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1、示 功 圖 分 析 專 題,,授課人：逯建華,,授課目的,通過理論示功圖、典型示功圖的學習，能夠判斷實測示功圖，以了解油層的生產能力和設備的工作狀況，從而進一步制定合理的技術措施。,一、理論示功圖的繪制與解釋,理論示功圖 ： 是認為抽油泵不受任何外界因素影響，泵能夠完全充滿，光桿僅承受靜載荷不考慮慣性力時所繪制的示功圖。,示功圖概念：是由動力儀繪出的一條表示懸點載荷與懸點位移之間的關系曲線圖，曲線所圍成的面積表示抽油泵在一個沖程中所做的功。,在實際工作中是以實測地面示功圖作為分析管桿泵工作狀況的主要依據(jù)。由于抽油井的情況較為復雜，在生產過程中，有桿泵將受到制造質量，安裝質量，以及砂、蠟、水、氣

2、、稠油和腐蝕等多種因素的影響，所以，實測示功圖有時奇形怪狀各不相同。為了能正確分析和解釋示功圖，首先需要以繪制理論示功圖為基礎。,,,從圖中我們可以看出，A點為下死點，B點為上死點，斜線AB表示光桿負荷增加的增載線，斜線CD表示光桿負荷減小的卸載線。,理 論 示 功 圖,理論示功圖特征分析無彈性形變的示功圖,如果抽油桿是剛體（受力后沒有彈性伸長和縮短的物體），那么，動力從地面?zhèn)鬟f到柱塞上沒有時間滯后，既沒有伸縮和振動，也沒有摩擦。若假定每一個部件的工作效率都是百分之百，則所測得的示功圖中應該是長方形的，如圖所示該理論示功圖的特征：ab//cd，bc//da。一般抽油井井深淺、小泵徑、粗抽油桿及

3、小沖數(shù)抽油條件下生產時，有可能出現(xiàn)類似的水平、長方形的實測示功圖。,,理論示功圖特征分析彈性抽油桿靜載示功圖,實際上金屬是有彈性，會“形變”的，因而使增載過程和卸載過程都不是直上直下，而是受力后伸長，卸載后縮短，都是傾斜著上下，與位移過程成線性的線段。這一變形過程是由于抽油桿伸長和油管縮短、抽油桿縮短和油管伸長所造成的。這類的圖形，是地面示功圖，是一般淺井（油層供油充分，無氣體影響，沉沒壓力較高時）中，常見的理想示功圖。,,特征分析理論示功圖(動、靜載彈性變形)示功圖,這個圖形是一般常見的地面示功圖。實際生產中抽油桿是要承受靜載和動載的。由于抽油桿有慣性動載荷，柱塞在泵筒內運動時有摩擦力，液體

4、舉升過程中與管壁和桿柱有摩阻，抽油桿結箍與油管內壁有摩擦，所以上沖程時a、b點偏高，下沖程時c、d點偏低，P1 和P2是動載荷影響的值。圖中所示的行程線與水平線之間的夾角越大，說明動載越大；另外，沖數(shù)越快，動載也越大。在分析地面示功圖時，必須注意這種“傾斜”規(guī)律。,,二、典型示功圖分析,所謂典型示功圖是指某一因素十分明顯，其示功圖形狀代表了該因素影響下的基本特征，因此典型示功圖分析是示功圖分析的基礎。,,左上圖為最理想的地面示功圖（無氣、多水、供液充足的正常示功圖），充滿系數(shù)100 ，特征為平行。 右上圖為游動閥關閉遲緩，明顯減產的示功圖，特征為圖形在上位置呈方形缺損。 左下圖為游動閥漏失

5、的示功圖，曲線左上部分有圓形缺損，有時右上角也呈圓形缺損；若是游動閥或閥座被嚴重刺壞，上部曲線則呈圓形（圖中虛線）形狀。 右下圖是柱塞受油井出砂影響，容易卡泵時的示功圖，特征為上、下曲線沒有明顯的“阻尼”狀，而是呈“小牙齒”狀的不規(guī)則、不重復的示功圖。,,,,,,左上圖為受蠟影響、產量下降的示功圖，上、下沖程的曲線呈不規(guī)則的“大牙齒”狀 右上圖為管線內堵塞或井口閘門沒有開通時的示功圖，其特征為上行載荷增加，曲線平行。 左下圖的上、下行曲線呈凸狀，是由于油稠，由于上、下沖程的行程中間速度較快，阻力大所致。 右下圖表示泵掛較深的井，沖數(shù)快造成圖形傾斜，是由于動載增大，沖程損失增加。,

6、,,,,,左上圖為泵固定閥漏失的示功圖。示功圖左下方呈圓形缺損；如果閥或閥座被嚴重刺壞時，不出油，下行曲線呈圖中虛線形狀。 右上圖為進油部位堵塞，示功圖左下角多一面積，且下行曲線呈圓弧形，油井不出油，井口檢查為軟性碰泵，不出油。 左下圖是動力儀操作問題或是測試儀器有問題時所測得的圖，左下部位呈三角形缺損，其實油井生產正常。 右下圖為防沖距太小，柱塞在下沖程近下死點處發(fā)生硬性碰泵。對于這類井應該及時停抽，重對防沖距，避免長時間碰泵而撞掉泵筒發(fā)生落井事故。,,,,,,左上圖在上沖程運動時曲線產生“斜下”現(xiàn)象，是柱塞與缸套之間的間隙磨大后所測的示功圖，該井需要作業(yè)換泵。 右上圖是泵的缸套被磨

7、壞、“拉槽”，上、下曲線呈對稱性缺損面積。 左下圖表明柱塞在上行過程中脫出工作筒，需要下放光桿，對小防沖距。 右下圖為上碰特征，使用桿式泵時可見右上方長角，此種情況防沖距過大，內工作筒漏油，油井不可能出油，要求對小防沖距，使桿式泵工作筒的“止環(huán)”坐嚴不漏。,,,,左上圖表明有泵問題嚴重（襯套間隙磨大，各節(jié)缸套“不對中”）,應該及時修井換泵。 右上圖 為油管螺紋漏失時的示功圖，油井嚴重減產或不出油，抽油機停抽時間越長，圖形上下平行線距離變小，如果某井油管漏失并且泵閥漏失，圖形均有兩者特征。 左下圖上下曲線有對稱性凸出，屬于一段襯套過緊，但是泵的閥工作正常，不需作業(yè)換泵，生產一段時間后就會

8、正常。 右下圖為有振動特征（抽油機平衡塊偏重）時，間隙磨大的地面示功圖。,,左上圖為油井沉沒度太小，供液不足時的地面示功圖。特征為上、下平行、左右平行。 右上圖為多氣油井特征，氣油比越高，圓弧的曲率半徑越大，曲率半徑越大，則表明油套管環(huán)空內有泡沫段存在，沉沒壓力偏小，充滿不好。氣體影響更加嚴重時會發(fā)生“氣鎖”而不出油。無沉沒壓力時，見左下圖。 右下圖為多氣井，又有機械因素影響，但出油還正常；跳動問題要從地面設備方面去檢查，當然有時屬于抽油桿接箍的碰掛或摩擦發(fā)生的跳動，也有此現(xiàn)象。,,,,,左上圖為斜形向上的“黃瓜狀”示功圖，屬于柱塞卡死在泵筒內不動。若活塞卡死在沖程中部位置，就像此圖；若

9、柱塞卡死在沖程下部，圖形位置比這還高；若柱塞卡死在沖程上部，圖形位置比該圖要低。 右上圖的圖形水平，油井不出油；固定閥被卡住(張開著)。上、下運動只是抽油桿帶著柱塞運動，沒有進油過程，也沒有排油過程。 左下圖屬于泵的游動閥和固定閥都發(fā)生嚴重漏失，特征為上行曲線呈凸狀，下行曲線呈凹狀，油井不出油，需要檢泵。 右下圖為游動閥球卡死（張開著），或是修井作業(yè)時柱塞沒有下人泵筒，或是井下泄油器被打開，均不出油。,,,,,,,,左上圖為抽油桿斷或脫時示功圖，油井不出油。抽油桿斷脫的示功圖有摩擦特征，近于水平狀。抽油桿斷脫部位不同，圖形所處上、下位置不同。 右上圖為怪形示功圖，示功圖左邊屬于正常生

10、產示功圖，右邊有起伏同步上下，油井出油正常，屬于抽油機變速箱內有較大的問題，需要及時修理地面設備。 左下圖為連抽帶噴時的示功圖。圖形特征為近于水平狀，很少有振動波，圖形兩端有一段曲線近于平行。噴勢較大的井，兩端還有圓形面積， 右下圖為圖像失真，無法分析，應該重新測圖。,,,三、常見的幾種示功圖,,,,,,,,,,,,,,,,四、南區(qū)實測示功圖分析,H動404 Fmax=69.7 Fmin=23.4,H動井口 Fmax=39.1 Fmin=29.7,,上部管漏，井口下面第4根管本體破一大口子,原井油管第91根管脫,發(fā)現(xiàn)油管絲扣腐蝕.第92根油管落井,魚頂為接箍,,H:420m max=48.8 min=25.0,H:384m max=34.9 min=21.9,第73桿根絲扣斷,,H:597m max=62.8 min=6.6,H:85m max=54.4 min=2.8,,,,,H:754m max=51.2 min=24.1,H:1m max=38.2 min=29.4,泵上第二、三根油管絲扣穿孔(脫節(jié)爪子斷、桿深部斷脫、油管脫）,,,,H:764m max=42.8 min=23.5,H:1m max=53.2 min=24.1,