示功圖繪制及分析

1、理論示功圖的繪制及理論示功圖的繪制及實(shí)測(cè)示功圖分析實(shí)測(cè)示功圖分析目目 錄錄一、測(cè)示功圖的目的和意義一、測(cè)示功圖的目的和意義二、理論示功圖的繪制及分析二、理論示功圖的繪制及分析三、實(shí)測(cè)示功圖分析三、實(shí)測(cè)示功圖分析示功圖：示功圖： 示功儀在抽油機(jī)一個(gè)抽吸周期內(nèi)測(cè)取的封閉曲線。示功儀在抽油機(jī)一個(gè)抽吸周期內(nèi)測(cè)取的封閉曲線。測(cè)試目的：測(cè)試目的： 分析和解釋示功圖，可以了解深井泵在井下工作狀況，分析和解釋示功圖，可以了解深井泵在井下工作狀況，可以結(jié)合有關(guān)資料，來(lái)分析判斷油井工作制度是否合理，可以結(jié)合有關(guān)資料，來(lái)分析判斷油井工作制度是否合理，找出影響泵效或抽不出油來(lái)的原因以制定合理的采油工藝找出影響泵效或抽

2、不出油來(lái)的原因以制定合理的采油工藝措施和檢泵周期。措施和檢泵周期。（一）油井測(cè)示功圖的目的和意義（一）油井測(cè)示功圖的目的和意義 活塞上行，游活塞上行，游動(dòng)凡爾在油管內(nèi)液柱動(dòng)凡爾在油管內(nèi)液柱壓力作用下關(guān)閉，當(dāng)壓力作用下關(guān)閉，當(dāng)沉沒壓力大于泵筒內(nèi)沉沒壓力大于泵筒內(nèi)壓力時(shí)，固定凡爾打壓力時(shí)，固定凡爾打開，井內(nèi)液體進(jìn)入泵開，井內(nèi)液體進(jìn)入泵筒內(nèi)，同時(shí)在井口排筒內(nèi)，同時(shí)在井口排出相當(dāng)于沖程長(zhǎng)度的出相當(dāng)于沖程長(zhǎng)度的一段液體。一段液體。上沖程：上沖程：（一）油井測(cè)示功圖的目的和意義（一）油井測(cè)示功圖的目的和意義下沖程：下沖程： 活塞下行，泵筒活塞下行，泵筒內(nèi)壓力增大固定凡爾內(nèi)壓力增大固定凡爾關(guān)閉，活塞繼續(xù)下行

3、關(guān)閉，活塞繼續(xù)下行當(dāng)泵筒內(nèi)壓力大于活當(dāng)泵筒內(nèi)壓力大于活塞以上液柱壓力時(shí)，塞以上液柱壓力時(shí)，游動(dòng)凡爾打開，泵筒游動(dòng)凡爾打開，泵筒內(nèi)液體進(jìn)入油管，同內(nèi)液體進(jìn)入油管，同時(shí)在井口排出相當(dāng)于時(shí)在井口排出相當(dāng)于沖程長(zhǎng)度光桿體積的沖程長(zhǎng)度光桿體積的一段液體。一段液體。（一）油井測(cè)示功圖的目的和意義（一）油井測(cè)示功圖的目的和意義（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作直尺、鉛筆、橡皮、計(jì)算器直尺、鉛筆、橡皮、計(jì)算器抽油井的有關(guān)參數(shù)抽油井的有關(guān)參數(shù)示功圖力比、減程比示功圖力比、減程比SPS活活B ADDP桿桿B P大大CP液液（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制 圖中橫坐標(biāo)代

4、表沖程，縱坐標(biāo)代表懸點(diǎn)承受的載荷。圖中橫坐標(biāo)代表沖程，縱坐標(biāo)代表懸點(diǎn)承受的載荷。AB線表示懸點(diǎn)上行時(shí)，液線表示懸點(diǎn)上行時(shí)，液柱負(fù)荷由油管傳遞到懸點(diǎn)的過(guò)程，叫加載線。柱負(fù)荷由油管傳遞到懸點(diǎn)的過(guò)程，叫加載線。B,B線是活塞與泵筒發(fā)生相對(duì)位移以前，線是活塞與泵筒發(fā)生相對(duì)位移以前，懸點(diǎn)上行的距離（沖程損失）。懸點(diǎn)上行的距離（沖程損失）。BC線表示加載完畢后，懸點(diǎn)以不變的負(fù)荷（線表示加載完畢后，懸點(diǎn)以不變的負(fù)荷（P大）上大）上行到上死點(diǎn)（行到上死點(diǎn)（C）。）。CD線表示下沖程開始后，液柱負(fù)荷由懸點(diǎn)轉(zhuǎn)移到油管的過(guò)程，線表示下沖程開始后，液柱負(fù)荷由懸點(diǎn)轉(zhuǎn)移到油管的過(guò)程，叫卸載線。叫卸載線。DD，段相當(dāng)于活塞

5、與泵筒發(fā)生位移之前，懸點(diǎn)下移的距離（沖程損失）。段相當(dāng)于活塞與泵筒發(fā)生位移之前，懸點(diǎn)下移的距離（沖程損失）。卸載完畢后，懸點(diǎn)以不變的負(fù)荷（卸載完畢后，懸點(diǎn)以不變的負(fù)荷（P?。┬。㏄1桿到達(dá)下死點(diǎn)桿到達(dá)下死點(diǎn)A。P小?。ǘ?、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制示功圖中各項(xiàng)的意義如上圖示功圖中各項(xiàng)的意義如上圖: 四個(gè)點(diǎn)：四個(gè)點(diǎn)： A點(diǎn)點(diǎn)-驢頭下死點(diǎn)驢頭下死點(diǎn); B點(diǎn)點(diǎn)-固定閥打開，游動(dòng)閥關(guān)閉，活塞開始上行；固定閥打開，游動(dòng)閥關(guān)閉，活塞開始上行； C點(diǎn)點(diǎn)-驢頭上死點(diǎn)，活塞運(yùn)行到最高點(diǎn)（上死點(diǎn)）；驢頭上死點(diǎn)，活塞運(yùn)行到最高點(diǎn)（上死點(diǎn)）； D點(diǎn)點(diǎn)-固定閥關(guān)閉，游動(dòng)閥打開，活塞開始下行；固定閥關(guān)閉，

6、游動(dòng)閥打開，活塞開始下行；六條線：六條線： AB線線-增載線；增載線； BC線線-活塞上行程線，也是最大載荷線；活塞上行程線，也是最大載荷線； CD線線-卸載線；卸載線； DA線線-活塞下行程線，也是最小載荷線；活塞下行程線，也是最小載荷線； ABC線線-驢頭上行程線；驢頭上行程線； CDA線線-驢頭下行程線；驢頭下行程線； ABCD-是四邊形的閉合面積；是四邊形的閉合面積； S-光桿沖程；光桿沖程； Sp-活塞行程；活塞行程； 入入-沖程損失沖程損失 （二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制 1、以實(shí)測(cè)圖的基線為橫坐標(biāo)表示沖程；通過(guò)實(shí)測(cè)圖的最左以實(shí)測(cè)圖的基線為橫坐標(biāo)表示沖程；通過(guò)實(shí)測(cè)

7、圖的最左端做縱坐標(biāo)，表示光桿上的負(fù)荷。端做縱坐標(biāo)，表示光桿上的負(fù)荷。 (沖程)SP0(負(fù)荷)（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制 2.根據(jù)該井的抽汲參數(shù)，求出根據(jù)該井的抽汲參數(shù)，求出P桿、桿、P液。然后根據(jù)液。然后根據(jù)P桿、桿、P液實(shí)測(cè)液實(shí)測(cè)時(shí)支點(diǎn)的力比時(shí)支點(diǎn)的力比(驢頭負(fù)荷驢頭負(fù)荷/驢頭負(fù)荷在圖上的長(zhǎng)度驢頭負(fù)荷在圖上的長(zhǎng)度)，計(jì)算出，計(jì)算出P桿和桿和P液液在圖上的位置。分別以在圖上的位置。分別以P桿、桿、P液為高作橫坐標(biāo)的平行線，使液為高作橫坐標(biāo)的平行線，使BC=AD=S光，最左端到最右端的長(zhǎng)度為光桿沖程光，最左端到最右端的長(zhǎng)度為光桿沖程S光（減程比沖光（減程比沖程在圖上的長(zhǎng)度程

8、在圖上的長(zhǎng)度/光桿實(shí)際沖程）。光桿實(shí)際沖程）。 P桿桿 q桿桿L P液液 q液液L P桿桿抽油桿柱在井內(nèi)液體中的重量，牛頓；抽油桿柱在井內(nèi)液體中的重量，牛頓；P液液活塞以上液活塞以上液 柱重量，牛頓；柱重量，牛頓；q桿桿每米抽油桿在液體中的重量，牛頓每米抽油桿在液體中的重量，牛頓/米；米； q液液活塞以上每米液柱重量，牛頓活塞以上每米液柱重量，牛頓/米；米；L抽油桿長(zhǎng)度，米。抽油桿長(zhǎng)度，米。P液液PS0BCS光光ADP桿桿（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制3、求出、求出及其在示功圖上的長(zhǎng)度（根據(jù)減程比來(lái)畫）。及其在示功圖上的長(zhǎng)度（根

9、據(jù)減程比來(lái)畫）。 在在圖上畫出圖上畫出AB線和線和CD線，則平行四邊形線，則平行四邊形ABCD即為繪制的即為繪制的理論示功圖。理論示功圖。 = 1+ 2= P 液液L/Ef桿桿+ P 液液L/Ef管管 = P 液液L/E (1/ f桿桿+1/ f管管) 沖程損失，米；沖程損失，米； 1 抽油桿伸縮長(zhǎng)度，米；抽油桿伸縮長(zhǎng)度，米；2 油管柱伸縮長(zhǎng)度，油管柱伸縮長(zhǎng)度，米；米； E 彈性系數(shù)，彈性系數(shù)，2.1107牛牛/米米2； f桿桿抽油桿截面積，平方米；抽油桿截面積，平方米；f管管油管環(huán)形截面積，平方米。油管環(huán)形截面積，平方米。BCBDS活活S活活P液液PS0BCS光光AD P桿桿（二）、理論示功

10、圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制例題：例題： 某井采用某井采用62mm的油管的油管(f管為管為11.9cm2）,19mm的抽油桿的抽油桿(f 桿為桿為2.85cm 2），泵徑為），泵徑為38mm，下泵深度，下泵深度800m，沖程，沖程1.5m，原油密度，原油密度860kg/m3，力比為，力比為810N/mm ，減程比為，減程比為1:30，繪制出該井的理論示功圖。，繪制出該井的理論示功圖。已知：已知： f管管11.9cm2 ， f 桿桿2.85cm 2，泵徑為，泵徑為38mm，L=800m，S光光=1.5m，油油860kg/m3 ，E=2.1107

11、N/cm2，力比：，力比：810N/mm，減程比為：，減程比為：1:30。 （二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制其中其中： P桿桿=Wr 表示抽油桿（柱）在空氣中的重量表示抽油桿（柱）在空氣中的重量Wr=frpsgL式中：式中：Wr桿中桿中 N fr-桿截面積，桿截面積，mm2 ps鋼的相對(duì)密度；鋼的相對(duì)密度； g重力加重力加速度，速度，9.8m/s2 L桿長(zhǎng)，桿長(zhǎng)，m其中：其中： W1= P液液 表示活塞上的液柱載荷表示活塞上的液柱載荷W1=（fp-fr)Lpg式中：式中： W1液柱重，液柱重，N fp泵截面積，泵截面積，mm2 p-液體相對(duì)密度。液體相對(duì)密度。 W1 ：表示在液

12、體中抽油桿柱的重量表示在液體中抽油桿柱的重量W1=fr(ps-p)gL慣性載荷：慣性載荷：W慣慣= Wr (Sn2/1440)驢頭懸點(diǎn)最大慣性載荷：驢頭懸點(diǎn)最大慣性載荷：W最大最大= Wr+ W1+ W慣慣驢頭懸點(diǎn)最大慣性載荷：驢頭懸點(diǎn)最大慣性載荷：W最小最小= W1-W慣慣在相對(duì)密度0.9的原油中3.703.713.744.174.912512.722.732.753.073.80227/82.042.052.062.302.85193/41.451.461.471.642.00165/8在相對(duì)密度0.86的原油中在相對(duì)密度0.8的原油中在空氣中抽油桿密度,kg/m截面積 cm2直徑 mm公

13、稱直徑 in 抽油桿在空氣和不同密度原油中的重度抽油桿在空氣和不同密度原油中的重度（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制抽油泵直徑抽油泵直徑mmmm 活塞以上每米液柱重量，活塞以上每米液柱重量，kg/mkg/m在相對(duì)密度在相對(duì)密度0.800.80的原油中的原油中在相對(duì)密度在相對(duì)密度0.860.86的原油中的原油中在相對(duì)密度在相對(duì)密度0.900.90的原油中的原油中28280.490.490.530.530.560.5632320.640.640.690.690.720.7238380.910.910.970.971.021.0244441.221.221.311.311.371.37

14、56561.971.972.122.122.222.2270703.083.083.313.313.463.46各種泵徑在不同原油相對(duì)密度的液柱重量各種泵徑在不同原油相對(duì)密度的液柱重量（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制第一步：作直角坐標(biāo)系，以實(shí)測(cè)圖的基線為橫坐標(biāo)表示沖第一步：作直角坐標(biāo)系，以實(shí)測(cè)圖的基線為橫坐標(biāo)表示沖程；通過(guò)實(shí)測(cè)圖的最左端做縱坐標(biāo)，表示光桿上的負(fù)荷。程；通過(guò)實(shí)測(cè)圖的最左端做縱坐標(biāo)，表示光桿上的負(fù)荷。(沖程)SP0(負(fù)荷)（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制第二步：計(jì)算抽油桿柱在該井液體中的重量與第二步：計(jì)算抽油桿柱在該井液體中的重量與活塞以上液柱重量活

15、塞以上液柱重量查表知：查表知：q q桿桿=2.05kg/m=20.09N/m=2.05kg/m=20.09N/m； q q液液=0.97kg/m=9.506N/m=0.97kg/m=9.506N/m，則：則：P P桿桿 q q桿桿L L20.0920.09800=16072N800=16072N P P液液 q q液液L L 9.5069.506800800 7604.8N7604.8N解：解：（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制下沖程：下沖程：OAOA P P桿桿/ /力比力比16072/810=19.8mm16072/810=19.8mm上沖程：上沖程：OB= OB= （P P

16、液液+ +P P桿桿)/)/力比力比 （7604.87604.8 16072 16072 ）/810 /810 9.49.419.819.8 29.2mm29.2mm光桿沖程在圖上的長(zhǎng)度為光桿沖程在圖上的長(zhǎng)度為ADAD =1500/30=50mm=1500/30=50mm第三步：計(jì)算光桿負(fù)荷在縱坐標(biāo)上的長(zhǎng)度第三步：計(jì)算光桿負(fù)荷在縱坐標(biāo)上的長(zhǎng)度（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制=P=P 液液L/E (1/ fL/E (1/ f桿桿+1/ f+1/ f管管) ) = 7604.8 = 7604.8800/2.1800/2.110107 7(1/2.85+1/11.9)(1/2.85+

17、1/11.9) =0.126m =0.126m =126mm =126mm沖程損失在圖上的長(zhǎng)度沖程損失在圖上的長(zhǎng)度BB=DDBB=DD =126/30=4.2mm=126/30=4.2mm第四步：求出沖程損失在圖上的長(zhǎng)度，并畫出第四步：求出沖程損失在圖上的長(zhǎng)度，并畫出 理論示功圖。理論示功圖。（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制PSo9.4BC50AD19.8S活活S活活BD4.24.2（二）、理論示功圖的繪制（二）、理論示功圖的繪制典型實(shí)測(cè)示功圖分析典型實(shí)測(cè)示功圖分析 抽油機(jī)井典型示功圖是指在理論示功圖的基抽油機(jī)井典型示功圖是指在理論示功圖的基礎(chǔ)上，只考慮某一因素影響下的載荷隨位

18、移的變礎(chǔ)上，只考慮某一因素影響下的載荷隨位移的變化關(guān)系曲線?；P(guān)系曲線。 典型示功圖可作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)判斷抽油機(jī)泵工典型示功圖可作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)判斷抽油機(jī)泵工況的參考依據(jù)，也是綜合分析實(shí)測(cè)示功圖的第一況的參考依據(jù)，也是綜合分析實(shí)測(cè)示功圖的第一步。步。1 1、泵工作正常的示功圖、泵工作正常的示功圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：近似平行四邊形近似平行四邊形PSABDCo有振動(dòng)載荷影響時(shí)：有振動(dòng)載荷影響時(shí)： 近似平行四邊形，上近似平行四邊形，上下載荷線為逐漸減弱的下載荷線為逐漸減弱的波浪線。波浪線。1、泵工作正常的示功圖、泵工作正常的示功圖PSABDCo 考慮慣性載荷時(shí)，是考慮慣性載荷時(shí)，是把慣性載荷疊加在靜把慣性載荷疊加在

19、靜載荷上。載荷上。 示功圖特點(diǎn)：示功圖特點(diǎn)：平行四邊平行四邊形會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，形會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，慣性力越大，旋轉(zhuǎn)角度越慣性力越大，旋轉(zhuǎn)角度越大。大。 形成原因：形成原因： 慣性載荷在上沖程前慣性載荷在上沖程前半沖程增加懸點(diǎn)載荷，后半沖程增加懸點(diǎn)載荷，后半沖程減小懸點(diǎn)載荷。半沖程減小懸點(diǎn)載荷。 在下沖程前半沖程減在下沖程前半沖程減小懸點(diǎn)載荷，后半沖程增小懸點(diǎn)載荷，后半沖程增加懸點(diǎn)載荷。加懸點(diǎn)載荷。 2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖PSABD 由于在下沖程末余隙內(nèi)還由于在下沖程末余隙內(nèi)還殘存一定數(shù)量的溶解氣和壓殘存一定數(shù)量的溶解氣和壓縮氣，上沖程開始后泵內(nèi)壓縮氣，上沖程開始后泵內(nèi)

20、壓力因氣體的膨脹而不能很快力因氣體的膨脹而不能很快降低，加載變慢，使吸入閥降低，加載變慢，使吸入閥打開滯后（打開滯后（B B 點(diǎn)）點(diǎn)）C 殘存的氣量越多，泵口壓殘存的氣量越多，泵口壓力越低，則吸入閥打開滯后力越低，則吸入閥打開滯后的越多，即的越多，即B BB B線越長(zhǎng)。線越長(zhǎng)。 BB C C 線為上沖程柱塞有效線為上沖程柱塞有效沖程。沖程。oB2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖PSABD 下沖程時(shí)，氣體受壓縮，泵下沖程時(shí)，氣體受壓縮，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，卸載變內(nèi)壓力不能迅速提高，卸載變慢，使排出閥滯后打開（慢，使排出閥滯后打開（ 圖中圖中D D 點(diǎn)）。點(diǎn)）。BC 泵的余隙越大，進(jìn)入泵內(nèi)泵

21、的余隙越大，進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，則的氣量越多，則DD DD 線越長(zhǎng)。線越長(zhǎng)。 D D A A線為下沖程柱塞有線為下沖程柱塞有效沖程。效沖程。Do特點(diǎn)：增載、卸載緩慢特點(diǎn)：增載、卸載緩慢2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖 而當(dāng)進(jìn)泵氣量很大而當(dāng)進(jìn)泵氣量很大而沉沒壓力很低時(shí)，而沉沒壓力很低時(shí)，泵內(nèi)氣體處于反復(fù)壓泵內(nèi)氣體處于反復(fù)壓縮和膨脹狀態(tài)，吸入縮和膨脹狀態(tài)，吸入和排出閥處于關(guān)閉狀和排出閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出現(xiàn)態(tài)，出現(xiàn)“氣鎖氣鎖”現(xiàn)現(xiàn)象。象。如圖中點(diǎn)畫線所如圖中點(diǎn)畫線所示：示：PSABDBCDo2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖采取措施：采取措施： 合理控制套管氣；加深泵掛；加裝防氣裝置；減小防合理

22、控制套管氣；加深泵掛；加裝防氣裝置；減小防沖距，縮小余隙容積。沖距，縮小余隙容積。余隙容積余隙容積: 是指在下死點(diǎn)時(shí)活塞游動(dòng)凡爾與固定凡爾之間的泵筒內(nèi)是指在下死點(diǎn)時(shí)活塞游動(dòng)凡爾與固定凡爾之間的泵筒內(nèi)的體積。的體積。 3 3、充不滿影響的示功圖、充不滿影響的示功圖PSABD 當(dāng)沉沒度過(guò)小或供液不足使當(dāng)沉沒度過(guò)小或供液不足使液體不能充滿工作筒時(shí)，均會(huì)液體不能充滿工作筒時(shí)，均會(huì)影響示功圖的形狀。影響示功圖的形狀。C卸載線平行左移，液卸載線平行左移，液面越低，左移距離越大。面越低，左移距離越大。 下沖程由于泵筒中液體充不下沖程由于泵筒中液體充不滿，懸點(diǎn)載荷不能立即減小，滿，懸點(diǎn)載荷不能立即減小，只有當(dāng)

23、柱塞遇到液面時(shí)，才迅只有當(dāng)柱塞遇到液面時(shí)，才迅速卸載，卸載線與增載線平行，速卸載，卸載線與增載線平行，卸載點(diǎn)較理論示功圖卸載點(diǎn)左卸載點(diǎn)較理論示功圖卸載點(diǎn)左移（如圖中移（如圖中D D 點(diǎn)）點(diǎn)）D o13 3、充不滿影響的示功圖、充不滿影響的示功圖 充不滿程度越嚴(yán)重，充不滿程度越嚴(yán)重，則卸載線越往左移。則卸載線越往左移。（如右圖（如右圖2 2、3 3所示）所示） 有時(shí)，當(dāng)柱塞碰到有時(shí)，當(dāng)柱塞碰到液面時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)，液面時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)，最小載荷線會(huì)出現(xiàn)波最小載荷線會(huì)出現(xiàn)波浪線。浪線。123PSABDCDo例題：例題： 請(qǐng)繪出泵工作正常但地層供液不足的示功圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)請(qǐng)繪出泵工作正常但地層供液不足的示功圖

24、，并簡(jiǎn)要說(shuō)明。明。如圖所示如圖所示：該類功圖的基本特點(diǎn)是：該類功圖的基本特點(diǎn)是：（1 1）增載正常，卸載緩慢；）增載正常，卸載緩慢；（2 2）上下線平行，左右線基本平行；）上下線平行，左右線基本平行；（3 3）整體形狀如一把帶把的菜刀，供液越差，刀把越長(zhǎng)。）整體形狀如一把帶把的菜刀，供液越差，刀把越長(zhǎng)。原因：上沖程時(shí)，由于供液不足，吸入的液體未能將工作筒充滿；下沖原因：上沖程時(shí)，由于供液不足，吸入的液體未能將工作筒充滿；下沖程時(shí)，懸點(diǎn)載荷不能立即減少，只有活塞下行碰到液面時(shí)開始減載；程時(shí)，懸點(diǎn)載荷不能立即減少，只有活塞下行碰到液面時(shí)開始減載；活塞下行速度快，碰到液面時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生較大的沖擊

25、載荷，活塞下行速度快，碰到液面時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生較大的沖擊載荷，使減載線變陡。使減載線變陡。3、充不滿影響的示功圖、充不滿影響的示功圖例題：例題：加深泵掛；采取合理的抽汲措施；調(diào)整對(duì)應(yīng)注加深泵掛；采取合理的抽汲措施；調(diào)整對(duì)應(yīng)注水井注水量；采取壓裂、酸化等增產(chǎn)措施；采取間歇抽水井注水量；采取壓裂、酸化等增產(chǎn)措施；采取間歇抽油方式。油方式。例題：例題： 某抽油機(jī)井油層中部深度為某抽油機(jī)井油層中部深度為2420m，靜壓為，靜壓為9.61MPa,原油比重原油比重為為8.62*103N/m3，氣油比為，氣油比為15.3m3/t，泵效為，泵效為13%，含水為，含水為20%，含砂為含砂為0.2%，套壓，套壓

26、0.784 MPa，壓差控制在，壓差控制在1.961 MPa比較合理，泵比較合理，泵掛深度為掛深度為1873.6m，試分析該井工況，試分析該井工況。（1）計(jì)算沉沒度：）計(jì)算沉沒度：（2 2）分析工況：）分析工況： 通過(guò)以上計(jì)算得出：該井沉沒度在通過(guò)以上計(jì)算得出：該井沉沒度在50m50m，處在不合理的范圍，并，處在不合理的范圍，并且泵效較低，所以該井在工況圖中的位置為供液不足區(qū)。且泵效較低，所以該井在工況圖中的位置為供液不足區(qū)。m501062. 810784. 0961. 161. 924206 .187333油套靜油泵沉4、漏失影響的示功圖PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 上

27、沖程時(shí)，泵內(nèi)壓力降低，上沖程時(shí)，泵內(nèi)壓力降低，柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞上面的液體經(jīng)過(guò)排出部分的上面的液體經(jīng)過(guò)排出部分的不嚴(yán)密處（閥及柱塞與襯套不嚴(yán)密處（閥及柱塞與襯套的間隙）漏到柱塞下部的工的間隙）漏到柱塞下部的工作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞下作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞下面壓力的減小而增大。由于面壓力的減小而增大。由于漏失到柱塞下面的液體有向漏失到柱塞下面的液體有向上的上的“頂托頂托”作用，懸點(diǎn)載作用，懸點(diǎn)載荷不能及時(shí)上升到最大值，荷不能及時(shí)上升到最大值，使加載緩慢。使加載緩慢。o4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 隨著懸

28、點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加快，隨著懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加快，“頂托頂托”作用相對(duì)減小，直作用相對(duì)減小，直到柱塞上行速度大于漏失速到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬間，懸點(diǎn)載荷達(dá)到最度的瞬間，懸點(diǎn)載荷達(dá)到最大載荷（如圖中大載荷（如圖中B B點(diǎn)）點(diǎn)）oB 當(dāng)柱塞繼續(xù)上行到后半沖程當(dāng)柱塞繼續(xù)上行到后半沖程時(shí)，因柱塞上行速度又逐漸減時(shí)，因柱塞上行速度又逐漸減慢，在柱塞速度小于漏失速度慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬間（如圖中瞬間（如圖中CC點(diǎn)），點(diǎn)），又出現(xiàn)了又出現(xiàn)了液體的液體的“頂托頂托”作用，使懸點(diǎn)負(fù)荷作用，使懸點(diǎn)負(fù)荷提前卸載。到上死點(diǎn)時(shí)懸點(diǎn)載荷已提前卸載。到上死點(diǎn)時(shí)懸點(diǎn)載荷已降至降至CC點(diǎn)。點(diǎn)。4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示

29、功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCS 下沖程，排出部分漏失不影下沖程，排出部分漏失不影響泵的工作。因此，示功圖形響泵的工作。因此，示功圖形狀與理論示功圖相似。狀與理論示功圖相似。DoC 由于排出部分漏失的影響，由于排出部分漏失的影響，吸入閥在吸入閥在B B點(diǎn)才打開，滯點(diǎn)才打開，滯后了后了BBBB這樣一段柱塞沖程；這樣一段柱塞沖程；PABDCCS4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失 而在接近上死點(diǎn)時(shí)又在而在接近上死點(diǎn)時(shí)又在CC點(diǎn)提前關(guān)閉。這樣柱塞點(diǎn)提前關(guān)閉。這樣柱塞的有效吸入行程為的有效吸入行程為BCBC。 在此情況下的泵效:CDoB 當(dāng)

30、漏失量很大時(shí)，由于漏當(dāng)漏失量很大時(shí)，由于漏失液對(duì)柱塞的失液對(duì)柱塞的“頂托頂托”作用作用很大，上沖程載荷遠(yuǎn)低于最很大，上沖程載荷遠(yuǎn)低于最大載荷，如圖中大載荷，如圖中A AC所示，所示，吸入閥始終是關(guān)閉的，泵的吸入閥始終是關(guān)閉的，泵的排量等于零。排量等于零。4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCCSBCDCo卸載提前，增載緩慢。左卸載提前，增載緩慢。左下角變尖，右上角變圓，為下角變尖，右上角變圓，為一向上的拱形。一向上的拱形。A 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCD 下沖程開始后，由于吸入閥漏下沖

31、程開始后，由于吸入閥漏失，泵內(nèi)壓力不能及時(shí)提高而失，泵內(nèi)壓力不能及時(shí)提高而延緩了卸載過(guò)程，使排出閥不延緩了卸載過(guò)程，使排出閥不能及時(shí)打開。只有當(dāng)柱塞速度能及時(shí)打開。只有當(dāng)柱塞速度大于漏失速度后，泵內(nèi)壓力提大于漏失速度后，泵內(nèi)壓力提高到大于液柱壓力，將排出閥高到大于液柱壓力，將排出閥打開而卸去液柱載荷（如圖中打開而卸去液柱載荷（如圖中D D 點(diǎn)）點(diǎn)） 。 懸點(diǎn)以最小載荷繼續(xù)下行，懸點(diǎn)以最小載荷繼續(xù)下行，直到柱塞下行速度小于漏失速直到柱塞下行速度小于漏失速度的瞬間度的瞬間 （如圖中（如圖中A A 點(diǎn)）點(diǎn)） 。o 泵內(nèi)壓力降低使排出閥提前泵內(nèi)壓力降低使排出閥提前關(guān)閉，懸點(diǎn)提前加載關(guān)閉，懸點(diǎn)提前加載,

32、 ,到達(dá)下死到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，懸點(diǎn)載荷已增加到點(diǎn)時(shí)，懸點(diǎn)載荷已增加到 AA。4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCBD A 上沖程，吸入部分漏失不影響上沖程，吸入部分漏失不影響泵的工作，示功圖形狀與理論泵的工作，示功圖形狀與理論示功圖形狀相近。示功圖形狀相近。A O增載提前，卸載緩增載提前，卸載緩慢。右上角變尖，左下角變慢。右上角變尖，左下角變圓，為一向下的拱形。圓，為一向下的拱形。4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCBDA 由于吸入部分的漏失而造由于吸入部分的漏失而造成排出閥打開滯后成排出閥打開

33、滯后(DD (DD ) )和和提前關(guān)閉（提前關(guān)閉（AAAA）。）。 活塞的有效排出沖程為活塞的有效排出沖程為D D A A 。 在此情況下的泵效計(jì)算公在此情況下的泵效計(jì)算公式為：式為：AoS光 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失 當(dāng)吸入閥嚴(yán)重漏失時(shí)，排當(dāng)吸入閥嚴(yán)重漏失時(shí)，排出閥一直不能打開，懸點(diǎn)不出閥一直不能打開，懸點(diǎn)不能卸載。示功圖位于最大理能卸載。示功圖位于最大理論載荷線附近。由于摩擦力論載荷線附近。由于摩擦力的存在，示功圖成條帶狀的存在，示功圖成條帶狀（如右圖所示）。（如右圖所示）。 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（3 3）雙凡爾漏失的示功

34、圖）雙凡爾漏失的示功圖 雙凡爾漏失即吸入部分與排出雙凡爾漏失即吸入部分與排出部分同時(shí)漏失，它的示功圖是部分同時(shí)漏失，它的示功圖是吸吸入部分與排出部分入部分與排出部分分別漏失時(shí)的分別漏失時(shí)的示功圖疊加，近似于橢圓形，位示功圖疊加，近似于橢圓形，位于最大理論載荷線和最小理論載于最大理論載荷線和最小理論載荷線之間。荷線之間。四角圓滑，兩頭尖。四角圓滑，兩頭尖。 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（4 4）油管漏失的示功圖）油管漏失的示功圖 油管漏失不是泵本身的油管漏失不是泵本身的問(wèn)題，所以示功圖形狀與理問(wèn)題，所以示功圖形狀與理論示功圖形狀相近，只是由論示功圖形狀相近，只是由于進(jìn)入油管的液體會(huì)從漏

35、失于進(jìn)入油管的液體會(huì)從漏失處漏入油管、套管的環(huán)形空處漏入油管、套管的環(huán)形空間，使作用于懸點(diǎn)上的液柱間，使作用于懸點(diǎn)上的液柱載荷減小，不能達(dá)到最大理載荷減小，不能達(dá)到最大理論載荷值，論載荷值，( (如右圖所示）。如右圖所示）。PSABDCo4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（4）油管漏失的示功圖）油管漏失的示功圖 使使 熱洗；碰泵；作熱洗；碰泵；作業(yè)檢管、檢泵業(yè)檢管、檢泵 hPSABDCo例題：例題： 抽油機(jī)井工作參數(shù)為抽油機(jī)井工作參數(shù)為7070* *3 3* *5 5，液量為，液量為21.6m3/d21.6m3/d，泵掛深，泵掛深度為度為1192m1192m，測(cè)動(dòng)液面為，測(cè)動(dòng)液面為72

36、8m728m，試分析該井工況情況。，試分析該井工況情況。答：（答：（1 1）計(jì)算泵效：）計(jì)算泵效： （2）計(jì)算沉沒度：）計(jì)算沉沒度：H沉沉=H泵泵H動(dòng)動(dòng)=1192728=464m (3)分析工況：分析工況： 通過(guò)以上計(jì)算得出：該井沉沒度在通過(guò)以上計(jì)算得出：該井沉沒度在300m左右，處在合理的范圍，左右，處在合理的范圍，但泵效較低，所以該井在工況圖中的位置為漏失區(qū)。但泵效較低，所以該井在工況圖中的位置為漏失區(qū)。 （4）相應(yīng)措施：碰泵、熱洗、檢泵作業(yè)。）相應(yīng)措施：碰泵、熱洗、檢泵作業(yè)。%2653407. 014. 314406 .2141440%10022NSDQQQ實(shí)理實(shí)5 5、抽油桿斷脫影響的

37、示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖 抽油桿斷脫后的懸點(diǎn)載荷抽油桿斷脫后的懸點(diǎn)載荷實(shí)際上是斷脫點(diǎn)以上的抽油實(shí)際上是斷脫點(diǎn)以上的抽油桿柱在液體中的重量，懸點(diǎn)桿柱在液體中的重量，懸點(diǎn)載荷不變，只是由于摩擦力載荷不變，只是由于摩擦力的存在，使上下載荷線不重的存在，使上下載荷線不重合，成條帶狀。合，成條帶狀。 示功圖的位置取決于斷示功圖的位置取決于斷脫點(diǎn)的位置：斷脫點(diǎn)離井脫點(diǎn)的位置：斷脫點(diǎn)離井口越近，示功圖越接近橫口越近，示功圖越接近橫坐標(biāo)坐標(biāo)( (基線基線) )，如右圖（，如右圖（1 1）所示；斷脫點(diǎn)離井口越遠(yuǎn)，所示；斷脫點(diǎn)離井口越遠(yuǎn)，示功圖越接近最小理論載示功圖越接近最小理論載荷線，如圖（荷線，如圖（2

38、 2）所示。）所示。（1）（2）5 5、抽油桿斷脫影響的示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖 hrhCLq 由此示功圖可計(jì)算斷脫點(diǎn)至由此示功圖可計(jì)算斷脫點(diǎn)至井口的距離：井口的距離： 式中式中 L L 斷脫點(diǎn)距井口距離斷脫點(diǎn)距井口距離,m ,m 每米抽油桿在液體中重量每米抽油桿在液體中重量,KN/m,KN/m h h 示功圖中線到橫坐標(biāo)的距離示功圖中線到橫坐標(biāo)的距離,mm,mm C C 力比力比,KN/mm ,KN/mm rq5 5、抽油桿斷脫影響的示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖 5 5、抽油桿斷脫影響的示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖措施：措施： 對(duì)扣；作業(yè)檢桿。對(duì)扣；作業(yè)檢桿。例題：例題： 某井油層

39、中部深度某井油層中部深度1800m，流壓，流壓9.6MPa，沉沒壓力為，沉沒壓力為4.0MPa，正常時(shí)，正常時(shí)上下行電流分別為上下行電流分別為42A和和38A，抽油桿斷，抽油桿斷脫后上下行電流分別為脫后上下行電流分別為28A和和40A，試計(jì)，試計(jì)算斷脫點(diǎn)位置。（混合液相對(duì)密度為算斷脫點(diǎn)位置。（混合液相對(duì)密度為0.94）解：解：180012040.94m沉流L100（ P P）100（ 9.6 4.0）L H （ ）IILL斷上上斷1204 28802.742L ILmI斷上斷上（ ）答：斷脫點(diǎn)位置為答：斷脫點(diǎn)位置為802.7m。6 6、油層出砂影響的示功圖、油層出砂影響的示功圖 油層出砂主要是

40、因?yàn)榈貙佑蛯映錾爸饕且驗(yàn)榈貙幽z接疏松或生產(chǎn)壓差過(guò)大，膠接疏松或生產(chǎn)壓差過(guò)大，在生產(chǎn)過(guò)程中使砂粒移動(dòng)而在生產(chǎn)過(guò)程中使砂粒移動(dòng)而成的。細(xì)小砂粒隨著油流進(jìn)成的。細(xì)小砂粒隨著油流進(jìn)入泵內(nèi)，使柱塞在整個(gè)行程入泵內(nèi)，使柱塞在整個(gè)行程中或在某個(gè)區(qū)域，增加一個(gè)中或在某個(gè)區(qū)域，增加一個(gè)附加阻力。上沖程附加阻力附加阻力。上沖程附加阻力使懸點(diǎn)載荷增加，下沖程附使懸點(diǎn)載荷增加，下沖程附加阻力使懸點(diǎn)載荷減小。由加阻力使懸點(diǎn)載荷減小。由于砂粒在各處分布的大小不于砂粒在各處分布的大小不同，影響的大小也不同，致同，影響的大小也不同，致使懸點(diǎn)載荷會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)使懸點(diǎn)載荷會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生多次急劇變化。生多次急劇變化。6 6、油

41、層出砂影響的示功圖、油層出砂影響的示功圖特點(diǎn)：特點(diǎn)： 載荷線上出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒狀尖峰，圖形仍為一類載荷線上出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒狀尖峰，圖形仍為一類似平行四邊形似平行四邊形例題：例題： 某油井地面采用某油井地面采用CYJ12-4.2-73HB生產(chǎn)，下生產(chǎn)，下泵深度泵深度980米、泵徑米、泵徑70毫米、沖程毫米、沖程4.2米、沖次米、沖次6次次/分。分。10月月5號(hào)液面號(hào)液面300米、日產(chǎn)液量米、日產(chǎn)液量74.2噸，噸，10月月11號(hào)日產(chǎn)液量號(hào)日產(chǎn)液量58噸、液面噸、液面270米。米。10月月15號(hào)號(hào)日產(chǎn)液日產(chǎn)液0噸、液面噸、液面50米。米。5號(hào)、號(hào)、11號(hào)、號(hào)、27號(hào)測(cè)示號(hào)測(cè)示功圖如下，請(qǐng)分析該井目前存

42、在問(wèn)題，提出下部功圖如下，請(qǐng)分析該井目前存在問(wèn)題，提出下部措施。措施。答案：答案： 該井從該井從10月月5號(hào)產(chǎn)量一直處于下降趨勢(shì)，而液面一直號(hào)產(chǎn)量一直處于下降趨勢(shì)，而液面一直在上升。液面上升的原因主要是產(chǎn)量下降造成的，從示在上升。液面上升的原因主要是產(chǎn)量下降造成的，從示功圖上可以看出該井功圖上可以看出該井10月月5號(hào)生產(chǎn)正常泵效良好，號(hào)生產(chǎn)正常泵效良好，10月月11號(hào)產(chǎn)量下降，示功圖顯示為油井出砂號(hào)產(chǎn)量下降，示功圖顯示為油井出砂 ，由于出砂造成泵，由于出砂造成泵漏失，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降，漏失，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降，10月月15號(hào)由于出砂，進(jìn)一步號(hào)由于出砂，進(jìn)一步加劇導(dǎo)致固定凡爾卡死在凡爾座，井底原油

43、無(wú)法進(jìn)入泵加劇導(dǎo)致固定凡爾卡死在凡爾座，井底原油無(wú)法進(jìn)入泵筒，導(dǎo)致不出油。筒，導(dǎo)致不出油。 對(duì)于出砂的，該井首先要進(jìn)行大排量洗井、配合碰泵，對(duì)于出砂的，該井首先要進(jìn)行大排量洗井、配合碰泵，利用碰泵產(chǎn)生的震動(dòng)、使固定凡爾解卡、借助上返的液利用碰泵產(chǎn)生的震動(dòng)、使固定凡爾解卡、借助上返的液流將砂沖出，然后將泵提出工作筒進(jìn)行大排量沖砂以鞏流將砂沖出，然后將泵提出工作筒進(jìn)行大排量沖砂以鞏固洗井效果。熱洗成功后調(diào)低生產(chǎn)參數(shù)生產(chǎn)。熱洗不成固洗井效果。熱洗成功后調(diào)低生產(chǎn)參數(shù)生產(chǎn)。熱洗不成功時(shí)要上作業(yè)沖砂和防砂措施。功時(shí)要上作業(yè)沖砂和防砂措施。7 7、油井結(jié)蠟影響的示功圖、油井結(jié)蠟影響的示功圖 由于油井結(jié)蠟，使

44、活塞在整由于油井結(jié)蠟，使活塞在整個(gè)行程中或某個(gè)區(qū)域增加一個(gè)個(gè)行程中或某個(gè)區(qū)域增加一個(gè)附加阻力，上沖程，附加阻力附加阻力，上沖程，附加阻力使懸點(diǎn)載荷增加；下沖程，附使懸點(diǎn)載荷增加；下沖程，附加阻力使懸點(diǎn)載荷減小，并且加阻力使懸點(diǎn)載荷減小，并且會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)載荷會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)載荷特點(diǎn)：特點(diǎn)：示功圖超出上下理論示功圖超出上下理論載荷線范圍，且在上下載荷線載荷線范圍，且在上下載荷線上出現(xiàn)波狀彎曲。上出現(xiàn)波狀彎曲。7 7、油井結(jié)蠟影響的示功圖、油井結(jié)蠟影響的示功圖措施：措施： 定期加防蠟劑；定期熱洗；下防蠟裝置；裝井口摻定期加防蠟劑；定期熱洗；下防蠟裝置；裝井口摻水流程；玻璃油管或涂料油管防蠟水流程；玻璃油管或涂料油管防蠟為防止油井結(jié)蠟應(yīng)從哪三個(gè)方面考慮？為防止油井結(jié)蠟應(yīng)從哪三個(gè)方面考慮？（1）阻止蠟晶的析出。）阻止蠟晶的析出。 在原油開采過(guò)程中，采用某些措施（如提高井筒流體的溫度等），在原油開采過(guò)程中，采用某些措施（如提高井筒流體的溫度等），使得油流溫度高于蠟的初始結(jié)晶溫度，從而阻止蠟晶的析出。使得油流溫