体侧视图；

图中：1-Z轴手轮，2-图像采集器外壳，3-镜头，4-Z轴滑台，5-载物平台，6-光源上极限指示灯，7-Z轴上极限指示灯，8-光源大小旋钮，9-拖链，10-Z轴升降螺杆，11-防尘带导向轮，12-冷阴极灯光源，13-升降螺纹座，14-导轨，15-直线轴承座，16-支撑板，17-冷阴极灯管压板，18-冷阴极灯管固定板，19-冷阴极灯管固定板导轨，20-插头(单排8脚)，21-灯管维修拉手，22-图像采集器连接座，23-图像采集器上盖，24-图像采集器，25-镜头，26-图像采集器下盖，27-直线导轨滑块，28-Z轴直线导轨，29-压线卡，30-Z轴减速电机，31-散光板，32-散热风扇，33-灯管直流电源，34-插座(带开关、带保险)，35-微型继电器，36-线槽，37-滑动轴，38-交流适配器，39-橡胶脚，40-Z轴后面板连接件1，41-Z轴后面板连接件2，42-Z轴后面板连接件3，43-Z轴后面板连接件4，44-Z轴固定三角形支架，45-USB插座，46-机箱底板，47-采集头悬臂，48-Z轴丝杠连接螺母，49-Z轴减速电机联轴器，50-升降螺杆轴承，51-锁紧螺母，52-Z轴滑台防尘带。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1至图9所示，本发明微观动态图像采集分析装置,包括Z轴装配体、高清动态图像采集器装配体、载物平台、同步电机、光源升降组件、光源装配体和底座装配体，Z轴装配体包括Z轴滑台4、Z轴减速电机、Z轴升降螺杆10、采集器悬臂47、防尘带52，底部装配体设置在载物平台5底部，Z轴装配体的下端与底座装配体固定连接，光源升降组件包括升降螺纹座13、导轨14、直线轴承、直线轴承座15、支撑板16，导轨14下端固定安装在支撑板16上，直线轴承座15安装在支撑板16的下端，直线轴承设置在直线轴承座15内，光源装配体与光源升降组件的导轨连接，高清动态图像采集器与Z轴装配体的采集头悬臂47连接，Z轴装配体固定安装在底部装配体的机箱底板46上。

载物平台5包括上盖板、散光板31、左横梁、右横梁、前横梁、后左横梁和后右横梁，散光板31在冷阴极灯光源装配体上，上盖板在散光板31上，左横梁设置在载物平台5左侧，右横梁设置在载物平台5右侧。

如图3所示，光源装配体设置在载物平台5下部，光源装配体包括冷阴极灯光源12、冷阴极灯管压板17、冷阴极灯管固定板18、冷阴极灯管固定板导轨19、插头20、灯管维修拉手21，插头20的控制信号输出端分别与冷阴极灯光源12信号输入端连接，插头20的信号输入端与微型继电器35的信号输出端连接。

如图6和图9所示，Z轴装配体顶部还设置有拖链9，拖链9和直线导轨滑块27之间相互平行。

Z轴装配体还包括采集器悬臂47、Z轴滑台防尘带52、升降螺杆轴承27、Z轴直线导轨28、Z轴手轮1、Z轴减速电机30和锁紧螺母51。

如图5所示，高清动态图像采集器装配体包括采集头连接座22、采集头上盖23、图像采集器24、镜头25和采集头下盖26，采集头悬臂47与采集头连接座22固定连接，图像采集器24通过托架与采集头上盖23连接，采集头上盖23与采集头连接座22连接。

如图7和图8所示，底座装配体包括滑动轴37、Z轴固定三角形支架44、机箱外盖板、同步电机支架、线槽36、机箱底板46和Z轴后面板连接件。滑动轴37的下方通过滑动轴固定座安装在机箱底板46上，所述滑动轴37的上方嵌入到光源升降组件的直线轴承座15内部，保障光源能够上下平稳运动，Z轴固定三角形支架44固定在机箱底板46上，Z轴固定三角形支架44与Z轴装配体的底部连接。

底座后盖板上设置有电源插座34，底座的内部设置有图像采集器交流适配器38。

底座后盖板的下部设置有USB插座45。USB插座用于整个微观驱替动态图像采集分析装置的数据传输。

尽管上文对本发明作了详细说明，但不限于此，本技术领域的技术人员可以通过其它不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，凡按照本发明记载的内容或原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种微观驱替动态图像采集分析装置,包括Z轴装配体、高清动态图像采集器装配体、载物平台、同步电机、光源升降组件、光源装配体和底座装配体，其特征在于：所述Z轴装配体包括Z轴滑台、Z轴减速电机、Z轴升降螺杆、采集器悬臂、防尘带，所述底部装配体设置在所述载物平台底部，所述Z轴装配体的下端与所述底座装配体固定连接，所述光源升降组件包括升降螺纹座、导轨、直线轴承、直线轴承座、支撑板，所述导轨下端固定安装在所述支撑板上，所述直线轴承座安装在所述支撑板的下端，所述直线轴承设置在所述直线轴承座内，所述光源装配体与所述光源升降组件的导轨连接，所述高清动态图像采集器与所述Z轴装配体的采集头悬臂连接，所述Z轴装配体固定安装在所述底部装配体的机箱底板上。

2.根据权利要求1所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述载物平台包括上盖板、散光板、左横梁、右横梁、前横梁、后左横梁和后右横梁，所述散光板在所述冷阴极灯光源装配体上，所述上盖板在所述散光板上，所述左横梁设置在所述载物平台左侧，所述右横梁设置在所述载物平台右侧。

3.根据权利要求1所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述光源装配体设置在所述载物平台下部，所述光源装配体包括冷阴极灯光源、冷阴极灯管压板、冷阴极灯管固定板、冷阴极灯管固定板导轨、插头、灯管维修拉手，所述插头的控制信号输出端分别与所述冷阴极灯光源信号输入端连接，所述插头的信号输入端与所述微型继电器的信号输出端连接。

4.根据权利要求1所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述Z轴装配体顶部还设置有所述拖链，所述拖链和所述直线导轨滑块之间相互平行。

5.根据权利要求1所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述Z轴装配体还包括采集器悬臂、Z轴滑台防尘带、升降螺杆轴承、Z轴直线导轨、Z轴手轮、Z轴减速电机和锁紧螺母。

6.根据权利要求1或5所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述高清动态图像采集器装配体包括采集头连接座、采集头上盖、图像采集器、镜头和采集头下盖，所述采集头悬臂与所述采集头连接座固定连接，所述图像采集器通过托架与所述采集头上盖连接，所述采集头上盖与所述采集头连接座连接。

7.根据权利要求1所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述底座装配体包括滑动轴、Z轴固定三角形支架、机箱外盖板、同步电机支架、线槽、机箱底板和Z轴后面板连接件。所述滑动轴的下方通过滑动轴固定座安装在所述机箱底板上，所述滑动轴的上方嵌入到所述光源升降组件的直线轴承座内部，保障光源能够上下平稳运动，所述Z轴固定三角形支架固定在所述机箱底部上，所述Z轴固定三角形支架与所述Z轴装配体的底部连接。

8.根据权利要求7所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述底座后盖板上设置有电源插座，所述底座的内部设置有图像采集器交流适配器。

9.根据权利要求7所述的微观驱替动态图像采集分析装置，其特征在于：所述底座后盖板的下部设置有所述USB插座。USB插座用于整个微观驱替动态图像采集分析装置的数据传输。