1、采油是指将流到井底的原油采到地面所用的方法。,主要内容一、流入动态(第8章)二、自喷与采油(第9章)三、人工举升技术(第10、11章)四、油田注水、注聚(第12章)五、油田增产、增注(第13章)六、砂、蜡、水、稠(第14章),第八章,油气井流入动态,油气井流入动态：在一定的油层压力下，流体（油，气，水）产量与相应的井底流压的关系，反映了油藏向该井供油气的能力。,流入动态曲线,IPR曲线 (Inflow Performance Relationship Curve),指示曲线,产量与流压关系的曲线，称为,第八章 油气井流入动态,第八章,IPR曲线的用途：IPR曲线是油气层特性的综合反映，是确定油
2、气井合理工作方式的依据，又是分析油气井动态的基础。,第八章 油气井流入动态,第八章,直线型：PwfPb,单相渗流，牛顿流体（水驱）,曲线型：a .非牛顿流体单相驱，b . PRPb,两相流，溶解气驱，粘弹流体。,复合型： PwfPb PR ，单-两相渗流,第八章 油气井流入动态,第八章,第一节 单相流体渗流时的流入动态,第二节 油气两相渗流时的流入动态,第八章 油气井流入动态,第三节 复杂条件下的流入动态,第八章,第一节 单相流体渗流时的流入动态,单相液体,一、单相液体渗流时的流入动态,条件： PwfPb,1. 符合线性渗流规律时的流入动态达西公式 ：,径向,单相气体,单向,第八章,A.定压边
3、界 （ Pe=C，井底Pwf ）,考虑油层污染：,B.封闭边界,（1）圆形油藏 圆形供给边界油层中心一口井的产量公式,第八章,（2）非圆形油藏对非圆形泄油面积，需要进行泄油面积和井位校正。,其中校正因子Cx如表8-1所示,第八章,第八章,（3）用,边界条件：r=rw，p=pwf；r=re，p=pe,分离变量：,用压力分布公式求，对单相稳定渗流,第八章,面积加权求,代入产量公式得：,定压边界,封闭边界,第八章,定义：单相液体渗流条件下，单位生产压差下 的油井产量。m3/(d MPa),用途：评价油井生产能力，Jo越大，油井生产能力越强,（4）采油指数Jo,意义：表示油井产能大小的指标，该指标反映
4、了油层性质、流体性质、完井条件及泄油面积与油井产量之间的关系,第八章,产量公式,定压边界,第八章,封闭边界,地层系数： 流动系数：,比采油指数：,第八章,（5） 采油指数的确定：系统试井3到5 个点，绘制IPR曲线,第八章,（6）采油指数的实质（物理意义）,单相：,多相（非牛顿流体）,实质：在某一流压下，每增加单位生产压差，油 井产量的增加值。,定义：,第八章,例：A井位于正方形泄油面积的中心，,根据系统试井计算,第八章,1）绘制IPR曲线,第八章,解：,2）计算采油指数,3）查表得,4）直线外推至q=0,求,第八章,当,5）,第八章,2. 符合非线性渗流规律时的流入动态,条件：油井产量很高时
5、，在井底附近不再符合线性渗流，呈现高速非线性渗流。,非线性渗流方程有：,A,B与油层及流体的性质有关,第八章,如果试井资料在单相渗流呈现非线性渗流，可绘制 与 的关系曲线,然后由上式预测非达西渗流范围内的油 井流入动态。,第八章,1. 符合线性渗流规律时的流入动态,二、单相气体渗流时的流入动态,条件：定压边界、圆形气层中心有一口气井稳定生产时，距井轴r处的流量为：,第八章,将半径r处的流量折算为标准状态下的气井产量qg。,第八章,（1）拟压力法（Pseudo pressure method),拟压力 :,第八章,所以,第八章,优点：具有可靠的理论基础缺点：计算过程复杂,e,第八章,（2）平均压
6、力法（Average pressure method),即,积分有,令,则,第八章,与单相液流的流动方程比较,应用：,预测稳定线性渗流条件下的气井流入动态,第八章,2. 符合非线性渗流规律时的流入动态,(1) 二项式方程,第八章,矿场上将 与 的关系曲线称为二项式特征曲线。,第八章,利用上式求得一组不同 下的 ，即可绘出气井的流入动态曲线。,第八章,将 = =1.03105Pa时的产量称为气井的绝对无阻流量,用途：衡量气井生产能力的大小及进行气井间生产能力的比较。,第八章,式中， C 与气层及流体性质有关的系数；n渗流指数，0.5n1。,利用试井资料求出C，n值，,求得其绝对无阻流量,与液体相
7、比，气体具有更大的压缩性:,气体的产量均指标准状态下的产量,气井的压力均采用绝对压力而非表压力,（2）指数式方程,第八章,第二节 油气两相渗流时的流入动态,一、基本公式,二、沃格尔型流入动态,三、组合型流入动态,四、费特科维奇流入动态方程,条件:,流体、岩石物性变化 溶解气驱油藏,第八章,一、基本公式,根据达西定律，平面径向渗流的油井产量公式为：,因油相渗透率,生产油气比 相对渗透率,第八章,，,代入上式求积得：,理论基础可靠，但需数值求解，计算繁杂，工程中常用简便的近似方法。,一、基本公式,第八章,二、 沃格尔型流入动态,1968年，沃格尔对不同流体性质、油气比、相对渗透率、井距、压裂井、污
8、染井等各种情况下的21个溶解气驱油藏进行了计算。,1.无量纲IPR曲线及沃格尔方程,第八章,排除高粘度原油及严重污染的油井后，绘制了一条参考曲线，这一曲线被称为沃格尔曲线。,例题,第八章,第八章,第八章,2.不完善井沃格尔方程的修正,第八章,流动效率,第八章,修正范围: 0.5Ef1.5,(1) 斯坦丁(Standing)方法,Ef=1,?Pwf=0,qo,第八章,3) 根据计算结果绘制的IPR曲线如图所示。,按上述方法求得不同流压下的产量列于表8-4中。,第八章,(2) 哈里森方法（修正方法 2 ）,第八章,1. 无量纲IPR曲线及沃格尔方程2.不完善井沃格尔方程的修正3.IPR方程的通式,
9、第八章,不同采出程度的IPR曲线相近。,第八章,当V=0.2时，即得沃格尔方程。 V值的大小与油井的采出程度有关。,第八章,不完善井,无量纲IPR 方程通式,第八章,需要用压力恢复曲线确定,需要用系统试井资料确定。,为了确定V:,第八章,其中:,第八章,1. 完善井组合型IPR曲线,三、组合型流入动态,2. 组合型IPR曲线的通式,条件:,第八章,第八章,（1）单相原油流动部分 （求qb）,当 = 时,当 时,第八章,(2)油气两相流动部分 （求qc),第八章,求导,第八章,令，在 = 处，IPR曲线光滑，左右导数相等，得,总结,第八章,第八章,特指单相液体采油指数,第八章,（1）单相原油流动
10、部分 （求qb) （2）油气两相流动部分 （求qc) （3）两相流动采油指数,当 时，油藏中出现油气两相流动，用单相采油指数分析油井产能是不够的。,定义：增大单位生产压差时的产量增加值，其值等于流入动态曲线上某一点斜率的负倒数，即,问题的提出：,第八章,第八章,与 的关系,第八章,例题,第八章,4）用表中的数据绘制出IPR曲线，如图所示：,3）计算不同流压下的产量列于表中。,第八章,2. 组合型IPR曲线的通式,介绍考虑油井不完善与采出程度影响时的组合型IPR曲线,(1) 单相原油流动部分（与完善井一样）,第八章,(2) 油气两相流动部分（采用与完善井相同的方法),对该式求导,两：,单：,第八
11、章,在 = 点 ，二者相等，得,或,第八章,（3）两相流动的,根据两相流采油指数的定义，对上式求导得,当 =0.2， =1时，以上各式将分别还原为完善井情况下相应的形式。,第八章,（1）两相流动费特科维奇(Fetkovich)研究认为，在饱和压力以下生产的油井，其流入动态与气井很类似，也可以用指数方程描述，即 ：,n=,=1 线性渗流,1 非线性渗流,或,四、费特科维奇流入动态方程,第八章,当存在非线性渗流时，可以给出更一般的方程,（2）组合流动在 的情况下，费特科维奇将从 到 的整个压力函数近似地用两个不同的直线段来代替，从而导出了两相流和单相流相结合的方程,第八章,第三节 复杂条件下的流入
12、动态,一、三相渗流时的油井IPR曲线,二、聚合物驱油井流入动态,三、斜井、水平井的流入动态,四、多油层油藏的油井流入动态,第八章,佩特布拉斯(Petrobras)根据油流的沃格尔方程和水油的定生产指数，从几何学角度导出了油、气、水三相渗流时的IPR曲线及计算公式。,一、三相渗流时的油井IPR曲线,第八章,当已知测试点计算采液指数时，可按产量加权平均； 预测产量或流压时，可按流压加权平均。,J采液指数,第八章,计算公式 ：,第八章,一、三相渗流时的油井IPR曲线,第八章,二、 聚合物驱油井流入动态,流变性：幂律模型 k、n 沿渗流方向变化，理论求解较难。为此，半经验方程为：,0n1,其中：,第八
13、章,液体有效粘度 液体流性指数；地层渗透率； 回归系数，由实测资料确定,其中：,第八章,三、 斜井、水平井的流入动态,与直井的差别：,其泄油体积及油向井筒流入的方式有所不同 。,第八章,1. 斜井、水平井流入动态的基本公式 （1）斜井1975年，辛科(Cinco)等给出了一口斜井与一口垂直井采油指数比值的表达式,此式适用于均质油藏且井斜角20的情况。显然，当井斜角过大（油井接近水平）时，将无法用上式计算斜井的井底有效半径。,（2）水平井的稳态流动,定压椭圆边界：,直线供给边界：,图 814 水平井源汇反映示意图,（3）水平井的拟稳态流动,2.斜井、水平井流入动态方程,(1) 程氏方程,(2)
14、本达克利亚方程,第八章,单层油藏或层间差异不大的多油层油藏。各层间差异较大而又合采时的油井流入动态。,四、 多油层油藏的油井流入动态,总IPR=各层的IPR叠加,第八章,1. 层间没有窜流,第八章,2. 层间有窜流（层间差异大）,采用多层合采时将出现高渗透层单独水淹，而中、低渗透层仍然产油的情况，其油井的流入动态及含水率的变化与油、水层的压力及采油、产水指数有关。,下面以单相水层和油层同采为例：,第八章,(1),多油层油井的IPR曲线,第八章,（a）水层压力油层压力,水层产水，全部渗入地层,水层产水，部分转渗入油层，井中产水，,第八章,（2）,要确切把握分层流入状态，必须进行分层测试。,第八章
15、,（b）水层压力油层压力,（3） 变化理论分析,第八章,第八章,已知 Pr=30MPa，Pb=24MPa，Pwf=20MPa时的产量为50m3/d，FE=0.8。 （1）试计算该井最大可能产能； （2）Pwf=16MPa时的产量和采油指数。,解：,第八章,抽油机,30253,665,总井数(口),检泵周期(d),30806,696,31,553,95,利用率(%),95.9,0.9,电泵,螺杆泵,2381,1160,1260,363,总井数(口),检泵周期(d),总井数(口),检泵周期(d),2354,1547,1221,448,61,85,27,287,97,94.4,利用率(%),利用率(%),97.6,95.5,0.6,1.1,
