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压裂液返排阶段支撑剂回流率检测

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:压裂液返排阶段支撑剂回流率检测聚焦于量化返排液中支撑剂颗粒的返回比例,核心检测对象为支撑剂在动态流体中的滞留与排出行为。关键项目包括回流率计算(返排支撑剂质量/注入支撑剂质量×100%)、粒径分布变化、沉降速度及流体携砂能力评估。通过模拟返排条件,测量支撑剂回流百分比参数,分析破碎率对裂缝导流能力的影响;检测需控制温度、压力、粘度变量,遵循API RP 19D等标准,确保数据精准性与作业优化,减少地层污染风险和环境排放。

检测项目

回流率核心参数检测:

  • 回流百分比计算:返排支撑剂质量比率(参照API RP 19D)
  • 滞留量分析:平均滞留支撑剂浓度(mg/L)
支撑剂物理性能检测:
  • 粒径分布:筛分粒度(d50值,参照ISO 13503-2)
  • 圆度球度:形状因子(≥0.6,参照ASTM D7481)
抗压强度检测:
  • 破碎率测试:闭合压力下破碎百分比(≤10%,参照API RP 56)
  • 抗压极限:屈服强度≥50MPa
沉降特性检测:
  • 沉降速度测量:颗粒沉降临界值(m/s)
  • 悬浮能力:最小携砂流速(参照API RP 19C)
流体动力学检测:
  • 粘度影响:动力粘度参数(cP)
  • 携砂指数:流体携带效率(%)
温度影响检测:
  • 高温稳定性:温度范围80-150℃滞留变化
  • 低温适应性:-20℃沉降行为
压力模拟检测:
  • 闭合压力响应:压力梯度10-50MPa回流波动
  • 井筒压力损失:返排压降参数(MPa)
化学兼容性检测:
  • 压裂液腐蚀性:pH值对支撑剂溶蚀率(≤1%)
  • 添加剂影响:化学剂残留分析(ppm)
长期稳定性检测:
  • 疲劳寿命评估:循环载荷下回流衰减(参照ISO 10414)
  • 时效变化:48小时连续返排稳定性
环境排放检测:
  • 固体悬浮物:排放液颗粒浓度(mg/L)
  • 毒性残留:重金属离子含量(ppb)

检测范围

1. 石英砂支撑剂: 涵盖20/40至100目粒度,重点检测破碎率与圆度均匀性

2. 陶瓷支撑剂: 氧化铝基高强材料,侧重抗压强度≥70MPa及耐温性150℃

3. 树脂涂层支撑剂: 树脂包覆类型,检测涂层完整性粘结力≥5MPa

4. 低密度支撑剂: 空心或复合材质,重点浮力特性和沉降速度≤0.1m/s

5. 天然砂支撑剂: 低成本砂源,检测杂质含量≤0.5%及粒径分布d50范围

6. 覆膜陶粒支撑剂: 表面改性陶粒,聚焦膜层耐化学腐蚀性pH 4-12

7. 超细支撑剂: 粒径≤100μm,侧重悬浮稳定性与回流百分比偏差

8. 高温合金支撑剂: 特种金属材料,检测300℃抗蠕变及回流波动

9. 环保型支撑剂: 生物降解材料,重点毒性残留及排放合规性

10. 复合支撑剂: 混合材质类型,检测界面结合强度与破碎协同效应

检测方法

国际标准:

  • API RP 19D 支撑剂返排效率测试方法
  • ISO 13503-2 压裂支撑剂粒度分析规程
  • ASTM D7981 支撑剂圆度球度测定
国家标准:
  • GB/T 29170-2012 压裂支撑剂性能测试方法
  • GB/T 18851-2020 支撑剂破碎率测定
  • GB/T 6003.1-2012 筛分粒度分析通用规则
(方法差异说明:国际标准API RP 19D侧重动态返排模拟,而国家标准GB/T 29170-2012强化静态参数对比;ISO 13503-2与GB/T 6003.1-2012粒度检测精度差异±2μm;ASTM D7981圆度测量使用图像法,GB标准优先激光散射法)

检测设备

1. 返排模拟装置: FlowLoop-2000型(流速范围0.1-15m/s,压力0-100MPa)

2. 激光粒度分析仪: Mastersizer Pro型(粒径检测0.01-3500μm,精度±0.5%)

3. 万能材料试验机: UTM-5000型(载荷0.1-100kN,分辨率0.01N)

4. 高温高压反应釜: HPHT-300型(温度-50-300℃,压力200MPa)

5. 粘度计: Brookfield DV3T型(剪切速率0.1-1000s⁻¹,精度±1%)

6. 沉降速度测量仪: Settling Column-II型(沉降高度1m,速度检测0.001-10m/s)

7. 颗粒计数器: Coulter LS-230型(计数范围0.4-2000μm,通道数128)

8. 环境模拟箱: Climatic Chamber-X型(温控±0.1℃,湿度10-95%)

9. 化学分析仪: ICP-OES Pro型(元素检测限1ppb,波长范围165-900nm)

10. 高速摄像机: Phantom VEO型(帧率100000fps,分辨率1280x800)

11. 压力损失传感器: Druck DPI-620型(压差范围0-10MPa,精度0.05%)

12. 悬浮能力测试仪: FluidCarry-100型(携砂指数计算,流量0.5-50L/min)

13. 破碎率测定仪: CrushTest-Pro型(闭合压力加载0-100MPa,自动化筛分)

14. 圆度球度分析仪: ShapeAnalyzer-3D型(三维成像精度±0.01mm)

15. 毒性检测套件: EcoTox-Screen型(重金属离子色谱法,检测限0.1ppb)

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。

压裂液返排阶段支撑剂回流率检测
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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