井温测井曲线在江苏油田的研究及应用

【摘要】井温测试作为诊断水力压裂缝高最有效的一种手段，在全世界得到广泛应用，由于压裂液的温度低于地层温度，压裂液经过越多的地方带走的热量就越多，所以裂缝吸液越多的井段温度下降幅度就越大，这样就可通过压后温度的变化情况来判断水力裂缝的纵向延伸高度。本文根据江苏油田压后井温曲线的衰减梯度改变点、斜率变化点来判断裂缝大致边界，从而判断压裂施工效果；用停泵后不同时间录取的温度，拟合推算出停泵时目的层温度，为压裂液的优选提供可靠的依据。

【关键词】水力压裂 井温测试 测试时间 裂缝高度

1 引言

水力压裂是油层改造的主要措施之一，广泛应用于低孔低渗油层的改造中，但评价压裂施工效果的重要参数裂缝高度却无法直接获得。压裂施工之后及时测取井温资料，是分析压裂施工成功率和改善压裂效果的重要措施。本文通过对江苏油田韦8-47、马35-2等5口井井温资料的仔细研究和分析，对压裂施工效果做出准确判断，并对下一步压裂层位的选择和压裂施工设计提供可靠的依据。

2 井温测井监测原理

井温测井确定压裂裂缝高度的基本原理非常简单，是利用压裂所注入的液体所造成的低温异常，根据井温测井确定压裂裂缝高度。注入液体前，井内液体与地层有着充分的热交换，因此注入液体前所测得的井温曲线一般与当地的地温梯度和地层的岩石热性质有关。而注入液体后，由于注入的液体温度往往低于地层温度，因此注入后的井温曲线在吸液层段将出现低温异常，这一异常反映了压裂裂缝的存在和分布高度。对压裂井而言，一般情况下的，在钻井竣工之后到射孔、压裂往往有一段时间分析研究。这一时间问隙使得井内的液体与地层进行充分的热交换，使其井内液体温度达到稳态。根据上述诊断压裂裂缝原理，我们可以在压裂前进行井温测井，测得一条井温基线，然后在压裂施工结束后条件许可的情况下进行压后井温测井。根据压裂后的井温测井曲线相对井温基线的变化情况，可将井温突变段确定为压裂裂缝高度。3 应用实例分析

近几年，江苏油田共有金4-3、马35-2、韦8-47、韦8-53、高20-11等5井次进行了压裂前后井温测试，5口井测温段在1100-2125米以内，井段射孔厚度在4-8米，施工排量2-4.5m3/min，具体信息见表1。由于压裂后测井温的现场实际条件，这些井压裂后实际测井温时间间隔均大于5小时，其中高20-11井因压后砂埋油层，测井温时间超过240小时，所以井温曲线仅供参考。

从表2测温结果可以看出，压裂井压前实测井温通常与该井理论推算井温误差在8℃以内，油田地温场温度推算公式T井温=井深/100*3+15基本能准确反应实际地温状况。

3.1 应用压裂前后井温判断缝高、压裂效果

结合江苏油田压裂井压后地层传热规律、地层内温度分布规律、地层温度分布特征分析认为，在一定条件下测得的压后井温曲线的拐点或曲线斜率突变点，可以代表垂直裂缝的边界，使确定垂直裂缝高度转化为确定压后井温曲线的拐点问题。

压裂施工效果可以根据井温曲线负异常延伸范围和温度下降幅度来判断，若负异常主要分布在目的层内且异常幅度大，则说明裂缝纵向延伸集中在目的层内，目的层吸液充分、铺砂浓度大、改造彻底、压裂施工效果好。

若负异常在目的层上下分布范围大，说明裂缝纵向延伸距离大。目的层吸液不充分、铺砂浓度小、改造不彻底、压裂施工效果不理想。

3.1.1？典型井例分析

韦8-47井压裂15、17号层，从压前压后井温测试曲线来看（如图1），15号层井温曲线负异常较为明显，而17号层井温测试曲线负异常远不如15号层明显，说明15号层为压裂液主吸液层，17号层则吸液量较少，压裂改造不如15号层彻底。从两层段的物性对比来看，15号层渗透率及孔隙度均好于17号层，建议类似不均质层段压裂时可以采用限流压裂方式或机械分层压裂来达到两层段充分改造的目的。

韦8-47压裂施工共加入地层支撑剂18m3支撑剂，压后日产油6m3，累计增油250.5m3压裂改造效果明显。

（2）马35-2井：

马35-2井采用限流压裂方式，压裂11、13、14号层，从压前压后井温曲线图看出（如图2），在11、13、14号射孔层上井温都有明显的负异常，且3层段负异常延伸范围及温度下降幅度均相差不大，井温分析缝高分别为10米左右与压前模拟缝高几乎相等，压裂措施改造较为充分。

马35-2井压裂施工共加入地层支撑剂 18m3支撑剂，压后日产油7.4m3，累计增油2320m3压裂改造效果明显。3.2 推算停泵时压裂层温度

压裂施工时目的层的温度是优选压裂液配方的主要依据，压裂液的耐温性能、携砂能力、破胶时间，破胶剂的加入量等都与压裂层段的实时温度密切相关，通过压后井温随时间的变化关系，是了解实时井下温度最直接最有效的方法。停泵后不再有压裂液注入，随着时间的推移，吸液段的温度逐渐升高，所以此时目的层温度的变化与时间的关系最为密切。由于压裂目的层的深度差别较大，地层温度相差悬殊，所以本文选择了各测温层段中深位置温度的下降率（压后井温与压前井温之比）作为统计研究的对象，共统计4口井、8个测温层的数据，测量时间从8-30h，温度负异常范围为1.5-8℃，压裂前后井温值之比在0.86到0.96之间。

4 结论

根据江苏油田地层特点，可以根据井温曲线的衰减梯度改变点、斜率变化点来判断裂缝大致边界，实际井温分析缝高与压前模拟缝高误差在10米以内。压裂层压裂施工停泵时井温最低，约为压前井温的76.5%，停泵后井温迅速回升，建议后续监测井温压裂井尽可能在施工结束后短时间内进行。用压裂前后井温测井确定压裂裂缝高度是最为经济有效的方法之一，值得推荐。

参考文献

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