第19讲温度测井方法
第四章 井温测井
主讲教师：陈科贵
第四章
井温测井
第四章
井温测井
第一节 热力学基础理论 第二节 井温测井基本原理 第三节 井温资料的应用
第一节 热力学基础理论
一、井筒热传递基本理论 1.井下地层热力学特性 2.井筒流体的热学基本关系 二、油气生产井、注水井中热传递 基本情况
第一节 热力学基础理论 一、井筒热传递基本理论 温度测井基于井筒周围地层是一个 热稳定体的这个假定，自然温度梯度是 由地球热扩散造成的，当这种热平衡条 件被打破时，井内的温度梯度或径向温 度分布就会发生变化。井温测井就是通 过测量井筒的局部温度异常和温度梯度 来反映这些变化，从而根据这些变化来 推断井筒可能出现的情况。
（4——7） 式中， Q Q表示在深度z处单位深度上在单位时间 z 内从地层传给井筒流体的热量。
∂ m T a ∂ r
=Q
(4 —— ) 8
∂t ∂t 3 ρf Cf q +πrwρf Cf = Q ∂z ∂x
(4 ——9)
Tma (t, z, r)|r=r∞ = T (z) i
(4— 10) —
第一节 热力学基础理论
2πλmaz ≥3 ρf Cf qf(t D )
(4 ——14 )
第一节 热力学基础理论
解得：
T(z, t) = Ti (z) − ρf Cf qf (t D ) /(2πλma )
(4 — —15)
式中
1 f (t D ) = ln t D + 0.405 2 2 t D = λma t /(ρmaCmarw
第二节 井温测井基本原理
一、仪器结构 二、测量原理 三、井温仪参数的标定方法
第二节 井温测井基本原理
八.修井事故处理_36页
十九章测井、事故预防与处理第一节测井简介一、井下温度、流量测井1、温度测井：用于精确测量井筒温度剖面，寻找油气层、评价生产井产层动态。
温度测井的主要应用是定性分析。
在注入井中进行温度测井能确定管柱泄漏、套管外窜槽。
温度测井能确定流体从那个层位流出和地下井喷发生的位置。
温度测井根据水泥凝固放热原理可以确定固井时水泥的返高面。
温度测井能确定水力压裂裂缝或压裂层位。
评价酸化压裂效果。
2、井温及连续流量测井仪测井：用来检测套管腐蚀、孔洞、破裂、错断等。
与套管补贴配合测定套管漏失部位。
3、测量流量的仪器包括涡轮流量计、示踪流量计，水流量测井仪（WFL）和声波流量计：用于测量井底各射孔层内的流体总产出或注入量，这些流体是油、气、水单项或者是其中的两相、三相混合物。
在注入井中，井下流量测井用于测量注入水、蒸汽或注入聚合物的量和去向---------注入剖面。
根据流量测量范围和方式，连续流量计可从油管或油套环空下入目的层进行测量。
适用于中、高产井，对低产井应采用集流式流量计。
集流式流量计适用于中、低产自喷井和抽油机井，从油管或油套环空进入。
能够测出各个射孔层位的产出量。
4、示踪流量计：除了可以确定井筒内流体的流量。
在压裂过程中，在支撑剂中添加放射性物质，施工结束后，下入伽马射线检测器，可得到压裂裂缝的标记；在固井作业中，在水泥中加入放射性物质，作业后用探测器测量，可得水泥的位置的标记；在井中注入示踪剂，可以检查窜槽。
5、超生流量计：可以在含有固体砂粒的两相流动、大管径流动及对腐蚀性介质和易爆介质的流量测量。
6、放射性流体密度计及持水率测量：主要用于多项流动中油气水的含量及沿井筒的分布规律，测量流体的密度。
7、低能源持水率计：利用低能光子穿过油、气、水混合物时，油、水的质量吸收系数不同而进行持水率测量。
二、放射性测井：1、中子寿命测井（TDT）又称热中子衰减时间测井：不受套管油管限制，可用于判断套管井的油水界面，判断气层，测量产层含水饱和度、残余油饱和度，检查酸化效果。
测井解释 温度压力测井
二、温度测井仪工作原理
1、电阻温度计
U MN
1 T K
微差井温测井仪器测速要求：V来自3600 T TG
(m / h)
三、温度测井资料解释应用
1、分析方法
思路：找出井温曲线上异常显 示，分析推断异常产生原因 井温曲线不同深度处的读数对 比 不同时间测量的每条井温曲线 对比 井温曲线与原始地温梯度曲线 对比
一、油藏压力成因
油藏压力 =上覆岩层地静压力+ 底、边水水柱压力 地层压力：岩石孔隙内流体的压力 静水压深关系：
dP Pw ( ) w Z 101325 C dZ
井下流体压力:
Pf
z
zo
dP dz dz
油藏压力的成因
二、井下压力计
1、应变压力计
① 测量原理 压力=>弹性元件变形 =>应变电 阻片变形=>R变 电阻应变灵敏系数：
2、应用
⑤判断套管外流动：流量+流动井温曲线上负异常 显示
产液井中套管壁外有向下的流动
产气井中套管壁外有向上的气流
三、温度测井资料解释应用
2、应用
⑤判断套管外流动 流量+密度+流动井温曲线上负 异常显示
第十章 温度压力测井
一、温度测井 二、压力测井
第二节 压力测井
油藏压力成因 井下压力计 压力测井资料解释应用
三、温度测井资料解释应用
2、应用
③判断产液层位流动井温曲线上正异常显示
生产井产出油气水的井温特征曲线 左图为等值质量流量，右图为等值体积流量
三、温度测井资料解释应用
2、应用
④判断产气层位 流动井温曲线上负异常显示
气层的井温测井曲线
1——用3mm油嘴生产测试曲线 2——用5mm油嘴生产测试曲线
测井方法
测井方法1.1 双侧向测井用于导电性泥浆(盐水基泥浆)的钻孔中确定地层电阻率。
这个测量系统由两个不同探测深度的侧向测井系统所组成，它向地层发出水平聚焦的电流。
测量时，两条曲线使用同一个电极系。
测量深侧向时使用较长的屏蔽电极，测量浅侧向时只使用深测向屏蔽电极的一部分作为屏蔽电极，而另一部分作为回路电极。
如果岩石的电阻率非常高(104－105Ω-m），则测量电流不能有效地聚焦，因此不能够确定岩石的真实电阻率。
在结晶岩地区，双侧向测井可用于划分钻孔周围的岩性、裂隙带和估计裂隙孔隙度。
1.2 视电阻率测井电阻率法测井通常测得的是视电阻率ρs，故过去常称它为视电阻率测井。
由于电阻率法测井的电极系种类越来越多，所以把使用普通电极系的电阻率测井专称为视电阻率测井。
工作时，电极系的A、B电极供电，M、N电极测量电位差，最后根据计算结果绘出与岩层电阻率有关的曲线ρs。
计算公式为ρs =K*ΔU MN/I。
式中K为电极系系数，由电极系排列方式和距离决定。
视电阻率测井主要用来划分钻孔的岩性剖面和进行剖面对比。
有时可用于探测井中金属落物的深度或摸“鱼顶”（探测落井钻具的顶部深度），指导钻具打捞。
1.3 微电阻率测井是电阻法测井的一种，它的特点是电极距只有几厘米。
它包括微电位电极系和微梯级电极系。
为避免钻井液影响，用弹簧片将镶在绝缘板上的电极紧贴井壁。
微梯度电极系比微电位电极系的探测深度小。
在渗透性地层上，微梯度电极系受泥饼的影响较大。
因泥饼的电阻率较低，测得的微电位曲线幅度高于微梯度曲线幅度，称为“正幅度差”。
在非渗透性地层上幅度差不明显。
根据微电阻率测井曲线的“正幅度差”，可以划分出渗透性岩层。
同时，微电阻率测井划分薄岩层的效果很好。
微球形聚焦测井是微电阻率测井的一种，它对贴井壁极板电极系统的特殊设计可获得特殊的电场，从而克服泥饼的影响，获得紧靠井壁的泥浆滤液冲洗带的电阻率。
通常与双侧向测井同时记录。
在石油测井中，渗透性地层被钻井液滤液饱和的井壁冲洗带的电阻率是计算可动油气的重要参数。
第19讲温度测井方法
第19讲温度测井方法温度测井是石油勘探和生产中常用的一种测井方法，它主要通过测量井内温度和时间的关系，分析地层温度分布和性质，从而获得地层信息的一种手段。
在石油勘探和生产中，温度测井可以用于判断地层的温度梯度、地层流体性质、含水饱和度等。
温度测井的原理是利用温度计或热电偶探头，在井孔中沿井眼不同深度测量地层的温度。
在测量中，温度计在沿着井眼不同深度的位置进行插入，并记录下相应的温度数据。
通过将这些温度数据与时间进行对比，可以获得地层温度变化的趋势。
在温度测井中，常用的温度测井仪器有电阻式温度计、热电偶和红外扫描仪等。
其中，电阻式温度计是最常见的一种测井仪器，它的原理是通过检测金属电阻的变化来测量温度。
热电偶是另一种常用的测井仪器，它的原理是利用两种不同材料的热电效应来测量温度。
红外扫描仪则是使用红外线检测地层的温度。
温度测井的数据处理方法主要有两种，分别是直接测井法和基差测量法。
直接测井法是通过测量井壁和井内流体的温度来获得地层温度的一种方法。
这种方法适用于井壁与地层温度的差值较小的情况。
基差测量法是通过在同一个深度上进行两次温度测量，来获得地层温度变化的差值。
这种方法适用于井壁与地层温度的差值较大的情况。
温度测井在石油勘探和生产中的应用非常广泛。
首先，温度测井可以用于判断地层的温度梯度。
地表温度随季节和地域的不同变化较大，而地层的温度变化较为缓慢，因此通过测量地层温度可以获得较为准确的温度梯度信息。
其次，温度测井可以用于判断地层中的流体性质。
地层中的流体，例如石油、气体和水等，它们的热导率不同，因此可以通过测量温度来判断地层中的流体类型和饱和度。
此外，温度测井还可以用于判断地层的含水饱和度。
地层中的含水饱和度与温度有一定的关系，在温度测井中可以通过测量地层温度来估算地层的含水饱和度。
总之，温度测井作为一种重要的勘探和生产工具，在石油工业中有着广泛的应用。
通过测量地层温度和时间的关系，可以获得地层温度分布和性质的信息，为石油勘探和生产提供了重要的参考。
井温测井技术要求
井温测井技术要求井温测井啊，这可是个挺有意思的事儿呢！你想想，要给井下的温度来个“大体检”，那可得有不少讲究。
首先呢，仪器得选对咯！就好比你去打仗，总得拿把称手的兵器吧。
这井温测井的仪器要是不靠谱，那测出来的数据不就跟开玩笑似的嘛。
所以啊，在选择仪器的时候，可得瞪大了眼睛，挑个质量好、精度高的。
然后到了现场，安装仪器也不能马虎呀！就像给宝贝车子做保养，每个螺丝都得拧得紧紧的。
安装的时候得小心谨慎，确保仪器能正常工作，别到了井下关键时刻掉链子。
测井的时候呢，速度也得把握好。
太快了，就像一阵风刮过，啥都没看清；太慢了，又耽误时间，效率太低。
这就跟走路似的，得不快不慢，稳稳当当的。
还有啊，井下的环境那可是复杂得很呢！温度变化、压力变化，就跟小孩子的脸似的，说变就变。
这时候就得靠操作人员的经验和技术啦，要能根据实际情况随时调整，就像老司机开车，遇到路况变化能迅速反应。
数据采集也很关键呀！这就好比是去市场买菜，得挑新鲜的、好的。
采集的数据得准确无误，不然整个测井工作不就白干啦？而且采集的时候还得注意细节，不能有遗漏，不然就像拼图少了一块，怎么都拼不完整。
测完井后，对数据的分析处理也不能马虎。
这就像医生看病，得根据各种检查结果来诊断病情。
得仔细分析每个数据的意义，找出其中的规律和问题。
你说，这井温测井技术要求是不是挺多的呀？但这都是为了能得到准确可靠的结果呀！要是随随便便搞一下，那不是浪费时间和精力嘛。
就像盖房子，要是基础没打好，那房子能牢固吗？总之啊，井温测井技术要求可不少呢！每一个环节都得认真对待，不能有丝毫马虎。
只有这样，我们才能真正了解井下的温度情况，为后续的工作提供有力的支持。
你想想，如果测出来的数据不准确，那后续的开采、钻探啥的不都得受影响嘛！所以呀，大家可都得重视起来，把井温测井这项工作做好咯！这可关系到咱们的能源开发呢，可不是小事儿呀！你说是不是呢？。
温度测井
油藏体积单元
对于不可压缩流体单相径向流动，压力场与温度场无关， 压力梯度可直接用达西定律计算： dP q
dr 2rDk
假设： （１）储层是以井眼为轴的圆柱形； （２）热流只是由热传导引起； （３）地层的热学性质不随温度变化； （４）地层是均质无限大地层； （５）在地层中没有垂向热流； （６）地表面温度不发生变化； （７）井眼中的热流忽略不计。 在这一假设条件下，描述井眼周围地层瞬间温度的热扩 散方程表示为 2
TD 1 TD TD 2 rD rD rD t D
二、热电偶温度仪
• 适用范围： 注蒸汽井和高温井
1.热电效应
1、2两点的温度不同时，回 路中就会产生热电势，因而 就有电流产生，电流表就会 发生偏转，这一现象称为热 电效应（塞贝克效应），产 生的电势、电流分别叫热电 势、热电流。
热电效应示意图
2.井筒温度分布
1. 注入井或生产井的温度特性（见图1） 2. Ramey方程 Ramey根据图2建立了井筒生产或注入条件下的温度分布 特性。条件是井筒流动，地层不流动，流体具有不可压缩性。
Ehlig-Economides对相应的压力方程求解，并用温度取 代压力得 Ti Tws (t D ) t t
Ti Twf 1
D D
tD
qD ( ) Pws (t D t D )d
在无量纲Horner时间较小时，在半对数坐标系中， TDws 可 t t * 近似看成一条直线，直线的方程为 TDws TDws (t D ) b(t D ) log P t 且 t t q
第19讲温度测井方法
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
℃
' 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
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。
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℃ 。
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
井温测井与磁性定位概要课件
海洋磁性定位技术主要用于海洋 航行、海洋地质调查、海洋矿产 勘探等领域，可以确定船只、潜
水器等目标物的位置。
航空磁性定位技术主要用于机场 导航、空中交通管制等领域，可 以确定飞机、直升机等目标物的
位置。
井下磁性定位技术主要用于井下 测量、井下勘探等领域，可以确 定钻孔、矿车等目标物的位置。
04
磁性定位技术细节
而引起井筒内的温度变化。
02
温度梯度
地层中的温度梯度是影响井温变化的主要因素之一。当地层厚度较大时，
地层中的温度梯度可能较小，而当地层厚度较薄时，地层中的温度梯度
则可能较大。
03
地热流
地热流是指从地球表面向内部传递热量的热流。在地球表面，地热流主
要表现为火山、地震、温泉等现象。在地下，地热流则表现为地层温度
06
相关案例分析
案例一：井温测井在石油勘探中的应用
总结词
井温测井能够有效探测石油储层，为石油勘探提供重要依据。
详细描述
井温测井是一种利用地层温度变化进行测量的技术，在石油勘探中具有重要应用价值。在石油储层中，由于石油 和水的物性差异，导致储层温度与周围岩石温度存在差异。通过测量地层温度变化，可以推测出石油储层的分布 情况，为石油勘探提供重要依据。
井温测井和磁性定位技术结合应用可以同时获取地层热储特征和井孔轨迹数据， 提高了油气勘探和开发的效率和精度；同时，两种技术的结合可以减少单一技 术的局限性，更好地满足实际需求。
技术结合挑战
井温测井和磁性定位技术结合应用需要解决技术结合的兼容性和数据处理的复 杂性等问题，同时还需要考虑两种技术的信号干扰和噪声影响等问题。
井温测井与磁性定位概要课 件
汇报人：
测井方法及应用
测井方法及应用什么是测井测井技术的发展石油地球物理测井是一门应用性的边缘科学，是应用地球物理学（包括重、磁、电、震、测井）的一个分支，它用物理学的原理解决地质学的问题。
所谓测井，就是用一些专门的仪器设备放入井中对地层的某一方面特性（电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等）进行测量，结合钻井资料、录井和地质等资料，分析、确定地层的地质特性和各种地质参数，寻找地下的油气资源，解决油气田勘探、开发过程中的具体问题，例如分析地层的岩性、沉积相、沉积环境、地层的地质构造，以及油、气、水的分布规律，油气层水淹情况及状态，储集层性能评价、油气藏描述、以及固井、试油等工程作业。
同时，测井资料也为固井、试油、开发方案编制及进一步的各种措施提供依据。
可以说测井资料是一种重要的地质信息。
测井资料的主要应用测井技术的发展在油气勘探开发中，测井资料的应用主要包括以下三个方面：1、地层评价：主要内容有岩性分析、计算储层参数、储层综合评价、划分油、气、水层并评价产能。
2、油矿地质：编制钻井地质综合柱状图、岩芯归位、地层对比；研究地层、构造、断层及沉积相；研究油气藏和油气水分布规律，计算储量，制定开发方案。
3、钻井、采油工程：在钻井工程中，测井斜方位和井径等几何形态的变化、估计地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度，确定下套管深度和水泥上返高度，计算平均井径，检查固井质量。
在采油工程中，测量生产剖面和吸水剖面，确定水淹层位、压力枯竭层位、出水层位、出砂层位、窜槽层位，检查射孔质量和酸化压裂效果。
测井技术的发展我国测井技术的发展现状一、测井仪器的发展60年代以来，我国测井仪器经历了五次更新换代，即：半自动模拟测井仪、全自动模拟测井仪（60-70年代）、数字测井仪（80年代初期）、数控测井仪（80年代中期）和成像测井仪（90年代末期）。
通过测量仪器不断的更新换代，提高测量仪器的稳定性和一致性，提高测量精度；通过提高采集数据量和计算机处理能力来获取更多的地质信息。
测井解释 温度压力测井
应变压力计的滞后影响
应变压力计的滞后影响校正曲线
二、井下压力计
2、石英晶体压力计
测量原理：压力=>晶体内电荷中心 移位=>表面束缚电荷=> F变 电阻应变灵敏系数： x Q11 / S1 d11 Px 传感器： 压力管+配对晶体 测量响应： P( f , T ) G(T ) H (T ) f I (T ) f 2 J (T ) f 3 测量特点：精确测量要求配对晶体 的温差小于0.5℃
关井测量注水井温（双层注入）
三、温度测井资料解释应用
2、应用
①确定地温梯度 测量温度恢复曲线， 依地温公式作图：
t t Ti T C log t
三、温度测井资料解释应用
2、应用
②划分注水剖面 恢复井温负异常指示吸水 层，流动井温回地温示吸水底 界
地面注水温度变化对井温测 井的影响
2、应用
⑤判断套管外流动：流量+流动井温曲线上负异常 显示
产液井中套管壁外有向下的流动
产气井中套管壁外有向上的气流
三、温度测井资料解释应用
2、应用
⑤判断套管外流动 流量+密度+流动井温曲线上负 异常显示
第十章 温度压力测井
一、温度测井 二、压力测井
第二节 压力测井
油藏压力成因 井下压力计 压力测井资料解释应用
式中 Tf—地层温度；r —场点距热点距离；t —热扩散时间；
α —地层的热扩散系数。
导率 ρf —岩石的密度； Cf —岩石的比热； λf —岩石的热
一、岩石和流体的热学性质
2、井下流体热学性质
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。
井温测井与磁性定位概要
3、硼中子曲线测量完毕后，上提管柱至测量井段以上 100米，进行放压恢复井温曲线测量。
4、根据硼中子曲线测量结果，结合井温曲线显示，对窜 槽层位进行解释。
窜槽位置
硼 中 子 测 井 技 术
频率值并将频率值以编码的形式通过电缆传递地面设备。
井温测井测试技术及其应用
井温探头是井温测井仪的重要组件，其精度和分 辨率直接关系到井温测井的质量。现多用铂电阻探头，
因为它的性能稳定，线性好，漂移小，常用的有Pt-
100和Pt-1000两种型号。
Pt1000型铂电阻探头
井温测井测试技术及其应用
通常，井温测井可以得到两条曲线，一条是井温梯度曲线， 一条是反映给定沿井身方向一定距离的两点之间温度差的微 差井温曲线，后者在井温异常井段反映更明显。
井温测井测试技术及其应用
井温验窜对测井管柱要求
1、必须将管柱下过目的层下10米左右，尾 部加装大喇叭口，注水要求与井温验窜相同。
2、要求管柱及井筒尽量干净，防止沾污。
井温测井测试技术及其应用
举例：ST3-4-167
静止井温曲线 放压恢复曲线
井温测井测试技术及其应用
硼中子+井温验窜施工工艺
1、仪器下井至目的层段以上100米，首先进行井温基线 测量，然后进行中子寿命基线测量。
油层射孔部位
明显正异常
井温测井测试技术及其应用
常规梯度井温测井应用压裂评价
➢在压裂前测一条井温曲线作为基线，压裂后再测一条井温曲线进
行对比，可以明显看出压裂前后井温的变化，压裂后由于压裂液温 度低，在射孔井段会出现明显的负异常，负异常越大，说明压裂效 果越好。
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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。