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壓裂石英砂篩析檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-09-18 13:39:04 更新時(shí)間：2025-09-17 13:39:05

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

壓裂石英砂篩析檢測(cè)項(xiàng)目

壓裂石英砂篩析檢測(cè)是石油和天然氣行業(yè)中對(duì)壓裂支撐劑（石英砂）粒徑分布進(jìn)行精確分析的關(guān)鍵質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。這一檢測(cè)項(xiàng)目主要用于評(píng)估石英砂的粒度組成，確保其符合壓裂施工中對(duì)支撐劑粒徑規(guī)格的要求，從而保障壓裂作業(yè)的有效性和油氣井的生產(chǎn)效率。檢測(cè)過(guò)程涉及對(duì)樣品進(jìn)行分級(jí)篩分，通過(guò)計(jì)算各篩層上的殘留量，來(lái)確定砂粒的粒徑分布曲線。這一數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化壓裂液配方、預(yù)測(cè)裂縫導(dǎo)流能力以及避免地層傷害具有重要意義。此外，篩析檢測(cè)還能幫助識(shí)別砂源的質(zhì)量穩(wěn)定性，為采購(gòu)和儲(chǔ)存決策提供依據(jù)。在頁(yè)巖氣和致密油等非常規(guī)油氣資源開發(fā)中，高精度的篩析檢測(cè)更是不可或缺，它直接關(guān)系到壓裂后裂縫網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期導(dǎo)流性能。

檢測(cè)儀器

壓裂石英砂篩析檢測(cè)通常使用標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室篩分設(shè)備，主要包括一套符合ASTM或ISO規(guī)格的金屬絲編織試驗(yàn)篩，篩孔尺寸范圍覆蓋從粗粒到細(xì)粒的常見粒徑區(qū)間（例如，從4目到200目或更細(xì)）。篩分機(jī)是核心設(shè)備，多為機(jī)械振篩機(jī)或電磁振篩機(jī)，能夠提供均勻的振動(dòng)頻率和振幅，確保篩分過(guò)程的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。輔助儀器包括天平（精度至少為0.01克），用于稱量各篩層及底盤的樣品質(zhì)量；干燥箱，用于預(yù)處理樣品至恒重；以及樣品縮分器，用于制備代表性檢測(cè)樣本。在一些高要求的應(yīng)用中，還可能使用激光粒度分析儀作為輔助手段，以驗(yàn)證篩析結(jié)果的可靠性，但篩分法仍是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。

檢測(cè)方法

壓裂石英砂篩析檢測(cè)遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化流程，以確保結(jié)果的可比性和準(zhǔn)確性。首先，從批量樣品中采集代表性樣本，通常通過(guò)四分法或使用樣品縮分器進(jìn)行縮分，然后將其在105°C的干燥箱中烘干至恒重，以去除水分影響。接下來(lái)，將干燥后的樣品（通常取100克）放入一套疊放的試驗(yàn)篩中，篩組按篩孔尺寸從大到小自上而下排列，最下層為底盤。啟動(dòng)振篩機(jī)，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)時(shí)間（如10-15分鐘），使樣品充分篩分。篩分結(jié)束后，仔細(xì)稱量每個(gè)篩層及底盤上的殘留砂質(zhì)量，計(jì)算各粒徑區(qū)間的質(zhì)量百分比。數(shù)據(jù)處理包括繪制粒度分布曲線，并計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)如d10、d50和d90（分別代表10%、50%和90%的顆粒小于該粒徑）。整個(gè)過(guò)程中，需注意避免交叉污染和環(huán)境濕度控制，以最小化誤差。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

壓裂石英砂篩析檢測(cè)的國(guó)際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要參考美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的相關(guān)規(guī)范。ASTM D6913/D6913M是常用的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)題為“Standard Test Methods for Particle-Size Distribution (Gradation) of Soils Using Sieve Analysis”，它詳細(xì)規(guī)定了篩分程序、設(shè)備要求和數(shù)據(jù)處理方法，適用于土壤和類似材料，但經(jīng)適配后廣泛用于石英砂檢測(cè)。ISO 3310-1則針對(duì)試驗(yàn)篩的規(guī)格和校準(zhǔn)提供了標(biāo)準(zhǔn)。此外，石油行業(yè)特定標(biāo)準(zhǔn)如API RP 19C（Recommended Practice for Measurement of Proppant Crush Resistance）可能涉及篩析作為輔助測(cè)試。在中國(guó)，標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 14684（建筑用砂）也可參考，但壓裂砂檢測(cè)更注重油氣行業(yè)定制要求，通常要求檢測(cè)報(bào)告包括粒度分布表、均勻系數(shù)和曲率系數(shù)等指標(biāo)，以確保與壓裂設(shè)計(jì)參數(shù)匹配。所有檢測(cè)需在受控實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，并定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，以符合質(zhì)量保證體系。