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陶粒支撑剂检测

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:陶粒支撑剂检测主要针对石油压裂用陶瓷颗粒的性能评估,核心检测对象为陶粒支撑剂的物理、化学和机械特性。关键项目包括抗压强度(≥52MPa)、破碎率(≤10%)、圆度球度(≥0.7)、酸溶解度(≤5%)、颗粒尺寸分布(0.425-2.36mm)、视密度(1.50-3.50g/cm³)、热膨胀系数(≤8×10⁻⁶/℃)、化学成分(Al₂O₃≥75%)、导流能力和表面粗糙度,参照ISO 13503-2和GB/T 29170标准确保其在高压高温井下环境的可靠性和耐久性。

检测项目

物理性能检测:

  • 颗粒尺寸分布:筛分范围0.425-2.36mm(参照ISO 3310-1)
  • 圆度球度:平均圆度≥0.7、球度≥0.8(参照API RP 19C)
  • 视密度:测量值1.50-3.50g/cm³(参照GB/T 29170)
抗压强度检测:
  • 单颗粒抗压强度:极限值≥52MPa(参照ISO 13503-2)
  • 破碎率:长期压力下≤10%(参照API RP 60)
化学成分分析:
  • 氧化铝含量:Al₂O₃≥75wt%(参照ASTM E1479)
  • 二氧化硅含量:SiO₂≤20wt%(参照GB/T 14506)
  • 重金属含量:铅≤50ppm、镉≤10ppm(参照ISO 11885)
酸溶解度检测:
  • 酸溶蚀率:12%盐酸中≤5%(参照ISO 10414-1)
  • 耐酸稳定性:质量损失≤3%(参照API RP 19B)
热性能检测:
  • 热膨胀系数:≤8×10⁻⁶/℃(参照ASTM E831)
  • 热稳定性:高温500℃下强度保留≥90%(参照ISO 13503-5)
机械性能检测:
  • 导流能力:渗透率≥200D(参照API RP 19D)
  • 表面粗糙度:Ra≤5μm(参照ISO 4287)
环境影响检测:
  • 放射性检测:铀≤50Bq/kg(参照GB 6566)
  • 可生物降解性:有机残留≤1%(参照ISO 14855)
包装完整性检测:
  • 包装强度:抗压≥100kPa(参照ISO 2233)
  • 密封性:泄漏率≤0.1%(参照GB/T 4857)
渗透率检测:
  • 孔隙率:≤5%(参照API RP 19D)
  • 流体渗透性:流速≥50mL/min(参照ISO 13503-3)
表面性能检测:
  • 涂层均匀性:厚度偏差±5μm(参照ASTM D7091)
  • 粘附强度:≥10MPa(参照ISO 4624)

检测范围

1. 烧结铝矾土支撑剂:高密度材质(视密度≥3.00g/cm³),检测重点为抗压强度和热稳定性,确保井下高压环境耐久性。

2. 树脂涂层支撑剂:表面覆盖聚合物层,检测重点为涂层均匀性和酸溶解度,评估其耐腐蚀和导流能力。

3. 石英砂支撑剂:天然硅基材料,检测重点为圆度球度和破碎率,优化颗粒形状以维持裂缝导流。

4. 轻质支撑剂:低密度类型(视密度≤1.80g/cm³),检测重点为密度和渗透率,适用浅层压裂以减少沉降。

5. 高强度支撑剂:高铝含量材质,检测重点为抗压强度和化学成分,验证极端压力下抗破碎性能。

6. 耐酸支撑剂:特殊处理材质,检测重点为酸溶蚀率和重金属含量,确保酸性环境安全性和环保合规。

7. 高温支撑剂:耐热设计材质,检测重点为热膨胀系数和热稳定性,评估高温井(≥300℃)应用可靠性。

8. 环保支撑剂:低重金属和放射性材质,检测重点为可生物降解性和放射性,满足绿色开采标准。

9. 定制化支撑剂:特定尺寸和形状材质,检测重点为颗粒尺寸分布和表面粗糙度,优化压裂效率。

10. 回收支撑剂:再利用材质,检测重点为杂质含量和机械性能,评估循环使用可行性和经济性。

检测方法

国际标准:

  • ISO 13503-2 石油天然气工业支撑剂性能测试方法
  • API RP 19C 支撑剂圆度球度测定标准
  • ASTM D7481 支撑剂抗压强度试验方法
  • ISO 10414-1 酸溶解度测试规范
  • API RP 19D 导流能力评估方法
国家标准:
  • GB/T 29170 陶粒支撑剂检测通用要求
  • GB/T 14506 硅酸盐化学成分分析方法
  • SY/T 5108 石油支撑剂物理性能测试
  • GB 6566 建筑材料放射性核素限量
  • GB/T 4857 包装运输性能试验方法
方法差异说明:国际标准如ISO 13503-2侧重高温高压模拟条件,而国家标准GB/T 29170强调常温测试简化流程;API RP 19C使用图像分析法测圆度,GB标准则结合筛分;ASTM D7481抗压测试载荷范围更宽,SY/T 5108限定特定压力值。

检测设备

1. 万能材料试验机:INSTRON 5982型(载荷范围0.1-100kN,精度±0.5%)

2. 激光粒度分析仪:Malvern Mastersizer 3000型(检测范围0.01-3500μm,分辨率0.1%)

3. 圆度球度测试仪:OCCHIO 500型(测量精度±0.01,速度50颗粒/分钟)

4. X射线荧光光谱仪:Thermo ARL 9900型(元素检测限0.001%,激发源Rh靶)

5. 密度计:Quantachrome Ultrapyc 5000型(测量精度±0.001g/cm³,温度控制±0.1℃)

6. 酸溶装置:Labconco 500型(酸浓度控制±0.1%,温度范围20-100℃)

7. 热膨胀仪:NETZSCH DIL 402C型(温度范围-150-1600℃,膨胀系数精度±0.1×10⁻⁶/℃)

8. 光学显微镜:Olympus BX53型(放大倍数50-1000×,表面粗糙度测量)

9. 导流能力测试仪:Coretest AP-608型(渗透率范围0.1-1000D,压力0-70MPa)

10. 包装强度测试仪:Mecmesin MultiTest 10-i型(压力范围0-10kN,位移精度±0.01mm)

11. 放射性检测仪:Berthold LB200型(灵敏度0.1Bq/kg,能量范围20-3000keV)

12. 环境模拟箱:Espec PL-3型(温度-40-150℃,湿度10-98%)

13. 冲击试验机:Tinius Olsen 92型(冲击能量0-300J,速度控制±1%)

14. 光谱分析仪:PerkinElmer Optima 8000型(波长范围165-900nm,检测限0.0001%)

15. 表面粗糙度仪:Mitutoyo Surftest SJ-410型(测量范围0.05-40μm Ra,精度±0.01μm)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

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。

陶粒支撑剂检测
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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