宋恩鹏，靳  权，蔡  克

(中国石油集团工程材料研究院有限公司，油气钻采输送装备全国重点实验室，国家石油管材质量监督检验中心，国家市场监管重点实验室(石油管及装备质量安全)，陕西 西安 710077)

摘  要：借助微观硬度和韧性计算，提出了压裂支撑剂力学性能的检测方法，且研究该方法的可行性、准确性和重复性。以两种常用压裂支撑剂的力学性能作为研究对象，包括石英砂压裂支撑剂和陶粒压裂支撑剂，通过优化前处理制样方式，解决了压裂支撑剂因宏观形貌造成力学性能难以检测的问题。再利用控制单一变量法，分别改变压裂支撑剂规格(目数)和产地。借助压痕法检测压裂支撑剂力学性能(硬度和韧性)，评价了检验结果的相对标准偏差。使用扫描电子显微镜(SEM)表征压裂支撑剂的微观形貌和气孔分布，说明造成检测结果变化规律的原因。两种压裂支撑剂的硬度和韧性检测结果相对标准偏差均小于0.10。随着压裂支撑剂规格(目数)不断增加，硬度和韧性检验结果数值随之增加，与破碎率检测结果一致。采用不同产地压裂支撑剂进行检验，其结果与破碎率检测结果趋势相同。SEM表征结果发现，晶粒尺寸和气孔分布随压裂支撑剂规格变化而变化。该检测方法涉及压裂支撑剂前处理制样和检测过程，能够有效检测其力学性能。晶粒尺寸和气孔率减小，是样品力学性能提高的原因。

关键词：压裂支撑剂；力学性能；硬度；韧性；微观形貌；气孔分布