典型示功图学习
典型示功图分析及措施
![典型示功图分析及措施](https://img.taocdn.com/s3/m/d74fe215964bcf84b9d57b0a.png)
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(全)](https://img.taocdn.com/s3/m/bdd38b0e0740be1e650e9ada.png)
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。
第3讲 典型示功图
![第3讲 典型示功图](https://img.taocdn.com/s3/m/5a06afe69b89680203d825a4.png)
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 石油大学 免长时间碰泵而撞掉泵筒发生落井事故。
标准地面示功图
此图是柱塞与缸套之间的间隙磨大后所测的示功 图。 特征是在上冲程运动时曲线产生“斜下”现象。 该井需要作业换泵。 石油大学
标准地面示功图
此图是泵的缸套被磨坏、“拉槽”, 上,下曲线呈对称性缺损面积。
标准地面示功图
此图表明柱塞在上行过程中脱出 工作筒,需要下放光杆,对小防 冲距。 石油大学
标准地面示功图
此图为上碰特征,使用杆式泵时可见右上 方长角。
此种情况防冲距过大,内工作筒漏油,油井不可 能出油,要求对小防冲距。 石油大学
标准地面示功图
标准地面示功图
此图是表示泵挂较深的井。 原因是冲数快造成动载增大,冲程损 失增加最终导致图形倾斜。 石油大学
对于这类井应以调慢冲数生产为好。
标准地面示功图
此图是为泵固定阀漏失的示功图。 特征为示功图左下方呈圆形缺损(无气体影 响时右下角也呈圆形)。 如果阀或阀座被严重刺坏时,不出油,下 石油大学 行曲线呈图中虚线形状。
措施地质方面研究解决注采协调或是油层改造工程方面则要调查井筒内有否砂堵蜡堵盐堵或井下落物堵下泵数据是否保证有合理的沉没度等标准地面示功图石油大学此图为多气油井特征
示功图的理论基础和图形特征
吴晓东
中国石油大学
二、标准地面示功图
标准地面示功图
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。
此图图为斜形向上的“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。
若活塞卡死在冲程中部位置,就象此图; 若柱塞卡死在冲程下部,图形位置比这还高; 石油大学 若柱塞卡死在冲程上部,图形位置比该图要低。
典型示功图分析及解决措施详解
![典型示功图分析及解决措施详解](https://img.taocdn.com/s3/m/2a6276cb59eef8c75fbfb3dc.png)
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。
典型示功图具体分析(2)
![典型示功图具体分析(2)](https://img.taocdn.com/s3/m/7a86a27a8e9951e79a892704.png)
典型示功图具体分析1.泵工作正常时的示功图和理论示功图的差异不大,均为一近似的平行四边形,除了由于抽油机设备的轻微振动引起的一些微小波纹外,其它因素影响在图上显示不明显。
2.气体影响时的示功图由点到面在下冲程末余隙内还存在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,使吸入凡尔打开滞后,加载变慢,余隙越大,残存的气量越多,泵进口压力越低,则吸入凡尔打开滞后的越多。
特点:下冲程时,气体受压缩,泵内压力不能迅速提高,使排出凡尔滞后打开,卸载变慢,泵的余隙越大,进入泵内的气量越多,卸载线越长“示功图”的刀把越明显。
3.气锁现象时的示功图是指大量气体进入泵内后,引起游动凡尔、固定凡尔均失效,活塞对气体起压缩和膨胀的作用,泵排不出油。
4.供液不足时的示功图沉没度小,供油不足,使液体不能充满工作筒。
下冲程中悬点载荷不能立即减小,只有当活塞遇到液面时,才迅速卸载,所以,卸载线较气体影响的卸载线陡而直。
5.油井出砂时的示功图油井大量出砂,油流携带着砂子冲刺,载荷受砂卡原因呈不规则毛刺现象;致使工作筒、活塞、凡尔等磨损,导致泵效降低,严重时固定凡尔或游动凡尔砂卡或砂埋,直接影响泵效。
6.油井结蜡时的示功图由于活塞上行时,泵内压力下降,在泵的入口处及泵内极易结蜡,使油流阻力增大,光杆负荷增大,引起凡尔失灵或卡死凡尔、活塞,堵死油管等现象。
7.抽油杆断脱时的示功图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载荷线不重合。
8.连抽带喷时的示功图具有一定自喷能力的抽油井,抽汲实际上只起诱喷和助喷作用。
特点:在抽汲过程中,游动凡尔和固定凡尔处于同时打开状态,液柱载荷基本上加不到悬点,示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强弱及抽汲流体的粘度。
9.固定凡尔漏失时的示功图固定凡尔球和凡尔座配合不严,凡尔座锥体装配不紧,凡尔罩内落入脏物或蜡卡着凡尔球等而造成的漏失,典型表现为加载和减载缓慢,呈弧形,减载更严重。
典型示功图分析及解决措施讲义
![典型示功图分析及解决措施讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/3889d8bec77da26925c5b055.png)
幻灯片1幻灯片2幻灯片3 各位观众大家好,如果您刚刚打开电视机,现在正为您直播的是《典型示功图分析及解决措施》,我是主持人韩伟,和大家开个小玩笑。
很高兴认识大家,今天这堂课我们将学习因为单一因素影响而形成的典型示功图的分析及解决措施。
通过这次课程,将使大家能够快速准确的分析判断生产中党见示功图,并提出相应解决措施。
幻灯片4 众所周知,示功图是日党管理中一项必不可少的动态资料,通过示功图,我们可以判断深井泵及地层的工作状况。
然而抽油井在生产过程中使深井泵受到:制造质量、安装质量以及砂、蜡、水气、稠油和腐蚀等多种因素影响,因此出现了各种各样的示功图。
今天我们主要学习由某种单一因素影响形成的典型示功图。
在讲解前我们先来熟悉一个概念:弹性变形。
幻灯片5 弹性变形指材料在受到外力作用时产生变形或尺寸的变化,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。
生产中抽油杆柱所承受的弹性变形主要是:轴向拉伸变形和轴向压缩变形。
幻灯片6 下面我们通过动画了解弹性变形在深井泵工作过程中的影响及作用。
深井泵工作原理分为两大部分,也就是上行程和下行程。
上行程开始时,驴头上行,游动阀、固定阀均关闭,杆柱承受光杆向上拉伸及活塞上部液柱重力作用在活塞上对杆柱的拉伸而伸长,同时油管柱缩短,悬点载荷逐步增加,达到拉伸极限时变形结束,载荷达到理论最大值,但是活塞未移动,加载过程AB段形成光杆冲程损失BB1随着驴头继续上移,活塞开始向上移动,泵筒内压力降低,当压力低于油套环空压力时,油套环空井液顶开固定阀进入泵筒内,充满活塞让出体积,同时井口排出活塞冲程长度一段液体。
这就是我们常说的上行程“吸液入泵,排液出井”的过程,也就是BC段。
下行程开始时,驴头下行,游动阀、固定阀均关闭,杆柱承受光杆向下的压力以及泵筒内井液的“顶推”作用而缩短,同时油管柱伸长。
悬点载荷爱步减小,达到压缩极限时变形结束,载荷达到理论最小值,但活塞未移动,减载过程CD又形成一个光杆冲程损失DD1。
典型示功图详解大全(特制材料)
![典型示功图详解大全(特制材料)](https://img.taocdn.com/s3/m/a5777b63ec3a87c24128c465.png)
喷势强、油稀带喷的示功图
技术知识
喷势弱、油稠带喷的示功图
26
8、管式泵活塞脱出工作筒的示功图
由于活塞下的过高,在上 冲程中活塞会脱出工作筒, 悬点突然卸载,因此卸载线 急剧下降。另外由于突然卸 载,引起活塞跳动,反映在 示功图中,右下角为不规则 波浪形曲线。
技术知识
27
9、活塞下行碰泵影响的示功图
9、活塞下行碰泵影响示功图
10、油稠影响示功图
技术知识
4
1、气体影响示功图
由于在下冲程末余隙内还 P
残存一定数量的溶解气和压
缩气,上冲程开始后泵内压
B
B’
力因气体的膨胀而不能很快
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,则吸入阀打开滞后 的越多,即B B’线越长
A
B’C为上冲程柱塞有效冲程
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;断脱点离井口 越远,示功图越接近最小理论载 荷线。如图所示:
技术知识
22
4、抽油杆断脱影响的示功图
由示功图可计算断脱点至井口 的距离:
L h • C qr'
式中
L -断脱点距井口距离 m
qr' -每米抽油杆在液体中重量 KN/m
技术知识
B’
C’ C
C″
D D’ S
13
3、漏失影响的示功图
(1)排出部分漏失
P
由于排出部分漏失的影响,
吸入阀在B′点才打开,滞后了
B
BB′这样一段柱塞冲程;
而在接近上死点时又在C′点提 前关闭。这样柱塞的有效吸入 行程为B′C′。
在此情况下的泵效:
理论、典型示功图讲解稿
![理论、典型示功图讲解稿](https://img.taocdn.com/s3/m/9b8ae47002768e9951e7388f.png)
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
7.凡尔漏失 (1)固定阀(吸入部分)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。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
3. 泵工作正常但供液不足 图型特征∶卸载线和加载线平行,越左 移说明充满越不好,也就是供液能力越 差,形成的图形为“刀把”形。 成因分析: 深井泵的工作制度或抽汲参数组合不合 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。
理论示功图
实测示功图
实测示功图
典型示功图分析
14.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。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
9 .连抽带喷井的示功图 图形特征∶游动阀和固定阀同时打开, 液柱载荷基本上加不到悬点,示功图 的位置和载荷变化大小取决于喷势的 强弱及抽汲液体的黏度。油井连喷带 抽,在柱塞上冲程时,由于游动凡尔 下部压力较大,致使游动凡尔不能关 闭或关闭不严密,载荷升到游动凡尔 载荷线,当下冲程时,由于固定凡尔 下部压力较大,致使固定阀也不能关 闭或关闭不严,载荷将不到固定凡尔 载荷线。图形特征为近于水平状,很 少有振动波。图形两端有一段曲线近 于平行。 成因分析∶刚由自喷转抽油,油井能 量较高,井筒内动液面较高,且有气 体在做功的井常为这样的图。
《典型示功图分析》课件
![《典型示功图分析》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/8d0d1dab4bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118cd8.png)
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
典型示功图详解大全
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B h
L h C ql'
式中 :
q
' l
-活塞全部面积上每米液柱重量
kN/m
A
L -漏失点距井口深度 m
h -漏失点距井口在图上的高度 mm
C -力比 kN/mm
C
D S
4、抽油杆断脱影响的示功图
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在液 体中的重量,悬点载荷不变,只 是由于摩擦,使上下载荷线不重 合,成条带状。
称为示功图。 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。 理论示功图定义:
只考虑静载荷作用下的示功图称为理论示功图。 典型示功图定义:
指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。
典
型 示
目
功录
图
1、气体影响示功图 2、充不满影响示功图 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
3、漏失影响的示功图
(3)油管漏失的示功图 P
油管漏失不是泵本身的问
B
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,不能达到最大理论载 A
荷值,(如右图所示)。
C
D S
3、漏失影响的示功图
(3)油管漏失的示功图
P
通过示功图根据下式可计 算出漏失位置:
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,
【精品】示功图培训课件分析教学课件
![【精品】示功图培训课件分析教学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/4de7431cf90f76c660371a27.png)
6.示功图分析中常见问题
仪器工作不正常:
载荷飘移、图形呈锯齿状。
修井、措施情况不清:
热洗后不出的问题:活塞或杆蜡卡、凡尔卡或漏 修井后不出:井脏或泵有问题 调工作制度:冲程或冲次不合理,严重的振动或 惯性影响
7.近期诊断井
液面1698.8m 气锁
7.近期诊断井
液面1403.8,沉没度 597.25,昨天憋泵10分钟 压力0.7-0.8停机不降 计量 不出。 双漏
3.示功图现场测试
测试仪器 和工具
3.示功图现场测试
示功仪
载荷传感器 光杆卡子
信号线
3.示功图现场测试
停机
打卡子
安装载荷传感器
收尾: 停机,取下 载荷传感器,
收仪器
示功仪中输入 井号和测试日 期,设置测试 张数,测试完 毕,确认合格 后,保存关机
连接好信号线和固定好 位移线,启抽准备测试
4.示功图分析
常见典型示功图:泵工作正常、连抽带喷、供液不足, 油管漏失,泵漏失(游动凡尔漏失、固定凡尔漏失、 双凡尔漏失),游动凡尔关闭迟缓,抽油杆断、活塞 遇卡或脱出工作筒,气影响或气锁,蜡影响,稠油影 响,防冲距过小(上行碰泵或下行碰泵),外部因素 的碰撞、振动影响(光杆碰驴头、变速相振动),进 油部位堵等
7.近期诊断井
正常,怀疑管线冻堵
凡尔卡死
7.近期诊断井
7.近期诊断井
活塞卡死
7.近期诊断井
双凡尔漏或游动凡尔卡死、固定凡尔漏
结束语
谢谢大家聆听!!!
33
6.示功图分析中常见问题
测试现场情况未了解清楚:
抽油杆或活塞卡时,上行或下行困难;抽油杆断时, 上行快、下行慢;变速箱震动,抽油机异常响动;光杆 碰驴头,测时观察光杆与驴头接触且有碰击声。
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典型示功图学习二零一一年十月
示功图的原理及典型示功图
一、深井泵的工作原理:
抽油泵主要由泵筒、柱塞、固定阀
和游动阀四部分组成。
泵筒即为缸套, 其内装有带游动阀的柱塞。
柱塞与泵筒
形成密封,用于从泵筒内排出液体。
固
定阀为泵的吸入阀,一般为球座型单流 阀,抽油过程中该阀位置固定。
游动阀
为泵的排出阀,它随柱塞运动。
柱塞上
下运动一次称为一个冲程,也称为一个抽
吸周期,在这一个周期中完成了泵进液和
排液的两个过程。
1 2 3 4 5
如上图,活塞运动从1-3为上冲程(驴头从下死点至上死点),是泵的进液过程;从3-5为下冲程(驴头从上死点至下死点),是泵的排液过程。
当活塞上行时,游动阀受油管内活塞以上液柱的压力而关闭。
与此同时,固定阀由于泵内压力下降,被油套环形空间液柱压力顶开,井内液体进入泵筒内,充满活塞上行让出的空间。
(如图左)
当活塞下行时,由于泵内液柱受压,压力增高,而使固定阀关闭。
当泵筒内压力超过油管内液柱压力时,游动阀即被顶开,液体从泵筒内经过空心活塞上行至油管。
(如图右)
这样活塞的上下运动就完成了一次泵的进液和排液过程。
抽油机驴头的上下运动带动活塞在泵筒内的上下运动。
这种不断运动使得游
动阀和固定阀不断交替关闭和打开,井内液体不断进入泵内,再不断进入油管,最后到达地面。
二、示功图
1、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。
示功图包括实际和理论两种,在实际工作中是以实测示功图作为分析抽油泵工作状况的主要依据。
由于抽油井的情况较为复杂,在生产过程中,抽油泵将受到制造质量、以及砂、蜡、水、气、稠油和腐蚀等因素的综合影响,在分析过程中既要依据示功图和油井的各种资料作全面分析,又要找出影响示功图的主要因素。
2、理论示功图
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。
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。
在这种条件下绘制出的示功图是一个平行四边形。
理论示功图的产生的各线段代表的意义与解释:
S光为光杆冲程(m);P杆为抽油杆在井内液体中的质量(kg);S活为活塞行程(m);P液为活塞以上液柱的质量(kg);P静为光杆所承
受的最大静载荷(kg);λ1为抽油杆伸缩长度(m);λ2为油管伸缩长度(m);λ为冲程损失(m);AB为增载线,CD为卸载线,BC为活塞上行程线,DA为活塞下行程线。
ABCD所圈闭的面积的大小表示泵做功多少,泵做功的数值等于理论排量乘以排出系数。
弹性理论示功图成图形就是泵工况的演变过程。
理论示功图
功图形成原理:A点为驴头的下死点和活塞上行时的起始点。
当活塞上行时游动阀受油管内液柱压力和自重作用而关闭,使原油管内所受的液柱质量转移在抽油杆柱和活塞上,造成抽油杆产生的拉力伸长而油管缩短,就产生了AB倾斜线,同时产生冲程损失,此时柱塞相对驴头上行而并未产生上行位移,只是加载过程,因此叫增载线。
抽油杆上行到B点时抽油杆弹性形变结束,柱塞开始上行程,由于柱塞在上行程排液过程所承受的液柱质量基本不变,所以可画出BC水平线段。
当光杆运行到C点上行程结束,下行程开始,完成一个排油过程。
C点是上下行程杆柱受力的交换点,光杆开始下行的瞬间游动阀打开,固定阀关闭,此时抽油杆柱塞上的液柱质量,由抽油杆柱塞转
换到泵筒固定阀(即油管)上,所以油管伸长,抽油杆缩短,此时柱塞相对于驴头光杆初始下行时并未产生实际位移,泵筒内液体并未进入柱塞空间,是泵柱塞卸载的过程,即产生CD卸载倾斜线,同时形成DD`冲程损失。
光杆继续下行到D点时油管、抽油杆弹性变形结束,柱塞开始下行,由于柱塞杆柱以上的质量不变,所以画出水平的DA 活塞下行程线,再到A点结束完成一个油液转入油管的过程。
这样抽油泵在上下一个冲程中完成了排油和进油的过程,就画出了ABCD四边平行的的图形,图形所圈闭面积的大小表示了深井泵做功的多少。
3、典型示功图
(1)、正常功图(供液充足)
(2)、供液不足功图特征:图形右下角缺一部分。
(3)、气体影响功图特征:卸载缓慢。
气锁:当泵被气体充满,出现气锁时,图形成双抛物线状。
(4)、抽油杆断脱(泵筒脱落)
特征:图形近于水平状,不出液,载荷下降。
(5)、泵受卡阻时示功图
特征:功图出现锯齿状,波峰尖变化快。
(6)、泵卡死时示功图
特征:图形斜直载荷增
(7)、凡尔漏失
①游动阀漏失:增载线与卸载线不
平行,增载缓慢卸载快。
②固定阀漏失:增载线与卸载线
不平行,卸载缓慢增载快。
③游动阀和固定阀都漏失:整个图形呈椭圆状。
见下图。
(8)、游动阀关闭迟缓
特征:图形左下少一块,关闭迟缓
行程减。
见右图。
(9)、惯性载荷大和振动载荷大造
成的示功图
惯性载荷大特征是图形发生偏转(如上图左);振动载荷大特征是图形出现阻尼线,波峰由大到平缓(如上图右)。
(10)、碰泵功图
柱塞下碰特征:图形左下角出现圆
圈。
如右图
上死点碰挂特征:上死点处载荷突
然增加,这是光杆与驴头有碰挂造成
的。
如左图。
(11)、脱筒
防冲距过大,造成活塞拔出泵筒。
图形
特征表现为:左右曲线不对称,上行程
至上死点时突然卸载。
(12)、油管和油杆结蜡
表现特征:光杆上行时由于结蜡所引起的附加阻力,使负荷在整个上冲程中都超过了最大理论值,光杆下行时,又由于结蜡阻碍负荷立即减小,当到达结蜡严重部位,负荷就很快降到最小理论值,所以结蜡的示功图比理论功图要肥胖些。