砾石充填用支撑剂的破碎率检测 圆度、球度检测

砾石充填用支撑剂的破碎率、圆度和球度检测，主要依据一套成熟且不断更新的国内外标准。这套标准的核心是模拟井下高压环境，评估支撑剂的抗压能力和颗粒形态，以确保其能有效支撑裂缝，保障油气井的产能。

核心检测标准

检测主要依据以下标准，它们提供了统一的测试方法，确保结果的可比性。

标准类型 标准名称/编号 说明

中国行业标准 SY/T 5108 全称《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》。目前Zui新版为SY/T5108-2025，替代了2014版。

guojibiaozhun ISO 13503-2 guojibiaozhun化组织（ISO）发布的标准。

美国石油协会标准 API RP 19C (原API RP 56) 美国石油协会（API）发布的标准。

破碎率检测 (C Resistance Test)

破碎率检测是评估支撑剂机械强度的核心指标。

测试原理：将一定量的支撑剂样品放入专用破碎室，施加规定的轴向压力（模拟地层闭合压力，如69MPa）并保持一段时间。卸载后，用标准筛筛分，称量并计算破碎后产生的细颗粒（小于规定粒径）质量占原样品总质量的百分比。该百分比即为破碎率。

关键要求：

样品制备：样品需在105℃至110℃下烘干至恒重，并筛分至规定粒径。

压力与时间：测试压力和保压时间需严格遵循标准，不同标准（如SY/T 5108与API RP19C）的细微差异（如加压方式）可能导致结果有1%~3% 的差异。

性能指标：行业通常要求支撑剂在指定闭合压力下破碎率≤8%或≤10%。例如，对于20/40目规格的支撑剂，在69MPa下破碎率通常要求不超过5.0%。

Zui新进展：新发布的SY/T5108-2025标准中，已对“破碎率”的测定方法进行了改进。中国石油勘探开发研究院还自主研制了破碎率测试用样品铺置器，以提高测试的准确性和可靠性。

圆度与球度检测 (Sphericity & Roundness Test)

圆度和球度是评估支撑剂颗粒形状的关键参数，直接影响其流动性和在裂缝中的铺置效果。

定义：

球度 (Sphericity)：指颗粒接近球体的程度。

圆度 (Roundness)：指颗粒棱角的尖锐或圆滑程度。

测试方法：主要采用图像分析法。通过显微镜或专用成像系统（如RetschCamsizer）拍摄颗粒图像，再利用软件根据Krumbein-Sloss图表法进行计算。

性能指标：API标准通常要求支撑剂的圆度≥0.7，球度≥0.6。也有标准要求两者均≥0.7。这些值是保证支撑剂在井下形成高导流通道的重要前提。