现场典型示功图讲解稿

典型示功图分析
12. 上碰泵 图形特征∶上冲程快终了 时，柱塞滑杆并帽和泵头 导环相碰撞，使载荷额增 加。右上角有凸出。 成因分析∶防冲距过大， 内工作筒漏油，卡砂，油 井不可能出油。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


13.下碰泵 图形特征∶在下冲程快 终了时，柱塞与固定凡 尔罩相碰，使载荷额外 降低。功图左下角有凸 出，在增载部位的曲线 是凹形向上的。 成因分析∶防冲距太小， 或压裂卡砂。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
6. 油井结蜡 图形特点∶油井结蜡会使油流通 道减小，油流阻力增大，活塞上 行时，光杆负荷增加，下行时又 由于结蜡阻碍，光杆负荷不稳定， 在图上呈波浪形变化。曲线有不 规则凸起增载和凹下减载，产量 降低。 成因分析∶石油中都不同程度含 有蜡，当温度降低到蜡的结晶温 度时，溶解蜡就会凝析出来，黏 附在油管，抽油杆，深井泵等井 下设备上，增大光杆负荷，引起 凡尔失灵或堵死，卡死活塞，堵 死油管。结蜡部位不同，影响程 度不同。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


2 .振动影响时的示功图 图形特征∶上下曲线出现逐 渐减弱的波浪线，振动越严 重，变化幅度越大。 成因分析∶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。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析

考虑惯性和振动后的理论示功图
理论示功图
3.磨擦载荷 （1）抽油杆与油管的摩擦力 （2）液柱与油管之间摩擦力 （3）液柱与抽油杆之间的摩擦力 （4）柱塞与衬套之间的摩擦力 （5）液体通过游动阀的摩擦力
摩擦载荷的总作用表现为使功图加宽
典型示功图分析
1 .泵工作正常 图形特征∶左右、上下曲线 平行，接近理论示功图图形 特征，曲线较理想，充满程 度100%，排出系数较高，一 般泵效接近理论值，如图。 成因分析∶此类井供液充足， 沉没度大。泵阀不漏，泵效 高，出油好。
典型功图分析
茨榆坨采油厂 工艺研究所
汇报目录
泵工作原理 理论示功图 典型示功图分析 动态示工图分析 总结
泵的工作原理
泵的抽汲过程
1)上冲程 抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的 游动阀受管内液柱压力而关闭。 泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱 压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用下被
打开。泵内吸入液体、井口排出液体。


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： （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。 （2）为使泵正常工作，在泵的下边界装砂锚、 气锚，当砂、蜡同时堵塞了部分进油孔道， 使液体进入泵筒的流动阻力增大，流量变小， 动液面升高，液体来不及在泵的进油时间里 充满泵筒。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


9 .抽油杆断脱时的示功图 图形特征∶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，只是由于摩擦力的作用，才 使上、下载荷先不重合。图形的位 置取决于断脱点的位置。图中抽油 杆断脱的位置在中部。 成因分析∶抽油杆由于弹性疲劳， 深井泵遇到卡使抽油杆柱超过拉伸 屈服极限等原因而断裂，或由于抽 油杆之间未上紧而发生脱扣，这些 导致示功图呈水平条带状。油井不 出油。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


4.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


7. 气体影响 图形特点∶卸载线成一圆弧状。 其曲率半径越大,泵效越低，表明 油套环空内泡沫段高，油层脱气 严重，沉没压力偏小，泵充满程 度差。 成因分析∶石油是聚集在一起的 油气混和物，在抽汲过程中或多 或少总有气体进入泵内。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


（3）排出阀和吸入阀同时漏失 图形特征∶在上冲程过程中，排 出部分漏失起主导作用，使图形 左上角和右上角变圆，但负荷线 能达到理论上负荷线。在下冲程 过程中，吸入部分漏失起主导作 用，使图形左下角和右下角变圆， 但下负荷线能降到理论下负荷线 处。 成因分析∶砂蜡和磨损等原因造 成吸入和排出部分同时漏失。油 井严重减产。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


11. 游动凡尔关闭迟缓 图形特征∶游动阀关闭迟 缓使得加载过程减缓，示 功图的左上方缺失，而且 加载线比较陡，缺失形状 近似为矩形。 成因分析∶泵的游动阀与 阀球罩之间的间隙太小， 可能是修井作业时用管钳 咬在阀球罩处将其咬扁所 致。
理论示功图
实测示功图
B-下冲程
理论示功图
示功图是由载 荷和位移变化关系 曲线所构成的封闭 曲线。表示悬点载 荷与位移关系的示 功图称为地面示功 图 。
理论示功图
1. 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。
泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
A-上冲程
泵的工作原理
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。
理论示功图
实测示功图
动态功图分析
动态功图分析
动态功图分析
动态功图分析
总结
前面所讲的示功图分析，往往只能对系统的 工作状况做某些定性分析，而无法做出定量的判 断。在深井快速抽吸的条件下，由于泵的工作状 况（活塞负荷的变化）要通过上千米的抽油杆柱 传递到地面上，在传递过程中，因抽油杆柱的震 动等因素，使载荷的变化复杂化。 现在，通过数学方法将地面示功图转换成泵 示功图进行的分析诊断技术，可消除地面示功图 分析中许多不定因素，简化了解释工作，大大地 提高了抽油系统工况的分析水平。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


10. 活塞脱出工作筒 图形特征∶上冲程中柱塞上行至 一点时脱出工作筒，液体漏失量 急剧增加，悬点载荷急剧下降。 卸载结束时还由于突然卸载柱塞 的振动产生不规则波状曲线。示 功图右上方严重缺失，上冲程靠 后部分载荷明显变小。 成因分析∶主要原因是由于防冲 距过大或光杆冲程过大造成，还 有修井完井数据误差较大所造成。
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


15 .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。
8.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。
W1
静载荷作用下理论示功图
理论示功图
2.惯性和振动载荷作用下 的理论示功图 惯性载荷的影响使静 载荷理论示功图被扭曲一 个角度，使之变为不规则 四边形，如图所示。 由于抽油杆柱的振动 发生在粘性液体中，所以 为阻尼振动。叠加之后上 下线出现逐渐减弱的波浪 线。
P B’ ’ B
C C’
A’
A
D D’ S
理论示功图
实测示功图
典型示功图分析


5 .油井出砂 图形特点∶负荷线上呈现出不规则的 锯齿状尖峰，且在连续测图时尖峰是 移动的。 成因分析∶油层出砂，细小的砂粒将 随着油流进入泵内，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。
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实测示功图
典型示功Βιβλιοθήκη Baidu分析


（2）游动阀（排出部分）漏失 图形特征∶上冲程时，泵内压力降低，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，漏失速度随柱塞下 面压力成反比。由于漏失到柱塞下面的液 体有向上的“顶托”作用，使加载减缓。 随着悬点运动的加快，“顶托”作用相对 减小，液柱载荷完全加与悬点。当柱塞继 续上行到后半冲程时，因活塞上行速度又 逐渐减慢。在柱塞速度小于漏失速度瞬间， 又出现了漏失液体的“顶托”作用，使液 柱负荷提前卸载。 成因分析∶一是游动凡尔装配不严，磨损 引起的漏失；一是活塞和泵的衬套配合不 紧密，间隙太大或因沉砂磨损活塞和衬套 而引起的漏失。
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实测示功图
典型示功图分析


14.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。
气锁现象： 如果气体大量进入泵筒， 上冲程时气体膨胀，全部占 满柱塞让出的容积，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，所以这种情况下双凡 尔均打不开，柱塞运动对气 体压缩和膨胀，泵不排油， 这种现象称为“气锁”。
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