以前，对油田开发现状进行分析和对未来开发趋势进行预测并不是那么容易的事，主要应用水动力学方法一步一步地去推算。水动力方法主要有三大方程：一是状态方程；二是流动方程；三是物质平衡方程。水动力方法是油田开发理论的基础，这三大方程与牛顿的三大定律相类似，都是认识客观事物的科学真理。在没有计算机的年代，要靠算盘、计算尺等工具一步步运算，是一项十分艰苦的工作。现在有了计算机，就相对容易了许多。
状态方程包括两部分，一部分是岩石物性的状态方程，比如描述孔隙度、渗透率的关系，相对渗透率、毛细管压力与饱和度的关系，岩石压缩系数与孔隙压力变化的关系。另一部分是储层流体的状态方程，比如描述原油高压物性与孔隙压力的关系，原油的黏度与温度的关系，油、气、水的压缩系数与孔隙压力变化的关系等等。这些方程基本上是根据油气藏实验建立起来的。
流动方程指的是在多孔介质中运动的基本定律——达西定律，达西定律仅适用于：层流（黏性流）；稳定流动；不可压缩的流体；均质地层。对于可压缩的流体如气体以及在较高的流速出现紊流时，都要对达西定律进行修正才能使用，否则会导致严重错误。因为对于可压缩的流体及出现紊流时，压力梯度增加比流动速度增加快得多。比如钻一口油井，地层的原油从井的周围呈径向流入井中，这种情况基本可视为不可压缩的流体径向流，完全可以按达西定律来计算它的产量，油井的日产油量是与生产压差即地层压力（pe）减去井筒内的流动压力（pwf）的差值成正比。如果钻一口气井，由于气体是可压缩的流体，按照达西定律修正后的近似方程，气井的日产气量是与压力平方（po2pwf2）的差值成正比。
物质平衡方程是表述所有流入、流出和保留在油藏中的物质间的关系，最简单的体积表达形式可以写为：
原始体积＝剩余体积＋移走的体积
根据这三大方程和相应的地质模型就可以编制计算机程序，形成油藏数值模型，有了这个数值模型，我们就可以利用计算机快速进行解题和运算，拟合油气田的开发历史和预测油气田将来可能发生的动态变化，为油田开发方案或调整方案提供相应的逐年开发指标。