CN105134180A - 一种分层采油井下油嘴直径的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，属于石油工业采油工程领域。所述方法包括：获取油井参数；采用所述油井参数分别表示所述两个油层的产液量，所述两个油层间设有分采控制器，所述分采控制器上装有油嘴；采用所述油井参数表示所述油嘴的压差；采用所述油井参数表示所述两个油层的生产压差；根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量；根据所述两个油层的产液量、所述油嘴的压差及所述两个油层的生产压差，确定所述油嘴的直径。本发明通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水增油的目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3.6t，含水平均下降22.1个百分点。

Description

一种分层采油井下油嘴直径的确定方法

技术领域

本发明涉及石油工业采油工程领域，特别涉及一种分层采油井下油嘴直径的确定方法。

背景技术

多层非均质油藏在纵向上压力和渗透率差异较大，产液能力也不一样，为解决层间矛盾，调整油层平面上产液不均匀的状况，控制油井含水上升和油田综合含水率的上升速度，提高油田开发效果，技术人员采用分层采油提高其采收率。

李大建等人发表在2014年5月第36卷第3期《石油钻采工艺》杂志上的“桥式分采器的研制与应用”一文在油井两层分采技术原理基础上，提出了“产层单向过流进入油管、油管内层间产液桥式多级过流、封隔器层间封隔、普通抽油泵举升”三层分采技术思路，通过对单流阀结构的改进，研制形成双通桥式流道、阀球扶正单向流道结构特点的桥式分采器，设计了“桥式分采器+Y211封隔器+Y111封隔器+普通管式抽油泵”三层分采技术管柱。2013年在长庆油田首次成功开展2口井现场试验，效果明显，为长庆油田多层系开发区块油井多层分采提供了新的技术手段。

中国发明专利201410852171.7提供了一种两层自控分层采油的方法。确定不同油层的产液情况，给地质滚动开发提供技术依据，同时，达到控水增油的目的，减轻地面处理工艺的压力。

虽然，许多分层采油技术取得了较好的效果，但是不同的油层产液量如何控制是技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，所述方法包括：

(1)分层采油各油层产液量的确定：

所建模的油藏分为两层，油层的渗透率、有效厚度、产液量都是变化的，在两层之间的分采控制器上装有油嘴，油井总的产液量Q为两层产液量之和，即Q＝Q₁+Q₂；

$Q_1=\frac{-{\mathrm{\μB}}_0\left(ln\frac{r_e}{r_w}+\frac{{\mathrm{\ΔP}}_s\left(ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}_s}\right)+\sqrt{\[{\left({\mathrm{\μB}}_{0}ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}^2+16{\mathrm{\α}}^2{\mathrm{\π}}^2{k}_1^2{h}_1^{2}B(\mathrm{\Δ}P+{\mathrm{\ΔP}}_s)\]}}{4{\mathrm{\α\πk}}_1{h}_{1}B(ln\frac{r_e}{r_w}+1)}\mathrm{......}\left(1\right);$

$Q_2=\frac{2{\mathrm{\α\πk}}_2{h}_2}{{\mathrm{\μB}}_0\ln \left(\frac{r_e}{r_w}+1\right)}\[\ln \frac{r_e}{r_w}+\frac{\mathrm{\Δ}P\left(\ln \frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P+1}\]\mathrm{......}\left(2\right);$

Q＝Q₁+Q₂……(3)；

(1)、(2)、(3)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；Q₂，第二层油层产液量，m³/d；Q，两个油层总产液量，m³/d；k₁，第一层油层渗透率，mD；k₂，第二层油层渗透率，mD；h₁，第一层油层有效厚度，m；h₂，第二层油层有效厚度，m；ΔP，两个油层的生产压差，MPa；ΔP_s，油嘴前后的压差，MPa；μ，地层原油粘度，mPa.s；B₀，原油体积系数；r_e，油井泄油边缘半径，m；r_w，油井井眼半径，m；α，单位换算系数；B＝0.6511d^-3.778；其中，d为油嘴的直径，mm；

(2)油嘴压差的确定：

对于某一固定孔口尺寸的油嘴，其阻力系数为定值；但是，不同的产注液量油嘴的过流面积是变化的，其摩阻因数也是变化的，因此，油嘴的压差可表示为：

${\mathrm{\ΔP}}_s=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2=0.6511d^{-3.778}{Q}_1^2\mathrm{......}\left(4\right);$

(4)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；ΔP_s，油嘴前后的压差，MPa；ρ，原油的相对密度；d为油嘴的直径，mm；f(d)，油嘴流量系数；

(3)生产压差的确定：

$\mathrm{\ρ}gH=\mathrm{\Δ}P+8\mathrm{\λ}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{HQ}}_2^2}{{\mathrm{\π}}^2{D}^5}-\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2\mathrm{......}\left(5\right);$

(5)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；Q₂，第二层油层产液量，m³/d；ΔP，两个油层的生产压差，MPa；ρ，原油的相对密度；g，重力加速度；H，两个油层之间的距离，m；λ，两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素，因油管内壁光滑，当雷诺数Re≥2000时，D，油管内直径，m；d为油嘴的直径，mm；f(d)，油嘴流量系数；

(4)油嘴直径的确定：

依据油田地质开发方案，油井不同油层需要的产液量由方案确定，即Q₁、Q₂为已知，通过计算机编程或人工求解方程(1)、(2)、(4)、(5)得到ΔP、ΔPs、f(d)、d四个参数，其中的d即油嘴的直径，方程(1)、(2)、(4)、(5)中的其他参数均可通过实际测得。

另一方面，本发明实施例还提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，所述方法包括：

获取油井参数；

采用所述油井参数分别表示所述两个油层的产液量，所述两个油层间设有分采控制器，所述分采控制器上装有油嘴；

采用所述油井参数表示所述油嘴的压差；

采用所述油井参数表示所述两个油层的生产压差；

根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量；

根据所述两个油层的产液量、所述油嘴的压差及所述两个油层的生产压差，确定所述油嘴的直径。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述油井参数包括第一层油层的渗透率k₁、第二层油层的渗透率k₂、第一层油层的有效厚度h₁、第二层油层的有效厚度h₂、油井泄油边缘半径r_e、油井井眼半径r_w、所述两个油层之间的距离H、所述两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素λ和所述油管的内直径D。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用油井参数分别表示所述两个油层的产液量，包括：

采用下述公式下表示所述两个油层的生产压差：

$Q_1=\frac{-{\mathrm{\μB}}_0\left(ln\frac{r_e}{r_w}+\frac{{\mathrm{\ΔP}}_s\left(ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}_s}\right)+\sqrt{\[{\left({\mathrm{\μB}}_{0}ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}^2+16{\mathrm{\α}}^2{\mathrm{\π}}^2{k}_1^2{h}_1^{2}B(\mathrm{\Δ}P+{\mathrm{\ΔP}}_s)\]}}{4{\mathrm{\α\πk}}_1{h}_{1}B(ln\frac{r_e}{r_w}+1)};$

$Q_2=\frac{2{\mathrm{\α\πk}}_2{h}_2}{{\mathrm{\μB}}_0\ln \left(\frac{r_e}{r_w}+1\right)}\[\ln \frac{r_e}{r_w}+\frac{\mathrm{\Δ}P\left(\ln \frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P+1}\];$

其中，μ为地层原油粘度，B₀为原油体积系数，α为单位换算系数，B＝0.6511d^-3.778。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述两个油层包括第一层油层和处于所述第一油层下方的第二层油层，所述采用所述油井参数表示所述油嘴的压差，包括：采用下述公式表示所述油嘴的压差：

${\mathrm{\ΔP}}_s=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2=0.6511d^{-3.778}{Q}_1^2;$

其中，Q₁为第一层油层的产液量，ΔP_s为所述油嘴的压差，ρ为原油的相对密度，d为所述油嘴的直径，f(d)为所述油嘴的流量系数。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用所述油井参数表示所述两个油层的生产压差，包括：采用下述公式表示所述两个油层的生产压差：

$\mathrm{\ρ}gH=\mathrm{\Δ}P+8\mathrm{\λ}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{HQ}}_2^2}{{\mathrm{\π}}^2{D}^5}-\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2;$

其中，Q₂为第二层油层的产液量，ΔP为所述两个油层的生产压差，g为重力加速度。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

本发明通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水增油的目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3.6t，含水平均下降22.1个百分点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种分层采油井下油嘴直径的确定方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种分层采油井下油嘴直径的确定方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，参见图1，该方法包括：

步骤101：获取油井参数。

具体地，油井参数可以通过测量获得。

步骤102：采用油井参数分别表示两个油层的产液量，两个油层间设有分采控制器，分采控制器上装有油嘴。

步骤103：采用油井参数表示油嘴的压差。

步骤104：采用油井参数表示两个油层的生产压差。

步骤105：根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量。

步骤106：根据两个油层的产液量、油嘴的压差及两个油层的生产压差，确定油嘴的直径。

本发明实施例通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水增油的目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3.6t，含水平均下降22.1个百分点。

实施例二

本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，参见图2，该方法包括：

步骤201：获取油井参数。

具体地，油井参数可以通过测量获得。油井参数包括第一层油层的渗透率k₁、第二层油层的渗透率k₂、第一层油层的有效厚度h₁、第二层油层的有效厚度h₂、油井泄油边缘半径r_e、油井井眼半径r_w、两个油层之间的距离H、两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素λ和油管的内直径D。

油井参数是钻井时测井数据，通常存储在地质资料库中。故，步骤201具体可以为：从地质资料库中获取油井参数。

步骤202：采用油井参数分别表示两个油层的产液量，两个油层间设有分采控制器，分采控制器上装有油嘴。

其中，油井可以包括多个油层，上述两个油层可以为任意相邻的两层。

具体地，采用下述公式下表示两个油层的产液量：

$Q_1=\frac{-{\mathrm{\μB}}_0\left(ln\frac{r_e}{r_w}+\frac{{\mathrm{\ΔP}}_s\left(ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}_s}\right)+\sqrt{\[{\left({\mathrm{\μB}}_{0}ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}^2+16{\mathrm{\α}}^2{\mathrm{\π}}^2{k}_1^2{h}_1^{2}B(\mathrm{\Δ}P+{\mathrm{\ΔP}}_s)\]}}{4{\mathrm{\α\πk}}_1{h}_{1}B(ln\frac{r_e}{r_w}+1)};$

$Q_2=\frac{2{\mathrm{\α\πk}}_2{h}_2}{{\mathrm{\μB}}_0\ln \left(\frac{r_e}{r_w}+1\right)}\[\ln \frac{r_e}{r_w}+\frac{\mathrm{\Δ}P\left(\ln \frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P+1}\];$

其中，k₁为第一层油层的渗透率、k₂为第二层油层的渗透率、h₁为第一层油层的有效厚度、h₂为第二层油层的有效厚度、r_e为油井泄油边缘半径、r_w为油井井眼半径，μ为地层原油粘度，B₀为原油体积系数，α为单位换算系数，B＝0.6511d^-3.778。单位换算系数用于统一公式中的单位，例如进行厘米cm和米m之间的转换。

步骤203：采用油井参数表示油嘴的压差。

具体地，两个油层包括第一层油层和处于第一油层下方的第二层油层，采用下述公式表示油嘴的压差：

${\mathrm{\ΔP}}_s=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2=0.6511d^{-3.778}{Q}_1^2;$

其中，Q₁为第一层油层的产液量，ΔP_s为油嘴的压差，ρ为原油的相对密度，d为油嘴的直径，f(d)为油嘴的流量系数。

步骤204：采用油井参数表示两个油层的生产压差。

具体地，采用下述公式表示两个油层的生产压差：

$\mathrm{\ρ}gH=\mathrm{\Δ}P+8\mathrm{\λ}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{HQ}}_2^2}{{\mathrm{\π}}^2{D}^5}-\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2;$

其中，Q₁为第一层油层的产液量，Q₂为第二层油层的产液量，ΔP为两个油层的生产压差，ρ为原油的相对密度，g为重力加速度，H为两个油层之间的距离，λ为两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素，D为油管的内直径，d为油嘴的直径，f(d)为油嘴的流量系数。

步骤205：根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量。

其中，油田地质开发方案用于确定油井不同油层需要的产液量。油嘴的主要作用是控制油井的压力和流量。

步骤206：根据两个油层的产液量的表达式、油嘴的压差的表达式、两个油层的生产压差的表达式、以及两个油层的产液量，确定油嘴的直径。

具体地，将步骤201中的油井参数和步骤205中的两个油层的产液量，代入上述步骤202、203、204中的表达式中，从而计算出油嘴的直径。

本发明实施例通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水增油的目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3.6t，含水平均下降22.1个百分点。

实施例三

本发明实施例提供了一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，该方法包括：

(1)分层采油各油层产液量的确定：

所建模的油藏分为两层，油层的渗透率、有效厚度、产液量都是变化的，在两层之间的分采控制器上装有油嘴，油井总的产液量Q为两层产液量之和，即Q＝Q₁+Q₂；

$Q_1=\frac{-{\mathrm{\μB}}_0\left(ln\frac{r_e}{r_w}+\frac{{\mathrm{\ΔP}}_s\left(ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}_s}\right)+\sqrt{\[{\left({\mathrm{\μB}}_{0}ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}^2+16{\mathrm{\α}}^2{\mathrm{\π}}^2{k}_1^2{h}_1^{2}B(\mathrm{\Δ}P+{\mathrm{\ΔP}}_s)\]}}{4{\mathrm{\α\πk}}_1{h}_{1}B(ln\frac{r_e}{r_w}+1)}\mathrm{......}\left(1\right);$

$Q_2=\frac{2{\mathrm{\α\πk}}_2{h}_2}{{\mathrm{\μB}}_0\ln \left(\frac{r_e}{r_w}+1\right)}\[\ln \frac{r_e}{r_w}+\frac{\mathrm{\Δ}P\left(\ln \frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P+1}\]\mathrm{......}\left(2\right);$

Q＝Q₁+Q₂……(3)；

(1)、(2)、(3)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；Q₂，第二层油层产液量，m³/d；Q，两个油层总产液量，m³/d；k₁，第一层油层渗透率，mD；k₂，第二层油层渗透率，mD；h₁，第一层油层有效厚度，m；h₂，第二层油层有效厚度，m；ΔP，两个油层的生产压差，MPa；ΔP_s，油嘴前后的压差，MPa；μ，地层原油粘度，mPa.s；B₀，原油体积系数；r_e，油井泄油边缘半径，m；r_w，油井井眼半径，m；α，单位换算系数；B＝0.6511d^-3.778；其中，d为油嘴的直径，mm；

(2)油嘴压差的确定：

对于某一固定孔口尺寸的油嘴，其阻力系数为定值；但是，不同的产注液量油嘴的过流面积是变化的，其摩阻因数也是变化的，因此，油嘴的压差可表示为：

${\mathrm{\ΔP}}_s=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2=0.6511d^{-3.778}{Q}_1^2\mathrm{......}\left(4\right);$

(4)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；ΔP_s，油嘴前后的压差，MPa；ρ，原油的相对密度；d为油嘴的直径，mm；f(d)，油嘴流量系数；

(3)生产压差的确定：

$\mathrm{\ρ}gH=\mathrm{\Δ}P+8\mathrm{\λ}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{HQ}}_2^2}{{\mathrm{\π}}^2{D}^5}-\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2\mathrm{......}\left(5\right);$

(5)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；Q₂，第二层油层产液量，m³/d；ΔP，两个油层的生产压差，MPa；ρ，原油的相对密度；g，重力加速度；H，两个油层之间的距离，m；λ，两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素，因油管内壁光滑，当雷诺数Re≥2000时，D，油管内直径，m；d为油嘴的直径，mm；f(d)，油嘴流量系数；

(4)油嘴直径的确定：

依据油田地质开发方案，油井不同油层需要的产液量由方案确定，即Q₁、Q₂为已知，通过计算机编程或人工求解方程(1)、(2)、(4)、(5)得到ΔP、ΔPs、f(d)、d等四个参数，其中的d即油嘴的直径。方程(1)、(2)、(4)、(5)中的其他参数均可通过实际测得。

进一步地，以ACX32-E油井为例，对本实施例提供的方法的效果做进一步详细说明：

ACX32-E油井在2010年新井投产时，射孔打开了4个油层，生产至2013年10月含水上升至89％，日产液32m³/d，日产油3.5m³/d。为增加单井原油产量，2013年11月补孔打开3个油层；经过3个月的生产，油井产注液量，含水基本保持不变，这说明补孔打开的3个油层没有发挥作用。2014年3月油田开发地质方案确定对此井进行分层采油，第一个油层为“2010年新井投产时，射孔打开的4个油层”；第二个油层为“2013年11月补孔打开的3个油层”。油田地质开发方案要求Q₁为10m³/d，Q₂为15m³/d。根据方程(1)、(2)、(4)、(5)计算出油嘴直径为2.63mm，分采时应用的油嘴直径2.5mm(因油嘴生产方便)。ACX32-E油井分层采油实施后，日产液量26.5m³/d，含水64.5％，日产油9.4m³/d，且含水下降24.5个百分点。

本说明书中采用的表示方法，是本领域技术人员的习惯用法，本领域技术人员熟知，不做更详细解释。

本发明实施例通过确定分层采油井下油嘴直径，优化油嘴通道的尺寸，达到控水增油的目的，20余口油井现场应用后，油井单井平均日增油3.6t，含水平均下降22.1个百分点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)分层采油各油层产液量的确定：

所建模的油藏分为两层，油层的渗透率、有效厚度、产液量都是变化的，在两层之间的分采控制器上装有油嘴，油井总的产液量Q为两层产液量之和，即Q＝Q₁+Q₂；

$Q_1=\frac{-{\mathrm{\μB}}_0\left(ln\frac{r_e}{r_w}+\frac{{\mathrm{\ΔP}}_s\left(ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}_s}\right)+\sqrt{\[{\left({\mathrm{\μB}}_{0}ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}^2+16{\mathrm{\α}}^2{\mathrm{\π}}^2{k}_1^2{h}_1^{2}B(\mathrm{\Δ}P+{\mathrm{\ΔP}}_s)\]}}{4{\mathrm{\α\πk}}_1{h}_{1}B(ln\frac{r_e}{r_w}+1)}\mathrm{......}\left(1\right);$

$Q_2=\frac{2{\mathrm{\α\πk}}_2{h}_2}{{\mathrm{\μB}}_0\ln \left(\frac{r_e}{r_w}+1\right)}\[\ln \frac{r_e}{r_w}+\frac{\mathrm{\Δ}P\left(\ln \frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P+1}\]\mathrm{......}\left(2\right);$

Q＝Q₁+Q₂……(3)；

(1)、(2)、(3)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；Q₂，第二层油层产液量，m³/d；Q，两个油层总产液量，m³/d；k₁，第一层油层渗透率，mD；k₂，第二层油层渗透率，mD；h₁，第一层油层有效厚度，m；h₂，第二层油层有效厚度，m；ΔP，两个油层的生产压差，MPa；ΔP_s，油嘴前后的压差，MPa；μ，地层原油粘度，mPa.s；B₀，原油体积系数；r_e，油井泄油边缘半径，m；r_w，油井井眼半径，m；α，单位换算系数；B＝0.6511d^-3.778；其中，d为油嘴的直径，mm；

(2)油嘴压差的确定：

对于某一固定孔口尺寸的油嘴，其阻力系数为定值；但是，不同的产注液量油嘴的过流面积是变化的，其摩阻因数也是变化的，因此，油嘴的压差可表示为：

${\mathrm{\ΔP}}_s=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2=0.6511d^{-3.778}{Q}_1^2\mathrm{......}\left(4\right);$

(4)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；ΔP_s，油嘴前后的压差，MPa；ρ，原油的相对密度；d为油嘴的直径，mm；f(d)，油嘴流量系数；

(3)生产压差的确定：

$\mathrm{\ρ}gH=\mathrm{\Δ}P+8\mathrm{\λ}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{HQ}}_2^2}{{\mathrm{\π}}^2{D}^5}-\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2\mathrm{......}\left(5\right);$

(5)式中：Q₁，第一层油层产液量，m³/d；Q₂，第二层油层产液量，m³/d；ΔP，两个油层的生产压差，MPa；ρ，原油的相对密度；g，重力加速度；H，两个油层之间的距离，m；λ，两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素，因油管内壁光滑，当雷诺数Re≥2000时，D，油管内直径，m；d为油嘴的直径，mm；f(d)，油嘴流量系数；

(4)油嘴直径的确定：

依据油田地质开发方案，油井不同油层需要的产液量由方案确定，即Q₁、Q₂为已知，通过计算机编程或人工求解方程(1)、(2)、(4)、(5)得到ΔP、ΔPs、f(d)、d四个参数，其中的d即油嘴的直径，方程(1)、(2)、(4)、(5)中的其他参数均可通过实际测得。

2.一种分层采油井下油嘴直径的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取油井参数；

采用所述油井参数分别表示所述两个油层的产液量，所述两个油层间设有分采控制器，所述分采控制器上装有油嘴；

采用所述油井参数表示所述油嘴的压差；

采用所述油井参数表示所述两个油层的生产压差；

根据油田地质开发方案确定油井中相邻设置的两个油层的产液量；

根据所述两个油层的产液量、所述油嘴的压差及所述两个油层的生产压差，确定所述油嘴的直径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述油井参数包括第一层油层的渗透率k₁、第二层油层的渗透率k₂、第一层油层的有效厚度h₁、第二层油层的有效厚度h₂、油井泄油边缘半径r_e、油井井眼半径r_w、所述两个油层之间的距离H、所述两个油层间原油在油管内流动的摩阻因素λ和所述油管的内直径D。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用油井参数分别表示所述两个油层的产液量，包括：

采用下述公式下表示所述两个油层的生产压差：

$Q_1=\frac{-{\mathrm{\μB}}_0\left(ln\frac{r_e}{r_w}+\frac{{\mathrm{\ΔP}}_s\left(ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}_s}\right)+\sqrt{\[{\left({\mathrm{\μB}}_{0}ln\frac{r_e}{r_w}+1\right)}^2+16{\mathrm{\α}}^2{\mathrm{\π}}^2{k}_1^2{h}_1^{2}B(\mathrm{\Δ}P+{\mathrm{\ΔP}}_s)\]}}{4{\mathrm{\α\πk}}_1{h}_{1}B(ln\frac{r_e}{r_w}+1)};$

$Q_2=\frac{2{\mathrm{\α\πk}}_2{h}_2}{{\mathrm{\μB}}_0\ln \left(\frac{r_e}{r_w}+1\right)}\[\ln \frac{r_e}{r_w}+\frac{\mathrm{\Δ}P\left(\ln \frac{r_e}{r_w}+1\right)}{\mathrm{\Δ}P+1}\];$

其中，μ为地层原油粘度，B₀为原油体积系数，α为单位换算系数，B＝0.6511d^-3.778。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两个油层包括第一层油层和处于所述第一油层下方的第二层油层，所述采用所述油井参数表示所述油嘴的压差，包括：采用下述公式表示所述油嘴的压差：

${\mathrm{\ΔP}}_s=\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2=0.6511d^{-3.778}{Q}_1^2;$

其中，Q₁为第一层油层的产液量，ΔP_s为所述油嘴的压差，ρ为原油的相对密度，d为所述油嘴的直径，f(d)为所述油嘴的流量系数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用所述油井参数表示所述两个油层的生产压差，包括：采用下述公式表示所述两个油层的生产压差：

$\mathrm{\ρ}gH=\mathrm{\Δ}P+8\mathrm{\λ}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{HQ}}_2^2}{{\mathrm{\π}}^2{D}^5}-\frac{\mathrm{\ρ}}{2}{\[\frac{4Q_1}{{\mathrm{\πd}}^{2}f\left(d\right)}\]}^2;$

其中，Q₂为第二层油层的产液量，ΔP为所述两个油层的生产压差，g为重力加速度。