《页岩气水平井套管变形监测与评价规范编制说明》

《页岩气水平井套管变形监测与

评价规范》

编制说明

（征求意见稿）

编写人：屈玲刘子平

审核人：查永进

中国石油川庆钻探工程有限公司

页岩气勘探开发项目经理部

二O二三年九月

一、任务来源及工作简要过程

1、任务来源

本项行业标准是根据能页标秘[2023]12号文《关于下达能源行业页岩气标准

化技术委员会2023年标准制订计划的通知》、能页标[2023]12号文《关于下达

能源行业页岩气标准化技术委员会2023年标准制订计划的通知》制定。完成年

限：2023年1月1日至2023年12月31日。

2、标准主要起草单位、参加单位

负责起草单位：中国集团石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经

理部。

参与起草单位：中国石油集团测井有限公司西南分公司、中国石油集团西南

油气田分公司页岩气研究院、中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国集团

工程技术研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司西南油气分公司、中海油

能源发展股份有限公司工程技术分公司、西南石油大学、中石化石油工程技术研

究院有限公司、陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院。

3、工作简要过程

（1）初稿编写过程

2012年∼2020年，套变综合研究阶段。页岩气开发取得突破后，全国页岩

气开发快速增长。在页岩气快速发展的同时，从2011年威201-H1井、2012年

宁201-H1井以来，套管变形一直伴随着页岩气勘探开发，严重影响了页岩气开

发的效率和效益，引起了中石油集团公司的高度重视。2014年4月CNPC第一

次页岩气套变专题会以来，有关油气田公司、钻探企业、科研院所、高等院校开

展了大量研究，但始终没有取得实质性突破，依然是页岩气开发的“技术瓶颈”。

鉴于套变日趋严峻的形势，2018年11月在CNPC中油技服在“三项治理”工作

部署会上提出了套变治理目标；2019年CNPC重大科技专项《深层页岩气有效

开采关键技术攻关与试验》、中油技服统筹项目“页岩气套变预测与治理技术

研究”均设置专题进行研究，2020年CNPC把套损套变治理作为井完整性管理

的重要抓手，在中油技服、川庆钻探及各参与单位的支持和帮助下，通过近年来

的研究与试验，威远页岩气套变问题得到极大缓解，明确了套变的机理、预测、

预防等方面取得了突破性、实质性的进展。

2021年∼2022年6月，套变监测研究与应用阶段。针对套变监测的技术难

题，依托中石油集团《提高页岩气井抗套损能力的新型套管研发》、《水平井桥

1

塞射孔高效联作关键技术现场实验》以及川庆钻探工程有限公司攻关项目《基于

磁定位测井的页岩气水平井套管变形测井解释评价方法研究》等科研攻关项目，

形成了一种适用于水平井储层压裂改造诱发井下套变的实时监测技术与评价方

法，可实现水平井井筒条件下储层压裂改造诱发的套管变形的实时监测和评价。

该方法的基本原理：水平井井筒条件下储层压裂改造诱发的套管变形，主要是由

于套管周边岩石因地应力等的改变导致井周岩层失稳或井筒地应力不均衡，致使

套管产生变形，甚至挤压破坏或剪切破坏。井下套管一旦受到外力作用，产生压

磁效应，受力部位及周缘的磁性（导磁率等）将发生明显变化。采用水平井泵送

射孔与磁定位仪联作，测量套管磁性，通过监测、分析套管磁性异常，从而实现

对套变实时监测与评价。

通过研究，形成了一套套变实时监测与解释评价方法、两套套变地面模拟管

柱、5套油套管损伤测井监测处理解释软件或系统、一项企业标准《Q/SYCQZ

1320-2022水平井压裂套管变形磁性异常实时监测与评价技术规范》。研究成果

在现场试验21个平台70口井（含致密气7个平台8井次，含威207井两个层段

各1井次）进行了套变磁性异常资料处理解释评价与预警，取得了明显成效：在

川庆威远页岩气风险勘探开发服务区块进行了推广应用了14个平台62口井，测

井解释评价综合符合率达89.8%。川庆—西油公司致密气合营区块进行了推广

应用了7个平台8口井，测井解释评价综合符合率达100%。

2022年7月：初稿形成阶段。在调研完成了国内页岩气水平井套管变形监

测与评价的一般做法，针对页岩气水平井套管变形监测与评价规范的技术要求、

方法与流程，明确了套管变形监测设备要求、监测前期准备内容、现场施工作业

与套管变形监测技术规范、数据提交要求、资料处理解释评价前期准备内容、资

料处理解释评价流程与方法、成果提交与要求、以及QHSE相关要求，形成了

页岩气水平井套管变形监测与评价规范的标准草案。向能源行业页岩气标准化技

术委员会提交了名为《页岩气水平井压裂套管变形磁性异常监测与评价技术规

范》推荐性行业标准项目建议书和草案。

2022年10月：标准立项初审阶段。能源行业页岩气标委会召开“2023年页

岩气技术标准制修订及标准研究项目立项建议专家审查会”，与会专家对标准立

项必要性及意义进行了审查，提出了修改完善意见，建议将标准名称修改为《页

岩气水平井套管变形测井监测与评价规范》（能页标秘〔2022〕28号）。

2023年5月：标准立项初审复核阶段。能源行业页标委组织召开2023年

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新增标准制定和标准研究项目参与单位名单协商讨论会，对标准参与单位进行了

确定。

2023年6月：标准立项确立阶段。国家能源局科技司组织“2023年度能源

行业标准油气组立项评审会议”，对标准立项的必要性及创新性进行了汇报，

基本确立了立项工作。

2023年7月：标准立项确立并要求更名阶段。经能源行业标委审查，确定

本标准为能源局2023年标准立项审查会，并再次对标准名称进行修改，确定为：

《页岩气水平井套管变形监测与评价规范》。。

（2）行业标准编制过程

①制定工作运行计划，收集基础资料

2023年6月13日，能源行业页岩气标准化技术委员会组织中国石油集团川

庆钻探工程有限公司、中国石油集团西南油气田分公司页岩气研究院、中国石油

化工股份有限公司西南油气分公司、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公

司、中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国石油集团测井有限公司、中石

化石油工程技术研究院有限公司、陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院、

西南石油大学利用视频会议召开《页岩气水平井套管变形测井监测与评价规范》

标准制定项目讨论会。与会人员对项目的工作方案、分工、计划进度和标准草案

等事项进行了充分的讨论。会议达成一致意见，形成了《〈页岩气水平井套管变

形测井监测与评价规范〉标准制定项目组工作方案》。

调研/实验验证方案见表1。

项目组人员与主要分工如下：

首席专家：查永进

全面负责标准制定的技术把关，对各个阶段的技术内容和质量进行指导和确

认，对技术内容提出指导意见，并在委员会前对标准内容的先进性、科学性、有

效性和适应性提交书面说明，对项目完成质量给予评价。

标准编制人员与主要分工见表2。

时间进度计划见表3。

经费保证与预算见表4。

3

4

表3时间进度计划表

时间标准起草阶段工作内容（具体到章节内容）备注

2023-01～2023-07-15起草完成征求意见稿

2023-07-15～2023-09-30征求意见并编制专家送审稿完成征求意见，形成专家送审稿

2023-10-01～2023-10-30编制委员会送审稿形成委员会送审稿

2023-11-01～2023-12-30编制报批稿第一版形成报批稿第一版

2024-01-01～2024-01-30编制报批稿第二版形成报批稿第二版

表4经费预算表

费用项目总预算额(万元)

图书资料费1

咨询与评审费2

办公费1

差旅费2

会议费1

车辆使用费2

合计9

标准编制工作运行计划和职责分工，积极开展资料收集、调研、咨询等工作，

人员分工如下：

②编制过程简况

2023年6月：按能源行业页标委确定立项的通知《关于下达能源行业页

岩气标准化技术委员会2023年标准制订计划的通知》[能页标秘[2023]12

号]及要求，组织召开标准启动会，邀请首席技术专家查永进出席，对草

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案内容进行了讨论、提出了修改意见。并对编写标准的进度计划、人员

分工进行了落实。

～2023年6月27日，标准起草牵头单位组织主要起草人员，前往中石

化西南油气分公司非常规油气勘探开发管理部对标准的征求意见稿（初

稿）进行了讨论和修改，完善了《页岩气水平井套管变形测井监测与评

价规范》（内部初稿）

2023年7月，各标准起草单位开展调研、研究工作，收集汇总各单位对

草案的修改完善内容，完成标准的征求意见稿（初稿）。同时，能源行

业标委通知将标准名称修改为《页岩气水平井套管变形监测与评价规

范》。

～2023年8月15日，标准起草牵头单位在标准首席技术专家查永进的

组织下，多次对标准的征求意见稿（初稿）进行修改。尤其针对标准更

名后的监测方法的范围进行了大幅度调整，由标准申请前的单一磁性定

位方法，调整为多种监测与评价方法。形成了《页岩气水平井套管变形

监测与评价规范》（专家送审稿初稿）。

～2023年8月29日，根据标准首席技术专家查永进及编制组成员意见，

再次对标准进行了修改完善，形成了《页岩气水平井套管变形监测与评

价规范》（专家送审初稿--成都会议版本）。

8月31日～9月2日，标准起草牵头单位中国石油川庆钻探公司牵头组

织标准起草参与单位，在成都集中，以线下的方式对标准的专家送审稿

（初稿）进行会议内部审查。

9月7日，形成了《页岩气水平井套管变形监测与评价规范》（专家送

审稿）并提交标准首席专家审查。

9月9日，根据标准首席专家审查意见，修改形成了《页岩气水平井套

管变形监测与评价规范》（专家送审稿）并提交页标委秘书处。

9月10日，经标准首席专家审查同意，将形成的《页岩气水平井套管

变形监测与评价规范》（专家送审稿）和编制说明一并提交页标委秘书

处。

（后续根据实际工作进行增补）

4、工作组成员主要工作

首席技术专家：查永进，中国集团工程技术研究院有限公司规划与支持研究

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所，标准技术把关。

第一起草人：屈玲，中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经

理部，负责撰写页岩气水平井套管变形监测与评价的监测方法与优选、监测要求、

原始数据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解释评价、成果提交与

要求、附录等部分内容、框架搭建、协调组织和统稿。

主要参加人员：

刘子平：中国石油川庆钻探工程有限公司油气事业部，负责撰写页岩气水平井

套管变形监测与评价的监测方法与优选、监测要求、原始数据提交要求、资料处理

解释评价前期准备、资料处理解释评价、成果提交与要求、附录等部分内容，负责

总体把关，技术支持；

张平：中国石油川庆钻探工程有限公司工程技术处，负责撰写页岩气水平井

套管变形监测与评价的监测方法与优选、监测要求等部分内容，标准起草工作技

术支持；

陈明：中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部，负责撰写

页岩气水平井套管变形监测与评价的监测要求、健康、安全、环境要求等部分内容，

技术支持；

刘雪梅：中国石油川庆钻探工程有限公司质量安全环保处，负责标准文本格

式等把关，标准起草工作组织、协调；

卢另：中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部，负责标准

文本格式等把关，标准起草工作组织、协调；

蔡金赤：中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部，负责资

料调研和增补，技术支持；

杨尚渝：中国石油集团工程材料研究院有限公司油井管与管柱研究所，负责水

平井套管变形监测与评价方法及相关规范的调研，技术支持；

唐凯：中国石油集团测井有限公司西南分公司，负责所属单位水平井射孔地面

系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、射孔安全及相关规范的调研，技术

支持；

刘恒：中国石油集团测井有限公司西南分公司，负责所属单位水平井射孔地面

系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、测井数据管理及相关规范的调研以

及撰写资料处理解释评价等内容，技术支持；

曾波：中国石油集团西南油气田分公司页岩气研究院，负责所属单位水平井射

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孔地面系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、测井数据管理、水平井套管

变形监测评价方法以及相关规范的调研，技术支持；

郭兴午：中国石油集团西南油气田分公司页岩气研究院，负责所属单位水平井

射孔地面系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、测井数据管理、水平井套

管变形监测评价方法以及相关规范的调研，技术支持；

乔智国：中国石油化工股份有限公司西南油气分公司非常规油气勘探开发管理

部，负责所属单位水平井射孔地面系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、

测井数据管理、水平井套管变形监测评价方法以及相关规范的调研，技术支持；

陈朝伟：中国集团工程技术研究院有限公司钻井工艺研究所，负责所属单位

水平井套管变形监测与评价方法及相关规范的调研，技术支持；

王向阳：中国集团工程技术研究院有限公司非常规油气工程研究所，负责所

属单位水平井套管变形监测与评价方法及相关规范的调研，技术支持；

祝效华：西南石油大学，负责所属单位水平井套管变形监测与评价方法及相

关规范的调研，技术支持；

王国荣：西南石油大学，负责所属单位水平井套管变形监测与评价方法及相

关规范的调研，技术支持；

雷清龙：西南石油大学，负责所属单位水平井套管变形监测与评价方法及相

关规范的调研，技术支持；

杨铁梅：中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，负责所属单位水平

井射孔地面系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、测井数据管理、水平

井套管变形监测评价方法以及相关规范的调研，技术支持；

王朵：中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，负责所属单位水平井

射孔地面系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、测井数据管理、水平井

套管变形监测评价方法以及相关规范的调研，技术支持；

方晓君：陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，负责所属单位水平井

射孔地面系统、泵送射孔数据采集软件、测井数据格式、测井数据管理、水平井

套管变形监测评价方法以及相关规范的调研，技术支持；

郭肖：中石化石油工程技术研究院有限公司，负责所属单位水平井套管变形

监测与评价方法及相关规范的调研，技术支持；

艾爽：中石化石油工程技术研究院有限公司，负责所属单位水平井套管变形

监测与评价方法及相关规范的调研，技术支持。

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二、编制原则

（一）制定标准的指导思想

1.清晰界定标准的作用范围

规定了页岩气水平井套管变形监测与评价规范的监测方法与优选、监测要

求、原始数据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解释评价、成果

提交与要求等，规范了页岩气水平井套管变形监测与评价的工作内容。

2.强化针对性和适应性

页岩气水平井套管变形监测与评价工作，目前尚未有相关的技术标准。因此，

本标准制定了水平井套管变形监测与评价的监测方法与优选、监测要求、原始数

据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解释评价、成果提交与要求，

规范、统一水平井套管变形监测与评价工作。同时遵循宽严相济的原则，提高标

准的适应性。尤其在套管变形监测方法比选上，由原来单一的磁性定位监测方法，

拓展到以时间推移测井方式的多臂井径测井类、电磁测厚仪、电磁探伤仪、超声

波测井类、光学成像类、井温噪声测井类、以及目前试验阶段的井下光纤监测、

微地震监测、井间电阻率监测等，对成熟的磁性定位监测方法条款进行重点规范，

对新技术、新方法的通用性条款进行了规范，提高了标准的适应性。

3.立足可行性和可靠性

形成了本标准的编制过程中，起草团队对国内页岩气水平井套管变形监测与

评价的一般做法进行了广泛调研和研究工作，并根据标准的制定要体现技术上的

先进性、应用上的普适性、实施上的可操作性等原则形成本标准的主要内容。

4.标准之间协调性和一致性

本标准为首次制定，没有与其它相关标准之间内容重叠，同时其他标准已有

内容本标准直接引用。

（二）主要制定内容及格式

本次制定内容主要包括：

——页岩气水平井套管变形监测与评价的监测方法与优选、监测要求、原始

数据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解释评价、成果提交与要

求等。

——遵从GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和

起草规则》的规定，规范标准编写格式。

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三、标准制定的意义

由于国内目前还没有一套专门针对页岩气水平井套管变形监测与评价工作

的技术规范或者技术标准，相关单位在进行页岩气水平井套管变形监测与评价时

没有统一的参照标准，建立统一的页岩气水平井套管变形监测与评价的推荐做

法，有助于规范页岩气水平井套管变形监测与评价工作，为页岩气水平井套管变

形的防范提供技术支撑。

四、采标情况

1、采标情况

无。

2、与相关国家标准、行业标准水平对比

目前，暂无页岩气套管变形监测与评价方面的国家标准和行业标准。尤其尚

无利用压裂泵送射孔磁性定位等仪器测量的磁性曲线进行套管变形监测评价技

术与技术规范、以及相关标准。仅部分标准规章对有关内容作了具体要求，其中：

《石油测井原始资料质量规范（SY/T5132）》中仅在“单项测井原始资料

质量”章节3.35款中第3.35.1、3.35.2、3.35.3条对磁性定位测井有描述。

《电缆输送特殊射孔作业技术规范（SY/T5299）》在“8爆炸松扣作业”

中“8.4.2.1”条对磁性定位器点火线路通断有描述，“9爆破切割作业”中

“9.4.2.1”条对磁性定位器点火线路通断有描述，“10冲孔作业”中“10.4.1”

条对磁性定位器点火线路通断有描述。

《射孔作业技术规范（SY/T5325）》在“6作业设计”中的“6.8”与“6.9”

对磁定位校深有要求。

《NB/TXXXX-XXXX页岩气平台井组套管变形综合防控规范》将套变磁性

异常监测法套管变形风险预测与评价的一种方法，并作为套变风险预测与分级评

价。但前述标准没有对：测井前期准备、测井采集设备要求、套管磁性实时监测

与测井采集、测井数据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解释评

价、成果提交与要求、HSE要求等8个方面制定标准规范。

《NB/TXXXX页岩气分布式光纤测试作业及资料解释要求》只对产出

剖面的测井采集和资料处理进行了要求。《SY/T7070微地震井中监测技术规

范》、《SY/T7372微地震地面监测技术规范》只对采集和压裂效果评价等资

料处理解释进行了要求。《DB43/T1460广域电磁法技术规程》和《SY/T6687

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井中-地面电磁法勘探技术规程》只对采集和压裂效果评价等资料处理解释进行

了要求。前述几项标准均为对其在套管变形监测与评价方面做出针对性要求。

本标准制定后，将针对页岩气水平井套管变形监测与评价规范的监测方法与

优选、监测要求、原始数据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解

释评价、成果提交与要求等提出适应性管控要求，有助于规范页岩气水平井套管

变形监测与评价工作，为页岩气水平井套管变形的防范提供技术支撑。与现有其

他标准（国家标准、行业标准）之间不存在矛盾、冲突。

3、与国际、国外同类标准水平的对比情况

国内外尚无利用压裂泵送射孔磁性定位等仪器测量的磁性曲线进行套管变

形监测和资料处理解释评价技术与技术规范、以及相关标准公布。该技术处于国

内外领先水平。

五、标准技术内容说明

1范围

本文件规定了页岩气水平井套管变形监测与评价的监测方法与优选、监测要求、原始数

据提交要求、资料处理解释评价前期准备、资料处理解释评价、成果提交与要求等。

本文件适用于页岩气水平井压裂套管变形监测与评价。

其他非常规油气直井、大斜度井、水平井等套管变形监测与评价可参照使用。

主要依据：页岩气开发取得突破后，全国页岩气开发快速增长。但在页岩气快速发展

的同时，套管变形一直伴随着页岩气勘探开发。不但造成经济的巨大损失，也给油气安全生

产、环保等带来较大隐患，严重影响了页岩气开发的效率和效益，套管变形逐渐成为页岩气

等非常规油气勘探开发的“卡脖子”难题。急需一种监测与评价套变风险的方法，为优化压

裂施工参数、降低套管变形提供技术手段。

套管变形前后，套管本身以及周边地层的形态、位移、重力、电磁、声学、温度、压力

等物理特性会产生变化。选用适宜的井下或地面仪器，以连续测量或时间推移测井方式，对

变形套管及其周缘地层的物理特性进行监测或测量，可以判断和评价变形套管的变形位置、

大小、形态、以及变化趋势等。

页岩气水平井具有多段压裂改造的特征，水平井泵送桥塞射孔联作是最主要的建立地层

流体流向井筒通道、沟通产层方式。水平井泵送桥塞射孔联作管串组合的校深磁性定位仪在

极短时间间隔（大约2-3小时）的时间推移测井方式获取的磁定位测井曲线，包含有反映金

属套管变形的地球物理信息，通过对这些信息综合分析与判断，可以判断和评价变形套管的

变形位置、大小、形态、以及变化趋势等。该方法是目前最经济、有效的监测手段。

而多臂井径测井类、电磁探测类、超声波测井类、光学成像类、井温噪声测井类、分布

式光纤监测、微地震监测、井间电阻率监测等，也可获取套变的信息，通过时间推移测井，

也能实现套变监测的目的，但时效性、经济性等面临极大挑战。

这些监测方法在应用中，至少存在以下9个方面的问题：

（1）监测仪器种类繁多，监测方案优选无规范；

（2）测井、射孔系统种类繁多，测井数据文件格式迥异，影响数据共享；

（3）磁定位等仪器种类不一，仪器测量方式差别大，影响测井解释精度；

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（4）泵送射孔中磁定位数据记录方式不统一、不规范，影响应用；

（5）提供的测井数据文件及数据格式不规范；

（6）测井资料处理与解释流程不统一；

（7）测井成图格式不统一；

（8）测井解释评价标准不统一；

（9）测井成果提交格式不统一等。

因此，急需制定标准，规范页岩气水平井套管变形监测与评价。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改单）适用于本文件。

主要依据：GB/T1.1-2020要求。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

时间推移测井time-lapselogging

3.2

套管变形磁性异常magneticanomalyofthecasingdeformation

3.3

套管变形磁性异常实时监测time-lapseloggingforthemagneticanomalyofthecasing

deformation

3.4

套管变形磁性异常评价evaluationofthemagneticanomalybythecasingdeformation

主要依据：GB/T1.1-2020要求。

4监测方法与优选

4.1监测方法

4.2主要监测仪器

主要依据：根据目前已有监测仪器及应用效果的调研成果进行确定。

4.3监测仪器优选

4.3.1选择原则

4.3.2方案优选

主要依据：监测或检测方法既要满足工程地质评价需要，有要兼顾页岩气低成本发展。

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5监测要求

5.1通用要求

主要依据：（1）水平井电缆传输测井射孔方式下满足作业的基本要求、以及测井仪

器与民爆物品联作的安全保障。（2）水平井油管传输测井射孔方式下满足作业的基本要求

与以及测井仪器与民爆物品联作的安全保障。

5.2设备要求

5.2.1测井类设备

主要依据：实现套管变形监测与评价可靠性的基本要求。

5.2.1.1地面仪器

主要依据：既要实现联作功能，又要满足与民爆物品联作的安全保障。

5.2.1.2下井仪器

5.2.1.2.2磁性定位仪监测，应优选可与水平井水力泵送多级射孔与桥塞联作管串组合的测

井仪器，应选择与射孔地面系统匹配的高抗振高抗噪仪器，优先选择数字信号传输仪器。

主要依据：（1）以便最大限度降低射孔爆轰效应对仪器的损伤、以及施工时效上的

保证。（2）数字信号传输仪器测量精度高，模拟信号传输仪器存在沿途信号衰减，影响测

量精度。

5.2.1.3其他要求

主要依据：满足与民爆物品联作的安全保障。

5.2.2微地震监测类设备

5.2.3井间电阻率监测类设备

5.3前期准备

5.3.1测井类

5.3.1.1资料准备

5.3.1.2监测前准备

5.3.1.2.1现场安装、仪器连接、仪器通电检查执行SY/T6938、SY/T5299、SY/T6253要

求。

主要依据：除仪器的常规检查，更是为了满足与民爆物品联作的安全保障。

5.3.1.2.3磁性定位仪与配套的地面系统应定期在磁性定位地面校验装置中进行测井校验，

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以保证测井采集资料的一致性。测井校验数据和测井图件应随同仪器和地面系统现场保留备

查。

主要依据：（1）其目的是防止测井地面系统中采集面板老化、接触不良等导致的非

正常磁性异常噪声问题。如：以川庆威远页岩气为例，同是SK2004地面系统、磁性定测井

仪器均相同、井下套管也相同，但数据采集面板的差异，导致磁性定曲线噪声明显。所以，

为了甄别是测量系统问题，还是确属套管磁性异常，故提出“定期在磁性定等磁性异常测井

地面校验装置中进行测井校验”的要求。（2）对不以套变监测为目的的磁性定位仪，则不

在此要求之列。

5.3.1.2.4其他仪器设备检查执行SY/T6253要求。

5.3.1.2.5其他器材准备按SY/T6253要求执行。

主要依据：除仪器的常规检查，更是为了满足与民爆物品联作的安全保障。

5.3.2微地震监测类

5.3.3井间电阻率监测类

5.4施工要求

5.4.1磁性定位仪测井监测要求

5.4.1.1监测方式

5.4.1.2作业程序

5.4.1.3组合管串

5.4.1.4电缆下放组合管串过程中的套管变形磁性异常监测

5.4.1.4.2组合管串下至井筒70m之前，执行NB/T14002.6和SY/T5325要求，关闭地

面系统射孔点火电源、缆芯接地短路。射孔点火电源电源钥匙保管执行SY/T5325要求。

5.4.1.2.4.3组合管串下过井筒深度70m之后，方可接通地面系统电源，测试磁性定位仪。

若具备选发控制器测试功能，则应测试各级选发控制器。

主要依据：70m以深通电以满足与民爆物品联作的安全保障。

5.4.1.4电缆下放组合管串过程中的套管变形磁性异常监测

5.4.1.4.4控制速度下放电缆和组合管串。在井斜角不大于45°井段控制电缆下放速度宜

不大于6000m/h。在下放电缆和组合管串过程中，射孔操作员应观察、记录磁定位信号、

电缆张力、电缆速度等参数，并对上一次下放或上起组合管串作业时发现的套管变形磁性异

常井段进行重点监测。

5.4.1.5水力泵送组合管串过程中的套管变形磁性异常监测

5.4.1.5.1按照水平井水力泵送多级射孔与桥塞联作施工设计的泵送程序，进行组合管串水

力泵送。泵送初始速度不大于3000m/h。若井下组合管串运行异常，则根据实际工况增减

14

电缆下放速度和泵送排量。电缆张力控制在额定张力内，泵送过程中，泵车操作手与测井绞

车操作手密切配合，确保泵送平稳。

5.4.1.8电缆上起组合管串过程中的套管变形磁性异常监测

5.4.1.8.1控制速度上起电缆和组合管串。在井斜角不大于45°井段，电缆上起速度宜不

大于6000m/h，在井斜角大于45°井段，电缆上起速度宜不大于4000m/h。

主要依据：5.4.1.4.4、5.4.1.5.1、5.4.1.8.1中的速度要求，首先，测井速度对磁性定

等磁性异常测井幅度是肯定有影响的。为了消除其对测井解释带来的多解性，解释评价中已

有一套应对方法。除安全作业要求外，但解释评价方面也仍需控制。在SY/T6353中对井口

不带压测井工况下对测速有8000m/h以下的限制；在NB/T14002.4和NB/T14002.6、以及

Q/SYCQZ1090中分直井段和斜井段（含水平段）对最高电缆速度分别有4000m/h以内和

3000m/h以内的限制，仅对直井、斜井段的定义标准有差异，其中前2个以45°为界，后1

各个以30°为界。目前CNLC考虑技术进步以及对作业提速等要求，以通知的形式对现场电

缆直井段和斜井段（含水平段）对最高电缆速度分别调整为6000m/h以内和3500m/h以内

的限制。考虑技术进步、现场作业提速要求、以及已有实践经验，本标准以以井斜角45°为

界，按最高电缆速度分别调整为6000m/h以内和3500m/h以内的限制对现场电缆直井段和

斜井段（含水平段）上起（或下放）进行限制，水平泵送段以“初始泵送速度不超过3000

米/小时，若井下管串运行异常则根据实际工况适当增减电缆下放速度”进行了规定。

5.4.1.6桥塞定位与点火

5.4.1.7射孔定位与点火

5.4.1.8电缆上起组合管串过程中的套管变形磁性异常监测

5.4.1.9套管变形时间推移测井监测

5.4.2其他测井监测

5.4.3微地震监测

5.4.4井间电阻率监测

6原始数据提交要求

6.1磁性定位仪

6.1.1提交资料类型

6.1.2资料提交时间

上起电缆作业结束后0.5h内提交资料。

主要依据：关于“6.1.2资料提交时间:上起电缆作业结束后0.5h内按用户指定方

式（如：电子邮箱、即时通等）提交资料”以及“9.1.1.1单段解释评价工作应在收到现场提

交数据后两小时内完成”中“两小时内完成”的要求，主要考虑及时指导当天后续压裂段参

数优化，两小时为压裂前的检泵、加油、以及会议小结等基本时间。具备基本技能的作业人

15

员或解释人员也完全能实现。

6.1.3数据格式要求

6.1.4数据文件命名

6.2其他测井监测

6.3微地震监测

6.4井间电阻率监测

7资料处理解释评价前期准备

7.1前期资料收集案

7.1.1井位数据

7.1.2井身结构

7.1.3油层套管数据

7.1.4测录井裂缝解释数据

7.1.5射孔数据

7.1.6压裂分段数据

7.1.7井身质量数据

7.1.8固井数据

7.1.9地震解释成果

7.1.10潜在套管变形风险预测成果

7.2整理与处理

8资料处理解释评价

8.1磁性定位仪

8.1.1处理解释评价流程

8.1.2资料处理

8.1.2.1测井数据预处理

8.1.2.2测井数据格式转换要求

8.1.2.3测井曲线质量检查

8.1.2.4深度校正与测井数据合并

8.1.2.5测井解释图件生成

8.1.3套管变形磁性异常测井解释

8.1.4套管变形磁性异常评价

16

8.1.5套管变形风险预警

8.1.6套管变形级别修正

8.1.7套管变形级别调整与预警

8.2其他测井方法

8.3微地震监测

8.4井间电阻率监测

9成果提交与要求

9.1磁性定位仪

9.1.1成果提交时间

9.1.1.1单段套管变形测井处理解释与评价工作应在收到现场提交数据后2h内完成，提交

单段套管变形磁性异常时间推移测井处理解释与评价结论。

9.1.1.2全井泵送射孔完成后，收到现场提交数据一周内完成单井套管变形测井处理解释与

评价工作，提交单井套管变形测井处理解释与评价报告。

主要依据：关于“6.1.2资料提交时间:上起电缆作业结束后0.5h内按用户指定方

式（如：电子邮箱、即时通等）提交资料”以及“9.1.1.1单段解释评价工作应在收到现

场提交数据后两小时内完成”中“两小时内完成”的要求，主要考虑及时指导当天后续

压裂段参数优化，两小时为压裂前的检泵、加油、以及会议小结等基本时间。具备基本

技能的作业人员或解释人员也完全能实现。

9.1.2现场成果提交类型

9.1.3成果提交要求

9.1.4解释数据提交要求

9.2其他方法

六、主要试验验证情况和达到的效果

1、关于选用合适深度采样间隔保证测井数据的准确性试验

对于磁性定位仪，如前面标准条款5.2.1.1.3等的制定依据所述，其下井仪器

的原始测井深度采样间隔应不大于0.03125m/点，才能很好地保证测井数据的准

确性。

此外，对于多臂井径仪，测井深度采样间隔应不大于0.003m/点，才能很好

地保证测井数据的准确性，最好使用测井深度采样间隔应不大于0.002m/点的仪

器。图1展示了2个不同测井深度采样间隔对套变评价影响的试验井例，深度采

样间隔为0.0125m/点的图像对套变的分辨率明显高于深度采样间隔为0.025m/点

的图像对套变的分辨率明显高于（见图中黄色框所示）。

17

图1MIT24多臂井径不同测井深度采样间隔对套变评价影响的试验井例

2、关于优先选择数字信号传输磁性定位监测仪的试验

优先选择数字信号传输磁性定位监测仪，能够更好地保证测量精度，见图2。

图2套变段模拟信号磁性定位仪与数字信号磁性定位仪测井响应差异对比试验井例

3、关于测井速度对磁性定位监测仪测量结果影响的试验

图3为测速与仪器居中状态对套管磁性异常测井的影响。降低测速，套管磁

异常测井曲线的幅度将降低，同时噪声也明显降低（见红色箭头指示位置）。仪

器下测方式进行套管磁性异常测量时，因泵送状态下仪器在水平段处于近水平偏

18

心测量状态，其测井曲线曲线（图中的“套管磁异常测井_下测”曲线）幅度整

体高于仪器上测方式因仪器倾斜状态下的套管磁性异常测量值（图中的“套管磁

异常测井_深度校正前”曲线、“套管磁异常测井_深度校正后”曲线）。识别产

生套管磁性异常测量曲线幅度变化或形态变化的原因，可以更好地排除套管变形

磁性异常测井解释的多解性。

图3测速与仪器状态对磁性定位测井的影响

4、磁性定位监测仪定期校验重要性的试验

图4为地面采集系统及沉砂等井筒异物对套管磁性异常测井的影响。图中第

二段—第七段的为同一采集系统同一支下井测量仪器对同一井段的测量结果（紫

色曲线为上测曲线，蓝色曲线为下测曲线），图中第八段—第十三段因地面采集

系统面板故障后更换新的地面采集系统面板后沿用原下井测量仪器对同一井段

的测量结果（紫色曲线为上测曲线，蓝色曲线为下测曲线），对比可发现，不同

采集系统对测量绝对值整体存在放大或缩小。此外，沉砂等井筒异物对套管磁性

异常测井也存在影响（见第十段、第十一段、第十二段的下测曲线等，红色箭头

所指位置），沉砂等在井筒水平段堆积，泵送射孔桥塞工具串时，因井下工具串

的泵送速度与电缆速度不同步、仪器在井下的姿态不同，造成套管磁性异常测量

曲线出现“葫芦”形畸变，进行套管变形磁性异常测井解释时需予以剔除，以消

19

除套管变形磁性异常测井解释的多解性。

图4磁性定位监测仪定期校验重要性的试验

5、磁性定位仪测井解释评价方法的试验

设计了两套套变模型管柱，验证磁性定位仪等套变监测仪器的测井解释评价

方法。

模型管柱一设计长度17.13m，采用三种不同钢材分成数段制成，各段通过

焊接或节箍连接。在模型管柱一中，设计了不同规格的挤压变形、剪切变形、穿

孔等套变模型。

图5中绘制了基于多臂井径测井数据表征的模型管柱一相关参数，包括：最

大内径、最小内径、平均内径、24条半径曲线，以及模型管柱的三维展示。图

中左侧是经居中校正后的多臂井径测井数据来表征的模型管柱一，图中右侧是未

经居中校正的多臂井径测井数据来表征的模型管柱一。测试数据是在地面近于水

平放置模型管柱条件下模拟井下水平井测井工况而取得的，因仪器自身重量的影

响（虽然安装有扶正器以便尽可能保证仪器居中），造成多臂井径24条半径曲

线出现偏心特征。因此，利用多臂井径居中校正后的数据恢复的模型管柱图更与

实物接近。同时，图中标注了不同钢材井段、连接方式、挤压变形位置、剪切变

形位置、穿孔位置等。通过最大内径、最小内径、平均内径数据，也可看出挤压

变形程度、剪切程度、穿孔大小等信息。

20

图5基于多臂井径测井数据表征模型管柱一

模型管柱二包括设计长度236m的14根套管损伤模型、2个扣型短节、和6

个套管供应商生产的包括5英寸和5⅟2英寸威远常用完好套管及扣型转换短

节、变径短节共计38根管柱组成。在模型管柱二中，设计了不同规格或类型的

挤压变形、剪切变形、拉伸变形、爆炸破损变形等套变模型以及咬痕损伤、残余

应力等。

模型管柱二主要用来考察各种测井速度下、水平放置模型管柱、外加载荷受

力状态下，多个测井地面系统多种类型的多臂井径MIT、电磁探伤MID-K、磁

定位仪等的测井响应特征，以及及磁定位仪在各种测速下对各型套损模型的分辨

能力。此外，还用于检查磁定位仪对管外金属扶正器的识别能力等，具体实验内

容见表5。

图6为模型管柱二5-1/2吋套管套变模型MIT24多臂井径与SONDEX数字

信号磁定位测井响应综合图。从图中可以看出，在主要的套变模型位置，磁定位

仪测量的套管磁性异常曲线都有较好的指示。

根据这些测井成果，可以有效地判断各型测井（或射孔）系统、不同测井仪

器、不同测速对套变的响应特征、以及各型系统、仪器测量评价套变的适应性。

21

图6模型管柱二5-1/2吋套管套变模型MIT24多臂井径与SONDEX数字信号磁定位测

井响应综合图

本次标准制定的页岩气水平井套管变形监测与评价技术要求，经过试验或验

证，能够更好地保证套管变形监测的解释评价精度。预期标准发布实施后，能更

好地指导页岩气水平井套管变形监测与评价工作，进一步带动国内页岩气水平井

套管变形监测与评价的科学化、规范化收集，为我国天然气工业的发展贡献技术

力量。

七、与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

22

本标准与现行法律、法规、政策统一、协调一致，并与现行有效的国家标准

和行业标准有很好的协调性，不存在矛盾。

八、贯彻标准的要求和措施建议

为了使标准得到更好更有效的实施，应组织相关管理人员、技术人员和操作

人员进行标准宣贯培训，使所有的技术人员和操作人员都能灵活掌握本标准的详

细条款和具体要求，并在实际工作中得到认真地贯彻和执行。

标准编写组后续也将及时收集各单位在标准实施中的意见及建议，并在适当

的时候对标准进行修订。

九、废止现行行业标准的建议

无。

十、重要内容的解释和其他应予以说明的事项

1、关于“5.2.1.1.3”、“8.1.2.2”、“9.1.3.2”条款中“磁性定位仪监测数据深

度采样间隔应不大于0.03125m/点”的规定问题。

主要依据与说明：（1）通过数据测试试验，原测井通用的0.125米/点、0.1524

米/点、0.0762米/点，都会影响磁定位测井曲线的幅度和组合形态，采用0.03125米/点或更

高的采样密度0.015625米/点才能保证磁定位测井曲线的幅度和组合形态。见图7。故在

“5.2.1.1.3”、“8.1.2.2”、“9.1.3.2”中也对磁定位测井曲线测井深度采样密度进行了特

别要求，其目的是为了保真保幅。

图7测井数据格式转换保真保幅最优深度采样间距曲线对比图

23

2、关于磁性定位套管变形监测分级评价标准

主要依据与说明：（1）根据套变模拟管柱地面测试资料、以及井下套变实际测

试资料研究建立的标准，见图8、表6。（2）对于5-1/2套管，Ⅱ级套变风险对应的变形程

度（即：最大直径-最小直径）最低值为30mm；Ⅲ级套变风险对应的变形程度（即：最大

直径-最小直径）最低值为15mm；Ⅳ级套变风险对应的变形程度（即：最大直径-最小直径）

最低值小于15mm，也基本对应于套变后桥塞直径选取的区域（100mm、85mm，以及无小

于85mm桥塞或桥塞密封性存疑）。（3）关于表6中正负峰峰值得取值方式等见图9所示。

图8磁性定位套管变形磁性异常检测分级评价图版

表6磁性定位套管变形磁性异常监测分级评价标准

分类标准

套管变形类别套管变形分级

曲线特征正负峰峰值大小

应力级套变风险应力级套变风险密集毛刷状低幅度

Ⅰ级套变低幅度正负峰峰峰值≤250mV

中等幅度正负峰，正负峰幅度

Ⅱ级套变250mV<正负峰值≤750mV

剪压套变低于正常接箍曲线幅度的一半

中高幅度正负峰，正负峰幅度

Ⅲ级套变750mV<正负峰值≤1500mV

超过正常接箍曲线幅度的一半

高幅度正负峰，正负峰幅度超

剪切套变Ⅳ级套变大于1500mV

过正常接箍曲线幅度

24

图9套管标准接箍的磁性定位仪测井响应示例

3、关于多臂井径测井仪、超声波测井仪套管损伤检测分级评价标准

主要依据与说明：（1）根据国内外仪器生产产家、油田企业现场使用标准进行分级

评价，见表7。（2）考虑多臂井径测井仪、超声波测井仪套管损伤检测中，时常会有套管

内壁结垢、或水泥浆固井后套管刮壁不彻底，时常影响管柱下入，故对管壁结垢也纳入标准

中予以考虑。（3）套管损伤包括套管腐蚀和套管变形两大类，本次标准对两类损伤分别给

出了分级评价标准。（4）套管变形或腐蚀检测后，现场也希望得到套管变形或腐蚀后管柱

的通过能力，但考虑套管变形或损伤后管柱的通过能力模拟计算复杂性、以及服务单位在该

方面技术的储备问题，故仅在标准中做出“宜开展通过能力模拟计算”的要求。

表6多臂井径测井仪、超声波测井仪套管损伤检测分级评价标准

表7多臂井径测井仪、超声波测井仪套管损伤检测分级评价标准

损伤评价指标

结垢评价指标

结垢/损伤级别腐蚀评价指标变形评价指标

结垢程度a腐蚀程度c变形程度e变形长度

1%～5％不考虑变形长度

一级结垢/损伤1%～10％1%～10％

5%～10％≤10m

5%～10％＞10m

二级结垢/损伤10%～20％10%～20％

10%～20％≤10m

10%～20％＞10m

三级结垢/损伤20%～40％20%～40％

20%～40％≤10m

20%～40％＞10m

四级结垢/损伤40%～85％40%～85％

40%～60％≤10m

40%～60％＞10m

五级结垢/损伤>85％>85％g

＞60％不再考虑变形长度

25

注：a结垢程度=结垢厚度b／标准内半径值×100%；

b结垢厚度＝同一条测量臂正常段测量值－同一条测量臂最小测量值；

C腐蚀程度＝腐蚀大小d／标准壁厚×100%；

d腐蚀大小＝同一条测量臂最大测量值－同一条测量臂正常段测量值；

e变形程度=最大变形量f／标准内径值×100%；

f最大变形量：通过居中校正后的测量内径数据计算；

g点状坑蚀损伤程度>85％时判断为穿孔。

4、关于电磁探伤类测井仪套管变形监测分级评价标准

主要依据与说明：（1）根据国内外仪器生产产家、油田企业现场使用标准进行分级

评价，见表8。（2）相对于套管腐蚀检测而言，套管变形往往不存在电磁探伤类测井仪解

释处理的金属损失，但其电磁异常特征与腐蚀的磁性异常基本类似。考虑标准的通用性，仍

引用金属损失率的概念，进行套管变形的分级评价。只是在进行横向多井对比时，不能套管

变形与套管腐蚀2个不同损伤类型的评价结果进行直接对比。

表8电磁探伤测井仪套管变形检测分级评价标准

级别金属损失率a描述

A0%-5%非常轻微

B5%-10%轻微

C10%-20%中等

D20%-30%较强

E＞30%严重

F≤0%特殊工具

注：a金属损失率＝（标准壁厚-计算壁厚）／标准壁厚×100%

26

附件1

标准内部征求意见稿意见汇总处理表

标准名称：页岩气水平井套管变形监测与评价规范

起草单位：中国石油川庆钻探工程公司、中国石油集团西南油气田分公司、中国石油集团测井有限公司、中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国集团工程技

术研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司西南油气分公司、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司、西南石油大学、中石化石油工程技术研究院有限

公司、陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院。

主要起草人：屈玲、刘子平、张平、陈明、卢另、蔡金赤等

联系人：屈玲联系电话出征求意见时间：2023年6月13日征求意见回复时间：2023年6月30日

处理意见

标准章意见内容

序号提出单位及姓名

条编号采纳部分采纳不采纳

原内容建议修订后内容

规范性引用文件里引用“SY/T

建议不写该文件年号，改为“SY/T

126253-2016水平井射孔作业技术V

6253水平井射孔作业技术规范”

规范”

射孔地面系统应具备开展水平井

地面作业机具应具备水平井水力泵送桥塞-射孔联作的功能（且全

25.1.1采纳

泵送多级射孔与桥塞联作能力文应统一为水平井泵送桥塞-射孔

联作）

数据记录装置应能同步记录和存射孔地面系统应能同步记录和存

35.1.2采纳

储磁定位、张力、速度等测井数据储磁定位、张力、速度等测井数据

其他设备要求按SY/T5299、SY/T

45.3、6.1...建议不写文件年号，下同V

6253-2016要求执行。

27

磁性异常测井仪器与配套的地面

常用CCL无专门的地面校验装

系统应定期在磁性定位等磁性异V，磁性定位一旦作为

置，建议删除本条要求（刘恒备注：

56.2.1常测井地面校验装置中进行测井