专利名称：一种树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法
技术领域：
本发明涉及树脂覆膜支撑剂的性能检测方法，属于石油压裂支撑剂技术领域。
背景技术：
压裂支撑剂是压裂施工的关键材料，用于支撑在压裂地层的裂隙中，有效地将油气导入油气井，从而大幅度提高油气产量和延长油井寿命。通常，压裂支撑剂为具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒，随着石油行业的发展，为了进一步提高压裂支撑剂的性能，研发出了新型低摩阻支撑剂，其在沙粒或陶瓷颗粒表面覆膜树脂从而进一步提高了压裂支撑剂的强度和导流性能。
对于压裂支撑剂性能的评价，破碎率是关键技术指标之一，也是选择使用压裂支撑剂的重要依据。目前，国内支撑剂的检测标准均按照SY/T 5108-2006标准执行，该检测标准中的抗破碎能力测试方法为:首先，选择支撑剂性能要求的压力，将一定质量Hl1和规格的支撑剂在标准规格(d=50.8mm)的破碎室中进彳丁抗破碎能力试验；然后，将破碎试验后的支撑剂倒入相应规格的筛网中进行筛分；最后，称取通过该筛网后落入位于筛网下面的底盘上的该支撑剂破碎颗粒的质量Hl5，从而根据公式(I)计算出支撑剂的破碎率: η !=Iii5/ 11^*100%................................................(I)。
然而，对于覆膜树脂支撑剂来说，很多研究者认为支撑剂经覆膜后并不能真正提高其抗破碎能力，而按照行业标准所测得的抗破碎能力只是表观的，具体理由为:按照行业测试标准对覆膜树脂支撑剂进行抗破碎能力试验时，由于该支撑剂表面覆膜的树脂膜具有一定的弹性作用力，即便支撑剂的骨料已破碎，在树脂膜的包覆作用下，支撑剂本体也不会彻底破碎而使支撑剂的碎粒被树脂膜包覆，导致采用筛网进行筛分时这部分支撑剂碎粒无法筛析出去，进而导致试验中测得的通过筛网落入下面底盘上的支撑剂碎粒质量偏小，测得的数据并不能真实反映覆膜支撑剂的抗破碎能力。
此外，支撑剂碎粒在从筛网落入到底盘的过程中以及在对底盘连同其上的支撑剂碎粒进行称量的过程中，碎粒中的细粉容易飞散，造成少量细粉的丢失，导致称量得到的破碎颗粒的质量不能真实且准确地反映出支撑剂的抗破碎能力；加之需要称量的该碎粒总量相对很少，在此基础上，少量细粉的丢失会进一步扩大上述称量的误差。发明内容
本发明要解决的第一个技术问题在于，现 有技术中采用行业标准方法对树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力进行测量时，由于该支撑剂表面覆膜的树脂膜将支撑剂的碎粒包覆，导致测试结果不能真实且准确地反映出树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力；进而提供一种可准确反映树脂覆膜支撑剂抗破碎能力的测试方法。
本发明要解决的第二个技术问题在于，现有技术中采用行业标准方法对树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力进行测量时，在对支撑剂碎粒进行转移和筛分的过程中，容易造成少量细粉的丢失，导致计算的所述破碎率误差较大，进而提供一种可有效避免在对支撑剂碎粒进行转移和筛分的过程中由于细粉丢失造成的测量误差的树脂覆膜支撑剂抗破碎能力的测试方法。
本发明所述树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其包括以下步骤: 步骤一:取质量为Hl1的树脂覆膜支撑剂，对所述树脂覆膜支撑剂进行焙烧至将其表面树脂全部烧掉，将经焙烧后的所述树脂覆膜支撑剂倒入相应规格的筛网中进行筛分，称量所述筛网上的树脂覆膜支撑剂质量为m3，即为支撑剂的骨料质量； 步骤二:取与步骤一同样规格和质量的所述树脂覆膜支撑剂，对其进行施压进行抗破碎能力试验； 步骤三:对经抗破碎能力试验后的所述树脂覆膜支撑剂进行焙烧至将其表面树脂全部烧掉； 步骤四:将步骤三焙烧后得到的所述树脂覆膜支撑剂倒入与步骤一同样规格的所述筛网中进行筛分，称量所述树脂覆膜支撑剂的破碎质量为m2，根据公式(2)计算树脂覆膜支撑剂的真实破碎率Il2: η2=m2/ m3氺 100%..........................................(2)。
在所述步骤四中，称量经筛分后所述筛网上的树脂覆膜支撑剂的质量为m4，计算破碎质量m2为m3_m4，根据公式(2)计算树脂覆膜支撑剂的真实破碎率Π2。
在所述步骤四中，称量通过所述筛网并落入底盘上的树脂覆膜支撑剂质量即为所述样品的破碎质量m2，根据公式(2)计算树脂覆膜支撑剂的真实破碎率Π2。
在所述步骤二中，将所述树脂覆膜支撑剂置于破碎室中对其施加压力进行破碎，所述破碎室的规格为d=5.08 8.00cm。
在所述步骤一中，根据所述树脂覆膜支撑剂的体积密度及选用的破碎室规格，根据公式(3)计算所述样品质量Hl1: Hi1=C2 P bd2.......................................(3) 式中:
权利要求
1.一种树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，包括以下步骤: 步骤一:取质量为Hl1的树脂覆膜支撑剂，对所述树脂覆膜支撑剂进行焙烧至将其表面树脂全部烧掉，将经焙烧后的所述树脂覆膜支撑剂倒入相应规格的筛网中进行筛分，称量所述筛网上的树脂覆膜支撑剂质量为m3，即为支撑剂的骨料质量； 步骤二:取与步骤一同样规格和质量的所述树脂覆膜支撑剂，对其进行施压进行抗破碎能力试验； 步骤三:对经抗破碎能力试验后的所述树脂覆膜支撑剂进行焙烧至将其表面树脂全部烧掉； 步骤四:将步骤三焙烧后得到的所述树脂覆膜支撑剂倒入与步骤一同样规格的所述筛网中进行筛分，称量所述树脂覆膜支撑剂的破碎质量为m2，根据公式(2)计算树脂覆膜支撑剂的真实破碎率Il2:
2.根据权利要求1所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，在所述步骤四中，称量经筛分后所述筛网上的树脂覆膜支撑剂的质量为m4，计算破碎质量Hl2为m3-m4，根据公式(2 )计算树脂覆膜支撑剂的真实破碎率Π 2。
3.根据权利要求1所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，在所述步骤四中，称量通过所述筛网并落入底盘上的树脂覆膜支撑剂质量即为所述样品的破碎质量m2，根据公式(2)计算树脂覆膜支撑剂的真实破碎率η2。
4.根据权利要求1-3任一所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，在所述步骤二中，将所述树脂覆膜支撑剂置于破碎室中对其施加压力进行破碎，所述破碎室的规格为d=5.08 8.00cm。
5.根据权利要求4所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，在所述步骤一中，根据所述树脂覆膜支撑剂的体积密度及选用的破碎室规格，根据公式(3)计算所述样品质量Hl1:
6.根据权利要求5所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，所述树脂覆膜支撑剂的体积密度是在测试温度为25°C ±5°C的条件下，按照如下步骤进行测量: Ca)准备3份适量的支撑剂样品； (b)使用感量为0.0Olg的天平称出IOOml密度瓶的质量mg ； (c)将样品装入密度瓶内至IOOml刻度处，不要摇动密度瓶或震实，称出装有支撑剂的密度瓶的质量mgp，精确到0.0Olg，这一过程重复3次，取平均值； Cd)根据公式(4)计算支撑剂体积密度:
7.根据权利要求6所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，所述树脂覆膜支撑剂的粒径为20-40目，施压压力为69MPa，计算其体积密度为1.54g/m3。
8.根据权利要求6所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，所述树脂覆膜支撑剂样品的闭合压力为69MPa，粒径规格为30-50目，计算其体积密度为1.55g/m3。
9.根据权利要求7或8所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，所述筛网的规格为40目或50目，所述筛分时间为lOmin。
10.根据权利要求1-9任一所述的树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试方法，其特征在于，所述焙烧在马弗炉中进行，所述`焙烧的温度为600-1000°C，焙烧的时间至少为lh。
全文摘要
本发明提供了一种树脂覆膜支撑剂抗破碎能力测试方法，其包括在抗破碎性能测试的前后，都要对所述树脂覆膜支撑剂样品进行焙烧，以将表面树脂全部烧掉；称量时，称取本身数值较大的留在所述筛网上的样品质量，而不是落入位于筛网下面底盘上的支撑剂碎粒的质量，有效避免在对支撑剂碎粒进行转移和筛分的过程中细粉的丢失造成的测量误差；所得数据能够真实且准确地反映出树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力，从而更具有参考价值，能够更好地实现针对不同的应用场合选择合适的压裂覆膜支撑剂。
文档编号G01N5/00GK103175734SQ20121049649
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者秦升益, 王光, 胡宝苓, 许智超, 钟毓娟 申请人:北京仁创科技集团有限公司