CN106285600B - 获取油气压裂增产中井底温度场的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取油气压裂增产中井底温度场的方法及装置，其涉及油气开采技术领域，获取油气压裂增产中井底温度场的方法包括：获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数；以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体；建立所述单元体的热量平衡通式；基于所述热量平衡通式建立所述单元体的温度场热平衡模型；基于井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型得到井底温度场。该方法能够得到压裂增产过程中压裂液与地层之间的温度分布规律，进而有效避免因温度变化对体积压裂增产过程造成的不利影响。

Description

获取油气压裂增产中井底温度场的方法及装置

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种获取油气压裂增产中井底温度场的方法及装置。

背景技术

全球非常规油气勘探开发处于高速发展时期，非常规油气资源潜力巨大，其在世界能源资源结构中的比重逐年加大。2014年，美国页岩气产量为3500亿方，致密油产量3800万吨，占总产量1/3左右。中国非常规油气资源丰富，潜力巨大，非常规油气资源储量和产量虽已进入世界油气生产大国行列，但原油的对外依存度逐年攀升，非常规油气必将成为我国油气资源开发的重要接替领域。

非常规油气压裂改造主要方式一般为体积压裂。体积压裂是指在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张以使其和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。通常，把加砂压裂液体规模小于1500m³的定义为常规压裂，液体规模大于等于1500m³的称为体积压裂。因此，体积压裂是加砂压裂过程中加大液体规模、增加支撑剂数量、提高施工泵压、加大泵注排量，迫使油气储层天然裂缝不断扩张、脆性岩石产生剪切滑移。体积压裂的施工工艺实际上是套管压裂工艺，在水力压裂过程中，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量和最终采收率。

非常规油气开发体积压裂增产改造过程中，大量压裂液长时间注入引起井筒温度变化较大，温度场改变可能会引起压裂液交联、携砂和破胶等性能的改变，而破胶效果则直接关系到压裂的施工过程和最终成败。压裂液的滤失特性及流变性会随温度变化而变化，所以压裂液滤失特性及流变性的变化会影响到裂缝动态尺寸和支撑剂在缝中的运移和沉降，进而影响到裂缝导流能力。

此外，温度变化引起套管附加应力对井筒完整性也有较大影响。我国南方页岩气开发体积压裂过程中，体积压裂过程中引起井筒温度的较大变化，温度变化产生的附加应力致使套管强度降低，甚至严重威胁到页岩气井井筒完整性。例如，四川盆地页岩气开发以来，已完成的长宁—威远区块压裂改造中出现不同程度的套管变形，套变多以下桥塞、钻塞、通井遇阻为主要表现形式，页岩气井套管失效问题已严重影响到页岩气的正常开发。国内外学者针对体积压裂中套管受力及失效问题进行了相关研究，分析认为压裂增产中井筒温度场的变化是导致体积压裂中套管失效的重要原因。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例中提供了一种获取油气压裂增产中井底温度场的方法及装置，其能够得到压裂增产过程中压裂液与地层之间的温度分布规律，进而有效避免因温度变化对体积压裂增产过程造成的不利影响。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种获取油气压裂增产中井底温度场的方法，它包括：

获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数；

以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体；

建立所述单元体的热量平衡通式；

基于所述热量平衡通式建立所述单元体的温度场热平衡模型；

基于井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型得到井底温度场。

优选地，在所述获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数的步骤中，所述压裂增产改造工艺参数和所述压裂套管柱结构参数至少包括压裂液排量、压裂液地面温度、压裂作业时间和套管的几何尺寸其中之一。

优选地，在所述以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体的步骤中，具体为以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分微圆柱形单元体，依据实际工况，取i₁，i₂，i₃微元，并沿径向取地层微元至i_n，沿井筒的轴向，取深度增量△j₁，并沿井深轴向方向增加至△j_n。

优选地，在所述建立所述单元体的热量平衡通式的步骤中，其具体包括：

根据地层热量传入井筒内低温压裂液得到进入所述单元体的热流、所述单元体内部热量、所述单元体内能量变化；

基于所述单元体的热流、所述单元体内部热量、所述单元体内能量变化得到所述单元体的热量平衡通式。

优选地，所述单元体的热流为：

其中，Q_r表示单元体的热流，S表示单元体的热流面积，其单位为m2,λ表示单元体热传导系数，其单位为KJ/m﹒min﹒℃，t表示温度场，r表示径向r方向上的距离。

优选地，所述单元体内部热量为：

Q_h＝q_vSdr

其中，Q_h表示单元体内部热量，S表示单元体的热流面积，q_v表示热源强度，r表示径向r方向上的距离。

优选地，所述单元体内能量变化为：

其中，ρ表示单元体密度，C表示单元体比热，S表示单元体的热流面积，r表示径向r方向上的距离，t表示温度场，Q_e表示单元体内能量变化，τ表示等温面法线方向。

优选地，在所述基于所述单元体的热流、所述单元体内部热量、所述单元体内能量变化得到所述单元体的热量平衡通式的步骤中，具体公式如下：

经转化后为：

其中，q_v表示热源强度，S表示单元体的热流面积，r表示径向r方向上的距离，λ表示单元体热传导系数，其单位为KJ/m﹒min﹒℃，t表示温度场，Q_r表示单元体的热流，ρ表示单元体密度，C表示单元体比热，τ表示等温面法线方向。

优选地，在所述基于所述热量平衡通式建立所述单元体的温度场热平衡模型的步骤中，所述单元体的温度场热平衡模型为：

将上述方程化简为以温度场t为变量n阶矩阵方程,如下所示：

其中，ρ_i表示单元体的密度，单位为kg/m³；C_i表示单元体比热，单位为KJ/kg﹒℃；S_i表示单元体热流面积单位为m²；λ_i表示单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；表示n时刻径向i，轴向j单元体温度(i＝1,2…n，j＝1,2…n)，单位为℃；T表示时间，r表示径向r方向上的距离，j表示轴向j方向上的距离。

优选地，在所述基于井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型得到井底温度场的步骤中，所述井段的边界条件包括垂直井段边界条件和水平井段边界条件，所述井段的初始条件包括垂直井段初始条件和水平井段初始条件。

优选地，所述垂直井段初始条件为其中i＝1、2、…、n，j＝1、2、…、n；垂直井段边界条件为井口温度，为地层温度；水平井段入口处温度为水平井段深度点处注入液温度，所述水平井段初始条件为其中i＝1、2、3…n，j＝1、2、3…n，t_A为水平井段跟端处地温值，所述水平井段边界条件为 为地层温度。

一种获取油气压裂增产中井底温度场的装置，它包括：

参数获取模块，其用于获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数；

单元体划分模块，其以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体；

热量平衡建立模块，其对所述单元体建立热量平衡通式；

温度场热平衡模型建立模块，其根据所述热量平衡通式建立所述单元体的温度场热平衡模型；

井底温度场生成模块，其根据井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型生成井底温度场。

本发明实施例根据井底温度场计算模型，能够采用解析法快速得到非常规油气压裂增产中井底的热力参数分布，并据此优选压裂液及压裂液交联、携砂和破胶等性能参数评价。此外，根据压裂改造井底温度场情况可以得到套管柱温度应力情况，实现套管抗外挤及抗内压强度校核，如此，可以有利于优选压裂管柱钢级、壁厚等力学参数，进而保障压裂过程中井筒的完整性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明在实施例中获取油气压裂增产中井底温度场的方法的流程图。

图2为本发明实施例中井内径向单元格划分的示意图。

图3为本发明实施例中井内轴向单元格划分的示意图。

图4为本发明实施例中获取油气压裂增产中井底温度场的装置的结构示意图。

附图标记：1、套管；2、水泥环；3、地层。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

近年来，特别是2010年以后我国页岩气开发迎来热潮。2015年9月1日，长宁—威远国家级页岩气示范区已投产49口井，其中长宁区块已投产井22口，威远区块已投产井27口，日产气量突破400万立方米。中国石化，2014年3月，宣布中国第一个页岩气田—涪陵页岩气田进入商业开发。截至2015年4月，涪陵焦石坝页岩气田累计开钻217口，完井164口，试气105口，投产98口，日产气量已突破1000万立方米。2014年，中国页岩气产量为12.5亿立方米。中国国家能源局预测2020年国内页岩气产量可达到300亿立方米。上述非常规油气资源是我国油气资源开发的重要目标，为了解决在开发该非常规油气资源因井内的温度变化对体积压裂增产过程造成的不利影响，申请人提出了一种获取油气压裂增产中井底温度场的方法，图1为本发明在实施例中获取油气压裂增产中井底温度场的方法的流程图，如图1所示，该获取油气压裂增产中井底温度场的方法包括以下步骤：

S101：获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数。

获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数,其中，压裂增产改造工艺参数和压裂套管柱结构参数至少包括压裂液排量、压裂液地面温度、压裂作业时间、套管1的几何尺寸、油井的各类尺寸参数其中之一。

S102:以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体。

图2为本发明实施例中井内径向单元格划分的示意图，图3为本发明实施例中井内轴向单元格划分的示意图，如图2、图3所示，在本步骤中可以以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分微圆柱形单元体，依据实际工况，取i₁，i₂，i₃等微元，其中i₁为套管1内部分，i₂为套管1，i₃为水泥环2，i₄为地层3，并沿径向取地层微元至i_n，沿井筒的轴向，取深度增量△j₁，并沿井深轴向方向增加至△j_n。

S103：建立单元体的热量平衡通式。

在本申请中，基本假设如下：压裂液注入前原始井筒内液体与地温梯度变化一致；单元体热流方向沿井筒径向且热交换符合傅里叶热传导定律，井筒轴向热量传递以时间T的n时刻与n+1时刻温度场迭代实现；计算所用地层、水泥环、套管、压裂液热传导系数不受温度变化影响；以套管中心为轴径向套管、水泥环、地层物性相同且均质；不计压裂液与套管内壁摩擦引起的热力学影响；不计压裂液与套管壁间的热阻影响；井筒无限远处地层温度场满足t＝t(x,y,z)，且其中，x、y、z为空间坐标。

在本步骤中，建立单元体的热量平衡通式具体包括以下步骤：

S201：根据地层热量传入井筒内低温压裂液得到进入单元体的热流、单元体内部热量、单元体内能量变化。

根据实际工艺情况，地层热量逐渐传入井筒内低温压裂液，则进入单元体热流为：

其中，Q_r表示单元体的热流，S表示单元体的热流面积，其单位为m2,λ表示单元体热传导系数，其单位为KJ/m﹒min﹒℃，t表示温度场，r表示径向r方向上的距离。

单元体内部热量为：

Q_h＝q_vSdr

其中，Q_h表示单元体内部热量，S表示单元体的热流面积，q_v表示热源强度，r表示径向r方向上的距离。

单元体内能量变化为：

其中，ρ表示单元体密度，C表示单元体比热，S表示单元体的热流面积，r表示径向r方向上的距离，t表示温度场，Q_e表示单元体内能量变化，τ表示等温面法线方向。

S202：基于单元体的热流、单元体内部热量、单元体内能量变化得到单元体的热量平衡通式。

在本步骤中，根据单元体的热流、单元体内部热量、单元体内能量变化得到单元体的热量平衡通式，具体公式如下：

将参数带入上述公式进行转化，

其中，q_v表示热源强度，S表示单元体的热流面积，r表示径向r方向上的距离，λ表示单元体热传导系数，其单位为KJ/m﹒min﹒℃，t表示温度场，Q_r表示单元体的热流，ρ表示单元体密度，C表示单元体比热，τ表示等温面法线方向。

S104：基于热量平衡通式建立单元体的温度场热平衡模型。

根据单元体划分情况，井筒内圆柱流体单元体积πr₁ ²Δj，径向单元体体积取单元体热导面积2πr_iΔj。此外，取时刻n+1与n满足n+1＝n+ΔT(n＝0、1、2…、n-1)，单元体轴向增量Δj结合S103中的公式，单元体温度场热平衡模型为：

将上述方程化简为以温度场t为变量n阶矩阵方程,如下所示：

其中，ρ_i表示单元体的密度，单位为kg/m³；C_i表示单元体比热，单位为KJ/kg﹒℃；S_i表示单元体热流面积单位为m²；λ_i表示单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；λ_i+1表示第i+1个单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；表示n时刻径向i，轴向j单元体温度(i＝1,2…n，j＝1,2…n)，单位为℃；T表示时间，r表示径向r方向上的距离，j表示轴向j方向上的距离。

S105:基于井段的边界条件、井段的初始条件以及单元体的温度场热平衡模型得到井底温度场。

在本步骤中，井段的边界条件包括垂直井段边界条件和水平井段边界条件，井段的初始条件包括垂直井段初始条件和水平井段初始条件。

下面为垂直井段边界条件、水平井段边界条件、垂直井段初始条件和水平井段初始条件的条件选取：

垂直井段初始条件为其中i＝1、2、…、n，j＝1、2、…、n；垂直井段边界条件为井口温度，为地层温度；水平井段入口处温度为水平井段深度点处注入液温度，水平井段初始条件为其中i＝1、2、3…n，j＝1、2、3…n，t_A为水平井段跟端处地温值，水平井段边界条件为 为地层温度。

结合垂直井段和水平井段的边界条件、初始条件及S104中所构成的n阶矩阵方程求解井底温度场t。

根据求解得到的温度场t能够看到压裂增产过程中压裂液与地层之间热量交换的终了温度及温度分布规律。并据此优选压裂液及压裂液交联、携砂和破胶等性能参数评价。此外，根据压裂改造井底温度场情况可以得到套管柱温度应力情况，进而实现套管抗外挤及抗内压强度校核，如此，可以有利于优选压裂管柱钢级、壁厚等力学参数，进而保障压裂过程中井筒的完整性。

在本申请中还提出一种获取油气压裂增产中井底温度场的装置，图4为本发明实施例中获取油气压裂增产中井底温度场的装置的结构示意图，如图4所示，该获取油气压裂增产中井底温度场的装置包括：

参数获取模块，其用于获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数；

单元体划分模块，其以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体；

热量平衡建立模块，其对单元体建立热量平衡通式；

温度场热平衡模型建立模块，其根据热量平衡通式建立单元体的温度场热平衡模型；

井底温度场生成模块，其根据井段的边界条件、井段的初始条件以及单元体的温度场热平衡模型生成井底温度场。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (11)

1.一种获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，它包括：

获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数；

以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体；

建立所述单元体的热量平衡通式；

基于所述热量平衡通式建立所述单元体的温度场热平衡模型，所述单元体的温度场热平衡模型为：

将上面的方程化简为以温度场t为变量n阶矩阵方程,如下所示：

其中，ρ_i表示单元体的密度，单位为kg/m³；C_i表示单元体比热，单位为KJ/kg﹒℃；S_i表示单元体热流面积单位为m²；λ_i表示第i个单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；λ_i+1表示第i+1个单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；表示n时刻径向i，轴向j单元体温度i＝1,2…n，j＝1,2…n，单位为℃；T表示时间，r表示径向r方向上的距离，j表示轴向j方向上的距离；

基于井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型得到井底温度场。

2.根据权利要求1所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，在所述获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数的步骤中，所述压裂增产改造工艺参数和所述压裂套管柱结构参数至少包括压裂液排量、压裂液地面温度、压裂作业时间和套管的几何尺寸其中之一。

3.根据权利要求1所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，在所述以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体的步骤中，具体为以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分微圆柱形单元体，依据实际工况，取i₁，i₂，i₃微元，并沿径向取地层微元至i_n，沿井筒的轴向，取深度增量△j₁，并沿井深轴向方向增加至△j_n。

4.根据权利要求1所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，在所述建立所述单元体的热量平衡通式的步骤中，其具体包括：

根据地层热量传入井筒内低温压裂液得到进入所述单元体的热流、所述单元体内部热量、所述单元体内能量变化；

基于所述单元体的热流、所述单元体内部热量、所述单元体内能量变化得到所述单元体的热量平衡通式。

5.根据权利要求4所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，所述单元体的热流为：

其中，Q_r表示单元体的热流，S表示单元体的热流面积，其单位为m²,λ表示单元体热传导系数，其单位为KJ/m﹒min﹒℃，t表示温度场，r表示径向r方向上的距离。

6.根据权利要求4所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，所述单元体内部热量为：

Q_h＝q_vSdr

其中，Q_h表示单元体内部热量，S表示单元体的热流面积，q_v表示热源强度，r表示径向r方向上的距离。

7.根据权利要求4所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，所述单元体内能量变化为：

其中，ρ表示单元体密度，C表示单元体比热，S表示单元体的热流面积，r表示径向r方向上的距离，t表示温度场，Q_e表示单元体内能量变化，τ表示等温面法线方向。

8.根据权利要求4所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，在所述基于所述单元体的热流、所述单元体内部热量、所述单元体内能量变化得到所述单元体的热量平衡通式的步骤中，具体公式如下：

经转化后为：

其中，q_v表示热源强度，S表示单元体的热流面积，r表示径向r方向上的距离，λ表示单元体热传导系数，其单位为KJ/m﹒min﹒℃，t表示温度场，Q_r表示单元体的热流，ρ表示单元体密度，C表示单元体比热，τ表示等温面法线方向,Q_e表示单元体内能量变化,Q_h表示单元体内部热量。

9.根据权利要求1所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，在所述基于井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型得到井底温度场的步骤中，所述井段的边界条件包括垂直井段边界条件和水平井段边界条件，所述井段的初始条件包括垂直井段初始条件和水平井段初始条件。

10.根据权利要求9所述的获取油气压裂增产中井底温度场的方法，其特征在于，所述垂直井段初始条件为其中i＝1、2、…、n，j＝1、2、…、n；垂直井段边界条件为井口温度，为地层温度；水平井段入口处温度为水平井段深度点处注入液温度，所述水平井段初始条件为其中i＝1、2、3…n，j＝1、2、3…n，t_A为水平井段跟端处地温值，所述水平井段边界条件为 为地层温度。

11.一种获取油气压裂增产中井底温度场的装置，其特征在于，它包括：

参数获取模块，其用于获取压裂增产改造工艺参数以及压裂套管柱结构参数；

单元体划分模块，其以套管轴线为中心，沿径向r方向上划分单元体；

热量平衡建立模块，其对所述单元体建立热量平衡通式；

温度场热平衡模型建立模块，其根据所述热量平衡通式建立所述单元体的温度场热平衡模型，所述单元体的温度场热平衡模型为：

将上面的方程化简为以温度场t为变量n阶矩阵方程,如下所示：

其中，ρ_i表示单元体的密度，单位为kg/m³；C_i表示单元体比热，单位为KJ/kg﹒℃；S_i表示单元体热流面积单位为m²；λ_i表示第i个单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；λ_i+1表示第i+1个单元体热传导系数，单位为KJ/m﹒min﹒℃；表示n时刻径向i，轴向j单元体温度i＝1,2…n，j＝1,2…n，单位为℃；T表示时间，r表示径向r方向上的距离，j表示轴向j方向上的距离；

井底温度场生成模块，其根据井段的边界条件、井段的初始条件以及所述单元体的温度场热平衡模型生成井底温度场。