水平井分段压裂支撑剂性能测试

检测项目

力学性能检测：

• 抗压强度测试：破碎率（≤10%，参照ISO13503-2）、单颗粒抗压强度（≥50MPa）
• 抗折强度测试：断裂载荷（≥30kN）
• 弹性模量测试：杨氏模量（≥20GPa）

物理性能检测：

• 粒度分布测试：D50值（0.4-0.8mm）、均匀系数（≤1.5）
• 密度检测：视密度（≥2.65g/cm³）、体积密度（≥1.6g/cm³）
• 圆度与球度测试：圆度指数（≥0.7）、球度指数（≥0.8）

化学性能检测：

• 酸溶解度测试：盐酸溶解度（≤5%，参照GB/T29170）、氢氟酸溶解度（≤2%）
• 碱溶解度测试：氢氧化钠溶解度（≤3%）
• 化学成分分析：SiO₂含量（≥90%）、Al₂O₃含量（≤5%）

热稳定性检测：

• 高温抗压测试：耐温性能（≥200°C）、热循环后强度保留率（≥85%）
• 热膨胀系数测试：线性膨胀系数（≤5×10⁻⁶/°C）

导流能力检测：

• 长期导流测试：导流能力（≥100D·cm，参照ISO13503-5）、压力降（≤0.5MPa）
• 短期导流测试：初始导流率（≥150D·cm）

耐磨性检测：

• 磨损率测试：滚筒磨损率（≤5%）、质量损失（≤3g）
• 表面硬度测试：莫氏硬度（≥7）

抗酸蚀检测：

• 酸蚀速率测试：质量损失率（≤0.5mg/cm²/h）
• 腐蚀深度测量：最大腐蚀深度（≤0.1mm）

渗透性检测：

• 孔隙度测试：开孔孔隙率（≤10%）、渗透系数（≥1×10⁻³mD）
• 流体渗透测试：压裂液渗透率（≥50mD）

环境适应性检测：

• 盐水浸泡测试：强度衰减率（≤10%）、溶解度（≤1%）
• 冻融循环测试：循环后完整性（无破裂）

微观结构检测：

• 表面形貌分析：裂纹密度（≤5条/mm²）、颗粒缺陷评级
• 晶相分析：结晶度（≥95%）

检测范围

1.石英砂支撑剂：涵盖20/40至100目规格，重点检测酸溶解度和抗压强度，确保在酸性压裂液中的稳定性。

2.树脂涂层石英砂支撑剂：包括酚醛和环氧树脂类型，侧重涂层附着力（≥5MPa）和耐磨性，防止井下剥落。

3.陶瓷支撑剂：涉及中高强度等级，如氧化铝基材料，核心检测热稳定性（耐温≥300°C）和导流能力。

4.烧结铝土矿支撑剂：用于高温高压井，重点测试密度（≥3.0g/cm³）和抗酸蚀性能。

5.覆膜支撑剂：包括聚合物覆膜类型，检测膜层均匀性（厚度偏差≤10%）和化学兼容性。

6.低密度支撑剂：如空心玻璃球，侧重视密度（≤1.8g/cm³）和破碎率控制。

7.高导流支撑剂：专为致密地层设计，核心检测导流能力（≥150D·cm）和粒度分布均匀性。

8.环保型支撑剂：如生物降解材料，重点测试环境溶解度（≤0.1%）和热降解率。

9.超细支撑剂：用于微裂缝，检测粒度D90（≤0.2mm）和渗透性。

10.复合支撑剂：混合材料如砂-陶瓷复合，侧重界面结合强度和综合性能平衡。

检测方法

国际标准：

• ISO13503-2:2006石油天然气工业-完井液和材料-第2部分：支撑剂性能测试（涵盖抗压强度和导流能力）
• ISO13503-5:2006石油天然气工业-完井液和材料-第5部分：导流能力长期测试方法
• ASTMD6773-16支撑剂圆度和球度标准测试方法
• ASTMD7504-15支撑剂酸溶解度标准测试方法

国家标准：

• GB/T29170-2012石油天然气工业-支撑剂性能测试方法（等效ISO13503-2，但增加高温测试条款）
• GB/T6003.1-2012试验筛技术要求和检验（用于粒度分布，筛分时间比ISO短）
• GB/T1033.1-2021塑料密度测定方法（适用于树脂涂层支撑剂，密度范围更宽）
• GB/T228.1-2021金属材料拉伸试验（用于涂层附着力，应变速率控制不同）

（方法差异说明：ISO标准侧重长期导流测试的循环次数（≥100次），而GB标准在高温测试中要求更严格的温度梯度（±5°Cvs±10°C）；ASTM酸溶解度测试使用特定酸浓度，GB则采用本地化试剂配比。）

检测设备

1.万能材料试验机：INSTRON5967型（载荷范围0.1kN-100kN，精度±0.5%，温度控制-50°C至300°C）

2.导流能力测试仪：Chandler6200型（压力范围0-10000psi，流量精度±1%，支持ISO13503-5标准）

3.激光粒度分析仪：MalvernMastersizer3000型（测量范围0.01-3500μm，分辨率0.1μm）

4.扫描电子显微镜：HitachiSU5000型（放大倍数10-100000x，能谱分析精度0.1wt%）

5.高温炉：CarboliteGero1200°C型（温度范围室温-1200°C，控温精度±1°C）

6.酸溶解度测试装置：定制反应釜（酸浓度控制0.1-20%，温度精度±2°C）

7.圆度球度分析仪：CamsizerX2型（图像分析速度1000颗粒/秒，精度±0.01）

8.磨损试验机：Taber5135型（转速60rpm，载荷500g，磨损循环≥1000次）

9.密度测定仪：QuantachromeUltrapyc1200e型（气体比重法，精度±0.001g/cm³）

10.环境模拟箱：BinderKBF720型（温度-40°C至180°C，湿度10-98%RH）

11.渗透率测试仪：CoreLaboratoriesURC-700型（压力0-10000psi，渗透率范围0.001-10000mD）

12.热膨胀仪：NetzschDIL402C型（温度范围-150°C至1600°C，膨胀分辨率0.05μm）

13.化学分析光谱仪：ThermoScientificARL4460型（元素检测限0.001%，波长范围165-800nm）

14.冻融试验箱：EspecSH-642型（温度-70°C至150°C，循环次数可编程）

15.表面粗糙度仪：MitutoyoSJ-410型（测量范围350μm，分辨率0.01μm）

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"水平井分段压裂支撑剂性能测试"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。