抽油机井井身示意图
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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。
抽油机井工况分析讲解
C
A
S活 S光
D λ
S
当弹性变形完毕，光杆带动活塞开始上行，固定凡尔 打开，液体进入泵筒并充满活塞所让出的泵筒空间，此 时，光杆处所承受的载荷，仍和B点时一样没变化，所 以画出一条直线BC，简称上载荷线。
11
上 游 动 凡 尔 打 开
P
B
减载线
C
下 游 动 凡 尔 打 开
A
S活
D λ
S光
S
固 定 凡 尔 关 闭
第三部分
生产状况分析
4. 油井结蜡对示功图的影响
措施：加清蜡剂；热洗井清蜡，制定合理 的清蜡周期.
53
第三部分
5、漏失对示功图的影响
生产状况分析
（1）游动阀漏失对示功图的影响
B B2 B1 B3 C1 C C2 C3 D3
A
D
D1
图1游动凡尔和活塞不严引起的漏失
该图是排出部分漏失时的理论示功图。当光杆离开 A点开始上冲程时，活塞下面的液体压力随着抽油杆 的伸长和活塞被提升而逐渐下降，活塞上下之间随即 产生压力差，使活塞上部的液体经排出部分的不严密 处而漏到活塞下面的工作筒内。这种因漏失减少光杆 负荷的现象，称为“顶托”作用或“顶托”现象。
P
B
理论示功图
C
A
S活 S光
D λ
S
光杆上行结束并立即转入下行
26
上 游 动 凡 尔 打 开
P
B
理论示功图
C
下 游 动 凡 尔 打 开
A
S活
D λ
S光
S
固 定 凡 尔 关 闭
光杆在下行
27
P
B
理论示功图
C
A
采油工程第三章有杆泵采油13
链条式抽油机的主要特点是冲程长，冲数低，适用于深井和稠油开 采且动载荷小，平衡程度好，比同载荷等级的游梁式抽油机节电约30% 以上系统效率高。结构紧凑，比游梁式抽油机节约钢材约60%。
二、抽油泵
抽油泵是有杆泵抽油 系统中的主要设备
1、泵的结构
泵筒
四大部分
吸入阀(固定阀) 活塞
排出阀(游动阀)
2、泵的类型
第二节 抽油机悬点运动规律 运动规律：位移 S、速度 v 、加速度 a 的变化规律
悬点：抽油杆通过悬绳器及毛辫子连接在驴头上的
悬挂点。
固定杆：游梁支点与
四 曲柄轴中心的连线 连 杆 机 构 游动杆：曲柄、连杆
、游梁后臂
悬点运动可以简化为简谐运动和曲柄滑块运动
一、简化为简谐运动时的悬点运动规律
条件： r/l→0 r/b→0
3.加重杆
抽油杆柱在向下运动时，由于阻力和浮力作用，抽油杆发生 弯曲，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作 寿命，采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。 加重杆的结构如图所示，是两端带抽油杆螺纹的实心圆钢杆， 一端车有吊卡颈和打捞颈，杆身直径有Φ35、Φ38、Φ51 mm 三种。
4、悬绳器 悬绳器是连接光杆与毛辫子的工具。悬绳器在抽油机工 作时，承担整个工作载荷，在测示功图时安装测试传感器。
点B的运动可以看 作简谐运动，即认为B 点的运动规律和D点做 圆周运动时在垂直中 心线上的投影（C点） 的运动规律相同，即B 点和C点的运动规律相 同。
驴头在下死点 曲柄垂直向上
0C
B点经过时间t时的位移 sB 为：
sB sC r r cos r(1 cos )
根据相似三角形关系可知，悬点位移
1—天车滑轮；2—上钢丝绳；3—上链轮；4— 往返架；5—特殊链节；6—轨迹链条； 7—主动链轮；8—减速箱；9—皮带传动； 10—电机；11—平衡气缸；12—平衡柱塞； 13—平衡链条；14—平衡链轮；15—油底壳； 16—底座；17—机架；18—导轨； 19—滑块；20—主轴销；21—悬绳器；22—光 杆
二、抽油泵
抽油泵是有杆泵抽油 系统中的主要设备
1、泵的结构
泵筒
四大部分
吸入阀(固定阀) 活塞
排出阀(游动阀)
2、泵的类型
第二节 抽油机悬点运动规律 运动规律：位移 S、速度 v 、加速度 a 的变化规律
悬点：抽油杆通过悬绳器及毛辫子连接在驴头上的
悬挂点。
固定杆：游梁支点与
四 曲柄轴中心的连线 连 杆 机 构 游动杆：曲柄、连杆
、游梁后臂
悬点运动可以简化为简谐运动和曲柄滑块运动
一、简化为简谐运动时的悬点运动规律
条件： r/l→0 r/b→0
3.加重杆
抽油杆柱在向下运动时，由于阻力和浮力作用，抽油杆发生 弯曲，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作 寿命，采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。 加重杆的结构如图所示，是两端带抽油杆螺纹的实心圆钢杆， 一端车有吊卡颈和打捞颈，杆身直径有Φ35、Φ38、Φ51 mm 三种。
4、悬绳器 悬绳器是连接光杆与毛辫子的工具。悬绳器在抽油机工 作时，承担整个工作载荷，在测示功图时安装测试传感器。
点B的运动可以看 作简谐运动，即认为B 点的运动规律和D点做 圆周运动时在垂直中 心线上的投影（C点） 的运动规律相同，即B 点和C点的运动规律相 同。
驴头在下死点 曲柄垂直向上
0C
B点经过时间t时的位移 sB 为：
sB sC r r cos r(1 cos )
根据相似三角形关系可知，悬点位移
1—天车滑轮；2—上钢丝绳；3—上链轮；4— 往返架；5—特殊链节；6—轨迹链条； 7—主动链轮；8—减速箱；9—皮带传动； 10—电机；11—平衡气缸；12—平衡柱塞； 13—平衡链条；14—平衡链轮；15—油底壳； 16—底座；17—机架；18—导轨； 19—滑块；20—主轴销；21—悬绳器；22—光 杆
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。
抽油机基础知识
抽油杆振动严重的井多在泵挂1600m以上， 且冲次较快的油井上发生，由于弹性振动 传递快，而抽油杆与油管和液体摩檫造成 滞后与地面冲次速度不协调易产生二级振 动，图形在上、下死点处产生扭结现象。 均是抽油杆受力换向与弹性作用下造成的。 塔河油田在大于2500以上的深井特别是玻 璃钢抽油杆深抽的油井易出现此类图形， 且图形偏转畸变严重，与常规图形差异大 不便分析，特别是在没有井下功图参照的 情况下更易产生错误诊断。TK218玻璃钢稠 油杆图形与国外的标准图相似由于井少国 内对此研究资料较少。
典
• •
7、 上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快， 漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。 8、 下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快， 曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。
型
•
9、 油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大， 峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。
• •
10、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆， 冲程速度中间快；电流正常不管它。 12、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨， 憋压计量问题现；细查漏点换油管。
•
1、 四边平行泵正常，左右斜率最重要， 高产稳产有保障；井筒提产有潜力。
•
2、 充满不好象菜刀，供液原因及时找， 调整制度不能忘；调层压裂是方向。
•
3、 油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降， 验泵对扣再检泵 ；
• • •
4、 砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样， 油层井筒把砂防；防砂方案要得当。 5、 图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功， 解卡无效速上修；原因查明措施订。 6、 双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面， 碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。
示功图的质量要求： 1）正常抽油井，每月测示功图一次。 2）所测示功图要求图形清晰、闭合、负载线粗不超过o．8mm、减程比要适中、 基线平直、 3）新井、作业井开井在1-3天内必须测示功图资料。 4）油井产液量突然下降，应及时测示功图了解深井泵工作状况，并作为检泵的 依据 5）动力仪每月打压校对一次，并建立仪器跟踪使用卡及校检记录本。
标准化井口
54539 和尚头带压力表座
54803 闸阀\KY25/65
54944 井口防盗组合取样装置\BFQY-1
54915 油水嘴套\3型
38023 弹簧管压力表,Y-100,0-6MPa
46031 低压截止阀\J11T-16\DN15\GB12235
温度计孔
47724 90°弯头 DN50（壁厚6mm)
抽油机井井口
抽油井井口示意图1
1
抽油机井井口
抽油井井口示意图2
2
抽油机井井口
3
抽油机井井口
抽油机井井口施工说明
1、采油树安装时各闸门及卡箍应水平、平行，手轮朝向与驴头一致，套管阀门 应安装卡箍总成防盗。
2、面向驴头，利达管应安装在右侧。 3、生产阀门直接连接油嘴套，油嘴套上安装井口组合防盗取样装置。 4、油嘴套与DN50mm立管中心距600mm，回压闸门上法兰面与水平管中心距
注水井口示意图1
11
注水井井口
注水井口示意图2
12
注水井井口
注水井井口现场图
13
注水井井口
注水井井口施工说明
1、采油树安装时各闸门及卡箍应水平、平行，手轮朝向与套管阀门方向 一致。
2、注水阀门3外侧卡箍到sc-1型重力止加阀内侧的水平管长度800mm, 水 平管下边缘到挤素阀门1上侧卡箍的立管长度200mm，挤素阀门1下侧卡 箍距离地面立管长度700mm。 3、套管阀门7外侧卡箍与立管内边缘的水平管长度700mm，一端与卡箍 头焊接，另一端直接与立管焊接。
450mm。 5、井口各部位、管线、闸门：正视时横平竖直，各部位之间斜度、剪刀差不大
于2°。 6、压力表接头与油嘴套中心距250 mm，温度计孔与压力表接头中心距150mm
54803 闸阀\KY25/65
54944 井口防盗组合取样装置\BFQY-1
54915 油水嘴套\3型
38023 弹簧管压力表,Y-100,0-6MPa
46031 低压截止阀\J11T-16\DN15\GB12235
温度计孔
47724 90°弯头 DN50（壁厚6mm)
抽油机井井口
抽油井井口示意图1
1
抽油机井井口
抽油井井口示意图2
2
抽油机井井口
3
抽油机井井口
抽油机井井口施工说明
1、采油树安装时各闸门及卡箍应水平、平行，手轮朝向与驴头一致，套管阀门 应安装卡箍总成防盗。
2、面向驴头，利达管应安装在右侧。 3、生产阀门直接连接油嘴套，油嘴套上安装井口组合防盗取样装置。 4、油嘴套与DN50mm立管中心距600mm，回压闸门上法兰面与水平管中心距
注水井口示意图1
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注水井井口
注水井口示意图2
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注水井井口
注水井井口现场图
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注水井井口
注水井井口施工说明
1、采油树安装时各闸门及卡箍应水平、平行，手轮朝向与套管阀门方向 一致。
2、注水阀门3外侧卡箍到sc-1型重力止加阀内侧的水平管长度800mm, 水 平管下边缘到挤素阀门1上侧卡箍的立管长度200mm，挤素阀门1下侧卡 箍距离地面立管长度700mm。 3、套管阀门7外侧卡箍与立管内边缘的水平管长度700mm，一端与卡箍 头焊接，另一端直接与立管焊接。
450mm。 5、井口各部位、管线、闸门：正视时横平竖直，各部位之间斜度、剪刀差不大
于2°。 6、压力表接头与油嘴套中心距250 mm，温度计孔与压力表接头中心距150mm
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%。
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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%。
抽油机井实测示功图分析及井下故障判断
举例：某井62毫米油管 毫米油管， 毫米泵 泵深800米， 毫米泵， 举例：某井 毫米油管，56毫米泵，泵深 米 7/8英寸抽油杆 ， 冲程 米 ， 原油密度 英寸抽油杆， 英寸抽油杆 冲程3米 原油密度0.95， 含水 ， 80%，示功图力比 毫米， ，示功图力比2000牛/毫米，减程比 ：60，作 牛 毫米 减程比1： ， 该井理论示功图。 该井理论示功图。 解：f杆=3.8 cm2，g杆=27.3 N/m；设m、n分别为 ； 、 分别为 力比和减程比。 力比和减程比 。 则 m=2000， n=1/60。 由已知条件 ， 。 得D=0.056m，S光=3000 mm，L=800m，f管=11.657 ， ， ， cm2 ， f 活 =5.62/4*3.14-3.8=20.82 cm2 ， ρ=950*0.2+1000*0.8=990 kg/m3 ， P 杆 =g 杆 * L=800*27.3=21840N ， P 液 = （ F 活 - f 杆 ） Lρ= （20.82-3.8）800*990*10=13480N ）
图中的上冲程曲线呈阻尼曲线特征，左边波的幅度大，向右波幅减小； 图中的上冲程曲线呈阻尼曲线特征，左边波的幅度大，向右波幅减小；下 冲程振动曲线也是阻尼曲线，从右向左波幅变小， 下冲程阻尼曲线相平行， 冲程振动曲线也是阻尼曲线，从右向左波幅变小，上、下冲程阻尼曲线相平行， 波幅呈相反方向。 波幅呈相反方向。
实际上金属是有弹性，会“形变”的，因而使增载过程和卸载过程都不是直 实际上金属是有弹性， 形变” 上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短，都是倾斜着上下， 上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短，都是倾斜着上下，与位移过程成线性的 线段。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、 线段。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造 成的。 成的。
采油工基础知识
第一部分油井的井身结构一、油井的井身结构指完钻井深和相应井段的钻头直径，下入的套管的层数、直径和各层管外的水泥返高和人工井底等，称为井身结构。
套管的层次和下入深度在一口井内，应该下几层套管，每层套管的下入深度主要取决于所要钻穿的地下岩层情况。
（1）导管：建立开钻泥浆循环系统。
下入深度10~20米，水泥返至地面。
（2）表层套管：封固地面疏松地层。
下入深度几十到几百米，水泥返高返至地面。
（3）技术套管：为了封固复杂的高压水层、高压气层等复杂地层而下入的套管。
水泥返高返至复杂地层以上50~100米。
（4）油层套管：封固油气水层，防止油气水层互相窜扰而下入的套管。
下入深度有的下到油层顶部，有的下到油层底部。
水泥返高返至油气水层上线以上50—100米。
井身结构如图所示。
二、油井完成方法油井完成方法是指沟通井底和油层的方法。
1、裸眼完井：油层钻开前先下入油层管至油层顶部注水泥固井，然后用小直径钻头钻开油层的方法。
优点：油层全裸井底结构简单，流动阻力小。
缺点：不能分层试油和分层开采，不能防止出砂和井壁坍塌。
2、射孔完成法：将油层全部钻穿，然后下油层（管射孔完井法）套管至油层底部，注水泥固井，最后对准油层部位用射孔枪将套管和套管外的水泥环射穿，使油层和油井连通的井底完成方法。
优点：可分层开采和井下作业，防止油气水层的窜扰和油层坍塌。
缺点：泥浸时间长，对油层有污染，增加渗流阻力。
适用条件：用于有油，气，水夹层，地层不坚硬的多产层油井。
3、衬管完井法：在先期裸眼完井的基础上，下一个预先做好的带孔眼或割缝的衬管，衬管用封隔器与油层套管连接。
具有防砂作用。
4、砾石衬管充填完井：将套管下至油层顶部用扩眼钻头在油层部位钻进扩眼直到预定位置，然后下入割缝衬管。
用反循环向油层部位充填砾石。
5、贯眼完成：将预先在地面贯好眼的套管直接下入油层部位。
第三部分井站设备一、采油树1．采油树按不同的连接方式分为下列几种形式（1）丝扣连接的采油树。
《采油基础知识培训》PPT课件
采油基础知识培训
第一部分 油井的基本结构
第一节：油井的井身结构 一、油井的井身结构 二、生产井完钻井身结构 三、注水井结构 第二节：自喷井井口流程与设备 2．1自喷井井口流程 2．2自喷井井口装置 2．3采油树的类型： 2．4自喷井井口装置上的主要附件
第二部分油井生产的基本知识
（m）。 5、射开油层底部深度：射孔井段最下部至方补心的距离，单位为米
（m）。 以上几项数据中，需要注意的是套补距，它在钻井架一撤之后现场就
不存在了，但在以后的生产过程中，如补孔、下泵、抬高井口、修井 等措施时丈量管柱都要用到它。
三 、注注水水井井结构结通构常是指在完钻井基础上，在井
筒套管内下入油管、配水管柱，再配以井口装置， 以上上面。油井正 常生产时，总是关闭着，在往井内下清蜡工具或 测压仪表时，才打这个闸门。
回压闸门：当油井生产时，一直全开着，只在检 查、更换油嘴；维修、更换生产闸门和进行井下 作业时才关闭它。目的是为了防止出油管线内的 流体倒流。为了达到这个目的，现场也采用单流 凡尔代替回压闸门的井口装置。
装置的控制调节部分。其作用是控制调节
油井的油、气产量；引导井中的产物流向
出油管线；便于某些井下作业的施工等。
3．1采油树的类型
按照出油翼数来分，可分为单翼式和双 翼式两种：
按照连接型式来分，可分为以下三种：
以法兰联接的采油树：这种采油树除了压 力表、考克是以丝扣连接的以外，其余各 个大闸门、三通或四通之间均用法兰连接， 这种采油树属于老式采油树。其特点较多， 如体积庞大、笨重、结构复杂、操作不便 等。因此，这种类型的采油树将被逐渐淘 汰。松Ⅱ型等均属于此种类型的采油树。
从上述可知：无论什么样的油管头，其作用 都是悬挂井内的油管柱，密封油、套管之间的环 形空间。
第一部分 油井的基本结构
第一节：油井的井身结构 一、油井的井身结构 二、生产井完钻井身结构 三、注水井结构 第二节：自喷井井口流程与设备 2．1自喷井井口流程 2．2自喷井井口装置 2．3采油树的类型： 2．4自喷井井口装置上的主要附件
第二部分油井生产的基本知识
（m）。 5、射开油层底部深度：射孔井段最下部至方补心的距离，单位为米
（m）。 以上几项数据中，需要注意的是套补距，它在钻井架一撤之后现场就
不存在了，但在以后的生产过程中，如补孔、下泵、抬高井口、修井 等措施时丈量管柱都要用到它。
三 、注注水水井井结构结通构常是指在完钻井基础上，在井
筒套管内下入油管、配水管柱，再配以井口装置， 以上上面。油井正 常生产时，总是关闭着，在往井内下清蜡工具或 测压仪表时，才打这个闸门。
回压闸门：当油井生产时，一直全开着，只在检 查、更换油嘴；维修、更换生产闸门和进行井下 作业时才关闭它。目的是为了防止出油管线内的 流体倒流。为了达到这个目的，现场也采用单流 凡尔代替回压闸门的井口装置。
装置的控制调节部分。其作用是控制调节
油井的油、气产量；引导井中的产物流向
出油管线；便于某些井下作业的施工等。
3．1采油树的类型
按照出油翼数来分，可分为单翼式和双 翼式两种：
按照连接型式来分，可分为以下三种：
以法兰联接的采油树：这种采油树除了压 力表、考克是以丝扣连接的以外，其余各 个大闸门、三通或四通之间均用法兰连接， 这种采油树属于老式采油树。其特点较多， 如体积庞大、笨重、结构复杂、操作不便 等。因此，这种类型的采油树将被逐渐淘 汰。松Ⅱ型等均属于此种类型的采油树。
从上述可知：无论什么样的油管头，其作用 都是悬挂井内的油管柱，密封油、套管之间的环 形空间。
采油工程基本理论
2）.管式泵结构 管式泵主要由泵筒、 固定阀、活塞、游动阀 四大部分组成。
6母堵
5固定凡尔
1工作筒
7接箍
32mm,38mm,44mm,56mm,28、25mm
4下凡尔
2活塞
3上凡尔
9凡尔罩
8防沙槽
(1)工作筒 它是由外管、衬套和压紧接箍组成，外管 内装有多节同心圆柱管的衬套，上、下两端靠压紧接箍压 紧，上接箍上连油管；下接箍下连进油设备。 (2)活塞 是由无缝钢管制成的空心圆柱体，两头有螺 纹，活塞外表面镀铬并有环状防砂槽。 (3)游动阀 也叫排出阀．由阀球、阀座、开口阀罩组 成。单阀泵有一个游动阀，装在活塞上端，双阀泵有两个 游动阀，分别装在活塞的上下端。阀球座在阀座上，上有 开口阀罩。 (4)固定阀也叫吸入阀，由阀座、阀球和开口阀罩组成。
一．油井完成 油井：是由钻机钻开的、用来采出原油的生 产井。 油井完成是钻井的最后一道工序，是衔接钻 井和采油工程而又相对独立的工程。 1.完井的概念 是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、 射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统 工程。
2.完井方式：油层与井筒的连通方式。
裸 眼 完 井 套管或尾管射孔完井 衬 管 完 井
(3)复合平衡 在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平 衡。特点：小范围调整时，可调整游梁平衡，大 范围调整时，则调整曲柄平衡块．这种平衡方式 适用于中深井。 (4)气动平衡 利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到 平衡的目的，可用于10吨以上重型抽油机，这种 平衡方式减少了抽油机的动负荷及震动，但其装 置精度要求高，加工麻烦。
主要部件的作用 （1）驴头 它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置。 驴头的弧线是以支架轴承为圆心，游梁前臂长为半径画弧 而得到。修井时可将驴头从井口移开，方便作业．移开的 方式有三种，即：侧转式、上翻式，可卸式。 (2)游梁 游梁固定在支架上，前端安装驴头承受井下负荷，后 端连接横梁、连杆、曲柄、减速箱，传递电动机的动力. (3)曲柄连杆机构 曲柄连杆机构的作用是将电动机的旋转运动变成驴头 的往复运动。曲柄上的孔是调节冲程时用的。
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