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页岩油气套变井连续油管作业技术摘要：川渝、新疆等区块页岩油气水平井受地质、工程等因素影响，大量井在压裂前、压裂中途出现套变，给正常压裂试气带来巨大挑战。
本文通过系统总结了连续油管在页岩油气套变井中套变检测、套变处理等技术应用和优缺点，同时也提出了现有技术存在的问题和下步攻关方向，为国内页岩油气套变井作业提供技术借鉴。
关键词：连续油管；水平井；套变；检测；修套引言川渝、宜昌、新疆等区块页岩油气水平井受地质、工程以及地震等自然灾害影响，大量井在压裂前后出现套变，造成压裂中断，情况严重的可能面临全井报废。
川渝某页岩气区块2018年共发生套变井24口，套变率44.44%，共放弃施工段数43段，影响段数195段。
新疆某区块2019年压裂20口井中，50%井出现不同程度套变。
连续油管在水平井作业中，因套变带来遇卡等故障频发，部分井放弃施工，页岩油气套变井给连续油管工程技术服务带来巨大挑战[1]。
1 套变井连续油管检测技术页岩油气水平井套变井根据套变程度及阶段不一样，对检测目前需求也存在差别，按照检测需求可分为套损找漏和套变检测两大类，我们最主要介绍采用连续油管传输进行套变检测的技术。
其中套损找漏可采用封隔器找漏、注酸找漏、温差测漏、放射性同位素找漏、多臂井径测井+电磁探伤以及井下电视找漏等技术，可以结合井况和现场条件优选工艺。
套变检测主要是为判断井下套变严重程度，常用的技术手段有采用工具通井试通过、铅模打印、多臂井径测井+电磁探伤、井下电视等1.1工具通井试通过在判断疑似套变情况下，采用连续油管钻磨工具串，更换小直径磨鞋或者其它工具试通过，快速粗略判断井下套变情况。
技术要点是试通过选用的工具应逐步减小工具外径，每次缩小3-5mm，针对5-1/2＂套管可直接选择φ89mm杆式强磁，现场原则上建议最多尝试2次。
采用工具通井试通过技术，优点是可经济快速初步判断井下套变井情况，缺点是可能需要多次尝试，同时对套变情况判断不准确。
上海大华石化设备有限公司基本用途及工作参数封隔器总成2009-05-20 发布2009-05-20 实施上海大华石化设备有限公司发布批准：一、用途主要用于气井和油井的注水、堵水、酸化、压裂等工艺施工。
二、基本结构该封隔器主要由上接头、中心管、胶筒、活塞、液缸、剪钉、剪钉座、下接头等组成。
三、工作原理当流体从油管流入封隔器传压孔后，剪断剪钉，推动多级活塞上行压缩胶筒，当油压高于套压10〜15MPa时，封隔器坐封，分隔措施层与保护层，当压力卸去后，胶筒在其自身弹力及解封弹簧弹力作用下推动活塞下行即可收回解封。
四、主要技术参数序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管1 Y344-110 70MPa 2.5-5MPa ? 110mm ? 55mm 1845mm 120-150 C 121-124mm2 Y344-114 70MPa 2.5-5MPa ? 114mm ? 55mm 1845mm 120-150 C 121-124mm3 Y344-116 70MPa 2.5-5MPa ? 116mm ? 55mm 1845mm 120-150 C 121-124mm4 Y344-148 70MPa 2.5-5MPa ? 148mm ? 62mm 2010mm 120-150 C 158-162mm一、用途该工具单独使用或与丫221/211 （251型）联用，进行分层试油，分层采油，分层卡水等作业，该工具的主要优点在于结构简单，工具长度短，坐封可靠，操作特别方便。
二、基本结构该封隔器主要由上接头、顶胶环、密封胶筒、中心管、顶胶环、密封接头、支承滑套等部件组成。
三、工作原理将该工具支撑在井底或丫221/211上，下放管柱，加压，剪断销钉，压缩胶筒，密封油套环空。
需解封时，直接上提管柱即可。
四、主要技术参数序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管1 Y111-92 35MPa 2.5-5MPa ? 92mm ? 55mm 626mm 120-150 C 100-113mm2 Y111-110 35MPa 2.5-5MPa ? 110mm ? 62mm 626mm 120-150 C 121-124mm3 Y111-114 35MPa 2.5-5MPa ? 114mm ? 62mm 626mm 120-150 C 121-124mm4 Y111-148 35MPa 2.5-5MPa ? 148mm ? 62mm 750mm 120-150 C 158-162mm丫221系列封隔器一、用途用于分层注水，试油、举升工艺中测试，也可以 用于套管压力等于或大于油管压力的任何一种作业。
试油工艺技术第一部分概述20世纪50年代末，已初步形成玉门、新疆、青海、四川4个石油天然气基地，修井队伍不足10个。
1960年3月，一场关系石油工业命运的大规模石油会战，在大庆油田展开；同年5月，大庆油田井下作业队伍在石油会战初期宣告成立，主要是从玉门、新疆、青海调来的修井队、试油队、注水队和钻井队转行而组成井下作业施工队伍，都分别隶属采油指挥部的井下技术作业处，称为试注队、试油队、修井队、三选队。
继大庆油田发现开发之后，又相继开发了胜利、大港、辽河、华北、中原等油田，井下作业队伍初具规模，到1977年作业队伍已突破200个。
1999年集团公司开展重组改制，分开分立5年后，中石油共有井下作业队伍1225个，其中大修队133个，侧钻队48个，小修队842个，压裂队54个，酸化队21个，试油测试队101个，其它队伍26个。
20世纪70年代末期以前，我国试油技术是仿照前苏联的试油工艺方法，没有地层测试和测试资料处理解释的技术内容，缺点是试油周期长、获取的地层参数少、资料可靠性差、资料质量人为因素影响大。
目前把这种试油技术，习惯上称为常规试油方法，该试油方法在评价低渗透油气层方面仍然具有一定的优势。
70年代末期以后，我国引进了美国的以地层测试技术和测试资料处理解释软件为主的，包括油管传输负压射孔、地面油气水分离计量、电缆桥塞等一系列技术。
地层测试技术也称钻杆测试，英文名称为DST，是指在钻进中对油气显示层段不进行完井而用钻杆和测试工具，通过地层测试工作检测目的层是否含油气，采集地下油、气、水样，测取压力、温度等特性资料，以便及时准确地对产层进行经济和技术评价。
我国的地层测试技术研究工作是从60年代开始的，首先由四川石油管理局比较系统地翻译了美国关于地层测试理论、工艺等技术资料。
1970年，在江汉油田成立了第一个专门从事地层测试研究的机构，自行研制了支柱式裸眼地层测试器。
1976年，南海的一个单位从新加坡引进了一艘罗布雷-300自升式钻井平台，随船带有一套MFE地层测试器，同时期川局也从莱因斯（Lynes）公司引进了膨胀式测试器，随后研究人员在四川、南海对引进的液压膨胀式地层测试器、MFE地层测试器等进行了详细的研究和现场试验。
桥塞 桥塞的作用是油气井封层，具有施工工序少、周期短、卡封位置准确的特点，分为永久式桥塞和可取式桥塞两种。
目录 （1）永久式桥塞封层工艺 1. 简述 2. 工作原理： 3. 桥塞封层工艺 4. 该桥塞具有以下特点： 5. 主要技术指标： 6. 施工方式： 7. 施工步骤： 8. 注意事项： （2）可取式桥塞封层工艺 1. 简介 2. 工作原理： 3. 结构与特点： 4. 该桥塞具有以下特点： 5. 主要技术指标： 6. 适用井条件： 7. 施工方式： 8. 施工步骤： 9. 注意事项： 10.可取式桥塞的打捞 展开 （1）永久式桥塞封层工艺 1. 简述 2. 工作原理： 3. 桥塞封层工艺 4. 该桥塞具有以下特点： 5. 主要技术指标： 6. 施工方式： 7. 施工步骤： 8. 注意事项： （2）可取式桥塞封层工艺 1. 简介 2. 工作原理： 3. 结构与特点： 4. 该桥塞具有以下特点： 5. 主要技术指标： 6. 适用井条件： 7. 施工方式： 8. 施工步骤： 9. 注意事项： 10.可取式桥塞的打捞 展开
桥塞-桥塞封层工艺 编辑本段（1）永久式桥塞封层工艺 简述 永久式桥塞形成于80年代初期，由于它施工工序少、周期短、卡封位
桥塞-桥塞封层工艺 置准确，所以一经问世就在油气井封层方面得到了广泛应用，基本上取代了以前打水泥塞封层的工艺技术，成为试油井封堵已试层，进行上返试油的主要封层工艺。 目前在中浅层试油施工中出现的干层、水层、气层及异常高压等特殊层位，为方便后续试油，封堵废弃层位，通常采用该类桥塞进行封层，同时对于部分短期无开发计划的试油结束井也采用永久式桥塞封井。此外，该桥塞也用于深层气井的已试层封堵，为上返测试、压裂改造等工艺技术的成功实施提供保障。
工作原理： 利用电缆或管柱将其输送到井筒预定位置，通过火药爆破、液压坐封或者机械坐封工具产生的压力作用于上卡瓦，拉力作用于张力棒，通过上下锥体对密封胶筒施以上压下拉两个力，当拉力达到一定值时，张力棒断裂，坐封工具与桥塞脱离。此时桥塞中心管上的锁紧装置发挥效能，上下卡瓦破碎并镶嵌在套管内壁上，胶筒膨胀并密封，完成坐封。 结构与特点： 永久式桥塞外观图见图1，结构有如图2所示几个部分组成：
桥塞封层工艺 1－销钉；2－锁环；3－上压外套；4卡瓦；5上坐封剪钉；6－保护伞；7－
桥塞-桥塞封层工艺 封隔件；8－中心管；9－锥体；10－下坐封剪钉 该桥塞具有以下特点： ①结构简单，下放速度快，可用于电缆、机械或者液压坐封。 ②可坐封于各种规格之套管。 ③整体式卡瓦可避免中途坐封。 ④采用双卡瓦结构，齿向相反，实现桥塞的双向锁定，从而保持坐封负荷，压力变化亦可保证密封良好。 ⑤球墨铸件结构易钻除。 ⑥施工工序少、周期短、卡封位置准确、深度误差小于1m，特别是封堵段较深、夹层很薄时更具有明显的优越性。
主要技术指标： ①工作温度：120℃-170℃。 ②工作压力：35Mpa，50Mpa，70Mpa。 ③坐封力： 140~270kN。 ④适用套管：127mm~244.5mm 适用井条件： ①桥塞深度以上的套管无变形，坐封位置的套管钢级强度不超过P110。 ②井筒液体清洁、无杂物、无结块，密度小于1.5g/cm3,粘度小于30mPa·s,H2S含量小于5%。
施工方式： 永久式桥塞根据下井方式，分为电缆输送和油管输送两种。 a、电缆输送可钻桥塞的施工步骤和注意事项：
施工步骤： ①用电缆将专用的捕捞器下至桥塞坐封深度以下，目的是检查套管内径，捞出井内液体中影响顺利下入的杂物，捕捞器的外形尺寸等于或稍大于桥塞的外形尺寸。 ②将桥塞、坐封工具、安全接头、磁性定位器与电缆连接好，平稳下入井内，下放速度在4000m/h以内。 ③测套管接箍，准确调整桥塞坐封位置。 ④通电引爆，坐封桥塞，引爆5min后上提、下放电缆2～4m,判断桥塞是否已坐封。 ⑤起出坐封工具，在工具提出井口前，须检查泄压头是否冲掉，防止拆卸时残余压力伤人。 ⑥桥塞坐封后，井口密封接好试压管线按要求进行试压，验证其密封的可靠性。 ⑦试压合格后，下倒灰筒，在桥塞顶部倒入一定量的水泥浆。
注意事项： ①施工前，必须认真检查电缆、绞车、仪表和下井的工具仪器。 ②雷管、炸药包等易燃易爆品，必须按规定严格保管、运输和使用。 ③套管必须经过刮削或用标准的通井规通过。 ④井内液体要经过过滤，保证无杂物。 ⑤桥塞下放速度必须严格控制，若有遇阻现象，只能慢慢活动，不能猛冲。 b、油管输送桥塞是针对大斜度井、定向井和稠油井下电缆桥塞常出现遇阻的情况而开发研制的。与电缆桥塞相比，仅仅是输送方式和坐封方式不同。 油管输送桥塞是用油管或钻杆将桥塞下至预定位置，由地面加压坐封，施工步骤、安全注意事项等与电缆桥塞大体相同。
编辑本段（2）可取式桥塞封层工艺 简介 可取式桥塞是随着永久式桥塞的出现而产生的，形成于80年代，作为一种油田用井下封堵工具，在油田勘探和开发中广泛用于对油水井分层压裂、分层酸化、分层试油施工时封堵下部井段。它较好地解决了坐封、打捞、解封操作复杂，使用成功率低的问题。功能上部分可以替代丢手+封隔器、永久式桥塞和注灰封堵，是一种安全可靠、成本低廉、功能齐全的井下封堵工具。 目前在中浅层试油施工中，对于封隔异常高压、高产、跨距大或者斜井等特殊层位，实现上返试油，双封封隔器施工的成功率较低，为方便后续后续试油，提高试油一次成功率，通常采用该类桥塞进行封层。
工作原理： 该桥塞下井时通过拉断棒及拉断环与坐封工具连结，利用电缆或者管柱将其输送到井筒预定位置后，通过地面点火引爆或者从油管内打压实现桥塞坐封和丢手，既安全又可靠。打捞时只需下放打捞工具打开该桥塞上的中心管锁紧机构再上管柱即可实现解封。具有坐封、打捞、解封操作简单、施工方便使用成功率高等特点。
结构与特点： 同永久式桥塞基本一样，也是由坐封机构、锚定机构和密封机构等部分组成。结构如图： 桥塞-桥塞封层工艺
该桥塞具有以下特点： ①桥塞坐封力由张力棒控制，保证坐封安全可靠。 ②能可靠地座封在任何级别的套管内，可在斜井中安全使用，不易遇阻遇卡。 ③锁紧装置保护座封负荷，保证压力变化下仍可靠密封。 ④双道密封胶筒能可靠密封。 ⑤打捞头和平衡阀相配套容易解封。 ⑥由于非正常原因不能捞出时，可较方便地钻除。
主要技术指标： ①工作温度：120℃-170℃。 ②工作压力：45Mpa。 ③适用套管：101.6mm~177.8mm
适用井条件： ①桥塞深度以上的套管无变形，坐封位置的套管钢级强度不超过P110。 ②井筒液体清洁、无杂物、无结块，密度小于1.5g/cm3,粘度小于30mPa·s,H2S含量小于5%。
施工方式： 永久式桥塞根据下井方式，分为电缆输送和油管输送两种。 a、电缆输送可取式桥塞的施工步骤和注意事项：
施工步骤： ①桥塞下井前，应向投放器油室中灌满柴油，装好尼龙塞，分别装入火药柱、点火器，达到技术要求后，联接相关马龙头、磁性定位器、桥塞投放器、桥塞主体。 ②可取式电缆桥塞下井前，关闭井场所有动力设备，切断电源，并对投放器进行通断检查，并及时放电，阻值正常，保证完好。 ③检查磁定位器的讯号，使它的性能达到标准，再检查各部位的机械联接是否牢固可靠。 ④桥塞下井时，电缆下放速度井口段不得超过1800米/小时，正常下放速度不超过3000米/小时，中途减速换档操作要平稳。 ⑤桥塞点火后，观察电流表、绞车电缆，以判断火药是否点燃，桥塞是否座封。（一般应控制在30秒左右）。点火后电流表有大幅度摆动，电缆和绞车有明显晃动，证明桥塞座封，此时电缆及投放器应静止5分钟，待井下投放器内剩余气压完全泄完。 ⑥桥塞坐封后，井口密封接好试压管线按要求进行试压，验证其密封的可靠性。
注意事项： ①施工前，必须认真检查电缆、绞车、仪表和下井的工具仪器。 ②小队要有专人负责指挥作业机进行机械起吊，做到操作平稳、不碰不撞。 ③发现桥塞遇阻应慢起，起速不得超过1800米/小时，上起中途不得换档或停车，起出后停止施工。 b、油管输送桥塞是针对大斜度井、定向井和稠油井下电缆桥塞常出现遇阻的情况而开发研制的。与电缆桥塞相比，仅仅是输送方式和坐封方式不同。 油管输送桥塞是用油管或钻杆将桥塞下至预定位置，由地面加压坐封，施工步骤、安全注意事项等与电缆桥塞大体相同。
可取式桥塞的打捞 ①用油管连接桥塞专用打捞器下井，当管柱下放到桥塞座封位置以上50米时，减速慢下，注意观察吨位表。 ②当吨位表有明显减小变化，打捞器已到鱼项，立即停车，采用压裂车从油管和油套环空中进行正、反循环冲砂，将桥塞上部沉砂及杂物返出井口，然后正转油管使打捞器套铣进入桥塞上部。 ③利用油管钻具重量缓慢下压打捞器，并观察吨位表和油管柱，若有变化证明打捞器的衬管下推桥塞平衡阀，并使打捞器的爪子已抓住了打捞头。 ④上提管柱，同时观察吨位表，若在原管柱悬重的基础上增加约2—3吨，突然降止原悬重时，证明桥塞已成功解封，然后均速起出管柱和打捞器以及桥塞主体。 ⑤若打捞器抓住桥塞后反复上提管柱不解封时，可将钻具悬重提起，正向转动油管，使桥塞上部安全帽自行脱开，起出管柱和打捞器，然后套铣桥塞本体。
