示功图基础知识

理论示功图：是认为在理想状况下,只考虑驴头所承受的静载荷引起抽油杆柱及油管柱弹性变形,而不考

虑其他 (结蜡、出砂、气体、漏失等）因素影响,所绘制的悬点负荷与位移之间的关系曲线,称为理论示功图。

减程比：光杆冲程在图上的长度与实际冲程长度之比。

力比：实际悬点载荷与其在图上的长度之比。单位KN/mm

A 点—驴头下死点

B 点—加载完毕，游动阀关闭，固定阀打开，活塞开始上行程。

C 点—驴头上死点

D 点—卸载完毕，固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程。

AB 线—增载线，表示悬点上行时，活塞与泵筒无相对运动；

BC 线—活塞上行程线，也是最大载荷线；

CD 线—卸载线，表示悬点下行时，活塞与泵筒无相对运动；

DA 线—活塞下行程线，也是最小载荷线；

ABC 线—驴头上冲程线；

CDA 线—驴头下冲程线；

典型实测示功图分析：

1、泵工作正常的示功图

特征描述：与理论示功图图形差异较小，近似为平行四边形。且增、卸载线，上、下行程线均与理论示功图线平行。所谓泵的工作

正常，指的是泵工作参数选用合理，泵的生产能力与油层供液能力基本相适应。这类井泵效一般在60%以上。

考虑惯性载荷影响的示功图

形成原因：惯性载荷在上冲程前半冲程增加悬点载荷，后半冲程减小悬点载荷。在下冲程前半冲程减小悬点载荷，后半冲程增加悬

点载荷。

特征描述：平行四边形会顺时针旋转一个角度，惯性力越大，旋转角度越大。

下步措施：1.优化井下杆柱；2.优化工作制度。

2、气体影响示功图

特征描述：卸载线过程缓慢，卸载线CD ˊ为向下弯曲的弧线，增载过程也变慢，增载线较理论的增载线平缓。DD ˊ线越长，泵

受气体影响越严重。

原因分析：上行程时，泵内气体膨胀，使泵内压力不能很快降低，造成固定凡尔推迟打开，增载缓慢。下行程时，泵内气体被压

L

实

P b =实图S S a =

缩，使泵内压力增加缓慢，游动凡尔推迟打开，卸载缓慢，卸载线是一条圆弧。这类井其泵效在40%以下。

下步措施：油井：采用三凡尔泵等防气泵生产；加装防气装置如气锚；减小防冲距、缩小余隙容积；调小参数、换小泵；

加深泵挂；安装套管放气阀、合理控制套管气；保持合理的生产压差、防止原油脱气。水井:加强注水，保持合理的地层压力。

3、供液不足泵筒未充满的示功图

当深井泵在抽汲过程中，液体不能及时充满泵的工作筒，致使泵的充满系数下降，排量降低，称之为供液能力差。

造成供液能力差的原因有三种：

1）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，

就是参数过大。

2）油层中的砂、蜡堵塞了部分或大部分进油孔道，致使液体进入泵筒的流动阻力增大、流量变小，液体来不及在泵的进油

时间里充满泵筒。 3）地层本身物性差，渗透性不好，造成供液能力差。

图形特征：从上死点开始下冲程后，光杆负荷不是立即减少，而是向下运动一段距离后才减少，这段距离相当于泵筒中的未充满高度。由于这段泵筒中无液体，所以游动凡尔打不开，负荷仍和上冲程时一样，只有由于摩擦力、动负荷等方向的改变，使负荷有稍许降低。当活塞接触液面并开始压缩液体后，负荷才开始转移，光杆开始卸载。卸载线向左移，卸载开始的时间延迟，卸载线和增载线平行，这是泵充满不好时示功图图形的共同特征。这类图形象一个菜刀把。

措施：提高对应注水井注水量、提高地层供液能力；加深泵挂；采取合理的工作参数；采取压裂、酸化等增产措施；采取间歇抽油方式。

⑷.泵的凡尔漏失示功图

泵的游动凡尔漏失示功图

深井泵的排出部分，包括游动凡尔和活塞。因此该部位产生的漏失不外乎有两种原因造成；一是游动凡尔装配不严、磨损引起的

漏失；二是活塞和泵的衬套配合不紧蜜、间隙太大或沉砂磨损活塞和衬套引起的漏失。当漏失严重时，固定凡尔始终打不开，油井不

出油。

上冲程时，泵内压力降低，活塞上下之间产生压差，使活塞上部的液体经游动凡尔的不严密处漏到活塞下面的工作筒内，漏失速

度随活塞下面的压力减小而增大。由于漏失到活塞下面的液体有使悬点载荷变小的“顶托”作用。所以，悬点载荷不能及时上升到最大

值，使加载缓慢。如图所示。随着活塞悬点运动速度加快，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B ˊ

点，此时固定凡尔打开液体进入泵筒。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，也就是说增载减慢、卸载提前。

特点：a ．增载线的倾角比泵工作正常时小，角DAB ˊ小于DAB ，漏失量越大，角DAB ˊ越小于DAB ，B ˊ点和C ′点越靠近。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。总之，功图特点是：卸载线比增载线陡，图形的左下角变尖，右上角变圆。当漏失特别严重时，增载线、卸载线和最大载荷线便构成了一条向下方弯曲的圆滑弧线。 柱塞的有效吸入行程： 泵效： C B

S

pu '

'=S

C B /''=η

现象：1、产液量下降。2、动液面上升。3、上电流比正常时小，下电流正常。

措施制定：1、憋压；2、碰泵；3、对油井进行热洗；4、以上措施无效再进行检泵作业。

泵的固定凡尔漏失示功图

固定凡尔漏失，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，延缓了卸载过程，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，卸载过程结束，即卸载减慢。

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，悬点载荷上升，到达下死

点时，悬点载荷已增载到A 〞。

图形特点：a.卸载线的倾角比泵工作正常时小，角BCD ˊ小于角BCD 。b.左下角和右下角圆滑，漏失量越大，其圆滑程度越厉害。c.增载线

比卸载线陡。d:

示功图右上尖、左下圆.

柱塞的有效吸入行程： 泵效： 现象：1、产液量下降，泵效下降；2、上电流正常，下电流稍大。3

、抽油时上冲程压力上升，下冲程压力下降，待压力升起时，将驴头停在下死点稳压，则稳不住压。 措施制定：

1、憋压；

2、碰泵；

3、对油井进行热洗；

4、以上措施无效再进行检泵作业。

泵的固定凡尔、游动凡尔同时漏失示功图

当游动凡尔和固定凡尔同时存在漏失时，上冲程泵主要是游动阀漏失的影响；下冲程泵主要是受固定阀漏失的影响。因此，示

功图的两端呈椭圆形。严重时同抽油杆断脱功图类似，呈黄瓜状。

现象：1、产液量下降，泵效下降，严重漏失时不出油；2、动液面上升；3、抽油时压力上升缓慢，严重时不升，驴头停在上、下死点都稳不住压力。

措施制定：1、憋压；2、碰泵；3、对油井进行热洗；4、以上措施无效再进行检泵作业。

⑸、固定凡尔卡死关不上

固定阀卡死不关闭，造成游动阀打不开光杆不能卸载，图形在上理论负荷线附近。

现象：1、井口不出油；2、上下冲程时电流均小于正常时电流；3、在井口憋压时，可发现上行时压力上升，下行时压力下降。

整改措施：1、大排量热洗；2、洗井无效时上作业检泵。

⑹、游动凡尔卡死关不上

现象：示功图不能增载，图形与抽油杆底部断脱类似。憋压时上冲程压力不升，下冲程压力上升，井口下冲程出油，电流上冲

程减少，下冲程正常。

整改措施：1、大排量热洗；2、洗井无效时上作业。

⑺、游动凡尔打不开

现象：不出油，载荷卸不下来。憋压时上冲程压力上升，下冲程压力下降，变化值基本不变。热洗时将活塞提出泵筒能洗通，放入泵筒就洗不通。

电流：上电流正常，下电流比正常时要小。

A D S ped '

'=AD

A D /''=η