抽油机井示功图分析及应用共37页文档
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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。
抽油机井示功图分析及应用
井的产液量为零。
实例：该井不出油，地面功图判断是抽油杆上部断。泵挂深度1489m， Ф 38mm,冲程2.4m,冲数6次/min,动液面716m.
第二部分 理论示功图的特征分析
2. 国内目前所用的理论示功图
（图2）
该理论经示功图是在理想条件 下绘制出来的：假定①油管无漏失、 泵工作正常。②油层供液能力充足， 泵能够完全充满。
图2 弹性抽油杆静载时的示功图
③光杆只承受抽油杆柱与活塞上液柱重量的静载荷，不考虑惯性力。 ④不考虑砂、蜡、稠油的影响。⑤不考虑油井连喷带抽。⑥认为进 入泵内的流体是不可压缩的，凡尔是瞬时开闭的。在这种条件下绘
部件的工作效率都是100%所测得的示功图。
第二部分 理论示功图的特征分析
分析：图中 a 点是上冲程的始点。 由于刚体没有弹性形变，则 ab 为即刻 增载，泵柱塞的游动凡尔关闭，全部 载荷由光杆承受。 bc 是上冲程过程，
泵的游动凡尔关闭，固定凡尔打开是
进油过程。 cd 即刻卸载，抽油杆下行时所画出da线是载荷不变的下冲程位移过 程。 该理论示功图的特征：ab平行于cd ，bc平行于da，一般抽油机井在 井深浅、小泵径、粗抽油杆及小冲数抽油条件下生产时，有可能出 现类似的水平、长方形实测示功图。
第一部分: 概 述 2、示功图概念：示功图是 由载荷随位移的变化关系曲线 所构成的封闭曲线图。表示悬
点载荷与位移关系的示功图称
为地面示功图或光杆示功图。 在实际工作中是以实测地面示
功图作为分析深井泵工作状况
的主要依据。
第二部分 理论示功图的特征分析 为了能正确分析和解释示功图，常要绘制出理论示 功图进行对比分析，而且实测示功图的解释都是以理论 示功图为基础，因此，对理论示功图特征分析就显得尤 为重要。 1.没有弹性变形的理论示功（图1） 假定：抽油杆是刚体，动力从地面传到柱塞上没有 时间滞后，既没有伸缩和振动，也无摩擦，假定每一个
抽油机示功图分析和应用
“机、杆、泵”抽油设备的影响，而且直接受到变化着的“砂、蜡、
气、水”的影响。分析示功图时，即要全面了解油井的生产情况、
设备状况和测试仪器的好坏程度，根据多方面的资料进行综合分析，
同时，又要善于从各种因素中找出引起示功图变异的主要因素,这样，
才能够作出正确判断。
抽油机示功图综述
2、示功图概念 示功图概念：示功图是由载荷随位移 的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表 示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面 示功图或光杆示功图。在实际工作中是以 实测地面示功图作为分析深井泵工作状况 的主要依据。
该图从功图上看，有砂卡 的迹象。一般受砂影响的 示功图上明显可以见到 “小牙齿”形的不规则齿 状，该功图是不出液时测 的。经检泵作业后发现固 定凡尔上卡死在罩内，进 油部位砂堵。
四、总结
四、总 结
1、由于影响抽油泵正常工作的因素很多,加 之受定向井、低产、低渗、高油气比等原 因的影响，使示功图的瞬时性很强，所以 在解释示功图时，要全面了解油井情况 （井下设备、管理制度、目前产量、动液 面、沉没度、油气比及以往的生产情况 等。），才能对泵的工作状况和生产不正 常的原因做出判断。
S
S活 S光
2.10、供液不足：a. 减载线不能卸载只有活塞碰
P λ 到液面才立即卸载；b. 加载线和减载线平行； c. 泵体内液面越低下行负载线越短，当上下负 载线接近重合时将因冲满系数为０而不出油。
P大
P小
充 满 极 差 充 满 最 差 充 满 更 差 没 有 充 满
S
S活 S光
2.11、排液系统堵塞或回压过高：
a.上下负载线均超过理论值；b. 堵塞越严重超 值越大。 P λ
堵塞较重
P大
P小
气、水”的影响。分析示功图时，即要全面了解油井的生产情况、
设备状况和测试仪器的好坏程度，根据多方面的资料进行综合分析，
同时，又要善于从各种因素中找出引起示功图变异的主要因素,这样，
才能够作出正确判断。
抽油机示功图综述
2、示功图概念 示功图概念：示功图是由载荷随位移 的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表 示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面 示功图或光杆示功图。在实际工作中是以 实测地面示功图作为分析深井泵工作状况 的主要依据。
该图从功图上看，有砂卡 的迹象。一般受砂影响的 示功图上明显可以见到 “小牙齿”形的不规则齿 状，该功图是不出液时测 的。经检泵作业后发现固 定凡尔上卡死在罩内，进 油部位砂堵。
四、总结
四、总 结
1、由于影响抽油泵正常工作的因素很多,加 之受定向井、低产、低渗、高油气比等原 因的影响，使示功图的瞬时性很强，所以 在解释示功图时，要全面了解油井情况 （井下设备、管理制度、目前产量、动液 面、沉没度、油气比及以往的生产情况 等。），才能对泵的工作状况和生产不正 常的原因做出判断。
S
S活 S光
2.10、供液不足：a. 减载线不能卸载只有活塞碰
P λ 到液面才立即卸载；b. 加载线和减载线平行； c. 泵体内液面越低下行负载线越短，当上下负 载线接近重合时将因冲满系数为０而不出油。
P大
P小
充 满 极 差 充 满 最 差 充 满 更 差 没 有 充 满
S
S活 S光
2.11、排液系统堵塞或回压过高：
a.上下负载线均超过理论值；b. 堵塞越严重超 值越大。 P λ
堵塞较重
P大
P小
抽油机井示功图分析与及应用
抽油杆柱和油管柱变形过程
杆截面积，m2；ft：油管管壁断面积，m2；fp：泵柱
塞截面积，m2；hd：动液面，m；S：光杆冲程，m； γo：原油重度，N/m3。
油气工艺研究院
功图法油井计量技术培训材料
二、抽油机井示功图分析
0.3 0.25
Dp:32mm ρo:850kg/m3 dr:22mm dt:73mm hd:1000m
p s
油气工艺研究院
功图法油井计量技术培训材料
二、抽油机井示功图分析
㈠ 静载荷作用下的理论示功图
CDA ABC为下冲程静载荷变化线。 为上冲程静载荷变化线。CD AB为卸 为加载过 载过程，游动凡尔和固定凡尔处于关 程，加载过程中，游动凡尔和固定凡尔 闭状态；在 D点卸载完毕，变形结束， 处于关闭状态；在 B点加载完毕，变形结 柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动 束，柱塞与泵筒开始发生相对位移，固
压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口 排油。抽油杆伸长加载；油管卸载而缩短。
泵内进液的条件：
泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
油气工艺研究院
功图法油井计量技术培训材料
一、抽油泵的工作原理
⒉ 下冲程
抽油杆柱带动活塞向下运动。固定阀关闭，游 动阀打开，当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压 力和游动阀重力时，游动阀被顶开，泵内液体排向 油管。抽油杆由于卸载而缩短，油管加载而伸长。
每日排量:
Qt 1440f p SN k p SN
柱塞在泵内 让出容积
原油 进泵 泵内排出 原油
油气工艺研究院
泵的工作过程
功图法油井计量技术培训材料
二、抽油机井示功图分析
在有杆泵采油过程中，用动力仪测试的地面示功图，定性地分析深井 泵的工作情况，是了解井下抽油泵工作状况的重要手段。 由于抽油井井下情况复杂，在生产过程中，深井泵将受到制造质量、 安装质量，以及砂、蜡、水、气、供液和腐蚀等多种因素的影响，所以， 实测示功图的形状很不规则。为了正确分析和解释示功图，常需要以理论 示功图及典型示功图为基础，进而分析和解释实测示功图。
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。
抽油井示功图的分析及应用
总结词
利用示功图数据，对油井的生产参数进行了 优化调整，提高了油井的产量和采收率。
详细描述
通过对示功图的分析，发现油井存在供液不 足和气体干扰等问题。针对这些问题，对油 井的生产参数进行了优化调整，如调整采液 量和气液分离器参数等，有效地提高了油井 的产量和采收率。同时，还利用示功图数据 监测油井的生产状况，及时发现和处理问题
数据整合与共享
将不同来源、不同格式的示功图数据整合到一个统一的数据平台，实现数据共享和协同 分析。
数据挖掘与分析
利用大数据分析技术，挖掘示功图数据中的隐藏信息和规律，为油井生产优化提供决策 支持。
示功图与其他技术的结合
示功图与测井技术结合
通过将示功图与测井数据相结合，更全面地了解油井的工况和地层情况。
分析图形特征
根据示功图的形状、线段长度和角度等信息，判断抽油井的工作状 态和可能存在的问题。
对比历史数据
将当前示功图与历史数据进行对比，分析抽油井的工作趋势和变化 规律。
常见示功图的识别与解析
标准示功图
呈现规则的矩形或椭圆形，表 示抽油井工作正常，无异常情
况。
异常示功图
出现异常的线段或图形结构， 如载荷线段不连续、图形不规 则等，可能表示抽油井存在故 障或问题。
封闭的图形
示功图通常呈现为一个封闭的图形，由载荷线段和位移线段组成。
载荷线段
表示抽油杆上所承受的重量，包括油管内液体重量、抽油杆自重 和摩擦阻力等。
位移线段
表示抽油杆的位移，即活塞的行程。
示功图的解读方法
识别载荷线段和位移线段
通过观察图形，确定载荷线段和位移线段的起点和终点，以及它 们之间的变化趋势。
示功图的获取方式
分析抽油机井实测示功图
管式泵的结构特点
只有一个工作筒 泵筒连接在油管的下端 固定凡尔安装在泵筒的下端 柱塞连接在抽油杆的下端 在相同油管直径下允许的下泵 直径较杆式泵大 起下泵麻烦
柱塞 游动凡尔 工作筒
固定凡尔
抽 油 泵 的 工 作 原 理
游
梁
P
式
抽
油
O
S
机
抽
油
泵
采
油
过
程
P
O
S
P
O
S
P
O
S
P
O
S
P
O
S
P
30
20
kN
整改措施:
(1)如果抽油杆断脱位置在距井口 600m以内，可以进行对扣操作， 若失败，再进行作业检泵。
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
（2）如果判断为脱节器脱落, 可以直 接下放抽油杆, 与脱节器对接（此时, 不允许旋转光杆对扣）, 若失败, 再进 行作业检泵。可以定量计算断脱部的深 度。L/L断=h/h断
抽油井 在生产过 程中，油 套管环形 空间中的 动面深度
沉没度:
深井泵 固定凡尔 与动液面
动
液
泵
面
深
沉 没 度
实例一、
泵径56mm, 泵深1500m, 正常生产 时日产液量44m3, 产油7吨, 在1月中
L
旬开始液量缓慢下降, 到7月8日液量 24m3, 产油3吨, 液面由正常时的 答12: 2该0井m产到液目缓前慢4下26降m，。液面上升，功图
的比凡 特
左卸尔 点
下 角 变 圆 。
载 线 陡 ； 示 功 图
） 漏 失 ， 增 载 线
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)
.
.
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%。
.
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%。
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。
抽油机井示功图
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
解决的方法: 当抽油井“杆断脱”时，首先我们应通 过功图计算断脱点位置，然后根据断脱 点的深浅选择措施： 1、断脱点较浅——小于300米，可采取 使用吊车配合捞矛进行打捞； 2、断脱点较深300米以上，则需要小修 作业来修复。
典型示功图分析
10.固定阀（吸入部分）漏失
W1
静载荷作用下理论示功图
典型示功图分析
1 .泵工作正常 图形特征∶左右、上下曲线 平行，接近理论示功图图形 特征，曲线较理想，充满程 度100%，排出系数较高，一 般泵效接近理论值，如图。 成因分析∶此类井供液充足， 沉没度大。泵阀不漏，泵效 高，出油好。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
利用安装在井下的深 井泵将井下原油举升 到地面的方法。
无杆泵采油
深井泵采油
有杆泵采油:利用抽油杆将地面机械设备所 产生的运动传递到井下深井泵的抽油法。
无杆泵采油:利用抽油杆以外的其它方法将地 面能量传递到井下以驱动井下深井泵抽油的 方法（如电潜泵采油）。
区别
动力传递方式不同
有杆泵采油
游梁式抽油机井有杆泵采油：抽
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
12.泵工作正常但油稠 图形特点∶上负荷线高于最 大理论负荷线，下负荷线低 于最小理论负荷线，图形肥 胖，四个角是圆滑的。 成因分析∶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，使得凡尔开关比正常时 滞后，凡尔和凡尔座配合不 严密，造成较大漏失。
图形特征∶两下角缺失 下冲程开始后，由于固定阀漏失，泵内压 力不能及时提高而延缓了卸载过程，同时 使游动阀不能及时打开。当柱塞速度大于 漏失速度后，泵内压力提高到大于液柱压 力，将排出阀打开而卸去液柱载荷，下冲 程后半冲程中因柱塞速度减小，当小于漏 失速度时，泵内压力降低使排出阀提前关 闭，悬点提前加载（当吸入阀严重漏失时， 排除阀一直不能打开，悬点不能卸载）。 成因分析∶由于固定凡尔与凡尔座配合不 严，凡尔座锥体装配不紧，凡尔罩内落入 脏物或结蜡而卡住凡尔球等原因，都会造 成深井泵的吸入部分漏失。
抽油机井典型示功图分析及应用
抽油机井典型示功图分析及应用摘要：利用示功图对井下生产状况进行分析时，必须要全面了解油井的情况（井下设备、管理措施、目前产量、液面、油气比以及以往的生产情况等），才能对泵的工作状况和故障原因做出正确的判断，可诊断抽油机井是否正常生产，并提出了地面示功图的发展方向，为油田开发现场分析诊断提供可借鉴性依据。
关键词：抽油机示功图应用发展一、典型示功图分析典型示功图是指某一因素的影响十分明显，其形状代表了该该因素影响下的基本特征。
虽然实际情况下有多种因素影响示功图的形状，但总有其主要因素。
所以，示功图的形状也就反映着主要因素影响下的基本特征。
（1）正常功图。
动载荷和摩擦载荷不大，充满良好，漏失较小的正常功图，较接近于理论静载荷示功图。
见图1。
（2）气体影响。
由于在下冲程结束前，泵的余隙内残存一定数量的溶解气和压缩气，上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使固定阀打开滞后，加载变缓。
余隙越大，残余的气量越多，泵口压力越低，则固定阀打开滞后的越多，则线越长。
下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使游动阀滞后打开，卸载变缓。
泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，示功图卸载线的上凸抛物线越明显，见图2。
（3）泵充不满。
当沉没度过小，供液不足，使液体不能充满泵筒时示功图特征是，下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞接触到液面时才迅速卸载。
所以，卸载线较气体影响的卸载线（左凸形抛物线）陡而直。
有时，因柱塞撞击液面（液击）在抽油泵上会造成很高的冲击应力，使卸载线出现波浪。
快速抽吸时往往因液击发生较大的冲击载荷使图形变形严重。
见图3。
（4）泵漏失。
泵漏失主要包括排出部分漏失，吸入部分漏失和排出和吸入同时漏失。
排出部分漏失：上冲程时，泵内压力降低，柱塞两端产生压差，使柱塞上面的液体经排出部分不严密（游动阀及柱塞间隙），漏失到柱塞下部的泵筒内，漏失速度随柱塞下面压力减小而增大。
当漏失量很大时，由于漏失液体对柱塞的“顶脱”作用很大，上冲程的载荷远低于最大载荷，固定阀始终是关闭的，泵的排量为零，见图4。
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
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40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一Байду номын сангаас没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
抽油机井示功图分析及应用 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。