2-3 自喷井生产管理与分析
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自喷井生产管理与分析
地层渗流 自喷井生产 的四个基本 流动过程 井筒多相管流 地面水平或倾斜管流 嘴流 —生产流体通过油嘴(节流器)的流动
采油工程 1
（一）自喷井节点分析
20世纪80年代以来，为进行油井生产系统 设计及生产动态预测，广泛使用了节点系 统分析的方法 节点系统分析法：
应用系统工程原理，把整个油井生产系统分成 若干子系统，研究各子系统间的相互关系及其 对整个系统工作的影响，为系统优化运行及参 数调控提供依据。
油气井生产过程中的某个位置。
普通节点：
两段不同流动过程的衔接点，不产生与流量有 关的压降。
解节点（solution node）：
系统中间的某个节点，将系统分为流入和流出 两部分。
采油工程 4
节点划分依据：流体的流动规律
①—分离器 ②—地面油嘴 ③—井口 ④—安全阀（海上油井） ⑤—节流器（海上油井） ⑥—井底流压Pwf ⑦—井底油层面上的压力Pwfs ⑧—平均地层压力Pr ⑨—集气管网 ⑩—油罐
¦ ¹ Á Ñ
20 15 10 5 0 0 10
节点流出曲线 协调点 节点流入曲线
20
30
40
50
60
70
ú ² ¿ Á
采油工程 7
1.地层与油管流动的协调
协调条件：
地层产量=油管排量 井底流压=油管排出地层产量所需的管鞋压力
分析目标
不同地层和井筒条件下流压-产量的关系pwf qo
Pwf
1 C 2
Pwf
3
一组 qo
Pt qo
PwfC
PtC
得出不同产量下的井口油压，用于 预测油井能否自喷。
曲线2的形状：油管的上下压差（Pwf-Pt） 并不总是随着产量的增加而加大。
产量低时，管内流速低，滑脱损失大； 产量高时，摩擦损失大，这两种因素均可
造成管内压力损耗大。
qo qC 节点（井口）流入曲线： 油压与产量的关系曲线
(4) 自喷井生产系统设计的内容主要包括产量的预测、
油嘴的选择、生产管柱的选择、出油管线的选择、停喷 条件的预测等。
采油工程 27
三、自喷井的生产分析
油井生产分析的主要内容包括：
油井工作制度是否合理，合理的工作制度应能 使产量、压力、油气比、含水、含砂量等平稳 ，充分发挥各层的作用； 分析产量、压力、采油指数、含水、含砂等的 变化及其原因； 油井井筒及地面流程、设备的技术状况； 对于注水开发的油田，分析油井是否见到注水 效果，见水与生产压差、采出地下体积、累积 注水量、注采比的关系； 修井等增产措施后的效果分析。
采油工程 30
（一）井筒分析
2）套压的变化
油嘴换小（或被堵）使油压上升，也导致井底 流压升高，因此套压也随之升高；如井底发生 堵塞，环形空间中由于砂桥、稠油、结蜡的堵 塞，都会使套压下降。
3）油井产量、气油比等参数的突然变化
当流压高于饱和压力时，每生产1t油所产出的 天然气量，应保持在溶解气油比的数值上，当 井底流压低于饱和压力时，气油比将上升，井 筒和井底发生堵塞时，产量会下降，气油比会 升高。
2.油管直径的选择
Pwf
Pr
1 1 2
绘制IPR曲线；
绘制不同直径下的油管工作曲线；
2 2
1
结论：
油压较低，大直径油管产量较高； 油压较高，小直径油管产量较高；
2
P t1
P t2
3 1 2
q1 q2 q3
qo
原因：
低产时，流速低，滑脱损失大； 高产时，流速高，摩擦损失大； 一定压力、产量下存在最佳油管直 径。
采油工程 24
油管直径对产量的影响
（二）节点分析在设计及预测中的应用
3.预测油藏压力变化对产量的影响
Pwf
P r1 Pr2
1
d 2 d1
3
随着油田开发进行，地层压
力会逐渐降低； 油嘴直径不变时，地层压力
d2
d1
导致产量降低；
要保持原来的产量，就必须 换用较大的油嘴直径。
2
q2 q1
qo
油藏压力下降对产量的影响
分析平均地层压力对产量的影响
q3 q2 q1 qo
采油工程 18
３.地层-油管-油嘴流动的协调
嘴流规律（Choke Flow）
油、气混合物到达井口时，在油嘴前的油压和油嘴后的回 压作用下通过油嘴。由于此处气体膨胀，混合物体积流量 很大，油嘴直径又很小，混合物流经油嘴时流速极高，可 能达到临界流动。 临界流动：流体的流速 达到压力波在流体介质 中的传播速度即声波速 度时的流动状态。
采油工程 2
节点系统分析法
节点系统分析对象：整个油井生产系统
油藏渗流子系统 井筒流动子系统 油嘴(节流器)流动子系统
自喷井生产系统组成：
地面管流子系统
节点系统分析实质：协调理论在采油应用方面的发展
协 调 条 件
质量守恒 能量(压力)守恒 热量守恒
采油工程 3
节点系统分析法
节点（ node ）：
地面管线和分离器部分
油管和油藏部分
采油工程 14
2)井口为求解点
流入曲线：油藏压力为起点计算不同流量下的井口 压力，即油管及油藏的动态曲线。 流出曲线：以 分离器压力为 起点计算地面 管流动态曲线。
交点：产 量及井口 压力。
求解点在井口的解
采油工程 15
求解点选在井口的目的：
研究不同直径油管和出油管线对生产动态的影响 ，便于选择油管及出油管线的直径。
1
(P2/P1)c P2/P1
质量流量与压力比的关系
采油工程 20
产量与油嘴大小、油压的关系
dm 根据矿场资料统计，嘴流相关式可表示为： q n pt cR 4d 2 根据油井资料分析，常用的嘴流公式为： q 0.5 pt R 4d 2 对于含水井： q 0.5 pt 1 f w 0.5 R pt 油嘴的作用： d <d <d
采油工程 29
（一）井筒分析
2、生产分析 1）油压的变化
油压降低的原因有：油管结蜡、原油脱气、含 水增多，增加了井筒中的流动阻力或加大了液 柱的重力，换大油嘴（或油嘴被刺大）也会使 油压减小； 油压增加的原因有：换小油嘴（或油嘴被堵） 、地面流程中出现故障引起回压变化。例如， 地面管线结蜡，油流不畅，都会使油压增加， 影响油井生产。在生产管理中，应尽可能在油 压两倍于回压下工作。
P sep1 P sep 2 P sep 3 P sep 4
qo
采油工程 17
4)以油藏为求解点
已知分离器压力Psep 以油藏为起点，分离器为终点，只有 流出部分。
1
Psep
1
绘制平均地层压力与产量关系曲线
地面管流
P sep1
Psep
2
P 多相垂直管流 PwfIPR曲线
t
Pr
P sep 2 P sep 3
1.不同油嘴下的产量预测与油嘴选择
依据配产要求、地层条件、可选择的油嘴尺寸。
1
绘制IPR曲线； 绘出满足油嘴临界流动的油管工 作曲线； 绘制油嘴特性曲线；
Pwf
Pr
1
2
d1 d2 3 d3
2
3
4
得到不同油嘴下的产量。或确定
产量要求的油嘴直径。
q1 q2 q3
qo
采油工程 23
（二）节点分析在设计及预测中的应用
采油工程 6
节点系统分Fra Baidu bibliotek思路：
①以系统两端为起点分别计算不同流量下节点上、下游的 压力，并求得节点压差，绘制压差－流量曲线。 ②根据描述节点设备(油嘴、安全阀等)的流量—压差相关 式，求得设备工作曲线。 ③两条压差－流量曲线的交点为问题的解，即节点设备产 生的压差及相应的油井产量。
25
分析方法：
根据条件，应用图解法确定协调点。
采油工程 8
1)井底为求解点
已知油压，求解井底流压。
1 2
节点（井底）流入曲线: IPR曲线
绘制IPR曲线 绘制井筒油管工作曲线
一组 qo 多相流计算方法
Pwf
交点：该系统在
1 所给条件下可获
Pt
3
Pwf qo
PwfC
得的油井产量及 相应的井底流压。
采油工程 28
（一）井筒分析
1、压力间的关系 ：
Pf =Pt +△Pf +10-6 ρ gL Pf =Pc +Pg +10-6 ρ gH
Pt +△Pf +10-6 ρ gL= Pc +10-6 ρ gH
油井正常生产时，各压力之间的关系为：
Pr >Pf > Pc> Pt > P B， P B为油嘴后的压力（ 井口回压）。
采油工程 25
（二）节点分析在设计及预测中的应用
4.停喷压力预测
Pwf
Pr
1
地层压力Pr连续下降，井底流 压不断减小； 油管曲线向横轴方向移动，若 要求油压大于一定值生产，沿 油压值点做水平线，若水平线 与油管曲线不相交，则表明油 井不能自喷生产。
qo
Pt
2
采油工程 26
小 结
(1) 自喷井生产系统一般包括四个基本流动过程，每一 过程遵循各自的流动规律。 (2) 自喷井生产系统设计与分析采用节点系统分析方法， 求解点的选择取决于需要解决的问题。 (3) 为了保证自喷井生产的稳定性，对有油嘴系统的设 计要求嘴流达到临界流动条件。
不同直径的油管和出油管线的井口解
采油工程 16
３)以分离器为求解点
已知地层压力Pr 以油藏为起点，分离器为终点，只有 流入部分。
1
Psep
交点：给定分离 器压力下的产量
1 C
绘制分离器压力与产量关系曲线
IPR曲线
P wf
Pr
2
多相垂直管流 地面管流
Pt
Psep
q
研究分离器压力油井生产的影响 根据配产选择分离器压力
C 2
C点为协调点，对应的产量及井底 流压为系统协调生产时可获得的 油井产量及相应的井底流压。
qo 节点（井底）流出曲线: 由井口油压所计算的井 底流压与产量的关系曲 线。
采油工程 9
qC
2)井口为求解点
已知井底流压，求解井口油压。
1 2
IPR曲线
绘制IPR曲线
绘制井筒油管工作曲线
IPR曲线 多相流计算方法
采油工程 10
２.地层－油管－地面流动的协调
1)井底为求解点
已知分离器Psep和地层Pr。
生产系统从井底分成两部分：
地层中的流动； 从油管入口到分离器的管流。
设定一组流量，分别从井底和分离器开始，
求井底流压与流量的关系曲线。
简单管流系统
采油工程 11
1)井底为求解点
1
绘制IPR曲线（流入曲线）
渗流方程
P wf
Pwf
Pr
1 2 C
qo
2
Pwf qo
Psep
3
绘制地面管线－油管流动工作 曲线（流出曲线） 一组 qo 一组 qo
多相流计算方法
Pt
Pwf
多相流计算方法
Pwf qo
qo 交点：在所给条件下 可获得的油井产量及 相应的井底流压。
q
C点为协调点。
节点（井底）流出曲线：以分离器压力为起点通 过水平或倾斜管流计算得井口油压，再通过井筒 多相流计算得油管入口压力与流量的关系曲线。
自喷井生产系统节点位置
采油工程 5
节点系统分析法
需要解决的问题： 预测在某些节点压力确定条件下油井的产量以及其
它节点的压力。
通常节点1分离器压力psep 、节点8油藏平均压力 pr为定 值，不是产量的函数，故任何求解问题必须从节点1或节 点8开始。
求解点：为使问题获得解决的节点
求解点的选择：主要取决于所要研究解决的问题
采油工程 12
选取井底为求解点的目的
①预测油藏压力降低后的未来油井产量 ②研究油井由于污染或采取增产措施对油井产量 的影响
预测未来产量
油井流动效率改变的影响
采油工程 13
2)井口为求解点
整个生产系统以井口为界分为油管和油藏部分以及地面管 线和分离器部分 已知分离器Psep和地层Pr。
Pt
d Pb
采油工程 19
临界流动
临界流动的特点：
油气混合物在油嘴中的流动近似于单相气体的 流动。临界状态下的流量不受嘴后压力(回压) 变化的影响，只与嘴前的压力、嘴径和气油比 有关。 Q
空气流过喷管的临界压力比为：
Pc 0.528 P 1
天然气流过喷管的临界压力比为：
临界流 亚临界流
Pc 0.546 P 1
d1
1 2
3
①调节产量大小。当油嘴直径和 气油比一定时，产量和井口油压 成线性关系。
②下游压力变化不会引起产量波 动。只有满足油嘴的临界流动， 油井生产系统才能稳定生产，即 油井产量不随井口回压而变化。
d2 d3
油嘴、油压与产量的关系曲线
采油工程 21
q
有油嘴系统以油嘴为求解点的节点分析方法的步骤
采油工程 31
（二）油层分析
主要分析油层内能量供耗平衡中压力变化 对自喷井生产的影响； 注入与采出的平衡情况； 多油层非均质对油井生产的影响； 油层生产能力的变化， 见水前后有关参数变化等。
1 2
绘制IPR曲线，q P wf 绘制井筒油管工作曲线
多相流计算方法 满足油嘴临界流动
Pwf P r
1
地层内压力降 油管内压力降
3
q、Pwf
3
P t q
Pwf
Pt
C 2
绘制临界流动下油嘴特性曲线
４
交点C为该油嘴下的产量与油压
q
qo
自喷井三个流动过程关系
采油工程 22
（二）节点分析在设计及预测中的应用
地层渗流 自喷井生产 的四个基本 流动过程 井筒多相管流 地面水平或倾斜管流 嘴流 —生产流体通过油嘴(节流器)的流动
采油工程 1
（一）自喷井节点分析
20世纪80年代以来，为进行油井生产系统 设计及生产动态预测，广泛使用了节点系 统分析的方法 节点系统分析法：
应用系统工程原理，把整个油井生产系统分成 若干子系统，研究各子系统间的相互关系及其 对整个系统工作的影响，为系统优化运行及参 数调控提供依据。
油气井生产过程中的某个位置。
普通节点：
两段不同流动过程的衔接点，不产生与流量有 关的压降。
解节点（solution node）：
系统中间的某个节点，将系统分为流入和流出 两部分。
采油工程 4
节点划分依据：流体的流动规律
①—分离器 ②—地面油嘴 ③—井口 ④—安全阀（海上油井） ⑤—节流器（海上油井） ⑥—井底流压Pwf ⑦—井底油层面上的压力Pwfs ⑧—平均地层压力Pr ⑨—集气管网 ⑩—油罐
¦ ¹ Á Ñ
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节点流出曲线 协调点 节点流入曲线
20
30
40
50
60
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ú ² ¿ Á
采油工程 7
1.地层与油管流动的协调
协调条件：
地层产量=油管排量 井底流压=油管排出地层产量所需的管鞋压力
分析目标
不同地层和井筒条件下流压-产量的关系pwf qo
Pwf
1 C 2
Pwf
3
一组 qo
Pt qo
PwfC
PtC
得出不同产量下的井口油压，用于 预测油井能否自喷。
曲线2的形状：油管的上下压差（Pwf-Pt） 并不总是随着产量的增加而加大。
产量低时，管内流速低，滑脱损失大； 产量高时，摩擦损失大，这两种因素均可
造成管内压力损耗大。
qo qC 节点（井口）流入曲线： 油压与产量的关系曲线
(4) 自喷井生产系统设计的内容主要包括产量的预测、
油嘴的选择、生产管柱的选择、出油管线的选择、停喷 条件的预测等。
采油工程 27
三、自喷井的生产分析
油井生产分析的主要内容包括：
油井工作制度是否合理，合理的工作制度应能 使产量、压力、油气比、含水、含砂量等平稳 ，充分发挥各层的作用； 分析产量、压力、采油指数、含水、含砂等的 变化及其原因； 油井井筒及地面流程、设备的技术状况； 对于注水开发的油田，分析油井是否见到注水 效果，见水与生产压差、采出地下体积、累积 注水量、注采比的关系； 修井等增产措施后的效果分析。
采油工程 30
（一）井筒分析
2）套压的变化
油嘴换小（或被堵）使油压上升，也导致井底 流压升高，因此套压也随之升高；如井底发生 堵塞，环形空间中由于砂桥、稠油、结蜡的堵 塞，都会使套压下降。
3）油井产量、气油比等参数的突然变化
当流压高于饱和压力时，每生产1t油所产出的 天然气量，应保持在溶解气油比的数值上，当 井底流压低于饱和压力时，气油比将上升，井 筒和井底发生堵塞时，产量会下降，气油比会 升高。
2.油管直径的选择
Pwf
Pr
1 1 2
绘制IPR曲线；
绘制不同直径下的油管工作曲线；
2 2
1
结论：
油压较低，大直径油管产量较高； 油压较高，小直径油管产量较高；
2
P t1
P t2
3 1 2
q1 q2 q3
qo
原因：
低产时，流速低，滑脱损失大； 高产时，流速高，摩擦损失大； 一定压力、产量下存在最佳油管直 径。
采油工程 24
油管直径对产量的影响
（二）节点分析在设计及预测中的应用
3.预测油藏压力变化对产量的影响
Pwf
P r1 Pr2
1
d 2 d1
3
随着油田开发进行，地层压
力会逐渐降低； 油嘴直径不变时，地层压力
d2
d1
导致产量降低；
要保持原来的产量，就必须 换用较大的油嘴直径。
2
q2 q1
qo
油藏压力下降对产量的影响
分析平均地层压力对产量的影响
q3 q2 q1 qo
采油工程 18
３.地层-油管-油嘴流动的协调
嘴流规律（Choke Flow）
油、气混合物到达井口时，在油嘴前的油压和油嘴后的回 压作用下通过油嘴。由于此处气体膨胀，混合物体积流量 很大，油嘴直径又很小，混合物流经油嘴时流速极高，可 能达到临界流动。 临界流动：流体的流速 达到压力波在流体介质 中的传播速度即声波速 度时的流动状态。
采油工程 2
节点系统分析法
节点系统分析对象：整个油井生产系统
油藏渗流子系统 井筒流动子系统 油嘴(节流器)流动子系统
自喷井生产系统组成：
地面管流子系统
节点系统分析实质：协调理论在采油应用方面的发展
协 调 条 件
质量守恒 能量(压力)守恒 热量守恒
采油工程 3
节点系统分析法
节点（ node ）：
地面管线和分离器部分
油管和油藏部分
采油工程 14
2)井口为求解点
流入曲线：油藏压力为起点计算不同流量下的井口 压力，即油管及油藏的动态曲线。 流出曲线：以 分离器压力为 起点计算地面 管流动态曲线。
交点：产 量及井口 压力。
求解点在井口的解
采油工程 15
求解点选在井口的目的：
研究不同直径油管和出油管线对生产动态的影响 ，便于选择油管及出油管线的直径。
1
(P2/P1)c P2/P1
质量流量与压力比的关系
采油工程 20
产量与油嘴大小、油压的关系
dm 根据矿场资料统计，嘴流相关式可表示为： q n pt cR 4d 2 根据油井资料分析，常用的嘴流公式为： q 0.5 pt R 4d 2 对于含水井： q 0.5 pt 1 f w 0.5 R pt 油嘴的作用： d <d <d
采油工程 29
（一）井筒分析
2、生产分析 1）油压的变化
油压降低的原因有：油管结蜡、原油脱气、含 水增多，增加了井筒中的流动阻力或加大了液 柱的重力，换大油嘴（或油嘴被刺大）也会使 油压减小； 油压增加的原因有：换小油嘴（或油嘴被堵） 、地面流程中出现故障引起回压变化。例如， 地面管线结蜡，油流不畅，都会使油压增加， 影响油井生产。在生产管理中，应尽可能在油 压两倍于回压下工作。
P sep1 P sep 2 P sep 3 P sep 4
qo
采油工程 17
4)以油藏为求解点
已知分离器压力Psep 以油藏为起点，分离器为终点，只有 流出部分。
1
Psep
1
绘制平均地层压力与产量关系曲线
地面管流
P sep1
Psep
2
P 多相垂直管流 PwfIPR曲线
t
Pr
P sep 2 P sep 3
1.不同油嘴下的产量预测与油嘴选择
依据配产要求、地层条件、可选择的油嘴尺寸。
1
绘制IPR曲线； 绘出满足油嘴临界流动的油管工 作曲线； 绘制油嘴特性曲线；
Pwf
Pr
1
2
d1 d2 3 d3
2
3
4
得到不同油嘴下的产量。或确定
产量要求的油嘴直径。
q1 q2 q3
qo
采油工程 23
（二）节点分析在设计及预测中的应用
采油工程 6
节点系统分Fra Baidu bibliotek思路：
①以系统两端为起点分别计算不同流量下节点上、下游的 压力，并求得节点压差，绘制压差－流量曲线。 ②根据描述节点设备(油嘴、安全阀等)的流量—压差相关 式，求得设备工作曲线。 ③两条压差－流量曲线的交点为问题的解，即节点设备产 生的压差及相应的油井产量。
25
分析方法：
根据条件，应用图解法确定协调点。
采油工程 8
1)井底为求解点
已知油压，求解井底流压。
1 2
节点（井底）流入曲线: IPR曲线
绘制IPR曲线 绘制井筒油管工作曲线
一组 qo 多相流计算方法
Pwf
交点：该系统在
1 所给条件下可获
Pt
3
Pwf qo
PwfC
得的油井产量及 相应的井底流压。
采油工程 28
（一）井筒分析
1、压力间的关系 ：
Pf =Pt +△Pf +10-6 ρ gL Pf =Pc +Pg +10-6 ρ gH
Pt +△Pf +10-6 ρ gL= Pc +10-6 ρ gH
油井正常生产时，各压力之间的关系为：
Pr >Pf > Pc> Pt > P B， P B为油嘴后的压力（ 井口回压）。
采油工程 25
（二）节点分析在设计及预测中的应用
4.停喷压力预测
Pwf
Pr
1
地层压力Pr连续下降，井底流 压不断减小； 油管曲线向横轴方向移动，若 要求油压大于一定值生产，沿 油压值点做水平线，若水平线 与油管曲线不相交，则表明油 井不能自喷生产。
qo
Pt
2
采油工程 26
小 结
(1) 自喷井生产系统一般包括四个基本流动过程，每一 过程遵循各自的流动规律。 (2) 自喷井生产系统设计与分析采用节点系统分析方法， 求解点的选择取决于需要解决的问题。 (3) 为了保证自喷井生产的稳定性，对有油嘴系统的设 计要求嘴流达到临界流动条件。
不同直径的油管和出油管线的井口解
采油工程 16
３)以分离器为求解点
已知地层压力Pr 以油藏为起点，分离器为终点，只有 流入部分。
1
Psep
交点：给定分离 器压力下的产量
1 C
绘制分离器压力与产量关系曲线
IPR曲线
P wf
Pr
2
多相垂直管流 地面管流
Pt
Psep
q
研究分离器压力油井生产的影响 根据配产选择分离器压力
C 2
C点为协调点，对应的产量及井底 流压为系统协调生产时可获得的 油井产量及相应的井底流压。
qo 节点（井底）流出曲线: 由井口油压所计算的井 底流压与产量的关系曲 线。
采油工程 9
qC
2)井口为求解点
已知井底流压，求解井口油压。
1 2
IPR曲线
绘制IPR曲线
绘制井筒油管工作曲线
IPR曲线 多相流计算方法
采油工程 10
２.地层－油管－地面流动的协调
1)井底为求解点
已知分离器Psep和地层Pr。
生产系统从井底分成两部分：
地层中的流动； 从油管入口到分离器的管流。
设定一组流量，分别从井底和分离器开始，
求井底流压与流量的关系曲线。
简单管流系统
采油工程 11
1)井底为求解点
1
绘制IPR曲线（流入曲线）
渗流方程
P wf
Pwf
Pr
1 2 C
qo
2
Pwf qo
Psep
3
绘制地面管线－油管流动工作 曲线（流出曲线） 一组 qo 一组 qo
多相流计算方法
Pt
Pwf
多相流计算方法
Pwf qo
qo 交点：在所给条件下 可获得的油井产量及 相应的井底流压。
q
C点为协调点。
节点（井底）流出曲线：以分离器压力为起点通 过水平或倾斜管流计算得井口油压，再通过井筒 多相流计算得油管入口压力与流量的关系曲线。
自喷井生产系统节点位置
采油工程 5
节点系统分析法
需要解决的问题： 预测在某些节点压力确定条件下油井的产量以及其
它节点的压力。
通常节点1分离器压力psep 、节点8油藏平均压力 pr为定 值，不是产量的函数，故任何求解问题必须从节点1或节 点8开始。
求解点：为使问题获得解决的节点
求解点的选择：主要取决于所要研究解决的问题
采油工程 12
选取井底为求解点的目的
①预测油藏压力降低后的未来油井产量 ②研究油井由于污染或采取增产措施对油井产量 的影响
预测未来产量
油井流动效率改变的影响
采油工程 13
2)井口为求解点
整个生产系统以井口为界分为油管和油藏部分以及地面管 线和分离器部分 已知分离器Psep和地层Pr。
Pt
d Pb
采油工程 19
临界流动
临界流动的特点：
油气混合物在油嘴中的流动近似于单相气体的 流动。临界状态下的流量不受嘴后压力(回压) 变化的影响，只与嘴前的压力、嘴径和气油比 有关。 Q
空气流过喷管的临界压力比为：
Pc 0.528 P 1
天然气流过喷管的临界压力比为：
临界流 亚临界流
Pc 0.546 P 1
d1
1 2
3
①调节产量大小。当油嘴直径和 气油比一定时，产量和井口油压 成线性关系。
②下游压力变化不会引起产量波 动。只有满足油嘴的临界流动， 油井生产系统才能稳定生产，即 油井产量不随井口回压而变化。
d2 d3
油嘴、油压与产量的关系曲线
采油工程 21
q
有油嘴系统以油嘴为求解点的节点分析方法的步骤
采油工程 31
（二）油层分析
主要分析油层内能量供耗平衡中压力变化 对自喷井生产的影响； 注入与采出的平衡情况； 多油层非均质对油井生产的影响； 油层生产能力的变化， 见水前后有关参数变化等。
1 2
绘制IPR曲线，q P wf 绘制井筒油管工作曲线
多相流计算方法 满足油嘴临界流动
Pwf P r
1
地层内压力降 油管内压力降
3
q、Pwf
3
P t q
Pwf
Pt
C 2
绘制临界流动下油嘴特性曲线
４
交点C为该油嘴下的产量与油压
q
qo
自喷井三个流动过程关系
采油工程 22
（二）节点分析在设计及预测中的应用