采油工程-第1章油井流入动态与井筒多相流动计算课件

采油工程原理与设计（张琪主编）采油工程原理与设计绪论采油工程的定义采油工程的任务及目标

3.课程内容介绍4.本学科发展趋势5.课程特点6.学习方法与要求7.授课计划.8.主要参考书目9.课堂要求及考核方式.绪论采油工程的定义

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过产油井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。1.采油工程的定义

油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，采油工程是其重要的组成部分和实施的核心。

油藏工程是基础；钻井工程是手段；

采油工程是具体实现。

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过产油2.采油工程研究的任务及目标

任务：通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气畅流入井，并高效率的将其举升到地面分离和计量。实现有效举升采油工程

任务油气畅流入井地面计量和分离采油工程

目标经济有效地提高：油井产量原油采收率2.采油工程研究的任务及目标任务：通过一系列可作用于

我们知道，原油的开采包括从地层→井筒→地面，围绕这开采过程，课程的主要内容包括如下几个方面：3.课程的主要内容简介

①地层②井筒③地面④油层改造⑤油井管理主要内容：我们知道，原油的开采包括从地层→井筒→地面，围绕这4.本学科的发展趋势目前，我国多数油田，尤其是东部油田，经历了几十年高强度的强化开采，已进入“高含水、高采出程度、高投入”阶段，稳产的基础变得较为薄弱。经过多次注采调整，剩余油分布比较零散，使过去行之有效的增产控潜措施已不再得心应手，提高采收率变得十分困难。为此，探索采油新技术，是采油工作者的当务之急。4.本学科的发展趋势目前，我国多数油田，尤其（1）微生物采油技术（2）震动采油技术（3）热化学采油技术（4）聚合物驱油技术（5）CO2驱油技术（6）注水井化学调剖技术（7）水平井及分支水平采油技术（8）地层清洗采油技术

下面就几种采油新技术做一简单介绍。（1）微生物采油技术下面就几种采油新技术做一简单介绍。5.采油工程特点：原油的开采包括从地层→井筒→地面，采油工程的特点是：涉及的技术面广、综合性强而又复杂；与油藏工程、地面工程和钻井工程等紧密联系；工作对象是条件随油藏动态不断变化的采、注井；难度大，针对性强；各项工程技术措施间的相对独立性强。涉及油田开发的重要决策和经济效益。5.采油工程特点：原油的开采包括从地层→井筒6.采油工程学习方法与要求：学习方法与要求:重视听课,加强理解;

记好笔记,及时答疑;

独立练习,总结记忆；联系普遍,善于归纳。

a、上课认真听讲，做好笔记；

b、自己应查阅相关参考书籍及文献；

c、认真完成布置的作业（作业要独立完成）。6.采油工程学习方法与要求：学习方法与要求:重视听课,加强理8.主要参考书目

1、升举法采油工艺（卷1.2.4），石油工业出版社，K.E.布朗。

2、采油工艺原理，石油工业出版社，王鸿勋、张琪。

3、高新采油技术，石油工业出版社，王仲茂、王怀彬、胡三力编。

4、水力压裂技术新发展，石油工业出版社，J.L.吉维利等著。

5、石油勘探开发技术（上），石油工业出版社，常子恒主编。

6、有杆抽油设备与技术系列丛书。8.主要参考书目第一章油井流入动态与井筒多相流计算主要内容：

油井流入动态井筒气液两相流基本理论气液两相管流实用计算方法第一章油井流入动态与井筒多相流计算主要内容：油井生产系统组成油层到井底的流动(地层渗流)井底到井口的流动(井筒多相管流)井口到分离器(地面水平或倾斜管流)油井生产的三个基本流动过程气液两相流基本理论油井流入动态油井生产系统组成油层到井底的流动井底到井口的流动井口到分离器第一节油井流入动态（IPR曲线）

油井流入动态：油井产量(qo)

与井底流动压力(pwf)

的关系，反映了油藏向该井供油的能力。基本概念油井流入动态曲线：

表示产量与流压关系的曲线，简称IPR曲线。

InflowPerformanceRelationshipCurve第一节油井流入动态（IPR曲线）油井流入动态：基本图1-1典型的流入动态曲线IPR曲线基本形状与油藏驱动类型有关。即使在同一驱动方式下，还将取决于油藏压力、油层厚度、渗透率及流体物理性质等。prqomax图1-1典型的流入动态曲线IPR曲线基本形状与油藏驱动类型一、单相液体流入动态供给边缘压力不变、圆形地层中心一口井的产量公式为：（1-1）圆形封闭油藏、拟稳态条件下产量公式为：（1-2）一、单相液体流入动态供给边缘压力不变、圆形地层中心一口井图1-2泄油面积形状与油井的位置系数对于非圆形封闭泄油面积的油井产量公式，可根据泄油面积和油井位置进行校正。图1-2泄油面积形状与油井的位置系数对于非圆形封闭泄油面单相流动时，油层物性及流体性质基本不随压力变化。

采油指数可定义为:单位生产压差下的油井产油量，是反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间的关系的综合指标。生产压差直线型单相流动时，油层物性及流体性质基本不随压力采油指数可定义为:采油指数J的获得：试井资料：测得3～5个稳定工作制度下的产量及其流压，便可绘制该井的实测IPR曲线，取其斜率的负倒数油藏参数计算对于单相液体流动的直线型IPR曲线，采油指数可定义为产油量与生产压差之比，也可定义为每增加单位生产压差时，油井产量的增加值，或IPR曲线斜率的负倒数。注意事项：因此，对于具有非直线型IPR曲线的油井，在使用采油指数时，应该说明相应的流动压力，不能简单地用某一流压下的采油指数来直接推算不同流压下的产量。采油指数J的获得：试井资料：测得3～5个稳定工作制度下的产量当油井产量很高时，井底附近将出现非达西渗流：胶结地层的紊流速度系数：非胶结地层紊流速度系数：C、D值也可用试井资料获取当油井产量很高时，井底附近将出现非达西渗流：胶结地层的紊流速二、油气两相渗流时的流入动态o、Bo、Kro都是压力的函数。用上述方法绘制IPR曲线十分繁琐。通常结合生产资料来绘制IPR曲线。平面径向流，直井油气两相渗流时油井产量公式为：(一)垂直井油气两相渗流时的流入动态二、油气两相渗流时的流入动态o、Bo、Kro都是压力的1.Vogel方法(1968)①假设条件：a.圆形封闭油藏，油井位于中心；b.均质油层，含水饱和度恒定；c.忽略重力影响；d.忽略岩石和水的压缩性；e.油、气组成及平衡不变；f.油、气两相的压力相同；g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气原油流量相同。数值模拟结果的总结1.Vogel方法(1968)①假设条件：数值模拟结果的总归一化曲线归一化曲线②Vogel方程经典方程②Vogel方程经典方程

a.计算c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线b.给定不同流压，计算相应的产量：Ⅰ、已知地层压力和一个工作点(qo(test),pwf(test))③利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤a.计算c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线bⅡ、已知两个工作点，油藏压力未知a.油藏平均压力的确定：已知或利用两组qopwf测试计算，即

b.计算c.由流入动态关系式计算相关参数Ⅱ、已知两个工作点，油藏压力未知a.油藏平均压力的确定：已图2-4计算的溶解气驱油藏油井IPR曲线

1-用测试点按直线外推；2-计算机计算值；3-用Vogel方程计算值④Vogel曲线与数值模拟IPR曲线的对比图2-4计算的溶解气驱油藏油井IPR曲线

1-用测试点按对比结果：按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用小生产压差下的测试资料来预测最大产量时，但一般误差低于5％。虽然随着采出程度的增加到开采末期误差上升到20％左右，但其绝对值却很小。如果用测试点的资料按直线外推，最大误差可达70～80％，只是在开采末期约30%。采出程度

Np

对油井流入动态影响大，而kh/μ、Bo、k、So等对其影响不大。对比结果：按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用2.费特柯维奇方法溶解气驱油藏假设(kro/oBo)与压力p成线性关系，则其中，2.费特柯维奇方法溶解气驱油藏假设(kro/oBo)与压力所以：当时：令：费特柯维奇基本方程所以：当时：令：费特柯维奇3.不完善井Vogel方程的修正油水井的不完善性：

射孔完成——打开性质不完善；未全部钻穿油层——打开程度不完善；打开程度和打开性质双重不完善；在钻井或修井过程中油层受到损害或进行酸化、压裂等措施，从而改变油井的完善性。3.不完善井Vogel方程的修正油水井的不完善性：射孔完成图1-5完善井和非完善井周围的压力分布示意图图1-5完善井和非完善井周围油井的流动效率FE：油井的理想生产压差与实际生产压差之比为“正”称“正”表皮，油井不完善；为“负”称“负”表皮，油井超完善。油井的流动效率FE：油井的理想生产压差与实际生产压差之比为“完善井非完善井令：非完善井表皮附加压力降于是完善井非完善井令：非完善井表皮附加压力降于是表皮系数或井壁阻力系数S油层受污染的或不完善井，完善井,增产措施后的超完善井，表皮系数S通常由试井方法获得表皮系数或井壁阻力系数S油层受污染的或不完善井，完善井,增产利用流动效率计算直井流入动态的方法

①Standing方法(1970)(FE=0.5～

1.5)图1-6FE1时的无因次IPR曲线(standingIPR曲线)利用流动效率计算直井流入动态的方法

①Standing方法(a.根据已知pr和pwf计算在FE=1时最大产量standing方法计算不完善井IPR曲线的步骤：b.预测不同流压下的产量c.根据计算结果绘制IPR曲线a.根据已知pr和pwf计算在FE=1时最大产量standi②Harrison方法(FE=1～

2.5)图1-7Harrison无因次IPR曲线(FE>1)②Harrison方法(FE=1～2.5)图1-7

Harrison方法可用来计算高流动效率井的IPR曲线和预测低流压下的产量。其计算步骤如下：a.计算FE=1时的qomax先求pwf/pr，然后查图1-7中对应的FE曲线上的相应值

qo/qomax(FE=1)，则b.计算不同流压下的产量c.根据计算结果绘制IPR曲线d.求FE对应的最大产量，即pwf=0时的产量Harrison方法可用来计算高流动效率井的IPR曲(二)斜井和水平井的IPR曲线1990年，Cheng对溶解气驱油藏中斜井和水平井进行了数值模拟，并用回归的方法得到了类似Vogel方程的不同井斜角井的IPR回归方程：p’=pwf/pr；q’=qo/qomax；A、B、C为取决于井斜角的系数优点：使用简单，仅需一组测点，便可得IPR曲线缺点：方程没有归一化，(二)斜井和水平井的IPR曲线1990年，Cheng对溶解1989年，Bendakhlia等用两种三维三相黑油模拟器研究了多种情况下溶解气驱油藏中水平井的流入动态关系。得到了不同条件下IPR曲线。图1-8拟合的IPR曲线与实际曲线的对比

_____拟合的IPR曲线,……实际曲线1989年，Bendakhlia等用两种三维三相黑油模拟器研曲线表明：早期的IPR曲线近似于直线,随着采出程度增加,曲度增加,接近衰竭时曲度稍有减小。Bendakhlia建议用以下公式来拟合IPR曲线图：曲线表明：早期的IPR曲线近似于直线,随着采出程度增加,曲度

图1-9参数v、n与采出程度之间的关系图1-9参数v、n与采出程度之间的关系IPR曲线的应用油井流入动态反映了油藏向该井供油的能力。根据测试资料确定IPR曲线。根据IPR曲线确定流压和产量的对应关系。prqomaxIPR曲线的应用油井流入动态反映了油藏向该井供油的能力。根据三、pr>pb>pwf时的流入动态（1）基本公式当油藏压力高于饱和压力，而流动压力低于饱和压力时，油藏中将同时存在单相和两相流动，拟稳态条件下产量的一般计算表达式为:需要分段积分三、pr>pb>pwf时的流入动态（1）基本公式需要分段积分图1-11组合型IPR曲线（2）实用计算方法图1-11组合型IPR曲线（2）实用计算方法①当pwf>pb时，由于油藏中全部为单相液体流动流入动态公式为：流压等于饱和压力时的产量为：②当pwf<pb后，油藏中出现两相流动流入动态公式为：采油指数：？P18①当pwf>pb时，由于油藏中全部为单相液体流动流压等于饱A--油相IPR曲线B--水相IPR曲线

C--油气水三相综合IPR曲线四、油气水三相IPR曲线Petrobras提出了计算三相流动IPR曲线的方法图1-12油气水三相IPR曲线A--油相IPR曲线四、油气水三相IPR曲线Petrobr综合IPR曲线的实质:按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。当已知测试点计算采液指数时，是按产量加权平均；当预测产量或流压时,是按流压加权平均。综合IPR曲线的实质:当已知测试点计算采液指数时，是按产量加(一)采液指数计算(由测试点确定曲线)已知pr、pb和一个测试点pwf(test)、qt(test)

(1)(2)图油气水三相IPR曲线(一)采液指数计算(由测试点确定曲线)已知pr、pb和一

(二)某一产量qt下的流压pwf计算(1)(二)某一产量qt下的流压pwf计算(1)(2)图1-12油气水三相IPR曲线(2)图1-12油气水三相IPR曲线因为：所以：综合IPR曲线的斜率可近似为常数(3)图1-12油气水三相IPR曲线因为：所以：综合IPR曲线的斜率可近似为常数(3)图1-1五、多层油藏油井流入动态（1）多油层油井流入动态图1-13多层油藏油井流入动态流压低于14MPa后，只有第三个层工作；流压降低到12MPa和10MPa后，则I层和II层陆续出油。总的IPR曲线则是分层的迭加。其特点是：随着流压的降低，由于参加工作的小层数增多，产量将大幅度增加，采油指数也随之增大。五、多层油藏油井流入动态（1）多油层油井流入动态图1-13（2）含水油井流入动态图1-14含水油井流入动态与含水变化()图1-15含水油井流入动态曲线()（2）含水油井流入动态图1-14含水油井流入动态与含水变小结(1)上述介绍的方法阐明了油井流入动态的物理意义，也是目前现场最常用的计算方法。(2)油井流入动态研究主要有三种途径：基于Vogel、Fetkovich、Petrobras方法的完善。建立不同类型油藏和井底条件的渗流模型。利用单井流入动态的油藏数值模拟技术。(3)油井流入动态是采油工程各项技术措施设计、分析与评价的依据。小结(1)上述介绍的方法阐明了油井流入动态的物理意义Vogel\Standing\Harrison联系与区别1.三种曲线图版的坐标轴都是无因次坐标。2.利用三种曲线图版求油井IPR曲线的方法相同。3.Harrison方法是Standing方法的扩展；Standing方法是Vogel方法的扩展。联系Vogel\Standing\Harrison联系与区别1.1.三种图版对应的油井流动效率范围不同2.Harrison方法和Standing方法图版中的最大产液量是FE=1时的最大产液量，不是油井实际的最大产液量。3.Harrison方法的图版可以获得高流动效率井和低流压井的最大产液量，而Standing方法不能。区别1.三种图版对应的油井流动效率范围不同区别基本概念：油井流入动态；采液指数；表皮系数；流动效率基本方法：IPR曲线求取基本方法的扩展与修正：液相气液两相液相+气液油气水三相采液指数Vogel组合式PetrobrasStandingHarrison水平井、定向井表皮效应:由于钻井、完井、作业或采取增产措施，使井底附近地层的渗透率变差或变好，从而引起附加流动压力的效应。基本概念：油井流入动态；采液指数；表皮系数；流动效率基本方法流入动态研究方法Vogel方法费特柯维奇方法Standing方法Harrison方法直井斜井水平井油气两相油气水三相Cheng方法完善井不完善井Petrobras方法Bendakhlia方法Borisov方法Economides方法Joshi方法Giger方法Mutalik等方法流入动态研究方法Vogel方法费特柯维奇方法Standing例：A井位于正方形泄油面积的中心，根据系统试井，计算pwf11.210.29.79.1q16.135.946.157.9例题例：A井位于正方形泄油面积的中心，根据系统试井，计算pwf11）绘制IPR曲线解：pwf11.210.29.79.1q16.135.946.157.9平均地层压力1）绘制IPR曲线解：pwf11.210.29.79.1q12）计算采油指数3）查表得4）直线外推至q=0,求得5）Pwf=8.8MPa时Qo=20×(12-8.8)=64m32）计算采油指数3）查表得4）直线外推至q=0,求得5）Pw已知D井平均地层压力为16MPa，Pb为13MPa,Pwf为8MPa时的产量为71.45m3/d，试计算Pwf为14MPa和7MPa时的产量并绘制该井的IPR曲线。例题已知D井平均地层压力为16MPa，Pb为13MPa,Pwf为

a.计算(注意工作点的位置)a.计算(注意工作点的位置)

b.计算b.计算c.计算指定流压下的产量(注意Pwf与Pb的关系)c.计算指定流压下的产量(注意Pwf与Pb的关系)e.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线。d.不同流压下，计算相应的产量为：Pwf,MPa161414870Qo,m3/d0203071.4577.69102.22e.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线。d.不同流第二节

井筒气液两相流基本概念相的概念相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开例如：水--冰系统、泥浆、油--气--水等均是多相体系油气是深埋于地下的流体矿藏采油设备的优化设计和工况分析、油气集输设计等都离不开气液两相流的理论与计算方法随压力的降低，溶解气将不断从原油中逸出，因此，井筒中将不可避免地出现气液两相流动。第二节井筒气液两相流基本概念相的概念相是体系中具一、井筒气液两相流动的特性(一)气液两相流动与单相液流的比较一、井筒气液两相流动的特性(一)气液两相流动与单相液流的比较流动型态（流动结构、流型）：

流动过程中油、气的分布状态。(二)气液混合物在垂直管中的流动结构变化①纯液流

当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。影响流型的因素：

气液体积比、流速、气液界面性质等。流动型态（流动结构、流型）：(二)气液混合物在垂直管中的流动②泡流

井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。滑脱现象：混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。特点：气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大；滑脱现象比较严重。②泡流滑脱现象：特点：气体是分散相，液体是连续相；③段塞流

当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。特点：气体呈分散相，液体呈连续相；一段气一段液交替出现；气体膨胀能得到较好的利用；滑脱损失变小；摩擦损失变大。③段塞流特点：气体呈分散相，液体呈连续相；④环流

油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。特点：气液两相都是连续相；气体举油作用主要是靠摩擦携带；摩擦损失变大。④环流特点：气液两相都是连续相；⑤雾流

气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。特点：气体是连续相，液体是分散相；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气、液之间的相对运动速度很小；气相是整个流动的控制因素。⑤雾流特点：气体是连续相，液体是分散相；总结：

油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯油(液)流、泡流、段塞流、环流和雾流。实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。图1-17油气沿井筒喷出时的流型变化示意图Ⅰ—纯油流；Ⅱ—泡流；Ⅲ—段塞流；Ⅳ—环流；Ⅴ—雾流总结：图1-17油气沿井筒喷出时的流型变化示意图(三)滑脱损失概念因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。图1-18气液两相流流动断面简图(三)滑脱损失概念因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。图无滑脱实际由于有滑脱时，气体流速大，液体流速小，为了保持体积流量不变，气体过流断面将减小，而液体的过流断面将增加。由于滑脱存在：无滑脱实际由于有滑脱时，气体流速大，液体流速小，为了保持体积单位管长上滑脱损失为：滑脱损失的实质：

液相的流动断面增大引起混合物密度的增加。图1-18气液两相流流动断面简图单位管长上滑脱损失为：滑脱损失的实质：图1-18气液两相二、井筒气液两相流能量平衡方程及压力分布计算步骤

两个流动断面间的能量平衡关系：(一)能量平衡方程推导二、井筒气液两相流能量平衡方程两个流动断面间的能量平衡关系倾斜多相管流断面1和断面2的流体的能量平衡关系为：倾斜管流能量平衡关系示意图-q倾斜多相管流断面1和断面2的流体的能量平衡关系为：倾斜管流取z轴方向为自上而下：则：令：负号含义取z轴方向为自上而下：则：令：负号含义水平管流:垂直管流:多相混合物流动:研究流动过程中混合物密度、速度、摩擦系数的变化规律和计算方法是研究多相管流的中心问题。水平管流:垂直管流:多相混合物流动:研究流动过程中混合物密度(三)多相垂直管流压力分布计算步骤由于多相管流中每相流体影响流动的物理参数(密度、粘度等)及混合物密度和流速都随压力和温度而变，沿程压力梯度并不是常数，因此，多相管流需要分段计算；同时，要先求得相应段的流体性质参数，然而，这些参数又是压力和温度的函数，压力却又是计算中需要求得的未知数。所以，多相管流通常采用迭代法进行计算。有两种不同的迭代途径：按深度增量迭代和按压力增量迭代。(三)多相垂直管流压力分布计算步骤由于多相管流中每相流体影响⑧以计算段下端压力为起点，重复②～⑦步。2.多相垂直管流压力分布计算步骤⑥重复②～⑤的计算，直至。⑴按深度增量迭代的步骤①已知任一点(井口或井底)的压力作为起点，任选一个合适的压力间隔p(0.5～1.0MPa)。

②估计一个对应的深度增量h估计，计算T

。③计算该管段的平均温度及平均压力，并确定流体性质参数。④并计算该段的压力梯度dp/dh。⑤计算对应于的该段管长(深度差)h计算。⑦计算该段下端对应的深度及压力。P0=Pwfh’P1=P0+PhPt⑧以计算段下端压力为起点，重复②～⑦步。2.多相垂直管流压力⑧以计算段下端压力为起点，重复②～⑦步。⑥重复②～⑤的计算，直至。⑵按压力增量迭代的步骤①已知任一点(井口或井底)的压力作为起点，以固定的h

将井筒分为n段。②估计一个对应的压力增量p’。③计算该管段的平均温度及平均压力，并确定流体性质参数。④并计算该段的压力梯度dp/dh。⑤计算对应于的该段的压降p。⑦计算该段下端对应的深度及压力。P0=Pwfp’P1=P0+PpPt⑧以计算段下端压力为起点，重复②～⑦步。⑥重复②～⑤的计算，思考题：根据上述步骤整理出计算压力分布的程序流程框图。说明：a.计算压力分布过程中，温度和压力是相关的；b.流体物性参数计算至关重要，但目前方法精度差；c.不同的多相流计算方法差别较大，因此在实际应用中有必要根据油井的实际情况筛选精度相对高的方法。思考题：根据上述步骤整理出计算压力分布的程序流程框图。说明：第三节奥齐思泽斯基（Orkiszewski）方法综合了Griffith&Wallis和Duns&Ros等方法处理过渡性流型时，采用Ros方法(内插法)针对每种流动型态提出存容比及摩擦损失的计算方法提出了四种流型，即泡流、段塞流、过渡流及环雾流把Griffith段塞流相关式改进后推广到了高流速区

1967年提出，适用于垂直管流计算第三节奥齐思泽斯基（Orkiszewski）方法综合了Gr奥齐思泽斯基（Orkiszewski）方法奥齐思泽斯基于1967年用三大类、148口井的实际资料对前人的研究进行了评价，加上自己的研究，提出了此方法。其主要构成为：Orkiszewski流型图他提出的四种流动型态是：泡流、段塞流、过渡流及环雾流存容比（滞流率）：多相流动的某一管段中某相流体的体积与管段容积之比。（持液率）奥齐思泽斯基（Orkiszewski）方法奥齐思泽斯出现雾流时，气体体积流量远大于液体体积流量。根据气体定律，动能变化可表示为：一、压力降公式及流动型态划分界限PressureGradientCorrelationandFlowpatternTransitions由垂直管流能量方程可知，压力降是摩擦能量损失、势能变化和动能变化之和：压降计算式为：出现雾流时，气体体积流量远大于液体体积流量。根据气体定律，动表1-3Orkiszewski方法流型划分界限不同流动型态下和的计算方法不同。表1-3Orkiszewski方法流型划分界限不同流动型态二、平均密度及摩擦损失梯度的计算气相存容比(截面含气率、空隙率)Hg

：管段中气相体积与管段容积之比值，也等于fg/f。液相存容比(截面含液率、持液率)HL

：管段中液相体积与管段容积之比值，也等于fl/f。(1)泡流平均密度:二、平均密度及摩擦损失梯度的计算气相存容比(截面含气率、空隙滑脱速度：气相流速与液相流速之差。则：泡流摩擦损失梯度按液相进行计算：滑脱速度：气相流速与液相流速之差。则：泡流摩擦损失梯度按液相图1-21图1-21摩擦阻力系数曲线图1-21图1-21摩擦阻力系数曲线(2)段塞流平均密度:滑脱速度vs液体分布系数滑脱速度由泡雷诺数查图确定～曲线(2)段塞流平均密度:滑脱速度vs液体分布系数滑脱速度由根据泡雷诺数及雷诺数查图确定～曲线(1)假价设一个vs值，求得C1及C2

(2)用式计算一个vs

值(3)重复计算直到假设值与计算值接近为止vs值的确定

迭代法根据泡雷诺数及雷诺数查图确定～

vs也可由公式进行计算vs也可由公式进行计算

的计算值需根据连续液相的类别及气液总流速来选用计算公式计算式详见教材公式(1-58)a~e时时计算得的必须满足下面的条件：的计算值需根据连续液相的类别计算式详见教材公式((3)过渡流过渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和雾流分别进行计算，然后用内插方法来确定相应的数值。段塞流的摩擦梯度式中的摩擦系数f，根据管壁相对粗糙度和雷诺数由穆迪图查得。(3)过渡流段塞流的摩擦梯度式中的摩擦系数f，根据雾流混合物平均密度计算公式与泡流相同：由于雾流的气液无相对运动速度，即滑脱速度接近于零，基本上没有滑脱。雾流摩擦系数可根据气体雷诺数和液膜相对粗糙度查图得。摩擦梯度:(4)雾流所以：雾流混合物平均密度计算公式与泡流相同：由于雾流的气液无相对运图1-24Orkiszewski方法计算流程框图图1-24Orkiszewski方法计算流程框图第四节贝格斯-布里尔方法Beggs-Brill方法是可用于水平、垂直和任意倾斜气液两相管流动计算的方法，是1973年，Beggs和Brill根据在长15m，直径1inch和1.5inch聚炳烯管中，用空气和水进行实验的基础上提出的。实验参数范围

气体流量0～0.098m3/s；

液体流量0～0.0019m3/s；

持液率0～0.87m3/m3；

系统压力241～655kpa(绝对压力)； 压力梯度0～18kPa/m；

倾斜度-900～+900； 流型水平管流动的全部流型。第四节贝格斯-布里尔方法Beggs-Brill方法是可用于水一、基本方程单位质量气液混合物稳定流动的机械能量守恒方程为：(1)位差压力梯度：消耗于混合物静水压头的压力梯度。(2)摩擦压力梯度：克服管壁流动阻力消耗的压力梯度。假设条件:气液混合物既未对外作功，也未受外界功。一、基本方程单位质量气液混合物稳定流动的机械能量守恒方程为(3)加速度压力梯度：由于动能变化而消耗的压力梯度。忽略液体压缩性、考虑到气体质量流速变化远远小于气体密度变化，则：(4)总压力梯度（Beggs-Brill方法的基本方程）(3)加速度压力梯度：由于动能变化而消耗的压力梯度。忽略液体Beggs-Brill两相水平管流型分离流分层流波状流环状流间歇流团状流段塞流分散流泡流雾流Beggs-Brill两相水平管流型分离流分层流波状流二、Beggs-Brill方法的流型分布图及流型判别式图1-26Beggs-Brill流型分布图（教材p45）分离流间歇流分散流二、Beggs-Brill方法的流型分布图及流型判别式表2-4Beggs-Brill法流型判别条件表2-4Beggs-Brill法流型判别条件三、持液率及混合物密度确定(1)持液率Beggs-Brill方法计算倾斜管流时首先按水平管计算,然后进行倾斜校正。表1-6a、b、c常数表三、持液率及混合物密度确定(1)持液率表1-6a、b、c实验结果表明，倾斜校正系数与倾斜角、无滑脱持液率、弗洛德数及液体速度数有关。图1-27不同EL下的倾斜校正系数实验结果表明，倾斜校正系数与倾斜角、无滑脱持液率、弗根据实验结果回归的倾斜校正系数的相关式为:对于垂直管:系数C与无滑脱持液率、弗洛德数和液相速度数有关。表1-6系数d、e、f、g其中：根据实验结果回归的倾斜校正系数的相关式为:对于垂直管:系数C对于过渡流型，先分别用分离流和间歇流计算，之后采用内插法确定其持液率。利用持液率计算流动条件下混合物实际密度：(2)混合物密度对于过渡流型，先分别用分离流和间歇流计算，之后采用内插法确定四、阻力系数

气液两相流阻力系数与无滑脱气液两相流阻力系数的比值与持液率和无滑脱持液率(入口体积含液率)之间的关系：当1<y<1.2时其中：四、阻力系数气液两相流阻力系数与无滑脱气液两相流阻力两相流动的雷诺数：气液两相流阻力系数:Beggs-Brill方法计算流程框图(p49)结合p50的例题理解体积流量的校正和Beggs-Brill方法的应用两相流动的雷诺数：气液两相流阻力系数:Beggs-Bril第一章作业一、某井位于面积A=45000m2的矩形(长宽比为2：1)泄油面积中心，井径rw=0.1m,原油体积系数Bo=1.2，原油粘度uo=4mPa.s,地面原油密度ρ

=860Kg/m3，油井表皮系数S=2。试根据下列测试资料绘制IPR曲线，并计算采油指数J和油层参数Koh，推算油藏平均压力。测试数据表井底流压Pwf,MPa20.1116.9114.3712.52油井产量Qo，t/d24.440.553.162.4第一章作业井底流压Pwf,MPa20.1116.9114.3二、某溶解气驱油藏一口井测试平均油藏压力为21MPa，产量Qo=60t/d

，FE=0.9，Pwf=15MPa.试根据standing方法计算和绘制IPR曲线，并预测产量为70

t/d时的井底流压。三、已知油藏平均压力为16MPa，饱和压力Pb为13MPa，流压Pwf为14MPa时的产量qo为20t/d。试计算J、qb、qc、qomax,绘制该井的IPR曲线并分别预测井底流压为15MPa及8MPa时的产量。二、某溶解气驱油藏一口井测试平均油藏压力为21MPa，产量Q第一章思考题一、作业上题目二、多层合采井流入动态曲线特征及转渗动态线的意义三、气液两相流与单相流特征四、流动型态定义。油井生产中各种流型在井筒中的分布和变化规律五、滑脱现象和滑脱损失。滑脱损失对油井井筒能量损失的影响六、在垂直井筒多相管流压力分布计算中，为什么要采用分段、迭代方法计算七、分析vogel方法、standing方法、harrison方法的区别与联系八、何谓采油（液）指数？比较单相液体和油气两相渗流采油（液）指数计算方法。九、油井流入动态及其影响因素。十、综述目前国内外常用的多相管流计算方法。第一章思考题采油工程原理与设计（张琪主编）采油工程原理与设计绪论采油工程的定义采油工程的任务及目标

3.课程内容介绍4.本学科发展趋势5.课程特点6.学习方法与要求7.授课计划.8.主要参考书目9.课堂要求及考核方式.绪论采油工程的定义

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过产油井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。1.采油工程的定义

油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，采油工程是其重要的组成部分和实施的核心。

油藏工程是基础；钻井工程是手段；

采油工程是具体实现。

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过产油2.采油工程研究的任务及目标

任务：通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气畅流入井，并高效率的将其举升到地面分离和计量。实现有效举升采油工程

任务油气畅流入井地面计量和分离采油工程

目标经济有效地提高：油井产量原油采收率2.采油工程研究的任务及目标任务：通过一系列可作用于

我们知道，原油的开采包括从地层→井筒→地面，围绕这开采过程，课程的主要内容包括如下几个方面：3.课程的主要内容简介

①地层②井筒③地面④油层改造⑤油井管理主要内容：我们知道，原油的开采包括从地层→井筒→地面，围绕这4.本学科的发展趋势目前，我国多数油田，尤其是东部油田，经历了几十年高强度的强化开采，已进入“高含水、高采出程度、高投入”阶段，稳产的基础变得较为薄弱。经过多次注采调整，剩余油分布比较零散，使过去行之有效的增产控潜措施已不再得心应手，提高采收率变得十分困难。为此，探索采油新技术，是采油工作者的当务之急。4.本学科的发展趋势目前，我国多数油田，尤其（1）微生物采油技术（2）震动采油技术（3）热化学采油技术（4）聚合物驱油技术（5）CO2驱油技术（6）注水井化学调剖技术（7）水平井及分支水平采油技术（8）地层清洗采油技术

下面就几种采油新技术做一简单介绍。（1）微生物采油技术下面就几种采油新技术做一简单介绍。5.采油工程特点：原油的开采包括从地层→井筒→地面，采油工程的特点是：涉及的技术面广、综合性强而又复杂；与油藏工程、地面工程和钻井工程等紧密联系；工作对象是条件随油藏动态不断变化的采、注井；难度大，针对性强；各项工程技术措施间的相对独立性强。涉及油田开发的重要决策和经济效益。5.采油工程特点：原油的开采包括从地层→井筒6.采油工程学习方法与要求：学习方法与要求:重视听课,加强理解;

记好笔记,及时答疑;

独立练习,总结记忆；联系普遍,善于归纳。

a、上课认真听讲，做好笔记；

b、自己应查阅相关参考书籍及文献；

c、认真完成布置的作业（作业要独立完成）。6.采油工程学习方法与要求：学习方法与要求:重视听课,加强理8.主要参考书目

1、升举法采油工艺（卷1.2.4），石油工业出版社，K.E.布朗。

2、采油工艺原理，石油工业出版社，王鸿勋、张琪。

3、高新采油技术，石油工业出版社，王仲茂、王怀彬、胡三力编。

4、水力压裂技术新发展，石油工业出版社，J.L.吉维利等著。

5、石油勘探开发技术（上），石油工业出版社，常子恒主编。

6、有杆抽油设备与技术系列丛书。8.主要参考书目第一章油井流入动态与井筒多相流计算主要内容：

油井流入动态井筒气液两相流基本理论气液两相管流实用计算方法第一章油井流入动态与井筒多相流计算主要内容：油井生产系统组成油层到井底的流动(地层渗流)井底到井口的流动(井筒多相管流)井口到分离器(地面水平或倾斜管流)油井生产的三个基本流动过程气液两相流基本理论油井流入动态油井生产系统组成油层到井底的流动井底到井口的流动井口到分离器第一节油井流入动态（IPR曲线）

油井流入动态：油井产量(qo)

与井底流动压力(pwf)

的关系，反映了油藏向该井供油的能力。基本概念油井流入动态曲线：

表示产量与流压关系的曲线，简称IPR曲线。

InflowPerformanceRelationshipCurve第一节油井流入动态（IPR曲线）油井流入动态：基本图1-1典型的流入动态曲线IPR曲线基本形状与油藏驱动类型有关。即使在同一驱动方式下，还将取决于油藏压力、油层厚度、渗透率及流体物理性质等。prqomax图1-1典型的流入动态曲线IPR曲线基本形状与油藏驱动类型一、单相液体流入动态供给边缘压力不变、圆形地层中心一口井的产量公式为：（1-1）圆形封闭油藏、拟稳态条件下产量公式为：（1-2）一、单相液体流入动态供给边缘压力不变、圆形地层中心一口井图1-2泄油面积形状与油井的位置系数对于非圆形封闭泄油面积的油井产量公式，可根据泄油面积和油井位置进行校正。图1-2泄油面积形状与油井的位置系数对于非圆形封闭泄油面单相流动时，油层物性及流体性质基本不随压力变化。

采油指数可定义为:单位生产压差下的油井产油量，是反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间的关系的综合指标。生产压差直线型单相流动时，油层物性及流体性质基本不随压力采油指数可定义为:采油指数J的获得：试井资料：测得3～5个稳定工作制度下的产量及其流压，便可绘制该井的实测IPR曲线，取其斜率的负倒数油藏参数计算对于单相液体流动的直线型IPR曲线，采油指数可定义为产油量与生产压差之比，也可定义为每增加单位生产压差时，油井产量的增加值，或IPR曲线斜率的负倒数。注意事项：因此，对于具有非直线型IPR曲线的油井，在使用采油指数时，应该说明相应的流动压力，不能简单地用某一流压下的采油指数来直接推算不同流压下的产量。采油指数J的获得：试井资料：测得3～5个稳定工作制度下的产量当油井产量很高时，井底附近将出现非达西渗流：胶结地层的紊流速度系数：非胶结地层紊流速度系数：C、D值也可用试井资料获取当油井产量很高时，井底附近将出现非达西渗流：胶结地层的紊流速二、油气两相渗流时的流入动态o、Bo、Kro都是压力的函数。用上述方法绘制IPR曲线十分繁琐。通常结合生产资料来绘制IPR曲线。平面径向流，直井油气两相渗流时油井产量公式为：(一)垂直井油气两相渗流时的流入动态二、油气两相渗流时的流入动态o、Bo、Kro都是压力的1.Vogel方法(1968)①假设条件：a.圆形封闭油藏，油井位于中心；b.均质油层，含水饱和度恒定；c.忽略重力影响；d.忽略岩石和水的压缩性；e.油、气组成及平衡不变；f.油、气两相的压力相同；g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气原油流量相同。数值模拟结果的总结1.Vogel方法(1968)①假设条件：数值模拟结果的总归一化曲线归一化曲线②Vogel方程经典方程②Vogel方程经典方程

a.计算c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线b.给定不同流压，计算相应的产量：Ⅰ、已知地层压力和一个工作点(qo(test),pwf(test))③利用Vogel方程绘制IPR曲线的步骤a.计算c.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线bⅡ、已知两个工作点，油藏压力未知a.油藏平均压力的确定：已知或利用两组qopwf测试计算，即

b.计算c.由流入动态关系式计算相关参数Ⅱ、已知两个工作点，油藏压力未知a.油藏平均压力的确定：已图2-4计算的溶解气驱油藏油井IPR曲线

1-用测试点按直线外推；2-计算机计算值；3-用Vogel方程计算值④Vogel曲线与数值模拟IPR曲线的对比图2-4计算的溶解气驱油藏油井IPR曲线

1-用测试点按对比结果：按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用小生产压差下的测试资料来预测最大产量时，但一般误差低于5％。虽然随着采出程度的增加到开采末期误差上升到20％左右，但其绝对值却很小。如果用测试点的资料按直线外推，最大误差可达70～80％，只是在开采末期约30%。采出程度

Np

对油井流入动态影响大，而kh/μ、Bo、k、So等对其影响不大。对比结果：按Vogel方程计算的IPR曲线，最大误差出现在用2.费特柯维奇方法溶解气驱油藏假设(kro/oBo)与压力p成线性关系，则其中，2.费特柯维奇方法溶解气驱油藏假设(kro/oBo)与压力所以：当时：令：费特柯维奇基本方程所以：当时：令：费特柯维奇3.不完善井Vogel方程的修正油水井的不完善性：

射孔完成——打开性质不完善；未全部钻穿油层——打开程度不完善；打开程度和打开性质双重不完善；在钻井或修井过程中油层受到损害或进行酸化、压裂等措施，从而改变油井的完善性。3.不完善井Vogel方程的修正油水井的不完善性：射孔完成图1-5完善井和非完善井周围的压力分布示意图图1-5完善井和非完善井周围油井的流动效率FE：油井的理想生产压差与实际生产压差之比为“正”称“正”表皮，油井不完善；为“负”称“负”表皮，油井超完善。油井的流动效率FE：油井的理想生产压差与实际生产压差之比为“完善井非完善井令：非完善井表皮附加压力降于是完善井非完善井令：非完善井表皮附加压力降于是表皮系数或井壁阻力系数S油层受污染的或不完善井，完善井,增产措施后的超完善井，表皮系数S通常由试井方法获得表皮系数或井壁阻力系数S油层受污染的或不完善井，完善井,增产利用流动效率计算直井流入动态的方法

①Standing方法(1970)(FE=0.5～

1.5)图1-6FE1时的无因次IPR曲线(standingIPR曲线)利用流动效率计算直井流入动态的方法

①Standing方法(a.根据已知pr和pwf计算在FE=1时最大产量standing方法计算不完善井IPR曲线的步骤：b.预测不同流压下的产量c.根据计算结果绘制IPR曲线a.根据已知pr和pwf计算在FE=1时最大产量standi②Harrison方法(FE=1～

2.5)图1-7Harrison无因次IPR曲线(FE>1)②Harrison方法(FE=1～2.5)图1-7

Harrison方法可用来计算高流动效率井的IPR曲线和预测低流压下的产量。其计算步骤如下：a.计算FE=1时的qomax先求pwf/pr，然后查图1-7中对应的FE曲线上的相应值

qo/qomax(FE=1)，则b.计算不同流压下的产量c.根据计算结果绘制IPR曲线d.求FE对应的最大产量，即pwf=0时的产量Harrison方法可用来计算高流动效率井的IPR曲(二)斜井和水平井的IPR曲线1990年，Cheng对溶解气驱油藏中斜井和水平井进行了数值模拟，并用回归的方法得到了类似Vogel方程的不同井斜角井的IPR回归方程：p’=pwf/pr；q’=qo/qomax；A、B、C为取决于井斜角的系数优点：使用简单，仅需一组测点，便可得IPR曲线缺点：方程没有归一化，(二)斜井和水平井的IPR曲线1990年，Cheng对溶解1989年，Bendakhlia等用两种三维三相黑油模拟器研究了多种情况下溶解气驱油藏中水平井的流入动态关系。得到了不同条件下IPR曲线。图1-8拟合的IPR曲线与实际曲线的对比

_____拟合的IPR曲线,……实际曲线1989年，Bendakhlia等用两种三维三相黑油模拟器研曲线表明：早期的IPR曲线近似于直线,随着采出程度增加,曲度增加,接近衰竭时曲度稍有减小。Bendakhlia建议用以下公式来拟合IPR曲线图：曲线表明：早期的IPR曲线近似于直线,随着采出程度增加,曲度

图1-9参数v、n与采出程度之间的关系图1-9参数v、n与采出程度之间的关系IPR曲线的应用油井流入动态反映了油藏向该井供油的能力。根据测试资料确定IPR曲线。根据IPR曲线确定流压和产量的对应关系。prqomaxIPR曲线的应用油井流入动态反映了油藏向该井供油的能力。根据三、pr>pb>pwf时的流入动态（1）基本公式当油藏压力高于饱和压力，而流动压力低于饱和压力时，油藏中将同时存在单相和两相流动，拟稳态条件下产量的一般计算表达式为:需要分段积分三、pr>pb>pwf时的流入动态（1）基本公式需要分段积分图1-11组合型IPR曲线（2）实用计算方法图1-11组合型IPR曲线（2）实用计算方法①当pwf>pb时，由于油藏中全部为单相液体流动流入动态公式为：流压等于饱和压力时的产量为：②当pwf<pb后，油藏中出现两相流动流入动态公式为：采油指数：？P18①当pwf>pb时，由于油藏中全部为单相液体流动流压等于饱A--油相IPR曲线B--水相IPR曲线

C--油气水三相综合IPR曲线四、油气水三相IPR曲线Petrobras提出了计算三相流动IPR曲线的方法图1-12油气水三相IPR曲线A--油相IPR曲线四、油气水三相IPR曲线Petrobr综合IPR曲线的实质:按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均值。当已知测试点计算采液指数时，是按产量加权平均；当预测产量或流压时,是按流压加权平均。综合IPR曲线的实质:当已知测试点计算采液指数时，是按产量加(一)采液指数计算(由测试点确定曲线)已知pr、pb和一个测试点pwf(test)、qt(test)

(1)(2)图油气水三相IPR曲线(一)采液指数计算(由测试点确定曲线)已知pr、pb和一

(二)某一产量qt下的流压pwf计算(1)(二)某一产量qt下的流压pwf计算(1)(2)图1-12油气水三相IPR曲线(2)图1-12油气水三相IPR曲线因为：所以：综合IPR曲线的斜率可近似为常数(3)图1-12油气水三相IPR曲线因为：所以：综合IPR曲线的斜率可近似为常数(3)图1-1五、多层油藏油井流入动态（1）多油层油井流入动态图1-13多层油藏油井流入动态流压低于14MPa后，只有第三个层工作；流压降低到12MPa和10MPa后，则I层和II层陆续出油。总的IPR曲线则是分层的迭加。其特点是：随着流压的降低，由于参加工作的小层数增多，产量将大幅度增加，采油指数也随之增大。五、多层油藏油井流入动态（1）多油层油井流入动态图1-13（2）含水油井流入动态图1-14含水油井流入动态与含水变化()图1-15含水油井流入动态曲线()（2）含水油井流入动态图1-14含水油井流入动态与含水变小结(1)上述介绍的方法阐明了油井流入动态的物理意义，也是目前现场最常用的计算方法。(2)油井流入动态研究主要有三种途径：基于Vogel、Fetkovich、Petrobras方法的完善。建立不同类型油藏和井底条件的渗流模型。利用单井流入动态的油藏数值模拟技术。(3)油井流入动态是采油工程各项技术措施设计、分析与评价的依据。小结(1)上述介绍的方法阐明了油井流入动态的物理意义Vogel\Standing\Harrison联系与区别1.三种曲线图版的坐标轴都是无因次坐标。2.利用三种曲线图版求油井IPR曲线的方法相同。3.Harrison方法是Standing方法的扩展；Standing方法是Vogel方法的扩展。联系Vogel\Standing\Harrison联系与区别1.1.三种图版对应的油井流动效率范围不同2.Harrison方法和Standing方法图版中的最大产液量是FE=1时的最大产液量，不是油井实际的最大产液量。3.Harrison方法的图版可以获得高流动效率井和低流压井的最大产液量，而Standing方法不能。区别1.三种图版对应的油井流动效率范围不同区别基本概念：油井流入动态；采液指数；表皮系数；流动效率基本方法：IPR曲线求取基本方法的扩展与修正：液相气液两相液相+气液油气水三相采液指数Vogel组合式PetrobrasStandingHarrison水平井、定向井表皮效应:由于钻井、完井、作业或采取增产措施，使井底附近地层的渗透率变差或变好，从而引起附加流动压力的效应。基本概念：油井流入动态；采液指数；表皮系数；流动效率基本方法流入动态研究方法Vogel方法费特柯维奇方法Standing方法Harrison方法直井斜井水平井油气两相油气水三相Cheng方法完善井不完善井Petrobras方法Bendakhlia方法Borisov方法Economides方法Joshi方法Giger方法Mutalik等方法流入动态研究方法Vogel方法费特柯维奇方法Standing例：A井位于正方形泄油面积的中心，根据系统试井，计算pwf11.210.29.79.1q16.135.946.157.9例题例：A井位于正方形泄油面积的中心，根据系统试井，计算pwf11）绘制IPR曲线解：pwf11.210.29.79.1q16.135.946.157.9平均地层压力1）绘制IPR曲线解：pwf11.210.29.79.1q12）计算采油指数3）查表得4）直线外推至q=0,求得5）Pwf=8.8MPa时Qo=20×(12-8.8)=64m32）计算采油指数3）查表得4）直线外推至q=0,求得5）Pw已知D井平均地层压力为16MPa，Pb为13MPa,Pwf为8MPa时的产量为71.45m3/d，试计算Pwf为14MPa和7MPa时的产量并绘制该井的IPR曲线。例题已知D井平均地层压力为16MPa，Pb为13MPa,Pwf为

a.计算(注意工作点的位置)a.计算(注意工作点的位置)

b.计算b.计算c.计算指定流压下的产量(注意Pwf与Pb的关系)c.计算指定流压下的产量(注意Pwf与Pb的关系)e.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线。d.不同流压下，计算相应的产量为：Pwf,MPa161414870Qo,m3/d0203071.4577.69102.22e.根据给定的流压及计算的相应产量绘制IPR曲线。d.不同流第二节

井筒气液两相流基本概念相的概念相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开例如：水--冰系统、泥浆、油--气--水等均是多相体系油气是深埋于地下的流体矿藏采油设备的优化设计和工况分析、油气集输设计等都离不开气液两相流的理论与计算方法随压力的降低，溶解气将不断从原油中逸出，因此，井筒中将不可避免地出现气液两相流动。第二节井筒气液两相流基本概念相的概念相是体系中具一、井筒气液两相流动的特性(一)气液两相流动与单相液流的比较一、井筒气液两相流动的特性(一)气液两相流动与单相液流的比较流动型态（流动结构、流型）：

流动过程中油、气的分布状态。(二)气液混合物在垂直管中的流动结构变化①纯液流

当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。影响流型的因素：

气液体积比、流速、气液界面性质等。流动型态（流动结构、流型）：(二)气液混合物在垂直管中的流动②泡流

井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。滑脱现象：混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。特点：气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大；滑脱现象比较严重。②泡流滑脱现象：特点：气体是分散相，液体是连续相；③段塞流

当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。特点：气体呈分散相，液体呈连续相；一段气一段液交替出现；气体膨胀能得到较好的利用；滑脱损失变小；摩擦损失变大。③段塞流特点：气体呈分散相，液体呈连续相；④环流

油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。特点：气液两相都是连续相；气体举油作用主要是靠摩擦携带；摩擦损失变大。④环流特点：气液两相都是连续相；⑤雾流

气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。特点：气体是连续相，液体是分散相；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气、液之间的相对运动速度很小；气相是整个流动的控制因素。⑤雾流特点：气体是连续相，液体是分散相；总结：

油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯油(液)流、泡流、段塞流、环流和雾流。实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。图1-17油气沿井筒喷出时的流型变化示意图Ⅰ—纯油流；Ⅱ—泡流；Ⅲ—段塞流；Ⅳ—环流；Ⅴ—雾流总结：图1-17油气沿井筒喷出时的流型变化示意图(三)滑脱损失概念因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。图1-18气液两相流流动断面简图(三)滑脱损失概念因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。图无滑脱实际由于有滑脱时，气体流速大，液体流速小，为了保持体积流量不变，气体过流断面将减小，而液体的过流断面将增加。由于滑脱存在：无滑脱实际由于有滑脱时，气体流速大，液体流速小，为了保持体积单位管长上滑脱损失为：滑脱损失的实质：

液相的流动断面增大引起混合物密度的增加。图1-18气液两相流流动断面简图单位管长上滑脱损失为：滑脱损失的实质：图1-18气液两相二、井筒气液两相流能量平衡方程及压力分布计算步骤

两个流动断面间的能量平衡关系：(一)能量平衡方程推导二、井筒气液两相流能量平衡方程两个流动断面间的能量平衡关系倾斜多相管流断面1和断面2的流体的能量平衡关系为：倾斜管流能量平衡关系示意图-q倾斜多相管流断面1和断面2的流体的能量平衡关系为：倾斜管流取z轴方向为自上而下：则：令：负号含义取z轴方向为自上而下：则：令：负号含义水平管流:垂直管流:多相混合物流动:研究流动过程中混合物密度、速度、摩擦系数的变化规律和计算方法是研究多相管流的中心问题。水平管流:垂直管流:多相混合物流动:研究流动过程中混合物密度(三)多相垂直管流压力分布计算步骤由于多相管流中每相流体影响流动的