第19讲温度测井方法

指示串槽，方位方向上 旋转测量。 正弦变化指示串槽。
3.温度测井曲线定性分析
评价酸化压裂效果
酸化后测流动井温
正异常示酸化层（酸液 进入地层后，发生化学反 应，放出热量）。
压裂后测恢复井温
负异常示压裂层（压裂 液进入地层，压裂液的温 度比地层温度低）。
压裂处理以后关井 测量温度曲线
度。
地层温度梯度：在常温层下，深度每增加 100m
时地层温度的变化。
不同的地区，地温梯度不同。
1.温度的概念
油层岩石的热学性质：假定地层为均质无限圆 柱体，热扩散方程为，
1 T f 1 T f 2 r r t r f /( f C f )
2
Tf
地层的热扩散系数； f 岩石的比 参数分别是：
曲线上记录到异常。
3.温度测井曲线定性分析 检查水泥窜槽
右图是一个井温测井显
示套管外气窜的实例。 流动井温曲线：未射孔
井段有异常（气顶，高于
地温梯度曲线值）。
3.温度测井曲线定性分析 检查水泥串槽 径向微差井温仪（RDT）在相对两个臂上各安 装一个高灵敏度温度传感器，可以测量套管内壁 上同一深度相隔180。的两点之间的温度差，精度 达到0.005℃ 。
注入井或生产井的温度特性
3.温度测井曲线定性分析 井筒温度分布特征 在产气层位，当自由 气从储层高压状态进 入井筒低压力下，气体分子扩散，积膨胀而吸热，从而在出
气口附近形成局部低
温异常。
产气层位的井眼温度
3.温度测井曲线定性分析
确定地温梯度 测量温度恢复曲线，依 地温公式作图：
T T C log i t t t 式中,T 为原始地层温度 i t为稳定生产或注水时间 t为关井时间 T 为在t时间的地层温度 C同扩散系数有关的常数
3.温度测井曲线定性分析 划分注水剖面
恢复井温负异常； 指示吸水层
流动井温回到地 温梯度曲线处指 示吸水底界
关井测量注水井温（双层注入）
3.温度测井曲线定性分析 判断生产层位
在井下的产液层位，由于产出液体携带的热量， 加上流动过程中摩擦作用产生的热量，使井温比 地温高。 虽然流进井筒的产液温度可能不同，但是产层 上部的井温曲线最终都在地温梯度曲线的上方， 其渐近线与地温梯度线之间的差值与液体的密度 成正比。 根据温度测井曲线开始偏离地温梯度曲线的部 位，可以判断产液层位。
Qt=60m3/d
qB=45m3/d
qA=15m3/d
计和内插公式所确定的温度计的标度。
温标 内容 符号 单位 华氏 摄氏 兰氏 热力学 列氏
tF
℉
tc
℃
TR

TK
K
t

' R
R
R'
1.温度的概念 油层的温度来自于地球内部的热能。地球可视 为一个向外的散热体，是一个稳定的温度场。
在常温层下，地壳的温度随深度的增加而增加，
所以油层中的温度主要取决于在地层中的埋藏深
4.温度测井资料的定量解释
温度测井资料目前只能做到半定量解释。
在一定条件下，可以利用温度测井资料来产出
和吸入的流体流量。
估算分层流量的简化公式：
Q f C (TG T f ) / G
该公式的应用条件：注水量大于20方/天；注入时
间长于100天；井温曲线呈指数变化。
4.温度测井资料的定量解释
热容， 密度和
Cf
热导率。
1.温度的概念 井下流体的热学性质：井下任意深度下流体的 温度，是岩石、流体的热学性质以及流量、时间 的函数：
m C m Qf (t D ) T ( z , t ) Ti ( z ) 2 f
地下流体性质和流量，以及时间的变化，都将
引起地层温度的变化。
生产测井中常用的有普通井温仪、纵向微差井
温仪、径向微差井温仪三种类型。 井下温度计是温度测井仪的探头，其作用原理
决定着仪器的工作方式。
目前主要采用电阻温度计，少数情况下用到 PN 结温度计和热电偶温度计。
2.温度测井仪的工作原理 电阻温度计 电阻温度计精确度高，而且
测温范围大。
测量原理：利用金属丝（通 常利用铂）的电阻与温度的 函数关系测量井筒温度，一 般情况下是温度上升，金属
3.温度测井曲线定性分析 温度测井对井下管内或管外的流动都能产生响
应，温度测井资料在油气田开发中有着特别广泛
的应用。
是必须确知的油层参数之一。
温度测井可以提供表征井内流体状态和油气性 质的温度参量，而且可以用于生产动态分析和井
内技术诊断或推断。
3.温度测井曲线定性分析 井温测井的条件：温度场稳定，最先下井
微差井温仪：测量的是井轴上一定间距的温度 变化值，并以较大比例记录显示，能够清楚的反 映井内局部温度梯度的变化情况。 通常不用专门的仪器，而是对井温仪送到地面 的信号进行处理，获得微差井温显示。
普通井温测井仪测量井内各个深度流体温度值，
2.温度测井仪的工作原理
微差井温仪
如果温度梯度正常， 显示为一条直线。 如果温度梯度异常， 微差井温就有明显的
当水泥发生串槽时，会使邻近的套管温度发生 变化。径向微差井温仪在预定深度旋转测量一圈， 能够确定串槽的准确位置。 RDT仪器的下部还可以接射孔枪，按照指示的 方位射孔并填入水泥，封堵槽孔，较为有效。
3.温度测井曲线定性分析 检查水泥串槽 右图是 RDT 测井检查 套管外串槽的实例。
微差井温测井仪 RDT
求出不同深度的Ti后就 可以算出地温梯度。
地温梯度图
3.温度测井曲线定性分析 划分注水剖面
当向井内注入不同温度的水时，浅部位主要受 注入流体温度影响，井温曲线会显示高于或低于 地层温度。
随着地层深度增加，注入水获得来自地层的能 量，井温曲线可能逐渐与地温梯度线平行。 井温曲线上平行于地温梯度线的部分，称为渐 近线。 根据井温曲线能够指示单层吸水井段。
分析方法：
温曲线不同深度处的读数对比
不同时间测量的多条井温曲线对比
井温曲线与原始地温梯度曲成对比 温度测井资料解释目前以定性分析为主，基本 思路是：找出井温曲线上异常显示，分析推断产 生异常的原因。
3.温度测井曲线定性分析 井筒温度分布特征 注入井因注入水温 度比地层低，因此井 温比地温梯度给出的 温度低； 生产井则由于底部 地层水温度比上面的 高，因而井温曲线在 上面偏高。
3.温度测井曲线定性分析 判断生产层位 判断产液层位 井温曲线上正异常 原因：深液高温 判断产气层位
井温曲线上负异常
原因：出气口气体膨胀
吸热，局部低温异常。
3.温度测井曲线定性分析
检查水泥窜槽 固井施工等井下作业，
致使管外水泥环窜槽，造 成层间窜流； 由于窜流流体和原油地 层温度不同，从而在井温
变化。
温度梯度和微差井温测井
2.温度测井仪的工作原理 热电偶温度计 主要用在注蒸汽井和高温井。 热电偶温度计主要是利用两种不同材料组成的 回路的热电效应测量温度或温度差。 导体 A 和 B 连在一起，一端 温度为T，另一端温度为 T0， 回路将产生一个与温度有关 的电动势 EAB （ T,T0 ），此器 件为热电偶。
2.温度测井仪的工作原理 热电偶温度计 热电效应： 1、2两点温度不同时，回路中就会 产生热电势，就有电流产生，电流表就会发生偏 转，该现象为热电效应（塞贝克效应， 1823 发 现），产生的电势、电流叫热电势、热电流。 热电偶的输出热电势 是两个温度函数的差， 如果其中一个已知，则 可以确定另一个温度。
1.温度的概念
地温梯度的差别主要由于岩石的热导率不同而
引起。
岩石热导率表征岩石传播热量的能力大小，取
决于岩石的矿物组成、孔隙度和含水饱和度。
地层的温度还可能受到地下循环水的影响。
在油层开发过程中，油层温度直接影响着原油 的密度和粘度，气体在原油中的溶解度以及游离 气的状态和性质等。
2.温度测井仪的工作原理 温度测井仪由井下温度计和电子线路组成。
温度测井是用电缆将温度仪下入井内，测量记 录某一深度的井温或沿井剖面的温度变化。 温度测井资料可以用于确定油层温度；了解井 内流体流动状态；划分注入剖面；确定产气、产 液口位置‘检查管柱泄漏、串槽、评价酸化压裂 等增产措施效果等多个方面。
1.温度的概念 温标：为定量表示物体的温度，根据标准温度
《测井解释与生产测井》
第19讲 温度测井方法
张元中
中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院
《测井解释与生产测井》
主要内容
1. 温度的概念 2. 温度测井仪工作原理
3. 温度测井曲线定性分析
4. 温度测井资料定量解释 教材 第5章：第5.1-5.3节
1.温度的概念 温度是表征物体冷热程度的参数。 油田勘探开发过程中，油层温度和井内流体温 度的变化是非常重要的参数。
的电阻增加。
温度测井仪
2.温度测井仪的工作原理
电阻温度计 仪器的结构如右图所示，热
敏电阻随温度的变化通过电桥
电路转成电压信号、频率信号
传至地面。
电阻与温度的关系为线性关
系（与零度时电阻的比值）：
Rt R0 1 At Bt
2

温度测井仪
2.温度测井仪的工作原理
微差井温仪 测井曲线反映井内温度梯度的变化。