油田压裂砂圆度，球度，破碎率检测

油田压裂砂圆度，球度，破碎率检测 

执行核心标准：SY/T 5108-2014《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》，配套国标 GB/T20421，出口同步对标 API RP56、ISO 13503-2，出具 CMA 资质报告，用于油田招标、来料验收、出厂COA、井下工艺评价。

球度、圆度检测（颗粒形态核心指标）

1. 定义与检测意义

球度：颗粒接近标准球体的程度；球度越高，颗粒堆积空隙越大，裂缝长期导流能力越好、压裂液流动性更强。

圆度：颗粒边角圆润程度；棱角尖锐会增大颗粒间剪切应力，井下高压更易破碎、堵塞地层孔隙。

2. 标准检测操作流程

样品预处理：二分器缩分，105℃烘干，筛分出目标目数（20/40、40/70、70/100 目）；

仪器：体视显微镜（放大 10～40 倍），搭配 Krumbein-Sloss 标准圆球度对比图谱；

观测计数：随机选取不少于 100 颗完整颗粒，逐颗对照图谱判定单颗球度、圆度等级（高 / 中 / 低）；

结果计算：

圆度合格率 = 圆度 “中及以上” 颗粒 ÷ 总颗粒 ×

球度合格率 = 球度 “中及以上” 颗粒 ÷ 总颗粒 ×

同时出具平均球度系数、平均圆度系数（0～1）。

3. 行业通用合格限值

常规压裂石英砂：平均球度≥0.6、平均圆度≥0.6；

深层高导流要求：球度≥0.7、圆度≥0.7。

破碎率（抗破碎能力，力学关键指标）

1. 检测原理

模拟地层闭合高压，加压后筛分破碎细粉，计算破碎颗粒质量占比；破碎率越低，井下支撑剂不易粉化、导流通道稳定。

2. 标准完整测试步骤

制样：目标粒径砂 105℃烘干至恒重，jingque称重；

装样：全部装入标准钢制破碎筒，表面刮平；

恒速加压：按规格施加规定闭合压力，稳压规定时长；

常用石英砂标准压力：

16/20 目（1180～850μm）：21MPa

20/40 目（850～425μm）：28MPa

40/70 目（425～212μm）：35MPa

深层井可加测 52MPa、69MPa 破碎率；

卸压后全部过下限标准筛，称量筛下破碎细砂；

计算公式：

破碎率 (%)= 加压后筛下细砂质量 ÷ 试样总质量 ×

3. 天然石英砂标准限值（SY/T 5108-2014）

21MPa（16/20 目）破碎率≤14%

28MPa（20/40 目）破碎率≤14%

35MPa（40/70 目）破碎率≤8%

配套必做辅助指标（圆球度 + 破碎率成套检测）

仅测三项形态 / 力学指标无法满足油田入库全检，常规同步配套：

粒度分布筛析：验证目数区间占比，破碎试验、圆球度观测的前置条件；

堆积密度、视密度、真密度；

浊度：表征表面泥质杂质，≤20NTU 为优；

SiO₂二氧化硅含量：普通压裂砂≥98%，纯度决定抗压基础；

酸溶解度：12% HCl+3% HF 混合酸浸泡溶解损失，≤5%；

含泥量、含水率。

三套常用检测套餐

套餐 1：简易三项（来料快速筛查）

球度、圆度、指定压力破碎率

套餐 2：油田常规验收全套（招标 / 入库标准）

圆球度 + 破碎率 + 粒度分布 + 堆积 / 视密度 + 浊度 + SiO₂

套餐 3：深层井 / 出口完整质检（COA 证书）

全套物理指标 + 酸溶解度、酸溶残渣、微观形貌 SEM、导流能力（可选）

样品送检要求

基础三项（圆球度 + 破碎率）：干砂≥500g；全套指标≥1kg；

样品充分混匀，剔除大块结块、泥土杂质，标注目数规格；

密封干燥袋封装，注明用途（浅层井 / 深层井、树脂覆膜砂 / 天然石英砂）。