抽油机示功图分析
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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。
抽油机示功图信息解释
2020/2/8
理论示功图
从图中我们可以看出，A点为下死点，B点为上死点，斜线AB表示光杆负荷增 加的增载线，斜线CD表示光杆负荷减小的卸载线。
2020/2/8
理论示功图特征分析—无弹性形变的示功图
如果抽油杆是刚体（受力后没有弹性伸长和缩短的物体），那么 ，动力从地面传递到柱塞上没有时间滞后，既没有伸缩和振动，也没 有摩擦。若假定每一个部件的工作效率都是百分之百，则所测得的示 功图中应该是长方形的，如图所示该理论示功图的特征：ab//cd， bc//da。一般抽油井井深浅、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、长方形的实测示功图。
2020/2/8
左上图为受蜡影响、产量下降的示功图，上、下冲程的曲线呈不规则的“大牙齿 ”状
右上图为管线内堵塞或井口闸门没有开通时的示功图Βιβλιοθήκη 其特征为上行载荷增 加，曲线平行。
左下图的上、下行曲线呈凸状，是由于油稠，由于上、下冲程的行程中间速 度较快，阻力大所致。
右下图表示泵挂较深的井，冲数快造成图形倾斜，是由于动载增大，冲程损 2020/2/8 失增加。
左上图为泵固定阀漏失的示功图。示功图左下方呈圆形缺损；如果阀或阀座被严重
刺坏时，不出油，下行曲线呈图中虚线形状。 右上图为进油部位堵塞，示功图左下角多一面积，且下行曲线呈圆弧形，油井
不出油，井口检查为软性碰泵，不出油。 左下图是动力仪操作问题或是测试仪器有问题时所测得的图，左下部位呈三角
形缺损，其实油井生产正常。 右下图为防冲距太小，柱塞在下冲程近下死点处发生硬性碰泵。对于这类井应
2020/2/8
特征分析理论示功图—(动、静载＋弹性变形)示功图
这个图形是一般常见的地面示功图。实际生产中抽油杆是要承受静载和 动载的。由于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，抽油杆结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是动载荷影响的值。
理论示功图
从图中我们可以看出，A点为下死点，B点为上死点，斜线AB表示光杆负荷增 加的增载线，斜线CD表示光杆负荷减小的卸载线。
2020/2/8
理论示功图特征分析—无弹性形变的示功图
如果抽油杆是刚体（受力后没有弹性伸长和缩短的物体），那么 ，动力从地面传递到柱塞上没有时间滞后，既没有伸缩和振动，也没 有摩擦。若假定每一个部件的工作效率都是百分之百，则所测得的示 功图中应该是长方形的，如图所示该理论示功图的特征：ab//cd， bc//da。一般抽油井井深浅、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、长方形的实测示功图。
2020/2/8
左上图为受蜡影响、产量下降的示功图，上、下冲程的曲线呈不规则的“大牙齿 ”状
右上图为管线内堵塞或井口闸门没有开通时的示功图Βιβλιοθήκη 其特征为上行载荷增 加，曲线平行。
左下图的上、下行曲线呈凸状，是由于油稠，由于上、下冲程的行程中间速 度较快，阻力大所致。
右下图表示泵挂较深的井，冲数快造成图形倾斜，是由于动载增大，冲程损 2020/2/8 失增加。
左上图为泵固定阀漏失的示功图。示功图左下方呈圆形缺损；如果阀或阀座被严重
刺坏时，不出油，下行曲线呈图中虚线形状。 右上图为进油部位堵塞，示功图左下角多一面积，且下行曲线呈圆弧形，油井
不出油，井口检查为软性碰泵，不出油。 左下图是动力仪操作问题或是测试仪器有问题时所测得的图，左下部位呈三角
形缺损，其实油井生产正常。 右下图为防冲距太小，柱塞在下冲程近下死点处发生硬性碰泵。对于这类井应
2020/2/8
特征分析理论示功图—(动、静载＋弹性变形)示功图
这个图形是一般常见的地面示功图。实际生产中抽油杆是要承受静载和 动载的。由于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，抽油杆结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是动载荷影响的值。
11月抽油机示功图分析培训
检泵井马50平 50
井号 50平 马 50 平 泵径 (mm) 32 泵挂 (m) 1499 液面 (m) 1494 工作制度 3.6/2.1 日产液 （ m 3） 3.52 含水(%) 含水 (%) 69.6 日产油 (t) 0.91
平井7月 日单量不出 憋压不起，碰泵无效，测功图显示泵漏失； 日单量不出， 马50平井 月12日单量不出，憋压不起，碰泵无效，测功图显示泵漏失； 平井 7月15日组织检泵后生产正常。 月 日组织检泵后生产正常。 日组织检泵后生产正常 漏失原因是：固定凡尔被蜡包裹，造成关闭不严漏失。 漏失原因是：固定凡尔被蜡包裹，造成关闭不严漏失。
工况异常检泵井牛东7 工况异常检泵井牛东7-8
井号 日期 措施 冲程/ 冲程 / 冲次 泵径 泵挂 液面 目前日产 产油（ 产油 （ t ） mm） （ mm ） （ m ） （ m ） 液 （ m 3 ） 28 1362 1357 3.4 2.58 含水 （%） 11% 备注
牛东7 牛东 7 - 8
6.2 游动阀尔漏失 此图为游动阀漏失 的示功图。 的示功图。 特征为曲线左上部分有 特征为曲线左上部分有 圆形缺损， 圆形缺损，有时右上角 也呈圆形缺损。 也呈圆形缺损。 若是游动阀或阀座被严 重刺坏， 重刺坏，上部曲线则呈 圆形(图中虚线 形状。 图中虚线)形状 圆形 图中虚线 形状。
6.3 双阀尔漏失
2. 供液不足 此图为油井供液不足 时的地面示功图。特征为 时的地面示功图。特征为 下平行、左右平行， 上，下平行、左右平行， 泵没有问题。 泵没有问题。 主要进行油层改造 油层改造， 主要进行油层改造， 改善供液条件、机抽参数。 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； 冲程、小泵径、慢冲次； 泵挂相对较浅的井， 泵挂相对较浅的井，在井 况及抽油设备允许情况下， 况及抽油设备允许情况下， 加深泵挂深度， 加深泵挂深度，以求得最 大泵效。 大泵效。
井号 50平 马 50 平 泵径 (mm) 32 泵挂 (m) 1499 液面 (m) 1494 工作制度 3.6/2.1 日产液 （ m 3） 3.52 含水(%) 含水 (%) 69.6 日产油 (t) 0.91
平井7月 日单量不出 憋压不起，碰泵无效，测功图显示泵漏失； 日单量不出， 马50平井 月12日单量不出，憋压不起，碰泵无效，测功图显示泵漏失； 平井 7月15日组织检泵后生产正常。 月 日组织检泵后生产正常。 日组织检泵后生产正常 漏失原因是：固定凡尔被蜡包裹，造成关闭不严漏失。 漏失原因是：固定凡尔被蜡包裹，造成关闭不严漏失。
工况异常检泵井牛东7 工况异常检泵井牛东7-8
井号 日期 措施 冲程/ 冲程 / 冲次 泵径 泵挂 液面 目前日产 产油（ 产油 （ t ） mm） （ mm ） （ m ） （ m ） 液 （ m 3 ） 28 1362 1357 3.4 2.58 含水 （%） 11% 备注
牛东7 牛东 7 - 8
6.2 游动阀尔漏失 此图为游动阀漏失 的示功图。 的示功图。 特征为曲线左上部分有 特征为曲线左上部分有 圆形缺损， 圆形缺损，有时右上角 也呈圆形缺损。 也呈圆形缺损。 若是游动阀或阀座被严 重刺坏， 重刺坏，上部曲线则呈 圆形(图中虚线 形状。 图中虚线)形状 圆形 图中虚线 形状。
6.3 双阀尔漏失
2. 供液不足 此图为油井供液不足 时的地面示功图。特征为 时的地面示功图。特征为 下平行、左右平行， 上，下平行、左右平行， 泵没有问题。 泵没有问题。 主要进行油层改造 油层改造， 主要进行油层改造， 改善供液条件、机抽参数。 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； 冲程、小泵径、慢冲次； 泵挂相对较浅的井， 泵挂相对较浅的井，在井 况及抽油设备允许情况下， 况及抽油设备允许情况下， 加深泵挂深度， 加深泵挂深度，以求得最 大泵效。 大泵效。
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。
抽油机示功图分析课件
示功图分析中常见的问题
1 1. 要排除 噪声和干扰对结果的影响。
示功图数据采集过程中的 偏差可能会导致分析结果 的误差。
3 3. 参数选择的重要性
选择合适的参数进行示功 图分析非常关键，不同的 参数可能会得到不同的结 果。
示功图分析案例分析
1
2. 功率变化趋势分析
示功图特征
示功图的特征可以揭示抽油机的动力输出、功率变 化和效率等信息。
示功图的解读方法
1. 解读曲线形状
观察示功图曲线的形状，可判 断抽油机的工作状态和效率。
2. 分析斜率变化
通过斜率的变化，了解抽油机 的动力输出变化趋势。
3. 定位峰值和谷值
确定峰值和谷值的位置，可以 评估抽油机的最大功率和最小 功率。
抽油机示功图分析课件
在这个课件中，我们将介绍抽油机示功图的基本概念和分析方法，以及它在 石油行业中的重要作用。
示功图概述
什么是示功图？
示功图是一种记录和分析抽油机运行状态和效 能的图表。
示功图的作用
通过分析示功图，我们可以了解抽油机的效率、 动力输出和内部工作状态。
示功图的元素和特征
示功图元素
示功图由曲线、斜率、峰值和谷值等元素组成。
2
观察示功图中功率的变化趋势，了解抽
油机的动力输出稳定性。
3
1. 峰值功率分析
通过分析示功图中的峰值功率，评估抽 油机的最大输出能力。
3. 效率分析
通过测量示功图中的功率和效率数据， 评估抽油机的能量利用效率。
结论和要点
抽油机示功图是了解和评估抽油机性能的重要工具。 通过分析示功图，可以发现抽油机运行中的潜在问题。 正确解读示功图需要考虑噪声和干扰，选择适当的参数进行分析。
分析抽油机井实测示功图
实例三、
泵径38mm，泵深2000m，正常生产 时日产液量4m3，产油1.7吨，6月13 日无液。实测示功图为一窄条型，最 大载荷63.5KN，最小载荷62.5KN。 答： 实测示功图图形呈细长条，说明 泵已不工作，其位于理论上下负荷线 之间，其最小载荷大于理论最小载荷， 认为不是抽油杆断。判断泵漏。 建议：作业检泵。
因此判断该井为油管漏失。建议作业。
实例二、
泵径38mm，泵深1980m，正常生产时井 日产液量11m3，产油8吨，在4月份开始液 量缓慢下降，到7月11日液量下降到7m3， 产油6吨，液面由1800m上升到950m， 答：该井产液缓慢下降，液面上升，功图 呈左下角变圆，说明该井泵工作不正常。 因此判断该井为固定凡尔漏失。 建议：作业检泵。
对实测的示功图进行准确的分析判断，并提出 合理的可行的措施意见。
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
变圆：
P1 A
下冲程时，吸入部 分漏失起主导作用，
P2
D
使图形左下角和右
λ
下角变圆。
SP
光杆位移
泵漏整改措施：首先碰泵、洗井等措S 施，如果没有效果，
则进行作业检泵。
三、解释分析：供液不足与气体影响功图
供液不足特点：增载线 光杆载荷 B B'
与和卸载线平行，整个
图形象菜刀形，下冲程
卸载线较陡直。
抽油杆断脱示功图
五、解释分析：防冲距过大、过小示功图
示功图分析
4、油井没有连抽带喷现象 1、深井泵质量合格，工作正常 受到的摩擦力、惯性力、震动载荷与冲击载 水、气等因素的影响，认为进入泵内 5 、油井供液能力充足，泵能够完全充
荷等的影响，假设力在抽油杆柱中的传递是
满 的液体不可压缩
瞬间的，凡尔的起落也是瞬间的
理论示功图
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
P B C
充不满程度越严重， 则卸载线越往左移。 （如图中2、3线所示）
3 2 1
A
D´
D
S
供液不足
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
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%。 措施制定： 油井：制定合理的工作制度，调小参数，加深泵挂，换小泵径、压裂酸化 连通水井：加强注水
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