抽油机井示功图诊断及分析共31页
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(完整)抽油机井示功图分析
泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，示功图的“刀 把”形状越明显。
下步措施: 控气
或调整防冲距
（3）、供液不足: 特点: 其卸载线与气体影响的卸载线相比较，陡而直 下步措施: 间开、优化生产参数或注汽
供液不足
（4）、泵漏失对示功图的影响特点: 游动凡尔漏失: 上冲程悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载变缓， 上冲程后半冲程悬点载荷提前卸载
工作筒内衬套乱
结论
1、示功图分析影响因素多，需要结合油井实际生产 资料进行综合分析。
2、示功图分析为管杆优化设计和提高抽油机系统效 率提供参考。
3、抽油机示功图分析是油水井分析的依据，有助于 我们有针对性提出日常科学管理措施。
4、示功图分析结合综合评价软件可实现油井智能化 控制。
2 、抽油机采油系统的工作流程
系统工作时, 电动机通过皮带和减速 器带动曲柄作圆周运动, 曲柄通过连杆机 构的游梁, 以支架上的轴承为支点做上下 摆动, 通过驴头把游梁前端的往复摆动转 变为悬点的上下往复运动, 悬点带动抽油 杆柱、抽油泵柱塞做上下往复直线运动, 实现机械采油。
当活塞上行时, 活塞上的游动阀关闭, 泵筒上的固定阀打开, 井筒中的油液进入 泵筒, 同时柱塞之上的一部分液体排入地 面输油管线, 活塞下行时, 游动阀打开, 固 定阀关闭, 活塞之下抽油泵泵筒内的液体 进入油管内, 如此循环工作, 井液就源源不 断地被采出。
kN kN
80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
整改措施:（1）对地层能量不足的井, 要选择合理地 工作制度, 如调小生产参数, 换小泵, 也可采取间隙 抽油的管理方式。（2）根据油层实际条件, 也可以采 取压裂或酸化油层, 提高油层供液能力的方法。
下步措施: 控气
或调整防冲距
（3）、供液不足: 特点: 其卸载线与气体影响的卸载线相比较，陡而直 下步措施: 间开、优化生产参数或注汽
供液不足
（4）、泵漏失对示功图的影响特点: 游动凡尔漏失: 上冲程悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载变缓， 上冲程后半冲程悬点载荷提前卸载
工作筒内衬套乱
结论
1、示功图分析影响因素多，需要结合油井实际生产 资料进行综合分析。
2、示功图分析为管杆优化设计和提高抽油机系统效 率提供参考。
3、抽油机示功图分析是油水井分析的依据，有助于 我们有针对性提出日常科学管理措施。
4、示功图分析结合综合评价软件可实现油井智能化 控制。
2 、抽油机采油系统的工作流程
系统工作时, 电动机通过皮带和减速 器带动曲柄作圆周运动, 曲柄通过连杆机 构的游梁, 以支架上的轴承为支点做上下 摆动, 通过驴头把游梁前端的往复摆动转 变为悬点的上下往复运动, 悬点带动抽油 杆柱、抽油泵柱塞做上下往复直线运动, 实现机械采油。
当活塞上行时, 活塞上的游动阀关闭, 泵筒上的固定阀打开, 井筒中的油液进入 泵筒, 同时柱塞之上的一部分液体排入地 面输油管线, 活塞下行时, 游动阀打开, 固 定阀关闭, 活塞之下抽油泵泵筒内的液体 进入油管内, 如此循环工作, 井液就源源不 断地被采出。
kN kN
80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
整改措施:（1）对地层能量不足的井, 要选择合理地 工作制度, 如调小生产参数, 换小泵, 也可采取间隙 抽油的管理方式。（2）根据油层实际条件, 也可以采 取压裂或酸化油层, 提高油层供液能力的方法。
抽油机井示功图诊断及分析
对受气体影响较大井或易发
生气锁井应尽可能加深泵挂，增 大泵淹没度，大泵径长冲程机抽， 尤其是防冲距要调到最小，尽可 能减小余隙体积；下高效气锚和 防气泵，合理放套气，控制套压 生产，使之保持在较低值。
抽油机井示功图诊断及分析
第13页
功图与工况
气锁现象：属于气体影响特
殊现象，因为气体大量进入泵 筒，上冲程时气体膨胀，全部 占满柱塞让出容积，固定凡尔 打不开。下冲程时，气体压缩， 但压力仍低于游动凡尔上部压 力，游动凡尔也打不开，柱塞 运动只是对气体压缩和膨胀， 泵不排油，这种现象称为“气 锁”。处理？
上图能够看出13-283热洗前工图显著肥大第22页
功图与工况 10.抽油杆断脱
此图为抽油杆断或脱时示 功图．
若断脱发生在柱塞附近， 或是柱塞脱扣、阀球球 罩断落，图形位于杆重 载荷线位置（杆断位置 越高图形越靠下）
若断脱发生在光杆附近， 图形靠近于水平坐标线。
及时修井作业
抽油机井示功图诊断及分析
2月初我区13-375量油不出，经过工图判断杆上部断脱
第4页
功图与工况
2 弹性抽油杆静载时示功图
实际上金属是有弹性会‘形变”，因而增载过程 ab和卸载过程cd都不是直上直下，而是受力后伸长， 卸载后缩短。这一变形过程是因为抽油杆伸长和油 管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成。下列图是 弹性抽油杆受静载时基本示功图。
抽油机井示功图诊断及分析
第5页
冲程损失
实际生产中抽油杆是要承受静载和
动载。因为抽油杆有惯性动载荷，柱塞 在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过 程中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍 与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b 点偏高，下冲程时c、d点偏低，P1和P2 是动载荷影响值。以下列图所表示。
生气锁井应尽可能加深泵挂，增 大泵淹没度，大泵径长冲程机抽， 尤其是防冲距要调到最小，尽可 能减小余隙体积；下高效气锚和 防气泵，合理放套气，控制套压 生产，使之保持在较低值。
抽油机井示功图诊断及分析
第13页
功图与工况
气锁现象：属于气体影响特
殊现象，因为气体大量进入泵 筒，上冲程时气体膨胀，全部 占满柱塞让出容积，固定凡尔 打不开。下冲程时，气体压缩， 但压力仍低于游动凡尔上部压 力，游动凡尔也打不开，柱塞 运动只是对气体压缩和膨胀， 泵不排油，这种现象称为“气 锁”。处理？
上图能够看出13-283热洗前工图显著肥大第22页
功图与工况 10.抽油杆断脱
此图为抽油杆断或脱时示 功图．
若断脱发生在柱塞附近， 或是柱塞脱扣、阀球球 罩断落，图形位于杆重 载荷线位置（杆断位置 越高图形越靠下）
若断脱发生在光杆附近， 图形靠近于水平坐标线。
及时修井作业
抽油机井示功图诊断及分析
2月初我区13-375量油不出，经过工图判断杆上部断脱
第4页
功图与工况
2 弹性抽油杆静载时示功图
实际上金属是有弹性会‘形变”，因而增载过程 ab和卸载过程cd都不是直上直下，而是受力后伸长， 卸载后缩短。这一变形过程是因为抽油杆伸长和油 管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成。下列图是 弹性抽油杆受静载时基本示功图。
抽油机井示功图诊断及分析
第5页
冲程损失
实际生产中抽油杆是要承受静载和
动载。因为抽油杆有惯性动载荷，柱塞 在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过 程中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍 与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b 点偏高，下冲程时c、d点偏低，P1和P2 是动载荷影响值。以下列图所表示。
抽油机典型示功图
抽油机示功图是将抽油机井光杆悬点载荷变化所作的功简化成直观封闭的几何图形，是光杆悬点载荷在动态生产过程中的直观反映，是油田开发技术人员必须掌握的分析方法。
通过示功图的正确分析评价，可诊断抽油机井是否正常生产。
本文将通过典型示功图示例阐述，结合现场实际，对井下生产情况进行解释分析，应用地面示功图解决现场实际问题，为油田开发现场分析诊断提供可借鉴性依据。
1、泵正常工作图像分析：供液充足、泵的沉没度大、泵阀基本不漏失，泵效高，游动阀尔和固定阀尔能够及时开、闭，柱塞能够迅速加载和卸载。
管理措施：此类井供液充足，沉没度大，仍有生产潜力可挖，可以将机抽参数调整到最大，以求得最大产量，发挥井筒应有的产能水平。
2、振动影响图形分析：泵深超过800m时抽油杆会发生有规律的振动，一般不会影响泵效，振动引起悬点载荷叠加在正常工作产生的曲线上，由于抽油杆柱的振动为阻尼振动，所以出现逐渐减弱的波浪线。
管理措施：一般不考虑振动影响，如果冲次加大后，振动幅度变大，就导致功图失真，上下死点有小尾巴出现，泵效低，这时需要对油井进行综合评估，减小冲次建立合理制度。
3、供液不足图形分析：供液不足为油田常见工况，当泵充满系数小于0.6时，可以认为深井泵的工作制度不合理，泵的排出能力大于油层的供液能力，造成沉没度太小，液体充满不了泵筒。
管理措施;主要进行油层改造，改善供液条件，机抽参数，对于泵挂较深井可采取长冲程，小泵径、慢冲次，泵挂相对较浅的井，在井况及抽油设备允许情况下，加深泵挂深度，以求得最大泵效。
4、泵工作正常，油稠时的情况。
图像分析：油稠，使摩擦等附加阻力变大，造成上负荷线偏高，下负荷线偏低，同时，油稠可能使得凡尔开关比6B63常时滞后，凡尔和凡尔座配合不严密，造成较大漏失。
管理措施：对于稠油井，主要对进泵液体降粘，定期地向油田区块注入降粘剂，采取环空加热措施，并采用反馈抽稠泵机抽。
5、油井出砂图形分析：油层出砂，细小的砂粒将随着油流进入泵内，造成活塞在工作筒内遇阻，使活塞在整个行程中增加了一个附加阻力，上冲程时附加阻力使光杆负荷增加，下冲程时，附加阻力使光杆负荷减少，并且由于砂子具有流动性，使其分布在泵筒内各处多少不同，致使光杆负荷在很短时间内发生多次急剧的变化，严重时会造成固定凡尔，活塞卡死，造成油井停产。
示功图分析
措施制定：作业检泵处理
油套串
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
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。 措施制定：采取检泵措施。
特征描述 ：油井具有一定的自喷能力，固定阀和游动阀都处于开启状态，抽 汲只起助喷作用，液柱载荷基本上不作用在悬点上。示功图的位置及载荷的 大小取决于喷势的大小。一般情况下，图形在上、下理论负荷线之间，油井 自喷喷势越大，图形越偏低，有些图形与抽油杆断脱时的图形相似， 但油井 泵效高于 60% 。自喷图形与泵未下入泵筒图形也相似，但后者一般是在新下 泵或检泵后所出现的问题，且产量也不相同。
示功图：是载荷随位移变化的封闭曲线。 地面示功图：是表示悬点载荷随悬点位移变化的封闭曲线； 减程比：以悬点位移为横坐标，图上冲程与实际冲程之比 值称为减程比； 力比：以悬点载荷为纵坐标，每毫米纵坐标表示的载荷称 为力比。 理论示功图：而人工绘制的悬点理论载荷随悬点位移变化 的封闭曲线，称为理论示功图。 实测示功图：若是用动力仪在悬点处测得的示功图，称为 实测示功图。 典型示功图：某一因素影响十分明显，其形状代表了该因 素影响下的示功图基本特征的示功图，称为典型示功图。
L hC
式中qΒιβλιοθήκη ' rL －断脱点距井口距离 m
qr' －每米抽油杆在液体中重量 KN/m
h －示功图中线到横坐标的距离 mm C －力比 KN/mm h
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
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
抽油机井示功图..
泵的抽汲过程
2)下冲程 柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。泵
内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压 力时，游动阀被顶开。 柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部， 使泵排出液体。 泵排出的条件： 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱 压力。
B-下冲程
理论示功图
静载荷作用下的理论示功图 悬点所承受的载荷： (1)抽油杆柱载荷，Ｗr (2)作用在柱塞上的液柱载荷,W1 （3）沉没压力(泵口压力)与井口 回压在上冲程中造成的悬点载荷 方向相反,相互抵消。
理论示功图
实测示功图
解决的方法:
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。
典型示功图分析
4.油管漏失 图形特点∶开抽时泵功图图 形正常，停抽后上行线比前 面低一段载荷，功图面积明 显减小。 成因分析∶如果油管的丝扣 连接处未上紧，或因油管被 磨损，腐蚀而产生裂缝和孔 洞时，进入油管的液体会从 这些裂缝和孔洞及未上紧处 重新漏入油管套管间的环形 空间，导致油井减产。
油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下 柱塞泵。
相同点
用抽油杆将地面动 力传递给井下泵
图
地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋
转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
游梁式抽油机井有杆泵采油是目前我国最广泛应用的 采油方式，大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。
有杆泵采油
典型杆驱往复泵抽油系统 典型杆驱螺杆泵抽油系统
抽油装置示意图
主要内容
泵工作原理 理论示功图 典型示功图分析 总结
泵的工作原理
2)下冲程 柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。泵
内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压 力时，游动阀被顶开。 柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部， 使泵排出液体。 泵排出的条件： 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱 压力。
B-下冲程
理论示功图
静载荷作用下的理论示功图 悬点所承受的载荷： (1)抽油杆柱载荷，Ｗr (2)作用在柱塞上的液柱载荷,W1 （3）沉没压力(泵口压力)与井口 回压在上冲程中造成的悬点载荷 方向相反,相互抵消。
理论示功图
实测示功图
解决的方法:
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。
典型示功图分析
4.油管漏失 图形特点∶开抽时泵功图图 形正常，停抽后上行线比前 面低一段载荷，功图面积明 显减小。 成因分析∶如果油管的丝扣 连接处未上紧，或因油管被 磨损，腐蚀而产生裂缝和孔 洞时，进入油管的液体会从 这些裂缝和孔洞及未上紧处 重新漏入油管套管间的环形 空间，导致油井减产。
油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下 柱塞泵。
相同点
用抽油杆将地面动 力传递给井下泵
图
地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋
转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
游梁式抽油机井有杆泵采油是目前我国最广泛应用的 采油方式，大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。
有杆泵采油
典型杆驱往复泵抽油系统 典型杆驱螺杆泵抽油系统
抽油装置示意图
主要内容
泵工作原理 理论示功图 典型示功图分析 总结
泵的工作原理
抽油机井实测功图分析
20
40
30
10
20
０
10
0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 m
0.5
1
1.5
2
2.5 m3
双凡尔漏失不出实测功图
kN
80
70 60 50
40
30
20
10
0 0.5
1
1.5
22.5 3 mkN60504030
20
10
０
0.5
1
1.5
2
2.5 3
m
特点：没有增载线和卸载线，功图面积小，功图载荷照比原 载荷下降；产量下降或不出，液面上升。
1
1.5
2
2.5 3 m 0
0.5
1
1.5
2
2.5 3 m
气体影响实测示功图
典型案例（一）
抽油杆断脱示功图
kN 40
30
抽油杆底部断脱示功图
20
kN 40
30
抽油杆上部断脱示功图
20
10
10
0
0.5
1
1.5
2
2.5 3
m0
40 kN
0.5
1
1.5
2
2.5 m
30
20
抽油杆中部断脱示功图
10 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
是供液不足或气体影响。
左下角：分析光杆在下死点时出现的问题， 如固定阀的漏失情况等。
抽油机井实测功图分析
kN
kN
80
70 60 50
40 30 20 10 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
抽油机井示功图
20
实测示功图分析
下死点碰泵
主要特征是在左下角有一个 环状图形。由于防冲距过小， 环状图形。由于防冲距过小， 当活塞下行接近下死点时， 当活塞下行接近下死点时，活 塞与固定凡尔相碰撞， 塞与固定凡尔相碰撞，光杆负 荷急剧降低， 荷急剧降低，引起抽油杆柱剧 烈振动， 烈振动，这时活塞又紧接着上 行而引起的。 行而引起的。 同时由于振动引起游 动凡尔和固定凡尔跳动， 动凡尔和固定凡尔跳动，封闭 不严，造成漏失使载荷减小。 不严，造成漏失使载荷减小。
理论示功图
解释
P
上负荷线 B 增载终止点
增载线 最大载荷 下死点 A 最小载荷 下负荷线
B‘
C 上死点
卸载线
D 减载终止点 D‘ S
O
11
目录
1、示功图的概念及测量
2、理论示功图 3、实测示功图
12
实测示功图分析
游动阀漏失 P
上冲程时，泵内压力降低， 上冲程时，泵内压力降低， 柱塞两端产生压差， 柱塞两端产生压差，使柱塞 上面的液体漏到柱塞下部的 工作筒内， 工作筒内，活塞下部压力下 降减缓，加载线较平缓。 降减缓，加载线较平缓。随 着悬点运动速度加快， 着悬点运动速度加快，大于 漏失速度时， 漏失速度时，悬点达到最大 载荷，吸入阀打开， 载荷，吸入阀打开，液体进 活塞上行到后半冲程， 泵。活塞上行到后半冲程， 速度减慢，小于漏失速度时， 速度减慢，小于漏失速度时， 活塞下部工作筒内压力增加， 活塞下部工作筒内压力增加， 固定阀关闭， 固定阀关闭，活塞达到上死 点。
A″
A'
D'
D
14
o
S
实测示功图分析
油管漏失
油管漏失不是泵本身的 问题，所以示功图形状与理 论示功图形状相近，只是由 于进入油管的液体会从漏失 处漏入油管、套管的环形空 间，使作用于悬点上的液柱 载荷减小，不能达到最大理 A 论载荷值。
实测示功图分析
下死点碰泵
主要特征是在左下角有一个 环状图形。由于防冲距过小， 环状图形。由于防冲距过小， 当活塞下行接近下死点时， 当活塞下行接近下死点时，活 塞与固定凡尔相碰撞， 塞与固定凡尔相碰撞，光杆负 荷急剧降低， 荷急剧降低，引起抽油杆柱剧 烈振动， 烈振动，这时活塞又紧接着上 行而引起的。 行而引起的。 同时由于振动引起游 动凡尔和固定凡尔跳动， 动凡尔和固定凡尔跳动，封闭 不严，造成漏失使载荷减小。 不严，造成漏失使载荷减小。
理论示功图
解释
P
上负荷线 B 增载终止点
增载线 最大载荷 下死点 A 最小载荷 下负荷线
B‘
C 上死点
卸载线
D 减载终止点 D‘ S
O
11
目录
1、示功图的概念及测量
2、理论示功图 3、实测示功图
12
实测示功图分析
游动阀漏失 P
上冲程时，泵内压力降低， 上冲程时，泵内压力降低， 柱塞两端产生压差， 柱塞两端产生压差，使柱塞 上面的液体漏到柱塞下部的 工作筒内， 工作筒内，活塞下部压力下 降减缓，加载线较平缓。 降减缓，加载线较平缓。随 着悬点运动速度加快， 着悬点运动速度加快，大于 漏失速度时， 漏失速度时，悬点达到最大 载荷，吸入阀打开， 载荷，吸入阀打开，液体进 活塞上行到后半冲程， 泵。活塞上行到后半冲程， 速度减慢，小于漏失速度时， 速度减慢，小于漏失速度时， 活塞下部工作筒内压力增加， 活塞下部工作筒内压力增加， 固定阀关闭， 固定阀关闭，活塞达到上死 点。
A″
A'
D'
D
14
o
S
实测示功图分析
油管漏失
油管漏失不是泵本身的 问题，所以示功图形状与理 论示功图形状相近，只是由 于进入油管的液体会从漏失 处漏入油管、套管的环形空 间，使作用于悬点上的液柱 载荷减小，不能达到最大理 A 论载荷值。
抽油机示功图辨析(超全)
.
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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”。
.
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。
.
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%。
.
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
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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。
.
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%。
抽油机井示功图诊断及分析
突然 卸载
功图与工况
8、刮碰现象
8.1下碰泵 此图为防冲距太小， 柱塞在下冲程近下死点处 发生硬性碰泵的示功图。 对于这类井应该及时 停抽，重对防冲距，避免 长时间碰泵而撞掉泵筒发 生落井事故。 上 下碰泵的油井计量结果 也会存在误差。因为碰泵 过程中会有漏失产生。
功图与工况
8.2 光杆打驴头
图形特征：功图在上死点位置处 有一个向下耷拉的“小尾巴”。 成因：在上冲程中，由于井口装 置、井口、光杆不对中，或者光 杆过长（碰到驴头），就容易在 靠近上死点的位置处，光杆受到 一个额外的侧向力，在功图上得 到明显的反应，在上死点位置出 现一个向下耷拉的“小尾巴”。 管理：做到管、杆、井口对中、 同心，选用合适长度的光杆，避 免光杆打驴头。
功图与工况
由于动载荷的影响，示功图的上、下行程不是水平 的，但只要bc//da,而且ab//cd，就是泵工作正常。否则就 是泵出现了问题。 上图中所示的行程线与水平线之间的夹角α越大，说 明动载越大，另外冲数越快，动载也越大。
功图与工况
二、标准地面示功图及生产实例
1. 泵工作正常
此图为最理想的地 面示功图(无气，多水， 供液充足的正常示功图)， 充满系数100％，特征为 平行。 对这类油井需加强开 采，以求最大产量，发挥 出井筒的应有产能水平。
该井需要作业换泵。
功图与工况
15.游动阀尔卡住常 开、柱塞未进工 作筒
此图为游动阀球卡死，张 开着，或是修井作业时 柱塞没有下入泵筒，相 当于抽油杆上下往复运 动，均为不出油。 对于该类示功图的井，必 须及时作业换泵。
游动凡尔卡住常开 抽油杆下部断脱 油管严重漏失
功图与工况
13. 柱塞遇卡（卡在工作筒） 此图为斜形向上的“黄瓜状’ 示功图，属于柱塞卡死在 泵筒内不动，上、下冲程 只是拉伸杆柱。
抽油机井实测示功图分析及井下故障判断
举例：某井62毫米油管 毫米油管， 毫米泵 泵深800米， 毫米泵， 举例：某井 毫米油管，56毫米泵，泵深 米 7/8英寸抽油杆 ， 冲程 米 ， 原油密度 英寸抽油杆， 英寸抽油杆 冲程3米 原油密度0.95， 含水 ， 80%，示功图力比 毫米， ，示功图力比2000牛/毫米，减程比 ：60，作 牛 毫米 减程比1： ， 该井理论示功图。 该井理论示功图。 解：f杆=3.8 cm2，g杆=27.3 N/m；设m、n分别为 ； 、 分别为 力比和减程比。 力比和减程比 。 则 m=2000， n=1/60。 由已知条件 ， 。 得D=0.056m，S光=3000 mm，L=800m，f管=11.657 ， ， ， cm2 ， f 活 =5.62/4*3.14-3.8=20.82 cm2 ， ρ=950*0.2+1000*0.8=990 kg/m3 ， P 杆 =g 杆 * L=800*27.3=21840N ， P 液 = （ F 活 - f 杆 ） Lρ= （20.82-3.8）800*990*10=13480N ）
图中的上冲程曲线呈阻尼曲线特征，左边波的幅度大，向右波幅减小； 图中的上冲程曲线呈阻尼曲线特征，左边波的幅度大，向右波幅减小；下 冲程振动曲线也是阻尼曲线，从右向左波幅变小， 下冲程阻尼曲线相平行， 冲程振动曲线也是阻尼曲线，从右向左波幅变小，上、下冲程阻尼曲线相平行， 波幅呈相反方向。 波幅呈相反方向。
实际上金属是有弹性，会“形变”的，因而使增载过程和卸载过程都不是直 实际上金属是有弹性， 形变” 上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短，都是倾斜着上下， 上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短，都是倾斜着上下，与位移过程成线性的 线段。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、 线段。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造 成的。 成的。
分析抽油机井实测示功图
分析抽油机井实测示功图 （10图）
序 考核内容 号
评分要素
分析正常示功图的泵况
分析不正常示功图的泵况
1
分析
不正常示功图产生的原因
逐井查找生产中存在的问题
2 提出措施 提出下步整改措施
3
卷面 整 洁
卷面清洁、无乱涂改
清理桌面
4
安全文明 操作
在规定时间内完成操作
合计
操作时间：15min
配分
评分标准
50 分析错误一图扣5分
游动阀漏失示功图
游动阀漏失严重或失效示功图
抽油机井实测示功图分析
双凡尔漏失：
这类功图的主要特点 是：上下行均不能有效加 载或卸载，四角消失，中 间粗；两头尖，形如梭状。 漏失越严重示功图越窄
抽油机井实测示功图分析
抽油杆断脱时的示功图：
抽油杆断脱时，光杆只承受 断裂上部抽油杆在液体中的重力， 因而示功图形成长条，长条图形 越向上，表示断脱位置越向下。 抽油杆断脱时，油井产液量为零。
抽油机井实测示功图分析
气体影响时的实测示功图：
上冲程开始后，泵内压力由 于气体膨胀而不能很快降低，固 定凡尔打开滞后，加载变缓；在 下冲程开始后，气体受压缩，由 于气体传递压力较慢，泵内压力 不能很快提高，游动凡尔打开滞 后，卸载变缓。
抽油机井实测示功图分析
供液不足时的实测示功图：
深井泵供液不足与受气体影响图十 分相似，区别是：减载线呈现为圆弧线， 受气体影响越大，圆弧曲线特征更明显。 下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有 当柱塞遇到液面时，才能迅速卸载，较 气体影响的卸载线陡而直。
油杆断脱示功图
抽油机井实测示功图分析
油井结蜡时的实测示功图：
由于油管结蜡，上下行时 摩擦阻力增大，因此最大、最 小载荷线比理论值相差大，功 图“肥大”结蜡严重的井,不论 是深井或浅井,只要结蜡就有增 载的特征,发现示功图有“结蜡” 的宽度,示功图有此类特征时, 热洗一般无效,应尽快检泵清蜡。
抽油机示功图分析
(一)理论示功图及其分析
静载理论示功图
CDA为下冲程静载荷变化线。CD 为卸载过程，游动凡尔和固定凡 尔处于关闭状态；在D点卸载完 毕，变形结束，柱塞与泵筒发生 向下相对位移，游动凡尔被顶开、 排出液体。DA为排出过程，固定 凡尔处于关闭状态。
循环过程：下死点A加载完成B上 死点C卸载完成D下死点A
抽油杆和油管弹性伸缩示意图
(二)典型示功图分析
典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该 因素影响下的基本特征的示功图。
1.气体和充不满对示功图的影响 ①气体影响示功图
气锁
气体使泵效效降低的数值：
g
DD S
充满系数： AD
AD
有气体影：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。
塞
活塞继续下行，
下
泵内压力继续升
行
高，当泵筒内压
力超过油管内液
柱压力时，游动
阀被顶开，液体
从泵筒内经空心
油层
活塞上行进入油
管。
二、地面示功图分析
地面示功图或光杆示功图：悬点载荷与位移关系的示功图。
(一)理论示功图及其分析
1.静载荷作用下的理论示功图
静载理论示功图
ABC为上冲程静载荷变化线。AB为 加载过程，加载过程中，游动凡 尔和固定凡尔处于关闭状态；在B 点加载完毕，变形结束，柱塞与 泵筒开始发生相对位移，固定凡 尔打开而吸入液体。BC为吸入过 程（BC=sP为泵的冲程），游动凡 尔处于关闭状态。
喷势强、油稀带喷
喷势弱、油稠带喷
5.抽油杆断脱
抽油杆断脱
抽油杆柱的断脱位置可 根据下式来估算：
hC L
bqr g
抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆 柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的 位置取决于断脱点的位置。
抽油机井实测功图分析.ppt
活塞下死点碰固定凡尔罩
160
150
kN
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.5
1
1.5
2
2.5 3 m
上死点时井下抽油杆刮井口
油管结蜡实测功图
kN
kN
110
60
100
90
50
80
70
40
30
60
双凡尔结蜡示功图
50
20
油管结蜡示功图
40
30
10
20
10
０
0.5
1
1.5
20
40
30
10
20
０
10
0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 m
0.5
1
1.5
2
2.5 m3
双凡尔漏失不出实测功图
kN
80
70 60 50
40
30
20
10
0 0.5
1
1.5
2
2.5 3 m
kN 60
50
40
30
20
10
０
0.5
1
1.5
2
2.5 3
m
特点：没有增载线和卸载线，功图面积小，功图载荷照比原 载荷下降；产量下降或不出，液面上升。
严重漏失
1
1.5
2
2.5 3 m
80
70 60 50
40 30
轻微漏失
20
10
0.5
1
抽油井功图诊断与分析
15、进油通道堵
N72-99井2008年8月5日诊断为正 常。最大载荷90.7KN，液面井口， 日产液26.9吨。
N72-99井2008年8月18日诊断为供液 不足，最大载荷88.1KN，液面井口， 日产液14吨，关油套连通后单量5吨。 2008年 11月17日洗井45方，泵压达 到8MPa，证实憋压，进油通道不畅 通（为沉储泵）。
6、双漏(泵双漏)
双漏功图特征为加载线与卸载线为凹凸曲线，严重双漏时为黄瓜 条形状。W33-127井2008年10月8日诊断为严重双漏,日产液0吨，最 大载荷81.5KN， 2008年11月10日上作业发现泵筒内结垢，将游动凡 尔座、固定凡尔座刺坏。
6、双漏(底部断脱)
双漏（底部断脱）功图与泵双漏功图形状相同。W33-202井2008年10 月15日诊断为双漏，最大载荷74.4KN，套压0.8MPa，液面1593m，日 产液0吨，2008.10.18日上作业发现泵上第1根抽油杆断。
W72-191井2008年10月6日诊断诊 断正常，最大载荷86.8KN,日产液30吨, 液面井口。
W72-191井2008年11月11日诊断 断脱，最大载荷25.3KN,日产液0吨,套 压1MPa,液面288米。2008年11月13 日上作业发现第63根抽油杆本体断。
抽油杆断脱后的悬载荷 实际上是断脱点以上抽油杆柱重量，只是 由于磨擦力的存在，才使上下载荷不重合，图形的位置取决于断脱的 位置。功图特征为黄瓜条形状。
W269-7井工作制度:32*4.8*4;产量:5.6*0.7*87;日产气644方;套压0.5MPa,液面640米, 沉没度1763米，功图为供液不足。从W269-7井打水前后功图变化来看,打水1方后15分钟 测试功图面积明显变大,但随着抽油泵的抽吸,功图面积明显变小,再打水2方15分钟后测试 功图变为正常,随着抽油泵的抽吸,后功图变为明显供液不足。说明打水1方，液面增加136 米，虽然功图面积明显变大，但仍然显示为供液不足，打水3方，油套环形空间的液面增 加410米，功图变为正常,抽吸30分钟后液面下降63米,功图显示为供液不足。