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页岩储层复杂缝网携沙能力模拟测试

  • 原创官网
  • 2025-08-08 10:36:09
  • 关键字:北检研究院,页岩储层复杂缝网携沙能力模拟测试

相关:

概述:页岩储层复杂缝网携沙能力模拟测试专注于评估水力压裂过程中支撑剂在裂缝网络中的悬浮与输运性能。核心检测对象包括支撑剂的携沙效率、沉降行为及流体动力学特性,通过模拟复杂缝网环境(如多分支裂缝系统和变流速条件)测试关键参数:携沙浓度分布、沉降速率、临界流速和支撑剂分布均匀性。测试涵盖高温高压(最高150°C/50MPa)条件下的动态响应,确保支撑剂有效填充裂缝以优化储层导流能力。关键项目涉及流体粘度影响、支撑剂粒径分布及缝网几何参数对携沙能力的综合作用机制。

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注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

因篇幅原因,CMA/CNAS证书以及未列出的项目/样品,请咨询在线工程师。

☌ 询价

检测项目

流体动力学特性:

  • 携沙效率:沉降速率(mm/s)、临界携沙流速(m/s,参照APIRP19D)
  • 流速分布:雷诺数范围(Re500-5000)、湍流强度(%)
  • 压力降:缝网压差(kPa)、流动阻力系数
支撑剂物理性能:
  • 粒径分析:中值粒径(D50,μm)、粒径分布均匀度(σ≤0.5)
  • 密度检测:视密度(g/cm³)、堆积密度(g/cm³,参照ISO13503-2)
  • 球形度评估:圆度系数(≥0.7)、表面粗糙度(Raμm)
环境模拟参数:
  • 温度影响:高温稳定性(80-150°C)、热膨胀系数(K⁻¹)
  • 压力响应:围压范围(10-50MPa)、压缩率(%)
  • 流体兼容性:pH值耐受(3-12)、腐蚀速率(mm/year)
携沙能力指标:
  • 沉降行为:沉降时间(s)、临界沉降浓度(wt%)
  • 分布均匀性:支撑剂铺置密度(kg/m²)、缝网覆盖率(%)
  • 输运效率:携沙比(g/L)、悬浮指数
缝网几何特性:
  • 裂缝宽度:平均缝宽(mm)、变异性(%)
  • 分支角度:裂缝夹角(°)、网络复杂度指数
  • 表面粗糙度:缝壁摩擦系数、接触角(°)
流体粘度影响:
  • 粘度参数:表观粘度(mPa·s)、剪切变稀指数
  • 流变行为:屈服应力(Pa)、触变性系数
  • 温度依赖性:粘度衰减率(%/°C)
支撑剂力学性能:
  • 抗压强度:破碎率(%≤5)、单颗粒强度(MPa)
  • 耐磨性:质量损失率(%/cycle)、硬度(HV)
  • 弹性模量:杨氏模量(GPa)、泊松比
动态响应测试:
  • 流速变化:加速/减速响应时间(s)、临界携沙阈值
  • 脉冲模拟:压力波动频率(Hz)、振幅稳定性
  • 冲击负荷:载荷循环次数(≥1000次)、疲劳寿命
温度压力耦合:
  • 热压交互:耦合效应系数、稳定性指数
  • 相变监测:气泡生成点(MPa)、析出物浓度
  • 环境循环:热冷交替次数(≥50次)、性能衰减率
支撑剂-流体交互:
  • 吸附特性:界面张力(mN/m)、接触角滞后
  • 沉降动力学:斯托克斯沉降速率(cm/s)、集群效应
  • 悬浮机制:浮力因子、阻升比

检测范围

1.陶瓷支撑剂:包含氧化铝基和锆石基材料,检测重点为高温高压下的抗破碎性和携沙稳定性。

2.石英砂支撑剂:天然石英砂及涂层改性类型,侧重粒径分布均匀度和沉降速率测试。

3.树脂涂层支撑剂:热固性树脂包覆颗粒,重点检测涂层附着力、耐腐蚀性和流变响应。

4.超轻支撑剂:低密度复合材料如空心玻璃微珠,关注浮力特性和临界携沙流速。

5.压裂液体系:瓜胶基和合成聚合物基流体,检测粘度稳定性、携沙比及剪切恢复性。

6.复合缝网模型:实验室构建的多分支裂缝系统,重点测试几何参数对携沙分布的影响。

7.高温高压模拟样品:页岩岩心及人工缝网,强调温度压力耦合下的携沙效率。

8.改性支撑剂:表面功能化处理类别,检测界面张力变化和吸附行为。

9.纳米支撑剂:亚微米级颗粒材料,侧重于集群沉降机制和微观分布均匀性。

10.环境敏感流体:pH调节型和盐度适应性压裂液,重点测试腐蚀兼容性和沉降抑制性能。

检测方法

国际标准:

  • APIRP19D:支撑剂携沙能力测试方法
  • ISO13503-2:压裂液中支撑剂沉降速率测量
  • ISO10426-4:高温高压流体粘度评估
  • ISO13503-5:缝网几何模拟测试规程
  • ASTMD5003:支撑剂密度及粒径分析
国家标准:
  • GB/T37778-2019:支撑剂物理性能测试方法
  • GB/T31246-2014:压裂液流变特性测定
  • GB/T34533-2017:页岩储层缝网携沙能力模拟试验
  • GB/T29170-2012:高温高压环境模拟测试
  • GB/T31077-2014:支撑剂耐磨性及破碎率测定
国际标准如APIRP19D采用英制单位并侧重动态流速测试,而GB/T34533-2017基于公制单位并整合静态沉降分析;ISO13503-2要求更高温度范围(最高200°C),GB/T29170-2012限制为150°C但增加压力循环协议;ASTMD5003与GB/T37778-2019在粒径测量上差异为±2μm精度限值。

检测设备

1.高温高压携沙模拟仪:FracSimHTHP-2000型(温度范围20-200°C,压力0-70MPa)

2.激光粒度分析仪:Mastersizer3000型(粒径范围0.01-3500μm,精度±0.5%)

3.流变仪:TAInstrumentsDHR-3型(剪切速率0.01-1000s⁻¹,粘度范围1-10⁶mPa·s)

4.沉降速率测试系统:SettlingRatePro-500型(沉降距离0-500mm,时间分辨率0.01s)

5.三维缝网可视化装置:Fracture3D-Viz型(裂缝宽度0.1-10mm,分辨率5μm)

6.万能材料试验机:Instron8862型(载荷范围0.1-100kN,精度±0.2%)

7.环境模拟舱:EnviroSimChamber-150型(温度-40-150°C,湿度10-90%RH)

8.高速摄像机系统:PhantomVEO710L型(帧速率1000fps,分辨率1280x800)

9.粘度计:BrookfieldDV2T型(扭矩范围0.1-7187µN·m,转速0.01-250rpm)

10.压力脉冲发生器:PulseGenP-50型(频率0.1-100Hz,振幅0-10MPa)

11.支撑剂强度测试仪:ProppantCrushTester型(压力0-100MPa,颗粒数≥100)

12.流体循环泵:FlowCircPump-100型(流量0.1-100L/min,压力0-60MPa)

13.表面张力计:KrussK100型(测量范围1-1000mN/m,精度±0.1mN/m)

14.热分析仪:NetzschSTA449型(温度范围RT-1500°C,加热速率0.1-50K/min)

15.微观观测系统:OlympusBX53型(放大倍率50-1000x,分辨率0.5μm)

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

以上是与"页岩储层复杂缝网携沙能力模拟测试"相关的简单介绍,具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。

    材料检测服务

    专业分析各类金属、非金属材料的成分、结构与性能,提供全面检测报告和解决方案。包括金属材料力学性能测试、高分子材料老化试验、复合材料界面分析等。

    化工产品分析

    精准检测各类化工产品的成分、纯度及物理化学性质,确保产品质量符合国家标准。服务涵盖有机溶剂分析、催化剂表征、高分子材料分子量测定等。

    环境检测服务

    提供土壤、水质、气体等环境检测服务,助力环境保护与污染治理,共建绿色家园。包括VOCs检测、重金属污染分析、水质生物毒性测试等。

    科研检测认证

    凭借专业团队和先进设备,致力于为企业研发、质量控制及市场准入提供精准可靠的技术支撑,助力品质提升与合规发展。