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(1)纯液流
条件: p >pb
特点: 气体处于溶解状态,不作功； ρ较大, 能耗较大。
(2)泡流
条件: p < pb
特点： 油---连续相， 气---非连续相； 气体举油的作用: 摩擦携带, 所以举油效果很小。 能耗: 重力 摩擦 滑脱
滑脱现象----在混合物向上运动的同时，气泡的速度大于液相 的上升速度，气泡从油中超越而过，这种气体超 越液体的现象称为滑脱现象。
流体从地层流到井 底时，井底压力与 流量之间的关系
产能方程
地层渗流渗流力学 5
流入动态曲线 (Inflow Performance Relationship Curve)
————油井产量与井底流动压力的关系曲线,简称为IPR曲线。 * IPR曲线的基本形状与油藏的驱动类型有关 * 它反映了油藏向该井供油的能力
(5)雾流 气体膨胀，流速加快，油微滴分散在气流中，管壁油膜变薄。
特点：气体----连续相，液体----非连续相
能耗: 摩擦为主, 滑脱损失消失
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6.混气液流沿垂直管上升中的能量消耗
(1)重力消耗
ph 0.0098 mH
m LHL g 1 HL
ρm、ρL、ρg----分别为混合物、液、气的密度;kg/m3
pfr
10 3
Lv 2 2d
pwf＞0.0098Hρ＋pfr + pwh (2)当pwf> pb> pwh 或pwf<= pb 时, 油管内为两相流动
能量来源: 井底流动压力pWf (静水压力), 气体膨胀能量
能量消耗: 重力 摩擦 滑脱
* 气体膨胀能能否作功取决于油气在油管中的流动结构。
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5.气液混合物在垂管中流动的结构
6
单相流体的流入动态
q0 J ( ps pwf )
令 J
2k h
a
oBo (ln x b s)
J q0
( ps pwf )
单相流产能方程
物意
它是一个反映油层 性质、流体参数、完井 条件及泄油面积等与产 量之间关系的综合指标
采油指数————每增加单位生产压力差时，油井的产量。
J的数值：实测IPR曲线斜率的负倒数。
2
(2-6)
式中：q0 ─ m3/d； q0max──井底流压为零时的最大日产量(也叫无阻流量)，m3/d。 Pwf———完善井的井底流压，Pa；
非完善井
pwf pwf实际 psk
psk
——非完善井表皮附加压力降，Pa； psk
q0 0 B0 2kh
s
9
IPR曲线
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4、井筒内气液两相流动
从油层流到井底的剩余压力称为井底压力(•或井
底流动压力，简称油压)。对某一油层来说， 在一
定的开采阶段，油层压力相对稳定于某一数值，如
改变井底压力就可改变产量的大小，井底压力变大，
则产出量就要减少。可见油从油层流入井底的过程
中井底压力是阻力，而对油气在垂直管上升过程来
说，井底压力则是把油气举出地面的动力。把油气
1
当油层的能量较低不足以维持自喷时，则需利用一定的
机械设备给井底的流体补充能量，才能把原油举升出井口，
这种采油方法称为人工举升方法。如果补充能量的方式是将
天然气加压注入井底进行举油，这种采油方式称为气举采油，
这样的生产井称为气举井。
2、自喷井的四动过程：从油层
到井底的流动——油层中的渗流；从井底到井口的流动——
井筒中的流动；从井口到分离器——在地面管线中的水平或
倾斜管流。对自喷井，原油到井口后，还有通过油嘴的流
动——嘴流。所以自喷井从油层流到地面转油站可以分为四
个基本流动过程。如图2－1所示。
虽然四种流动过程各自遵循的规律不同，但具有共同的
特点：
2
（1）四种流动过程同处于一个动力系统中
4
(2)四种流动过程的能量来源与消耗
流动过程
地层渗流 垂直管流 嘴流 水平管流
流动规律
达西定律 伯诺利方程 管嘴流动 伯诺利方程
能量来源
PS Pwf Pt PB
剩 余 主要能耗 能耗比例
能量
Pwf 摩阻
10～30％
Pt 摩阻、重力 30～80％
PB 节流损失 5 ～30％
Pa 摩阻
5 ～10％
3、油井流入动态 油井流入动态曲线（IPR曲线） 描述
HL----持液率, 在气液两相流动中，液体所占单位管段容积的份额。
HL
(单位长度内液相容积 )p,T
滑脱损失----因滑脱现象而产生的附加压力损失
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(3)段塞流 特点：油---连续相，气---非连续相； 气体举油的作用: 顶替与擦携带作用， 能耗: 重力 摩擦 滑脱(较小)
在油井井口中往往可以听到一会儿出油，一会儿出气的声音。
(4)环流
随p不断降低，油管中心为连续气流, 管壁上是一层油环
特点：油气两相都是连续的； 气体举油的作用: 摩擦携带。 能耗: 重力 摩擦
二、自喷采油原理
1、自喷井
油井在完井、测试后投入生产，按其举 油出井的方法不同，可分为自喷和人工举升 （又叫机械采油）采油方法两大类。如果油 层具有的能量足以把油从油层驱至井底，并 从井底把油举出井口，这种依靠油层自然能 量采油的方法称为自喷采油法，这种井称为
自喷井。自喷井的地面设备简单、容易管理、 产量较高，是最经济的采油方法。
* 可用来评价和分析油井的生产能力。
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若为非达西渗流，则油井产量方程为
ps pwf Cq Dq 2
或
ps pwf C Dq q
ps pwf ~ q 呈线性关系。其斜率为D，其截距为C。
q
油气两相渗流时的流入动态
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Vogel方程
qo qo m a x
1 0.2
pwf ps
0.8
pwf ps
在井筒中流动的大都是油-气-水三相混合物。
井筒两相流特性 1．井筒气液两相流能量的来源和消耗
当pWf >=pb时，油管内流体为单相流
压力平衡方程： pWf＝pH＋pfr＋pwh 或 pWf-pwh＝pH＋pfr
能量来源： pWf-pwh 能量消耗： 重力 pH=0.0098Hρ (kPa)
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摩擦阻力 油井自喷条件:
推举到井口后剩余的压力称为井口油管压力（简称
油压），井口油管压力对油气在井内垂直管流来说
是一个阻力，而对嘴流来说又是动力。可见以上流
动过程是相互联系的同一个动力系统。其中井底压
力及井口油管压力的变化是油井分析管理工作中的
重要依据。
3
垂直管流
水平管流 嘴流
地层渗流
一般油井只有三个流动过程—— 地层渗流、垂直管流 和水平管流