抽油机井典型示功图分析

抽油机井典型示功图分析

学习目的：抽油机井典型示功图是采油技术人员在多年的生产实践中总结出来的，大多数具有一定的特征，一看就可直接定性的示功图。把这些具有典型图形特征的例子作为生产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一步。通过对本节的学习，使分析者能以此为参考，对具有典型特征的示功图做出准确的定性判断。

一、准备工作

1、准备具有典型特征的示功图若干；

2、纸，笔，尺，计算器。

二、操作步骤

1、把给定的示功图逐一过一遍，按所理解的先初步给示功图定性定类。

第一类：图形较大，除去某一个角外就近似于平行四边形的示功图——即抽油泵是在工作的示功图；

第二类是图形上下幅度很小，两侧较尖的示功图——即抽油泵基本不工作的示功图；

第三类示功图：特征不明显的示功图——即最难直接定性的示功图。

2、按定类详细分析判断。

三、实测示功图分析解释

为了便于分析，我们先从图形受单一因素影响的典型示功图着手。所谓典型示功图：就是指某一个因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下示功图的基本特征。然后把典型示功图与实测示功图对比分析，以阐明分析方法和各类图形的特征。最后提出相应的整改措施。用对比相面法把实测示功图与理论示功图形状进行对比，看图形变化，分析泵的工作状况。

1、泵工作正常时的示功图

所谓泵的工作正常，指的是泵工作参数选用合理，使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。其图形特点：接近理论示功图，近似的平行四边形。这类井其泵效一般在60%以上。图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线，上边一条为最大理论负载线，下边一条为最小理论负载线。现场常常把增载线和减载线省略了。

2、惯性载荷影响的示功图

在惯性载荷的作用下，示功图不仅扭转了一个角度，而且冲程损失减少了，有利于提高泵效。示功图基本上与理论示功图形状相符。影响的原因是：由于下泵深度大，光杆负荷大，抽汲速度快等原因在抽油过程中产生较大的惯性载荷。在上冲程时，因惯性力向下，悬点载荷受惯性影响很大，下死点A上升到A′，AA′即是惯性力的影响增加的悬点载荷，直到B′点才增载完毕；在下冲程时因惯性力向上使悬点载荷减小，下死点由C降低到C′，直到D′才卸载完毕。这样一来使整个示功图较理论示功图沿顺时针方向偏转一个角度，活塞冲程由S活增大到S′活，实际上，惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷，从而使抽油杆受力条件变坏，容易引起抽油杆折断现象。

整改措施：

1、减小泵挂深度，以减轻光杆负荷。

2、降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。

3、振动载荷影响的示功图

分析理论示功图可知，液柱载荷是周期性作用在活塞上。当上冲程变化结束后，液体由静止到运动，液柱的载荷突然作用于抽油杆下端，于是引起抽油杆柱的振动。在下冲程，由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。

振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快，使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动，而使载荷线发生波动。

整改措施：

降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。

4、泵受气体影响的示功图

由于在下冲程末余隙容积内还残存一定数量的气体，上冲程开始后，泵内压力因气体膨胀而不能很快降低，使固定凡尔打开滞后，增载变慢，下冲程时气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使游动凡尔打开滞后，卸载变慢。

其图形特点：卸载线过程缓慢，卸载线CDˊ向右下方变曲的弧线，增载过程也变慢，增载线较理论的增载线平缓。DDˊ线越长，泵受气体影响越严重。如果油井气体严重时会发生气锁现象，此时，油井不出油，只出气。受气体影响的示功图其形状常常发生变化的，对这类井测试示功图时，要测一个周期的示功图。这样，便于准确分析泵工作状况。

整改措施：

1、下气锚。

2、加深泵挂深度。

3、安装套管放气凡尔。

5、阀漏失影响的示功图

泵的凡尔漏失通常包括上冲程时游动凡尔漏失；下冲程时固定凡尔漏失。实际上，往往两者同时存在漏失，其严重程度可能有所不同。为了便于说明其漏失特征，将分别进行讨论。（1）游动阀漏失时，图形特点：

上冲程开始时，活塞下面的压力降低，活塞两端产生压差，活塞上面的液体漏到活塞下面的工作筒内，由于漏失到活塞下部的液体向上的顶托，使活塞下部压力下降缓慢，悬点载荷不能及时上升到最大值，增载线向后延伸比正常较平缓。如图所示。随着悬点运动速度加快，活塞上行速度大于漏失速度时，悬点载荷达到最大静载荷值，如图中Bˊ点，此时吸入阀打开液体进入泵筒。当活塞上行到后半冲程，活塞上行速度逐渐减慢，当其小于液体漏失速度时，又出现漏失液体的顶托作用使悬点提前卸载，活塞下部工作筒内的压力增加，固定阀关闭，活塞到达上死点，悬点载荷降至C〞点。这样Bˊ点为吸入阀打开点，C′点为吸入阀关闭点。

a．增载线的倾角比泵工作正常时小，则角DABˊ小于DAB，漏失量越大，角DABˊ越小于DAB。

漏失量越多，Bˊ点和C′点越靠近，图的左下角变的越尖，右上角变的越圆滑。

b.左上角和右上角圆滑，漏失量越大，其圆滑程度越厉害。

c.卸载线比增载线陡。

当漏失严重时，吸入阀始终打不开，油井不出油，上负荷线向下负荷线靠近，如图，当排出部分失效时，上负荷线靠近下理论负荷线。

当漏失量很大时，由于漏失液体对活塞的顶托作用很大，上冲程载荷远低于最大载荷，固定凡尔始终关闭，泵的排量为零。总之排出部分漏失时的特点是增载线变缓，卸载线提前，卸载线变陡；游动凡尔漏失的示功图形状特点是左下尖、右上圆，漏失越大增载线的倾角越小。整改措施：

1、对油井进行热洗。

2、碰泵。

3、如果凡尔严重磨损时作业换泵。

（2）固定阀漏失时，图形特点：

下冲程开始后，由于吸入阀漏失，使泵内压力不能及时升高，泵腔内的液体从固定凡尔不严处漏到井内，延缓了减载过程，同时也使排出阀不能及时打开，当活塞速度大于漏失速度，泵内压力上升到足以把游动凡尔顶开时，减载过程结束。在下冲程的后半冲程，因活塞移动速度减小，当小于漏失速度时，泵筒内的压力降低，使游动凡尔提前关闭点，悬点载荷上升，