典型示功图分析(全)
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典型示功图分析
式中
L －断脱点距井口距离,m
q－每' 米抽油杆在液体中重量,KN/m r
h
h －示功图中线到横坐标的距离,mm
C －力比,KN/mm
6、油层出砂影响的示功图
油层出砂主要是因为地层胶接疏 松或生产压差过大，在生产过程中 使砂粒移动而成的。细小砂粒随着 油流进入泵内，使柱塞在整个行程 中或在某个区域，增加一个附加阻 力。上冲程附加阻力使悬点载荷增 加，下冲程附加阻力使悬点载荷减 小。由于砂粒在各处分布的大小不 同，影响的大小也不同，致使悬点 载荷会在短时间内发生多次急剧变 化。
内压力不能迅速提高，卸载变
慢，使排出阀滞后打开（ 图中
B
D '点）。
泵的余隙越大，进入泵内 的气量越多，则DD '线越长。
D' A线为下冲程柱塞有 效冲程。
特点：增载、卸载缓慢
A
o
B’ D'
C
D S
2、气体影响示功图
而当进泵气量很大而沉没压
力很低时，泵内气体处于反复 P
压缩和膨胀状态，吸入和排出
阀处于关闭状态，出现“气锁”
在此情况下的泵效:
B'C' S
A
漏失量越大， B′C D’ S
4、漏失影响的示功图
（1）排出部分漏失
当漏失量很大时，由于 P
漏失液对柱塞的“顶托”作
用很大，上冲程载荷远低于
B
最大载荷，如图中AC'"所示，
吸入阀始终是关闭的，泵的
排量等于零。
特点：卸载提前，增载缓慢。 左下角变尖，右上角变圆， A
5、抽油杆断脱影响的示功图
示功图的位置取决于断脱点的 位置：断脱点离井口越近，示功 图越接近横坐标(基线)，如右图 （1）所示；断脱点离井口越远， 示功图越接近最小理论载荷线， 如图（2）所示。
L －断脱点距井口距离,m
q－每' 米抽油杆在液体中重量,KN/m r
h
h －示功图中线到横坐标的距离,mm
C －力比,KN/mm
6、油层出砂影响的示功图
油层出砂主要是因为地层胶接疏 松或生产压差过大，在生产过程中 使砂粒移动而成的。细小砂粒随着 油流进入泵内，使柱塞在整个行程 中或在某个区域，增加一个附加阻 力。上冲程附加阻力使悬点载荷增 加，下冲程附加阻力使悬点载荷减 小。由于砂粒在各处分布的大小不 同，影响的大小也不同，致使悬点 载荷会在短时间内发生多次急剧变 化。
内压力不能迅速提高，卸载变
慢，使排出阀滞后打开（ 图中
B
D '点）。
泵的余隙越大，进入泵内 的气量越多，则DD '线越长。
D' A线为下冲程柱塞有 效冲程。
特点：增载、卸载缓慢
A
o
B’ D'
C
D S
2、气体影响示功图
而当进泵气量很大而沉没压
力很低时，泵内气体处于反复 P
压缩和膨胀状态，吸入和排出
阀处于关闭状态，出现“气锁”
在此情况下的泵效:
B'C' S
A
漏失量越大， B′C D’ S
4、漏失影响的示功图
（1）排出部分漏失
当漏失量很大时，由于 P
漏失液对柱塞的“顶托”作
用很大，上冲程载荷远低于
B
最大载荷，如图中AC'"所示，
吸入阀始终是关闭的，泵的
排量等于零。
特点：卸载提前，增载缓慢。 左下角变尖，右上角变圆， A
5、抽油杆断脱影响的示功图
示功图的位置取决于断脱点的 位置：断脱点离井口越近，示功 图越接近横坐标(基线)，如右图 （1）所示；断脱点离井口越远， 示功图越接近最小理论载荷线， 如图（2）所示。
典型示功图分析
B
不严密处（阀及柱塞与衬套
的间隙）漏到柱塞下部的工
作筒内，漏失速度随柱塞下
面压力的减小而增大。由于
漏失到柱塞下面的液体有向
上的“顶托”作用，悬点载
荷不能及时上升到最大值， 使加载缓慢。
A
o
C
D S
4、漏失影响的示功图
（1）排出部分漏失
P
随着悬点运动的加快，
B
“顶托”作用相对减小，直
到柱塞上行速度大于漏失速
P
特点：卸载线平行左移，液
B
面越低，左移距离越大。
下冲程由于泵筒中液体充不
满，悬点载荷不能立即减小，
只有当柱塞遇到液面时，才迅
速卸载，卸载线与增载线平行，
卸载点较理论示功图卸载点左
移（如图中D '点）
A
o
C
1
D'
D
S
3、充不满影响的示功图
有时，当柱塞碰到液面时，
产生振动，最小载荷线会出 P
现波浪线。
在此情况下的泵效计算公式为： A″
D' A'
S光
A A'
o
S光
C
D'
D
S
4、漏失影响的示功图
（2）吸入部分漏失
当吸入阀严重漏失时， 排出阀一直不能打开， 悬点不能卸载。示功图 位于最大理论载荷线附 近。由于摩擦力的存在， 示功图成条带状（如右 图所示）。
B’ B
上冲程，吸入部分漏失不影响
泵的工作，示功图形状与理论示
功图形状相近。
A″
特点：增载提前，卸载缓慢。
右上角变尖，左下角变圆，为 A
A'
一向下的拱形。
典型示功图分析及措施
典型示功图分析及措施
1、
措施：
（1）在作业时下防砂卡泵，挤固砂剂
（2）平稳放套压，防止油层激动出砂
（3）作业冲砂
（4）尽量避免停井，停井时停在上死点
措施：
（1）大排量热洗
（2）碰泵
（3）检泵
措施：
（1）碰泵
（2）大排量热洗
（3）检泵
双凡尔失效：
措施：
（1）碰泵
（2）大排量热洗
（3）检泵
5
措施：
（1）采用井筒加热装置，如电热杆、热电缆
8、上挂：
措施：调小防冲距
9、活塞部分脱出工作筒：
（2） 调小冲次
（3） 加强对应注水井的注水量 （4） 间歇开井
11、抽油杆断脱：
措施：
（1） 检泵查换杆 （2） 对扣
（3） 加强清防蜡工作 12、连抽带喷：
措施：
（1） 下大泵或上提泵挂 （2） 间抽诱喷
（3） 采取合理参数，保持正常生产
（3）装气锚
（4）停抽时停在下死点
（5）尽量调小防冲距，缩小余隙容积
14、出水：
措施：
（1
（2
15、气锁：
原因是在上下冲程中，只对气体进行压缩，固定凡尔和游动凡尔都打不开措施与气体影响相同
（2）定期热洗
（3）下防蜡装置
（4）装井口掺水流程
（5）使用玻璃油管或涂料油管防蜡17
（1）。
典型示功图分析(全)
典型示功图分析
理论示功图
理论示功图就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截面积以上液柱的静 载荷时，理论上所得到的示功图。 深井泵质量合格，工作正常。 不考虑活塞在上、下冲程中，抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、 震动载荷与冲击载荷等的影响，假设力在抽油杆柱中的传递是瞬 间的，凡尔的起落也是瞬间的。 抽油设备在工作中，不受砂、蜡、水、气等因素的影响，认为进 入泵内的液体不可压缩。 油井没有连抽带喷现象。 油井供液能力充足，泵能够完全充满 。
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开，游动阀关闭，活塞开始上行程 C—驴头上死点，活塞运行到最高点 D—固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程 S—光杆冲程 ， m S活—活塞冲程， m P—光杆负荷， KN P’杆—抽油杆在液体中质量， KN P’液—柱塞以上液柱质量， KN P静—光杆承受最大静负荷， KN λ—冲程损失，m λ= λ1+ λ2 λ1—抽油杆伸缩长度，m λ2—油管伸缩长度，m AB—增载线（游动凡尔关闭，仅光杆上行，抽油杆伸长，油管收缩）） BC—活塞上行程线，也是最大载荷线（吸入线，固定凡尔打开） CD—卸载线（固定凡尔关闭，仅光杆下行，抽油杆收缩，油管伸长） DA—活塞下行程线，也是最小载荷线（排出线，游动凡尔打开） ABC —驴头上行程线 CDA —驴头下行程线 0A—下冲程时光杆承受的最小静载荷 0B1—上冲程时光杆承受的最大静载荷
B
C
D'
D
S
2、充不满影响的示功图
P
有时，当柱塞碰到液面 时，由于振动，最小载荷线 会出现波浪线。充不满程度 越严重，则卸载线越往左移。
B
C3Βιβλιοθήκη 21AD´
D
S
2、充不满影响的示功图
图形右下缺一块， 增载正常卸载慢。
理论示功图
理论示功图就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截面积以上液柱的静 载荷时，理论上所得到的示功图。 深井泵质量合格，工作正常。 不考虑活塞在上、下冲程中，抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、 震动载荷与冲击载荷等的影响，假设力在抽油杆柱中的传递是瞬 间的，凡尔的起落也是瞬间的。 抽油设备在工作中，不受砂、蜡、水、气等因素的影响，认为进 入泵内的液体不可压缩。 油井没有连抽带喷现象。 油井供液能力充足，泵能够完全充满 。
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开，游动阀关闭，活塞开始上行程 C—驴头上死点，活塞运行到最高点 D—固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程 S—光杆冲程 ， m S活—活塞冲程， m P—光杆负荷， KN P’杆—抽油杆在液体中质量， KN P’液—柱塞以上液柱质量， KN P静—光杆承受最大静负荷， KN λ—冲程损失，m λ= λ1+ λ2 λ1—抽油杆伸缩长度，m λ2—油管伸缩长度，m AB—增载线（游动凡尔关闭，仅光杆上行，抽油杆伸长，油管收缩）） BC—活塞上行程线，也是最大载荷线（吸入线，固定凡尔打开） CD—卸载线（固定凡尔关闭，仅光杆下行，抽油杆收缩，油管伸长） DA—活塞下行程线，也是最小载荷线（排出线，游动凡尔打开） ABC —驴头上行程线 CDA —驴头下行程线 0A—下冲程时光杆承受的最小静载荷 0B1—上冲程时光杆承受的最大静载荷
B
C
D'
D
S
2、充不满影响的示功图
P
有时，当柱塞碰到液面 时，由于振动，最小载荷线 会出现波浪线。充不满程度 越严重，则卸载线越往左移。
B
C3Βιβλιοθήκη 21AD´
D
S
2、充不满影响的示功图
图形右下缺一块， 增载正常卸载慢。
典型示功图分析及解决措施详解
材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化，而且能够恢复的变形叫做弹性变形。
弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。
特点：平行四边形特点：右下角圆弧形缺失。
在上下行程过程中，进入泵中的气体越多，对深井泵的影响越大，严重时，游动阀关不上，固定阀打不开，形成气锁。
当抽油井气体影响或已经气锁时，我们应采取以下措施：1、放掉套管气；2、在套压闸门处安装“定压放气阀”。
“定压放气阀”可根据设定压力自动释放井底气体，维持平稳的生产压差防止气体进入泵内影响泵的正常生产。
特点：刀把形，充满程度越差，刀把越长。
当抽油井“供液不足”时，我们应采取以下措施：1、加强注水,补充地层能量，从而提高油井地层供液能力；2、合理下调冲次；3、根据地层供液，在作业时换小泵、加深泵挂深度。
4、高压泵车洗井，解决近井地带堵塞。
气体影响供液不足特点：左边尖，右边圆滑。
井名：风24-13日期：2009-7-5冲程：5.0m最大载荷：82.32KN 冲次：2.76/min 最小载荷：43.27KN当抽油井“排出部分漏失”时，我们应采取以下措施：1、由于砂、蜡影响造成排出部分漏失的，可以采取碰泵或洗井进行解决。
2、以上措施无效时就应进行小修作业换泵来解决了。
特点：左边圆滑，右边尖。
当抽油井“吸入部分漏失”时，我们应采取以下措施：1、由于砂、蜡影响造成吸入部分漏失的，可以采取碰泵或洗井进行解决。
2、以上措施无效时就应进行小修作业换泵来解决了。
特点：两头尖排出部分漏失吸入部分漏失冲程：4.61m 最大载荷：82.83KN冲次：3.70l/min最小载荷：40.11KN 井名：风31-18日期：2008-1-20双阀漏失井名：风31-18日期：2008-4-15冲程：4.61m 最大载荷：55.62KN 冲次：3.70l/min 最小载荷：32.15KN特点：实际最大载荷低于理论最大载荷线。
当抽油井“油管漏失”时，我们应采取以下措施：1、漏失不严重时可适当调快冲次（如果因杆管偏磨造成的油管漏失则不可以调快冲次）；2、漏失严重的需要小修作业修复。
工况分析典型示功图分析课件
气缸内气体压力与曲轴转矩平衡，无 异常波动。
异常示功图分析
异常示功图特征
形状不饱满或异常饱满，存在凹陷或凸起，面积异常。
异常示功图形成原理
气缸内气体压力异常波动，曲轴转矩不平衡。
异常示功图的应用
判断发动机是否存在故障，分析故障原因，指导维修。
故障示功图分析
1 2
故障示功图特征
示功图明显异常，存在明显的凹陷或凸起，面积 异常。
示功图分析的步骤与方法
01
02
03
04
确定工况
根据设备的工作条件和要求， 确定需要分析的工况，如启动
、稳定运行、变载等。
数据采集
使用传感器和测量设备采集相 关参数，如压力、温度、流量
等。
绘制示功图
将采集的数据进行处理，绘制 出设备的示功图。
分析示功图
根据示功图的形状、特征和变 化趋势，分析设备的运行状态
故障示功图形成原理
发动机内部出现严重故障，如气缸破裂、活塞环 断裂等。
3
故障示功图的应用
判断发动机故障类型和程度，指导维修和更换部 件。
04 工况分析与示功图的关系
工况对示功图的影响
工况定义与分类
工况是指机械设备在工作过程中的状态和条件，包括载荷、速度、温度、压力 等参数。根据不同的工况，设备的性能和示功图会有所不同。
展望
随着人工智能和大数据技术的快速发展，示功图分析有望实现更加智能化和自动化的处理。未来，通 过进一步的研究和实践，示功图分析将在工况分析领域发挥更加重要的作用，为工业生产和设备管理 提供更加精准和高效的解决方案。
工况变化对示功图的影响
随着工况的变化，设备的运行状态和示功图也会发生变化。例如，在重载和轻 载条件下，设备的示功图会有明显的差异。Βιβλιοθήκη 功图对工况的反馈示功图解读
《典型示功图分析》课件
理论解析
对示功图进行理论解析， 推导相关参数和性能指标 ，为实际应用提供理论依 据。
实际分析方法
数据采集
通过传感器和测量设备采 集发动机的示功图数据， 确保数据的准确性和可靠 性。
数据分析
对采集的示功图数据进行 处理和分析，提取相关参 数和性能指标，评估发动 机的性能。
结果验证
将实际分析结果与理论分 析结果进行对比和验证， 确保分析的准确性和可靠 性。
拓展示功图分析的应用范 围，将其应用于更多领域 的发动机性能诊断中。
ABCD
开发更加智能、自动化的 示功图分析系统，减少人 工干预，提高工作效率。
加强示功图分析与其他诊 断技术的结合，形成更加 全面、系统的发动机性能 诊断方案。
THANKS
感谢观看
案例三：泵示功图分析
总结词
泵示功图分析是评估泵性能的重要手段，通过分析示功图可以获取泵的流量、扬程和效率等参数，进 而评估泵的运行状态和性能。
详细描述
泵示功图分析主要通过测量泵的出口压力、流量和曲轴转角等参数，绘制出示功图，进而分析泵的扬 程、功率和效率等参数。通过对这些参数的分析，可以评估泵的流量、扬程、功率和效率等方面。
示功图定义
示功图定义
示功图是一种表示内燃机气缸压力与曲轴转角关系的图形， 通常以曲轴转角为横坐标，气缸压力为纵坐标。通过示功图 可以了解内燃机的工作过程、燃烧状况、气体压力变化和能 量转换等情况。
示功图的获取方法
示功图可以通过各种传感器和测量设备获得，如压力传感器 、曲轴角位移传感器等。这些传感器将气缸内的压力和曲轴 的转角信号传输给数据采集系统，经过处理后得到示功图。
典型示功图分析
xx年xx月xx日
• 引言 • 典型示功图介绍 • 典型示功图分析方法 • 典型示功图应用案例 • 结论与展望
抽油机示功图辨析(超全)
.
.
六、抽油杆断脱的示功图
特征描述 ：抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱的重力,下 冲程的悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论 最小载荷线的下方，图形呈“黄瓜状”。
.
七、带喷井的示功图
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
.
八、排出部分漏失漏失影响的示功图
.
活塞与泵筒间隙漏失
特征描述 ：活塞与泵筒间隙漏失。由于活塞 与衬套之间磨损、间隙过大，造成漏失。 在 上行时液体从中漏失 ，光杆负载减小，使右 上角呈现斜坡， 缺少一块面积。
.
九、吸入部分漏失的示功图
特征描述 ：
❖下行程开始时，由于吸入部分漏失,使泵内压力上升缓慢,游动阀打开迟缓，悬 点卸载缓慢。且右下角缺失
使悬点载荷增加；下行程时，流动阻力的 A
方向向上，使悬点载荷减小。稠油井的最 大和最小载荷线振动要比结蜡井小，但两 种示功图都会出现肥大。
.
C
D S
十六、油层出砂影响的示功图
特征描述 ：油井出砂多为压裂后下泵。 油井出砂，使活塞阻卡，上下行程会出 现振动载荷，光杆负荷在很短时间内发 生急剧变化 ，负荷线上呈现不规则的 锯齿尖锋。
.
二、气体影响示功图
特征描述： 上行程：泵内气体膨胀，使泵内压力不能很快降低，造成固定阀推迟打开，增载缓 慢。 下行程：泵内气体被压缩，使泵内压力增加缓慢，游动阀推迟打开，卸载缓慢。图 形右下角缺失，卸载线是一条圆弧，该圆弧圆心在下面。沉没度较低，泵效低于 40% 。
.
三、充不满影响的示功图
特征描述 ： 上行程：示功图正常，只是泵筒未充满。 下行程：由于泵筒未充满且液面低,开始悬点载荷不降低，只有当活塞碰到液面时 才开始卸载，右下角缺失一部分，随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点，卸载线基本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高，泵效低于40%。
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六、抽油杆断脱的示功图
特征描述 ：抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱的重力,下 冲程的悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论 最小载荷线的下方，图形呈“黄瓜状”。
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七、带喷井的示功图
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
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八、排出部分漏失漏失影响的示功图
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活塞与泵筒间隙漏失
特征描述 ：活塞与泵筒间隙漏失。由于活塞 与衬套之间磨损、间隙过大，造成漏失。 在 上行时液体从中漏失 ，光杆负载减小，使右 上角呈现斜坡， 缺少一块面积。
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九、吸入部分漏失的示功图
特征描述 ：
❖下行程开始时，由于吸入部分漏失,使泵内压力上升缓慢,游动阀打开迟缓，悬 点卸载缓慢。且右下角缺失
使悬点载荷增加；下行程时，流动阻力的 A
方向向上，使悬点载荷减小。稠油井的最 大和最小载荷线振动要比结蜡井小，但两 种示功图都会出现肥大。
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C
D S
十六、油层出砂影响的示功图
特征描述 ：油井出砂多为压裂后下泵。 油井出砂，使活塞阻卡，上下行程会出 现振动载荷，光杆负荷在很短时间内发 生急剧变化 ，负荷线上呈现不规则的 锯齿尖锋。
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二、气体影响示功图
特征描述： 上行程：泵内气体膨胀，使泵内压力不能很快降低，造成固定阀推迟打开，增载缓 慢。 下行程：泵内气体被压缩，使泵内压力增加缓慢，游动阀推迟打开，卸载缓慢。图 形右下角缺失，卸载线是一条圆弧，该圆弧圆心在下面。沉没度较低，泵效低于 40% 。
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三、充不满影响的示功图
特征描述 ： 上行程：示功图正常，只是泵筒未充满。 下行程：由于泵筒未充满且液面低,开始悬点载荷不降低，只有当活塞碰到液面时 才开始卸载，右下角缺失一部分，随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点，卸载线基本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高，泵效低于40%。
典型示功图分析
3、典型示功图与实测示功图分析和解释
（1）深井泵工作正常时的示功图 在深井泵工作正常，同时受其它因素影响不大时测出的示功 图，如图所示。
这类图形的共同特点是和理论示功图的差异不大,均为一近 似的平均四边形.由于抽油设备的轻微振动引起了一些微小的波 纹外,其它因素的影响均在图上显示不明显。
砂、蜡、水、气对示功图的影响
上冲程悬点承受载荷： Wr ＋
即悬点最大静载W荷1 ：W最大＝ Wr ＋ W1
2、理论示功图最大最小载荷的计算
下冲程悬点承受载荷：
在下冲程中，游动阀打开后，油管内液体的浮力 作用在抽油杆柱上。所以，下冲程中作用在悬点上 的抽油杆柱的重力减去液体的浮力，即它在液体中 的重力作用在悬点上的载荷。
Wr′＝πd2/4×H×（γ杆 －γ液） 单位:N
•3、答题步骤：
•（1）画上、下载荷线 25分
• 根据油井生产数据绘制理论示功图 上、下载荷线（15分）；利用公式计算 （10分）。
•3、答题步骤： •（2）对比分析 55分 •与理论示功图比较差异（15分）； •判断分析泵的工作状况（40分） •正常、供液不足、气影响； •断脱、泵脱出、抽喷、碰泵 •稠油、结蜡、出砂
（2）油井出砂对示功图的影响 油井出砂，对于抽油井来说，轻则增加
抽汲助力、磨损抽油设备，重则卡死固定凡 尔、卡死活塞，造成油井停产。活塞被卡死 的情况，将在以后介绍。
这里着重讨论以下四种情况。
实测示功图 活塞砂阻
a、活塞砂阻 细小的砂粒，随着液体进入
泵内，造成活塞在工作筒内遇 阻,使活塞在整个行程中或在 某个局部地区，增加了一个附 加阻力。
＝ π（D2－d2）/4×H×γ液－ πd2/4×H×γ液
＝ πD2/4×H×γ液 令W1′＝πD2/4×H×γ液，简称转移载荷。 由以上推导可知： Wr ＋ W1 ＝ Wr′＋ W1′
典型示功图详解大全
P B C
A’
D’
D
S
3、漏失影响的示功图
（2）吸入部分漏失
泵内压力降低使排出阀提前 关闭，悬点提前加载,到达下死 点时，悬点载荷已增加到 A″。 上冲程，吸入部分漏失不 影响泵的工作，示功图形状 与理论示功图形状相近。
P B’ B C
A″
A
A’
D’
D
S
3、漏失影响的示功图
（2）吸入部分漏失
由于吸入部分的漏失而造 成排出阀打开滞后(DDˊ)和 提前关闭（AA′）。 活塞的有效排出冲程为 DˊAˊ。 这种情况下的泵效
6、油井结蜡影响的示功图
由于油井结蜡，使活塞在整 个行程中或某个区域增加一个 附加阻力，上冲程，附加阻力 使悬点载荷增加；下冲程，附 加阻力使悬点载荷减小，并且
会出现振动载荷，反映在示功
图上，上下载荷线上出现波浪 型弯曲。（如右图所示）：
7、带喷井的示功图
对于具有一定自喷能力的抽油井，抽汲实际上只起诱喷和助喷的 作用。在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开的状态，液柱载 荷基本加不到悬点。示功图的位臵和载荷变化的大小取决于喷势的强 弱及抽汲液体的粘度。
B
B’
C
A
D’
D
S
1、气体影响示功图
气体使泵效降低的数值
可使用下式近似计算:
P B B’
' g
充满系数:
DD S
'
C
式中：S—光杆冲程
AD AD
'
A
D'
D
S
2、充不满影响的示功图
当沉没度过小或供液不足使 液体不能充满工作筒时，均会 影响示功图的形状。 供液不足不影响示功图 的上冲程，与理论示功图 相近。 下冲程由于泵筒中液体充 不满，悬点载荷不能立即减 小，只有当柱塞遇到液面时， 才迅速卸载，卸载线与增载 A 线平行，卸载点较理论示功 图卸载点左移（如图中D‘点）
抽油机示功图辨析超全
特征描述 ： 下泵时防冲距过小;驴头在下行终止前 到下死点前 ;活塞与固定阀相撞; 光杆负荷突然减小;示功图在左下角打扭 同时上行程产生较大的波形;主 要是因为防冲距太小;活塞到近下死点时碰固定阀;使负载突然减小;由于 余振引起上行呈波浪形
活塞碰固定阀
特征描述 ： 下泵时防冲距过小;驴头在下行终止前 到下死点前 ;活塞与固定阀相撞; 光杆负荷突然减小;示功图在左下角打扭 同时上行程产生较大的波形;主 要是因为防冲距太小;活塞到近下死点时碰固定阀;使负载突然减小;由于 余振引起上行呈波浪形
五 油管断脱
特征描述 ：与抽油杆断脱功图类似;在最小理论负荷线以上;接近最小理论负荷线 油管断脱现象：电流上冲程小;下冲程正常 正 反洗井均通;且上返时间短 下放光
杆碰不着泵的固定凡尔 如果井内下有旁通开关或丢手管柱;泵下装有桶杆的井碰泵时; 下放光杆超过防冲距后可能碰着泵;这类井可通过洗井来判别
点载荷增加；下行程时;流动阻力的方向 A
向上;使悬点载荷减小 稠油井的最大和最 小载荷线振动要比结蜡井小;但两种示功 图都会出现肥大
C
D S
十六 油层出砂影响的示功图
特征描述 ：油井出砂多为压裂后下泵 油井出砂;使活塞阻卡;上下行程会出现 振动载荷;光杆负荷在很短时间内发生 急剧变化 ;负荷线上呈现不规则的锯齿 尖锋
注意：如果是油管上部断脱;功图可能类似于油管漏失功图;但断脱井产量变化大突 然性的正反洗井;立即有反应;下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩
油套串
特征描述 ：
油套窜与油管上部漏失现象基本一致
现象：热洗时在井口能听到刺水声音;洗井液返上时间短 蹩压时用2 块压力表;一块装在油压表接头上;另一块装在套压表接头上;蹩压过 程中油套压表同时波动并且油套压相等
活塞碰固定阀
特征描述 ： 下泵时防冲距过小;驴头在下行终止前 到下死点前 ;活塞与固定阀相撞; 光杆负荷突然减小;示功图在左下角打扭 同时上行程产生较大的波形;主 要是因为防冲距太小;活塞到近下死点时碰固定阀;使负载突然减小;由于 余振引起上行呈波浪形
五 油管断脱
特征描述 ：与抽油杆断脱功图类似;在最小理论负荷线以上;接近最小理论负荷线 油管断脱现象：电流上冲程小;下冲程正常 正 反洗井均通;且上返时间短 下放光
杆碰不着泵的固定凡尔 如果井内下有旁通开关或丢手管柱;泵下装有桶杆的井碰泵时; 下放光杆超过防冲距后可能碰着泵;这类井可通过洗井来判别
点载荷增加；下行程时;流动阻力的方向 A
向上;使悬点载荷减小 稠油井的最大和最 小载荷线振动要比结蜡井小;但两种示功 图都会出现肥大
C
D S
十六 油层出砂影响的示功图
特征描述 ：油井出砂多为压裂后下泵 油井出砂;使活塞阻卡;上下行程会出现 振动载荷;光杆负荷在很短时间内发生 急剧变化 ;负荷线上呈现不规则的锯齿 尖锋
注意：如果是油管上部断脱;功图可能类似于油管漏失功图;但断脱井产量变化大突 然性的正反洗井;立即有反应;下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩
油套串
特征描述 ：
油套窜与油管上部漏失现象基本一致
现象：热洗时在井口能听到刺水声音;洗井液返上时间短 蹩压时用2 块压力表;一块装在油压表接头上;另一块装在套压表接头上;蹩压过 程中油套压表同时波动并且油套压相等
典型示功图分析ppt课件
越严重，则卸载线越往左移。
A
编辑版pppt
3 21
D´
C
D S
32
2、充不满影响的示功图
图形右下缺一块， 增载正常卸载慢。
编辑版pppt
33
2、充不满影响的示功图
泵充不满的危害
液击是在泵充不满时，柱塞下行以很高的速度撞击液面， 使流体载荷突然由杆柱转移到油管上，同时产生强烈的冲击 波，破坏整个抽油系统。液击能够造成杆柱过早疲劳失效， 同时冲击力会使抽油泵的凡尔球和凡尔座过早损坏。还会使 柱塞与泵筒得不到润滑，加速其磨损。另外油管在液击的冲 击下会突然拉伸，使其连接螺纹松动，发生漏失或断脱故障。
当漏失量很大时，由
B
于漏失液对柱塞的“顶托”
作用很大，上冲程载荷远
低于最大载荷，如图中
AC'"所示，吸入阀始终是
关闭的，泵的排量等于零。
A
编辑版pppt
B’
C’
C
C"
C"' D D’
S
39
3、漏失影响的示功图
上阀漏失抛物线， 增载缓慢卸载快， 漏失严重不出油。
现象：产量下降，液面上升，载荷减小，上电流比正常时小， 下电流正常。抽蹩时，上冲程压力上升缓慢。
气击同液击类似，只是产生的冲击较小，气击的危害非常 类似于液击。
编辑版pppt
34
3、漏失影响的示功图
1、游动阀漏失
上冲程时，泵内压力降 P
低，柱塞两端产生压差，使
柱塞上面的液体经过游动阀
B
的不严密处（阀及柱塞与衬
套的间隙）漏到柱塞下部的
工作筒内，漏失速度随柱塞
下面压力的减小而增大。由
于漏失到柱塞下面的液体有
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AB—增载线（游动凡尔关闭，仅光杆上行，抽油杆伸长，油管收缩））
BC—活塞上行程线，也是最大载荷线（吸入线，固定凡尔打开）
CD—卸载线（固定凡尔关闭，仅光杆下行，抽油杆收缩，油管伸长）
DA—活塞下行程线，也是最小载荷线（排出线，游动凡尔打开）
ABC —驴头上行程线
CDA —驴头下行程线
0A—下冲程时光杆承受的最小静载荷
17
P 理论示功图
S活 S光
S λ
精选ppt
18
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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19
P 理论示功图
S活 S光
S λ
精选ppt
20
P 理论示功图
S活 S光
S λ
当弹性变形完毕，活塞开始下行，液体就通过游动凡 尔向活塞以上转移，此过程中，光杆所受的负荷不变，于 是画出直线DA，画成一个封闭的曲线，即为示功图。
在上移，但活塞相对于泵筒来说，实际未动，这样就画出示
功图中的AB斜直线，它表示光杆负载增加的过程，称为增载
线。
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3
P 理论示功图
S活 S光
S λ
精选ppt
4
P
理论示功图 S
S活 S光
精选ppt
5
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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6
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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7
P 理论示功图
C
D S
28
1、气体影响示功图
P
而当进泵气量很大
而沉没压力很低时，泵
B
B’
C
内气体处于反复压缩和
膨胀状态，吸入和排出
阀处于关闭状态，出现
“气锁”现象。
A 气锁是深井泵活塞在上下冲程中只对气体进行压缩和D膨’胀，固定阀和D游
动阀不能正常光比和打开，并且油井不出有的现象。对此类油井要恢复
0B1—上冲程时光杆承受的最大静载荷
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22
理论示功图是在五个假设条件之下，仅仅考虑了抽油杆柱承受 静载荷时作出来的，所以功图是规则的平行四边形。抽油机井的实 测示功图是深井泵和抽油杆受力复杂过程的真实反映，产生什么样 的图形与当时的生产状况有着密切的关系。实测示功图不可能像理 论示功图一样完美，它是在砂、蜡、气、水和惯性载荷、震动载荷 、冲击载荷与摩擦阻力等因素的综合影响之下测出来的，除此之外 ，还要受到漏失、断脱、碰泵、设备故障、仪器故障的影响，因此 实测功图比理论功图复杂的多。所以在分析示功图时必须对油井有 一个全面的了解，熟悉油井的生产规律和特点，这样才能对出现的 不正常现象进行合理的判断，多角度排查可能发生故障的范围，有 针对性的处理各种问题。
条 抽油设备在工作中，不受砂、蜡、水、气等因素的影响，认为进
件 入泵内的液体不可压缩。
油井没有连抽带喷现象。
油井供液能力充足，泵能够精选完ppt全充满 。
2
P 理论示功图
S活 S光
S λ
在下死点前后，抽油杆柱上多了一个活塞截面以上液柱
的重量， 油管上少了一个活塞截面以上液柱的重量。这时，
就要发生弹性变形，油管缩短，抽油杆伸长。此时光杆虽然
入阀打开滞后的越多，即
B B’线越长。B‘ C 为上冲 程柱塞有效冲程。
A
精选ppt
C
D S
27
1、气体影响示功图
P
下冲程时，气体受压
缩，泵内压力不能迅速提
B
高，卸载变慢，使排出阀
滞后打开（ D‘ ）泵的余
隙越大，进入泵内的气量
越多，则DD ‘线越长。
D’A为下冲程柱塞有效冲
程。
A
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B’ D'
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25
随着冲次的加快，惯性载荷和震动载荷也相应增加。
n=4
n=6
n=9
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n=12
26
1、气体影响示功图
由于在下冲程末余隙
内还残存一定数量压缩的 P
溶解气，上冲程开始后泵 内压力因气体的膨胀而不
B
B’
能很快降低，加载变慢，
使吸入阀打开滞后
（B‘点）。残存的气量越
多，泵口压力越低，则吸
S活 S光
S λ
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8
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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9
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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10
P 理论示功图
S活 S光
S λ
当弹性变形完毕光杆带动活塞开始上行，固定凡尔打开，
液体进入泵筒并充满活塞所让出的泵筒空间，此时，光杆出
所承受的负载仍和B点时一样没变化，所以画出一条直线
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21
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开，游动阀关闭，活塞开始上行程 C—驴头上死点，活塞运行到最高点 D—固定阀关闭，游动阀打开，活塞开—活塞冲程， m P—光杆负荷， KN
P’杆—抽油杆在液体中质量， KN P’液—柱塞以上液柱质量， KN P静—光杆承受最大静负荷， KN λ—冲程损失，m λ= λ1+ λ2 λ1—抽油杆伸缩长度，m λ2—油管伸缩长度，m
于是画出了CD斜线。它表示光杆上负荷减少的过程。称
为减载线。
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12
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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13
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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14
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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P 理论示功图
S活 S光
S λ
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P 理论示功图
S活 S光
S λ
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图典 型 示 功
1、气体影响示功图
2、供液不足影响示功图 3、漏失影响示功图
4、抽油杆断脱影响示功图
5、出砂影响示功图
6、结蜡影响示功图
7、带喷井影响示功图
8、活塞脱出工作筒示功图
9、活塞下行碰泵影响示功图
10、油稠影响示功图
11、玻璃钢杆示功图
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24
实测正常功图和理论示功图的差异不大，均为近似的平行四边 形。但是由于抽油设备的震动、油井深度使抽油杆柱受到较大的惯 性力，以及冲次的加快，惯性载荷及震动载荷增加，使图形波动和 偏转得更加厉害。一般来说，功图中上下波形的平均线平行，左右 曲线平行，所不同的是：上下负荷与基线不平行，成一个夹角。
BC。
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11
P 理论示功图
S活 S光
S λ
当活塞到达上死点，在转入下行程的瞬间，固定凡尔
关闭，游动凡尔打开，活塞上下连通。活塞上原所承受的
液柱重量又加在油管上。抽油杆卸掉了这一载荷，油管上
加上了这一载荷，于是二者又发生弹性变形，此时油管伸
长，抽油杆柱缩短，光杆下行，活塞相对于泵筒没有移动，
典型示功图分析
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1
理论示功图
理论示功图就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截面积以上液柱的静 载荷时，理论上所得到的示功图。
深井泵质量合格，工作正常。
不考虑活塞在上、下冲程中，抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、
假 设
震动载荷与冲击载荷等的影响，假设力在抽油杆柱中的传递是瞬 间的，凡尔的起落也是瞬间的。