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陶粒砂颗粒强度测试

2025-08-08 关键词:陶粒砂颗粒强度测试,中析研究所,CMA/CNAS资质,北京中科光析科学技术研究所 相关:
陶粒砂颗粒强度测试

陶粒砂颗粒强度测试摘要:陶粒砂颗粒强度测试是评估陶粒支撑剂在油气井压裂中承载性能的核心检测。核心检测对象为陶粒砂颗粒的力学强度和物理特性,关键项目包括单颗粒抗压强度(≥50MPa)、破碎率(≤10%)、体积密度(1.65-1.85g/cm³)、酸溶解度(≤5%)等。依据国际标准如API RP 19C和国家标准如GB/T 29170进行测试,确保材料在高温高压环境下保持结构完整性和导流能力,提升油气开采效率。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

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)。

检测项目

力学性能检测:

  • 单颗粒抗压强度:≥50MPa(参照APIRP19C)
  • 破碎率:≤10%(ISO13503-2)
  • 弹性模量:3-5GPa(GB/T29170)
物理特性检测:
  • 体积密度:1.65-1.85g/cm³(APIRP19C)
  • 视密度:2.50-2.70g/cm³(ISO13503-2)
  • 孔隙率:35-45%(GB/T29170)
化学稳定性检测:
  • 酸溶解度:≤5%(APIRP19C)
  • 碱溶解度:≤3%(ISO13503-2)
  • 铁含量:≤0.05wt%(GB/T29170)
几何形态检测:
  • 粒径分布:0.4-0.8mm(APIRP19C)
  • 圆度:≥0.6(ISO13503-2)
  • 球度:≥0.7(GB/T29170)
热稳定性检测:
  • 热导率:0.5-1.0W/(m·K)(APIRP19C)
  • 热膨胀系数:5-8×10⁻⁶/K(ISO13503-2)
  • 高温强度保留率:≥90%(GB/T29170)
水力性能检测:
  • 导流能力:≥100D·cm(APIRP19C)
  • 渗透率:≥50mD(ISO13503-2)
  • 闭合压力耐受:≥70MPa(GB/T29170)
微观结构检测:
  • 晶相组成:石英相≥60%(APIRP19C)
  • 孔隙分布:均匀度≥95%(ISO13503-2)
  • 表面粗糙度:Ra≤1.0μm(GB/T29170)
环境适应性检测:
  • 耐盐雾性能:≤2%质量损失(APIRP19C)
  • 耐湿性:≤1.5%膨胀率(ISO13503-2)
  • 抗冻融性:≥20次循环(GB/T29170)
疲劳性能检测:
  • 循环载荷强度:≥45MPa(APIRP19C)
  • 疲劳寿命:≥10⁵次(ISO13503-2)
  • 裂纹扩展速率:≤0.01mm/cycle(GB/T29170)
综合性能检测:
  • K值系数:≥1.2(APIRP19C)
  • 应力指数:≤0.8(ISO13503-2)
  • 综合强度指数:≥80%(GB/T29170)

检测范围

1.低密度陶粒砂:密度范围1.65-1.75g/cm³,用于浅井压裂,检测重点在抗压强度和成本效益。

2.中密度陶粒砂:密度范围1.75-1.85g/cm³,适用于中等深度井,检测重点在导流能力和热稳定性。

3.高密度陶粒砂:密度范围1.85-2.00g/cm³,针对深井高压环境,检测重点在高温强度和破碎率控制。

4.石油支撑剂专用陶粒砂:粒径0.4-0.8mm,用于油气开采,检测重点在闭合压力耐受和酸溶解度。

5.建筑轻集料陶粒砂:粒径1-5mm,用于混凝土添加剂,检测重点在体积密度和抗冻融性。

6.水处理过滤陶粒砂:粒径0.5-2.0mm,用于污水处理,检测重点在孔隙率和耐湿性。

7.高温耐火陶粒砂:耐温≥1200°C,用于工业窑炉,检测重点在热导率和晶相组成。

8.环保型陶粒砂:铁含量≤0.03wt%,用于绿色工程,检测重点在碱溶解度和环境适应性。

9.纳米复合陶粒砂:粒径≤100nm,用于高端应用,检测重点在表面粗糙度和疲劳寿命。

10.再生陶粒砂:回收利用率≥80%,用于可持续材料,检测重点在综合强度指数和裂纹扩展速率。

检测方法

国际标准:

  • APIRP19C石油支撑剂测试方法(压碎测试速度0.25mm/min)
  • ISO13503-2石油天然气工业支撑剂评价(使用恒定载荷法)
  • ASTMD6178颗粒材料抗压强度测定(试样尺寸要求Φ25mm)
  • ISO3310-1试验筛标准(筛分精度±0.02mm)
  • ISO9276-1粒度分析激光衍射法(分散介质为空气)
国家标准:
  • GB/T29170石油压裂支撑剂性能测试(压碎测试速度0.5mm/min)
  • GB/T14684建筑用砂标准(密度测试采用比重瓶法)
  • GB/T17671水泥胶砂强度检验(抗压试验加载速率2.4kN/s)
  • GB/T50082混凝土耐久性试验(冻融循环温度-20°C至20°C)
  • GB/T17431.2轻集料试验方法(酸溶解度测试用5%盐酸)
(方法差异说明:API标准压碎测试速度较慢于GB标准,ISO粒度分析采用激光衍射而GB常用筛分法,ASTM试样尺寸要求更严格)

检测设备

1.万能材料试验机:INSTRON5967型(载荷范围0.5-50kN,精度±0.5%)

2.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(检测范围0.01-3500μm,分辨率0.1%)

3.高温高压反应釜:Parr4560型(温度范围20-300°C,压力范围0-100MPa)

4.电子显微镜:JEOLJSM-7800F(放大倍数50-100000x,分辨率1nm)

5.X射线衍射仪:BrukerD8Advance(角度范围5-90°,精度±0.01°)

6.酸溶解度测试仪:LabTechHXS-100(酸浓度控制5-20%,温度控制25°C)

7.疲劳试验机:MTSLandmark(频率范围0.1-100Hz,载荷精度±1%)

8.热膨胀分析仪:NetzschDIL402C(温度范围-150-1600°C,精度±0.1μm)

9.密度测定仪:QuantachromeUltrapyc1200e(气体介质氦气,精度±0.01g/cm³)

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

11.筛分振动仪:RetschAS200(筛网尺寸0.04-20mm,振幅0-3mm)

12.导流能力测试系统:Chandler6800(压力范围0-100MPa,流量精度±0.5%)

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

14.热导率测定仪:HotDiskTPS2500S(温度范围-200-1000°C,精度±3%)

15.化学分析光谱仪:ThermoFisheriCAP7400(元素检测限0.001ppm,波长范围165-900nm)

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。

中析仪器 资质

中析陶粒砂颗粒强度测试 - 由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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