典型示功图分析课件.ppt

1、2015年5月.典型示功图：是指某一因素影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基本特征。在实际情况下，虽然有多种因素影响示功图的形状，但总有其主要因素，则示功图的形状也就反映着主要因素影响下的特征。.1、准备工作：实测示功图一组2、操作程序说明（1）根据数据画出最大、最小载荷线；（2）对比分析10个示功图；（3）就上述10个示功图提出措施。准备工作：1min（不计入考核时间）正式笔试时间：20min.3、答题步骤：（1）画上、下载荷线 25分 根据油井生产数据绘制理论示功图上、下载荷线（15分）；利用公式计算（10分）。.3、答题步骤：（2）对比分析 55分与理论示功图比较差异（15分）；判

2、断分析泵的工作状况（40分）正常、供液不足、气影响；断脱、泵脱出、抽喷、碰泵稠油、结蜡、出砂.3、答题步骤：（3）提出措施 20分分析原因（10分）；提出措施（10分）.一、理论示功图1、理论示功图的形成学习回顾3、理论示功图的绘制2、最大最小载荷计算.深井泵的活塞在做往复运动。活塞在最低位置时，两个凡尔之间有一余隙，此余隙内充满了液体。当活塞下行程快接近死点时，固定凡尔关闭着，游动凡尔打开着，此时，活塞上下液体连通，光杆上只承受抽油杆柱在油中的重量；油管承受了全部液柱重量。当活塞到达下死点开始上行程的瞬间，游动凡尔立即关闭，使活塞上下不连通。活塞要推动其上的液柱向上移动，这个液柱的重量就加在

3、活塞上，并经过抽油杆加在光杆上。油管此时只承受它与活塞之间环形截面上液柱的重量。1、理论示功图的形成AB.在下死点前后，抽油杆柱上多了一个活塞截面以上液柱的重量，油管上少了一个活塞截面以上液柱的重量。这时，就要发生弹性变形，油管就要缩短，抽油杆就要伸长（细长的油管和抽油杆柱，本身是一个弹性体，在负荷变化时，就产生相应的变形，此变形的多少和负荷变化的多少成正比）此时，光杆虽然在上移，但活塞相应于泵筒来说，实际未动，这样，就画出了图中AB斜直线。AB线表示了光杆负载增加的过程，称为增载线。AB.当弹性变形完毕光杆带动活塞开始上行（B点），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，

4、光杆处所承受的负荷，仍和B点时一样没有变化，所以，画出一条直线BC。ABCB点是固定凡尔打开点.当活塞到达上死点，在转入下行程的瞬间，固定凡尔关闭，活塞开始压缩泵筒中的液体。活塞挤压给液体一个作用力，这个力作用在油管上，使油管伸长；液体反过来又给活塞一个反作用力，使抽油杆柱开始减载，杆柱缩短，油管伸长、抽油杆缩短，使泵内压力不能及时升高。当杆管变形结束，泵内压力大于泵上油管内液柱压力，游动凡尔打开（D点），活塞上下连通。此时，由于油管伸长，抽油杆柱缩短，活塞相对于泵筒没有移动，于是画出了CD斜线。CD斜线表示了光杆上负荷减少的过程，称为减载线。ABCD.当弹性变形完毕，活塞开始下行，液体就通过

5、游动凡尔向活塞以上转移，在液体向活塞以上转移的过程中，光杆上所受的负荷不变，所以画出一条和BC平行的直线DA。当光杆行到下死点，在下行程完毕又将开始的瞬间，游动凡尔关闭，负荷又发生转移，开始了一个新的往复，这样，就画成了一个封闭的曲线，我们叫它做示功图。ABCD.AB增载线BC活塞上行程线，最大载荷线CD减载线DA活塞下行程线，最小载荷线ABC驴头上行程线CDA驴头下行程线 CBAS光S活DWrW1W静SWS光光杆冲程 S活活塞冲程 冲程损失Wr抽油杆在液体中重量 W1活塞截面上液柱载荷冲程损失：随着载荷的交替转移，使油管和抽油杆发生伸长缩短，因而使活塞实际冲程小于光杆冲程，这一差值即冲程损失

6、。.理论示功图只考虑了悬点所承受的静载荷及冲程损失，而不考虑其他因素的影响。2、理论示功图载荷的计算减程比：光杆冲程在图上的长度与光杆实际冲程长度之比，用“a”表示。a=S图/S实力比：实际悬点载荷与其在图上的长度之比，用“b”表示，单位KN/mm b P实/P图.（1）抽油杆柱载荷：在上冲程中，游动阀关闭，抽油杆柱不受管内液体浮力的作用，所以上冲程中作用在悬点的抽油杆柱载荷为杆柱在空气中的重力。上冲程悬点承受载荷：抽油杆柱空气中重：Wrd2/4H杆 重度，单位:N.2、理论示功图载荷的计算上冲程悬点承受载荷：在上冲程中，由于游动阀关闭，作用在柱塞上的液柱引起的悬点载荷为：（2）作用在柱塞上的

7、液柱载荷活塞有效截面上液柱重：W1（D2d2）/4H液 上冲程悬点承受载荷：Wr W1即悬点最大静载荷：W最大 Wr W1.在下冲程中，游动阀打开后，油管内液体的浮力作用在抽油杆柱上。所以，下冲程中作用在悬点上的抽油杆柱的重力减去液体的浮力，即它在液体中的重力作用在悬点上的载荷。2、理论示功图最大最小载荷的计算Wrd2/4H（杆 液）重度，单位:N下冲程悬点承受载荷：最小静载荷：W最小 Wr.2、理论示功图最大最小载荷的计算上下冲程中在杆柱和管柱之间相互转移的载荷：相互转移的载荷为上下冲程悬点承受的静载荷之差：W最大W最小（Wr W1）Wr WrW1Wrd2/4H杆（D2d2）/4H液 d2/

8、4H（杆 液）（D2d2）/4H液 d2/4H液 D2/4H液令W1D2/4H液，简称转移载荷。由以上推导可知：Wr W1 Wr W1.CBAS光S活DWrW1W静SW2、理论示功图最大最小载荷的计算W最大 Wr W1 Wr W1.建立坐标：以实测图的基线为横坐标S，表示冲程；通过实测图的最左端作纵坐标W，表示光杆上的负荷。计算载荷及在图上高度：根据所测的油井参数，求出抽油杆在液体中重量Wr和活塞截面上液柱载荷W1，然后根据力比计算出Wr W1在纵坐标上高度，分别以Wr W1为高做横坐标平行线B1C 和 AD1。3、理论示功图的绘制.求冲程损失及在图上长度：求出冲程损失B1B=冲程损失减程比

9、aB1C=光杆冲程长度减程比 Sa 在B1C线上，取BC=B1CB1B，确定B点，连接AB，过C点做AB平行线CD，则平行四边形ABCD就是所求理论示功图。.某抽油机井使用70mm泵，2 1/2平式油管（内径62mm、外径73mm），22mm单级抽油杆生产，泵深800米，冲程3.6米，冲次4次/分，日产液量90吨/天，原油含水80%，减程比1/45，动力仪力比1.26KN/mm，原油比重0.86，钢比重7.85，抽油杆、油管的弹性伸缩为0.8m，g取10m/s2，求该井理论示功图。绘制理论示功图示例：.1、做直角坐标。以实测图的基线为横坐标，用s表示冲程，通过实测图的最左端做纵坐标，用W表示光

10、杆负荷。SWO.2、计算抽油杆在液体中重量Wr和活塞截面上液柱载荷W1Wr d2/4H（杆 液）g这里的指比重，无因次量 3.14 0.0222/4 800（7.85 0.972）10 20.9（KN）W1D2/4H液g 3.140.072/4 8000.97210 29.9（KN）.3、计算光杆负荷在纵坐标上的高度下冲程 OA Wr/b 20.9/1.26 16.6(mm)上冲程 OB(W1 Wr)/b50.8/1.26 40.3(mm)在纵坐标上分别以OA、OB为高，做纵坐标的平行线AD、BCSWOABDC.4、计算冲程和冲程损失在图上长度，画出理论示功图光杆冲程图上长度：S光 S实a36

11、001/4580(mm)冲程损失图上长度:冲程损失a10001/4518(mm)在BC线上，取BCBC8018 62mm，BB18mm连接AB，过C点做AB平行线CDSWOABDCB.二、示功图的测试与分析1、分析示功图步骤主要内容2、典型示功图与实测示功图分析和解释3、分析实测示功图综合练习.前面所说的理论示功图，是在六个假设条件之下，仅仅只考虑了抽油杆柱承受静载荷时作出来的，所以图形是很规则的平行四边形。而实测示功图，是在砂、蜡、水、气和惯性载荷、振动载荷、冲击载荷与摩擦阻力等因素的综合影响以下测出来的。除上述因素外，有时还要受到断脱、漏失、碰泵、设备故障、仪器故障的影响，因此，实测图形比

12、理论图形复杂很多。1、分析示功图步骤.左上角：主要分析游动凡尔的问题，缺损为凡尔关闭不及时，多一块（长一个角）为出砂并卡泵现象。实测示功图的基本分析方法右上角：主要分析光杆在上死点时活塞与工作筒的配合，游动凡尔打开和固定凡尔关闭情况，少一块为活塞拔出工作筒，严重漏失；多一块为在近上死点时有碰挂现象。右下角：主要分析泵充满程度及气体影响情况。右上、下角都多一块为衬套上部过紧或光杆盘根过紧，少一块为未充满，是供液不足或气体影响。左下角：分析光杆在下死点时出现问题，如：固定凡尔的漏失情况等。通过这四块的解剖分析，找出泵工作不正常的原因，提出解决问题的措施。.实测示功图上最大、最小载荷的计算：W实大=

13、力比h h上行线最高点距基线的距离，mm W实小=力比h h下行线最底点距基线的距离，mm 计算光杆实际冲程：S实=S图/减程比 如：1/15、1/30、1/45 s图实测功图最左端至最右端的距离mm.3、典型示功图与实测示功图分析和解释（1）深井泵工作正常时的示功图在深井泵工作正常，同时受其它因素影响不大时测出的示功图，如图所示。这类图形的共同特点是和理论示功图的差异不大,均为一近似的平均四边形.由于抽油设备的轻微振动引起了一些微小的波纹外,其它因素的影响均在图上显示不明显。.（2 2）油井出砂对示功图的影响）油井出砂对示功图的影响 油井出砂，对于抽油井来说，轻则增加抽汲助力、磨损抽油设备，

14、重则卡死固定凡尔、卡死活塞，造成油井停产。活塞被卡死的情况，将在以后介绍。这里着重讨论以下四种情况。砂、蜡、水、气对示功图的影响.a、活塞砂阻 细小的砂粒，随着液体进入泵内，造成活塞在工作筒内遇阻,使活塞在整个行程中或在某个局部地区，增加了一个附加阻力。实测示功图 活塞砂阻 上冲程时，附加助力使光杆负荷增加，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的多少不同，影响的大小不同，致使光杆负荷在很短的时间内发生多次急剧的变化。在这种情况下测出的示功图，其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。但这时油井仍能出油。.B、固定凡尔卡死 泵在工作过程中，固定凡尔被卡死在凡尔

15、座上，油井不出液特点为：在上冲程时，游动凡尔关闭，固定凡尔不能打开，井中的液体不能被汲入工作筒；在下冲程时，由于工作筒内无液柱，游动凡尔打不开，光杆不能卸载，故下负荷线接近于最大理论值。同时，因为油中的细砂阻碍活塞的运动，所以，在下负荷线上出现了不少的锯齿状尖峰。整个图形位于最大理论负荷线附近。.C、固定凡尔卡死在凡尔罩上 在油井大量出砂的情况下，砂子在固定凡尔球与凡尔座之间，将凡尔球卡死在凡尔罩内。特点如下：在上冲程时，由于活塞运动受到砂子阻碍，光杆负荷忽大忽小，甚至光杆负荷普遍超过最大理论负荷线。在下冲程时，由于固定凡尔球卡死在凡尔罩内，失去了密封作用，从而造成严重漏失，光杆不能卸载，直到

16、活塞行至接近下死点，撞击了沉积的砂子或固定凡尔罩时，光杆才突然卸载。由于碰击、振动，在图的左下方产生了一个“尾巴”。.d、砂子使固定凡尔、游动凡尔失灵 在油井出砂严重，井内砂面较高时下泵生产。井内的大量细砂，随着油流进入泵内，不但使工作筒、活塞、固定凡尔和游动凡尔同时都受到冲击、磨损，造成漏失，而且可能使凡尔球起、落失灵，深井泵停止排油。其特点如下：上冲程，光杆负荷不能增加到最大理论值，下冲程，光杆负荷又不能降低到最小理论值。整个图形位于两条理论负荷线之间，好像一条全身长满毛刺的“海参”。.出砂井的管理（措施）1、活塞提出工作筒大排量热洗，无效作业检泵。固定凡尔、游动凡尔失灵直接作业检泵。2、

17、合理的开采制度（控制合理的生产压差）减少 出砂对生产的影响。3、油井采取防砂措施：a、机械防砂：滤砂器防砂、砂锚防砂、绕丝筛管砾石充填等。b、化学防砂：如人工井壁防砂，焦化防砂等。.（3 3）油井结蜡对示功图的影响）油井结蜡对示功图的影响a、凡尔结蜡 游动凡尔和固定凡尔同时都受到结蜡影响，不能灵活的开关，从而引起漏失。并且，由于油管内壁结蜡和抽油杆结蜡，增大了油流阻力。所以，当活塞上行时，光杆负荷增加，超过了最大理论值。下行时，光杆负荷不稳定，在图上呈现出波浪起伏的变化。.B、油管和抽油杆结蜡 油管和抽油杆结蜡，会缩小油流通道，增大油流阻力，增大光杆负荷；严重时，可以将油管全部堵死。油井不出液

18、。其特点如下：光杆上行时，由于结蜡所引起的附加阻力，使负荷在整个上冲程中都超过了最大理论值；光杆下行时，又由于结蜡阻碍，负荷立即减少，当达到结蜡严重部位，负荷就很快降到最小理论值以下。所以，整个实测图比理论示功图肥胖。.C、固定凡尔被蜡卡死 在上冲程时，由于固定凡尔卡死，井中有结蜡影响，使抽油杆的运动受到了阻碍，所以，实测示功图的最大负荷线超过了理论值，并有波浪式的变化。其特点如下：当活塞下行时，由于活塞接触不到工作筒内的液面，游动凡尔打不开，光杆不能卸载。直到活塞运动到E点时，才接触工作筒内的液面，光杆才开始卸载。所以，实测图的最小负荷线接近于最大理论负荷线，直到下死点时，负荷才降到最小理论

19、值。.d、滤砂器及其附件被蜡堵死 由于滤砂器等附件结蜡，增大了油流阻力，缩小了进油孔道，甚至部分造成堵塞，使深井泵充满不好，泵效降低。其它特征同前。分析这类图形时，应该结合该井原油含蜡资料和动液面资料进行综合分析，和地层能量不足，充满不好的示功图区别开来。.1、热水（油）循环清蜡。2、作业清蜡。油井清（防）蜡措施防蜡3、化学防蜡剂防蜡。4、磁防蜡。5、涂料油管或玻离衬里油管防蜡。6、合理的生产制度减少蜡的析出量。.（4）气体对示功图的影响 为了说明受气体影响的示功图的特征，先分析理想的其他影响理论示功图。由于在下冲程末泵底部的余隙中含有一定量的溶解气和压缩的自由气，上冲程开始后，这部分气体膨胀

20、使泵内压力不能很快降低，使悬点加载缓慢，吸入阀打开滞后到B1。下冲程开始时，由于气体受压缩使泵内压力不能很快提高，悬点卸载缓慢，排出阀滞后于D1点才打开。气体影响越严重，吸入阀和排出阀打开滞后越大，无效冲程B1B和D1D越长。减载线一条向右下方弯曲的弧线，这条弧线，就是受气体影响的示功图的显著特征。.a、泵受到气体影响的实测示功图.b、气锁 所谓凡尔“气锁”是指大量气体进入泵内后，引起游动凡尔、固定凡尔均失灵，活塞仅对气体起压缩或膨胀作用，泵不出液。气锁现象，在下述两种情况下可能出现。(1)当泵的排量大于油井在该泵挂深度的供油能力时，在抽油过程中，动液面逐渐降低，直至动液面降低到泵的进口附近，

21、大量套管气进入泵内。在整个上冲程中，泵内气体膨胀，固定凡尔打不开；在整个下冲程中，由于工作筒内无液面，活塞只是压缩泵内的气体，即使活塞行至下死点，泵内气体压力仍然小于活塞截面积以上的液柱压力。所以游动凡尔打不开，泵不出油。.b、气锁 (2)在油气比很高的抽油井中，有时因为在上冲程时，由于原油内的大量游离气进入泵内，并随着活塞向上运动而膨胀，占据了活塞所让出来的泵筒体积。在下冲程开始后，泵内气体受到活塞压缩，其压力逐渐增高，直到活塞行至下死点，泵内气体压力仍然小于活塞截面积以上的液柱压力，所以游动凡尔打不开，光杆负荷降不到最小理论值。因此，在这种情况下，游动凡尔和固定凡尔均打不开，活塞仅对气体起

22、压缩和膨胀的作用，泵不出油。整个图形靠近最大理论负荷线，减载线平缓，仍然具有上述气体影响的特征。.实测气锁示功图.1、泵进口安装气锚。油井防气（气锁）措施2、缩小深井泵余隙容积。3、增加泵沉没度。4、套压高的井放套管气。5、间歇生产使地层压力恢复。6、泵下入射孔底界以下。.见水示功图初期不含水，见水后密度增加，同不含水示功图相比肥胖，但图形规则。.（5）漏失对示功图的影响 a、排出部分对示功图的影响 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；一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而引起的漏失。排出部

23、分理论示功图.（5）漏失对示功图的影响a、排出部分对示功图的影响 上冲程开始时，活塞下面的的压力降低，活塞两端产生压差，活塞上面的液体漏到活塞下面的泵内，使活塞下部压力下降缓慢，同时，漏到泵下的液体对活塞有向上的“顶托”作用，悬点载荷不能及时上升到最大值，加载线较平缓。随着悬点运动速度加快，活塞上行速度大于漏失速度时，悬点载荷达到最大载荷值，固定阀滞后于B1点才打开。活塞上行到后半程，上行速度逐渐减慢，当其小于液体漏失速度时（C1点），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C2点。.（5）漏失对示功图的影响 a、排出部分对示功图的影响 这样，B1点为固定阀打开点，

24、C1为固定阀关闭点，漏失量越多，点和越靠近，图的左下角变的越尖，右上角变的越圆滑。当漏失严重时，固定阀始终打不开，油井不出油，上负荷线向下负荷线靠近。右图是排出部分失效示功图，上负荷线靠近下理论负荷线。.（5）漏失对示功图的影响 a、排出部分对示功图的影响 排出部分漏失时，示功图的特点是：增载线的倾角比泵工作正常时小，漏失量愈大左下 角变的越尖。左上角和右上角圆滑，漏失量愈大，其圆滑程度愈厉害。增载线成为一圆弧线。卸载线比增载线陡。.a、排出部分对示功图的影响游动凡尔漏失实测功图.（5）漏失对示功图的影响 由于固定凡尔与凡尔座配合不严，凡尔座锥体装配不紧，凡尔罩内落入赃物或结蜡而卡住凡尔球等原

25、因，都会造成深井泵地吸入部分漏失。吸入部分漏失的原因（a）砂子经常和凡尔、凡尔座摩擦，使凡尔磨损变形，凡尔座被刺怀，造成二者配合不紧密。（b）砂子、蜡等沉降在凡尔座上，使凡尔球不能严密的座在凡尔座上。（c）凡尔罩内积有砂、蜡，造成凡尔球卡在凡尔罩内不能及时落下或根本落不下来。.（5）漏失对示功图的影响 b、吸入部分漏失在示功图上的表现 当活塞速度大于漏失速度，泵内压力上升到足以把游动阀顶开时，悬点卸载结束，游动阀滞后与D1点才打开。活塞运行到后半冲程，活塞移动速度减小，当小于漏失速度时，使泵内压力提前于A1关闭，悬点载荷上升，到达下死点时，悬点载荷已增加到A2。下冲程开始后，由于固定阀漏失，泵

26、内液体漏回井中，泵内压力不能及时升高，延缓了减载过程，同时也使排出阀不能及时打开。.（5）漏失对示功图的影响 a、吸入部分漏失在示功图上的表现 漏失越严重，D1A1越短，当吸入部分严重漏失时，D1A1等于零，排出阀一直不能打开，短时间内，示功图呈细长条形，在上静载荷附近。由于吸入部分漏失，排出阀滞后于D1点打开，提前于A1关闭，使活塞有效冲程减小，S活仅为D1 A1。图中增载线的特点是：增载线比卸载线陡；示功图的左下角变圆。而且，漏失越厉害，越要变得圆。.c、吸入部分和排出部分都漏失时的示功图 在现场，由于砂、蜡及磨损等原因，使吸入部分和排出部分的工作会同时受到影响，其区别只是程度的不同罢了。

27、所以，单一的影响吸入部分或排出部分的情况，为数并不多，而大量地普遍的是这两部分同时受到影响。在排出部分和吸入部分同时存在漏失时，这两部分还未达到完全失效或一部分完全失效，油井还在出油，当光杆在加载和减载过程中两种漏失同时存在，会使示功图的四角变为圆角。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边圆，但下负荷线能降到理论下负荷线处，这样，理论示功图便如图.c、吸入部分和排出部分都漏失时的示功图 右图是实测的排出部分和吸入部分同时漏失时的示功图。图中四个角变圆和上下负荷线与理论负荷线相当

28、的特点看得很明显。.（6）稠油对示功图的影响 当原油粘度比常见的原油粘度大时，称之为稠油。油稠，使磨檫等附加阻力变大，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蜜，造成较大的漏失。该类图形的特点是：（1）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。（2）四个角圆滑。.（6）稠油对示功图的影响.（7）供液能力差对示功图的影响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

29、太小，液体充满不了泵筒。2）层中的砂、蜡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，动液面升高，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。.如图供液能力差时的理论示功图 由图可看出，当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（相当于图中的E点），光杆开始卸载。.如图供液能力差时的理论示功图 一口井中，抽

30、油杆、油管、泵等条件是固定不变的，因而，由它们所定的弹性变形过程中的弹性系数也就随之固定不变。所以，卸载线和加载线相互平行。但由于充满程度是可变的，卸载线要左右移动，图中E2D2、E3D3二条卸载线比E1D1偏左，说明泵充满的程度更不好。充满愈不好，卸载线越偏左。.如图供液能力差时的理论示功图 卸载线向左移，卸载开始的时间延迟，卸载线和增载线相互平行，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。图1、图2、图3为实测的供液能力差时的示功图。图2中液体充满了泵筒的一半，图3供液能力极差，活塞行至接近下死点时，使光杆卸载，但由于活塞刚碰上液面，上冲程又开始，所以补充的液体不能进入活

31、塞以上。泵将抽不出油来。.原因：1）地层能量下降 2）泵浅 3）作业污染 4）泵进油口堵塞 5）炮眼堵塞.如图供液能力差时的理论示功图 供液能力差示功图.（8）油井连抽带喷时的示功图 即使在油田开发后期，由于采取大型增产措施、注水见效、采用新工艺等原因，油井也可能由纯粹的抽油转变为连抽带喷的生产。油井连抽带喷，当泵处于上冲程时，由于油流有自喷能力，它就顶着活塞往上跑，造成游动凡尔被顶开或不能严密的关闭。同时，油气充分混合，液柱比重减轻，造成光杆上的负荷大大减轻，达不到示功图的最大理论负荷线。当下冲程时，油流同样向上顶活塞，并使固定凡尔坐不到凡尔座上或坐的不严，使固定凡尔和游动凡尔都处于开启的状

32、态，造成光杆的负荷没有什么变化，负荷仍高于示功图的最小理论负荷线。.（8）油井连抽带喷时的示功图 这时因凡尔不能正常的关闭和开启，泵没有多大的抽汲能力，活塞只起一个搅动油流、诱导油流自喷的作用。右图是实测的连抽带喷时的示功图。从图中可明显看出，示功图介于理论上下负荷线之间，增载线、卸载线看不出来。.（8）油井连抽带喷时的示功图 连抽带喷时的示功图，负荷小，加载线、减载线看不出来，它和抽油杆断脱时的示功图很相似。要正确区分这二者，必须运用综合分析的方法。油井在连抽带喷时，产量高、泵效高，泵效往往超过100%，主要是在大型增产措施、注水见效、采用新工艺之后的抽油井。而抽油杆断脱，油井不出油。.（9

33、）惯性载荷影响的示功图 上冲程中，前半冲程有一个有大变小的向下作用的惯性载荷（增加悬点载荷）；后半冲程作用在悬点的有一个由小变大的向上的惯性载荷（减小悬点载荷）。下冲程中，前半冲程有一个有大变小向上作用的惯性载荷（减小悬点载荷）；后半冲程作用在悬点的有一个由小变大向下的惯性载荷（增加悬点载荷）。.（9）惯性载荷影响的示功图 除了由于抽采设备振动引起了较大的波纹外，同时，还因为井深，抽油杆柱受到了较大的惯性力的影响和力在抽油杆柱中的传递滞后的影响，使得图形沿着顺时针方向产生了一定程度的偏转。图1抽油设备震动引起了较大的波纹。并且，随着冲数的加快，惯性载荷和震动载荷也相应增加，使图形波动和偏转的更

34、加厉害。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响a、活塞装置过高对示功图的影响上图是活塞部分脱出工作筒的示功图。C 当活塞上行至C点时，负荷急剧下降，原因是活塞在C点开始脱出工作筒，使活塞与工作筒衬套的接触表面积急剧减少，漏失量迅速增加，造成急剧减载。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响a、活塞装置过高对示功图的影响图1、图2是实测示功图。图中的C点，表示活塞开始脱出工作筒。在C点之前，活塞还未脱出工作筒，但活塞的有效工作长度已经很小，活塞以上的部分液体已从活塞与工作筒之间的环形间隙中漏到活塞以下，因而，使上负荷逐渐卸载；当活塞运动过C点，开始部分脱出工作筒，漏失量急剧增加，载荷亦随之

35、急剧下降，一直降到最低理论负荷线。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响上图是活塞全部脱出工作筒的示功图。当活塞上行至C点时，负荷急剧下降，原因是活塞在C点开始脱出工作筒，使活塞与工作筒衬套的接触表面积急剧减少，漏失量迅速增加，造成急剧减载。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响b、活塞装置过低对示功图的影响 活塞装置过低，就是指泵的活塞和固定凡尔之间的防冲距过小，当活塞下行块接近下死点时，就会发生撞击。当活塞和固定凡尔罩相撞击时，光杆负荷急剧降低，但因活塞又紧接着开始上行，在示功图的左下角形成一个不规则且带环状的尾巴。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响c、抽油杆断脱时的示功图

36、 示功图成水平条带状。此时，光杆的负荷，只决定于抽油杆柱断脱部位以上杆柱在液体中的重量和它与液体、防喷盒等的摩擦阻力。而图形的位置取决于抽油杆断脱的位置。断脱的位置越下，图形越接近最小理论负荷线，断脱的位置愈高图形越接近基线。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响d、油管漏失对示功图的影响 油管漏失是由于油管的连接时丝扣未上紧、油管磨损、腐蚀而产生裂缝和孔洞，进入油管中的液体就会从裂缝、孔洞及未上紧处漏入油管套管间的环形空间。油管漏失所产生的结果：当漏失量小于深井泵的排量时，油井仍能出油，泵效降低；当漏失量大于深井泵的排量时，深井泵抽汲上来的油，全部漏入井筒，油井不出油。.（10）抽油设备

37、的技术状况对示功图的影响d、油管漏失对示功图的影响 由于油管漏失不是深井泵装置本身所致，所以，示功图图形本身不发生什么变异，和正常出油时的示功图一样，只是漏失严重，油井不出油时，示功图的最大负荷线可能较最大理论负荷线低，所指的这段长度 L 相当于漏失处至井口这段液柱在光杆处所产生的负荷；若漏失处离井口很近，L 将趋于零。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响d、油管漏失对示功图的影响赵安2105井实测的油管漏失时的示功图。该图形和抽油机正常工作时的示功图基本相同。油管漏失时必然出现：产液量下降、动液面升高；在油井产液量不高的井，可通过井口蹩压，观察井口压力的变化来判断。.（10）抽油设备的

38、技术状况对示功图的影响e、活塞在泵筒中被卡时的示功图管式泵中活塞被卡，当抽油机的驴头上下运动时，看来光杆也在上下运动，但活塞却固定不动。此时，抽油杆柱处于被不断地拉伸和压缩及弯曲的状态之下。当驴头上行时，抽油杆柱被拉伸；当驴头下行时，抽油杆柱在其弹力的作用下缩短。这一过程是一弹性伸长和弹性缩短的过程。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响e、活塞在泵筒中被卡时的示功图 图1形状如同一条斜放着的麻花，其斜率增载线和卸载线一样，相互平行。图2也是活塞在泵筒中被卡的示功图，活塞在下半部可运动一定距离，只是运动到C点后，才静止不动。在C点以后，活塞被卡死。所以C点以后的斜率和C点以前不一样，C的点

39、是两个不同斜率的交点。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响e、活塞在泵筒中被卡时的示功图 在现场，一般可凭卡的部位和卡的情况来区分是蜡卡还是砂卡。砂卡一般多在泵筒的下部，卡的猛，突然之间就卡了，卡后活塞不能再活动；而蜡卡一般多在泵筒的上部，卡的缓，多是慢慢地卡，卡后活塞仍可有一定的活动余地。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响f、深井泵衬套松动、活塞弯曲及衬套不正对 示功图的影响 深井泵在地面安装检测过程中，若工作筒两端的压紧箍未上紧，当泵下入井内工作时会造成衬套松动（也称为衬套乱），造成严重漏失或卡活塞。若泵的活塞弯曲或衬套与活塞中心不同中心线，将导致附加摩擦阻力增加。这些，都会

40、使示功图变形。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响f(1)、深井泵衬套松动 衬套松动后，在活塞上下运动时，衬套就会随活塞移动。当移动距离很小时，活塞上的液体会穿过衬套松动后的缝隙，从衬套于工作筒的间隙中漏入活塞以下。当松动严重时，漏失就更为加剧，同时会出现严重的卡阻现象或振动。同时，因衬套过度松动和错乱，还会卡死活塞。如图所示.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响f(1)、深井泵衬套松动 下图是衬套严重松动时的示功图。活塞上移时，衬套随之移动。在活塞上移的过程中，有时缝隙闭合，漏失减少，负荷增加。有时缝隙开启，漏失增加，负荷减少，造成上负荷弯弯曲曲，毫无规则。下冲程时，由于衬套松动引

41、起的严重漏失，使光杆负荷不能减少到最小理论负荷。上负荷线无规律的弯曲形状和下负荷线显示漏失高于最小理论负荷线是这一类图形的特征。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响f(2)、活塞弯曲及衬套不正 活塞弯曲及衬套不正，使二者轴线不重合，造成很大的不规则的附加阻力，并引起抽油杆柱的振动。这样，就造成上下负荷线急剧地波动。.（10）抽油设备的技术状况对示功图的影响g、某些地面因素对示功图的影响的影响 如左图：地面管线部分冻结或部分堵塞、回压过大、储油管线过长等原因，均会造成泵上行时负荷偏高，下行时负荷偏小，使示功图变得肥胖。.减速箱震动.功图虽有四条线，横程竖载不简单；若要油井多出油，及时分析莫

42、迟延；理论功图正四方，实测功图向右偏；右上尖，左下圆，固定凡尔未坐严；右上圆，左下尖，游动凡尔空中悬；气体影响卸载慢，供液不足刀把弯；自喷杆断油管漏，一条黄瓜横下边；泵遇砂卡狼牙棒，油稠蜡重肥而圆；横线外凸泵筒弯，上挂下碰戴耳环；上右下左黄瓜悬，定是柱塞卡泵间；苦学攻克识图关，管好油井就不难。示功图口诀.抽油机井典型示功图分析分析实例.知识巩固在理论示功图内绘制示功图 1、供液能力差的理论示功图 2、受气体影响的理论示功图 4、固定凡尔漏失的示功图 7、游动凡尔失灵示功图5、固定凡尔失灵示功图 3、气锁示功图 6、固定凡尔卡死示功图 10、泵附件部分堵死示功图 8、游动凡尔漏失示功图 9、抽油杆上、中、下部断脱11、游动凡尔关闭滞后12、自喷生产的示功图13、稠油影响的示功图14、活塞脱出工作筒示功图.典型示功图图例：.典型示功图.典型示功图抽油机下部断脱.固定阀结蜡游动凡尔漏失连抽带喷活塞全部脱出泵工作筒.稠油影响游动凡尔漏失抽油杆断脱气体影响.供液不足供液不足自喷固定阀失灵.稠油见水抽油杆上部断脱游动阀失灵.气锁抽油机下部断脱游动阀失灵连抽带喷.气锁.