示功图

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示功图(1)

液液液 1 2 杆管杆管
7、计算抽油机悬点（驴头）最大、最小载荷
• 抽油机在抽汲中悬点除抽油杆和液柱重量，还有惯性载荷、振动载荷、摩檫载荷等，同时井下沉没压力井口回压对悬点载荷也有影响，要准确计算悬点载荷是比较困难的。一般按以下简便公式计算： • 最大载荷： PI最大＝P′液＋P杆（b＋Sn2/1440） PI最小＝P杆（b－Sn2/1440） (只考虑液柱和抽油杆重量及抽油杆惯性载荷) • 最小载荷： PII最大＝(P′液＋P杆)（1＋Sn2/1790） PII最小＝P杆（b－Sn2/1790）（考虑液柱的惯性载荷）具体选用应与实测结果对比后确定。式中：P′液――作用在活塞整个截面积上的液柱重量（千克）； P杆――抽油杆在空气中的重量（千克）； b---------抽油杆柱在液体中减轻重量系数；b＝（1－r液/r钢）r钢为钢的相对密度；r液为抽汲液体的相对密度；式中P′液＝Fr液L r液――抽汲液重度（N/m3） L―――下泵深度（m） F―――活塞截面积（m2） • 如果沉没压力与井口的回压的差别很大，需要考虑时则： P′液＝F（r液L折液＋P回） L折液――折算动液面深度（套压等于零时，为实测深度）； P回――井口回压（Pa）
实测示功图分析与典型示功图特征（规律）
实测示功图的特征
• 示功图的特征：任何事物都有其一定的规律和特殊性可循，示功图也不列外，测试仪器在正常的情况下其测出的同一类问题的不同油井的图形形状都是基本相似的。不相似也只是载荷的大小与图形大小而已，是有它的规律可循的，这就是所谓的典型示功图，因为深井泵出现同一类问题的本身它都超越不出泵必然发生的工况范围，这一共性是产生图形相似的必然结果。因此基于这一点为了加深判断分析将其编成“口诀”的形式以便加深记忆和理解。

采油工程典型示功图分析详解课件

01
03
本研究还针对示功图分析中存在的问题和难点，提出了相应的解决方案和改进措施，为提高示功图分析的
准确性和可靠性提供了技术支持。
04
通过对比分析不同类型示功图的特征差异，本研究揭示了不同采油工程条件下示功图的变化规律，为优化采油工程方案提供了理论依据。
对未来研究的展望
随着采油工程技术的不断发展和进步，示功图分析技术也需要不断更新和完善。未来研究可以进一步探索新的示功图分析方法和模型，提高分析的精度和可靠性。
采油工程典型示功图分析详解课件
contents
目录
• 引言 • 典型示功图分析 • 示功图分析方法 • 采油工程中示功图的应用 • 结论
01
引言
目的和背景
01
了解采油工程中示功图的应用场景和重要性
02
掌握示功图的基本概念、原理和分类
03
提高对采油工程中示功图的认识和理解，为实际应用提供指导
03
油井工况监测
通过示功图分析，实时监测油井的工作状况，包括载荷变化、抽油杆位移等。
故障诊断
利用示功图数据，判断油井是否存在故障，如抽油杆断脱、泵漏失等。
生产优化
根据示功图分析结果，优化油井的生产参数，提高采油效率和产量。
示功图在采油工程中的重要性
保障生产安全
通过示功图分析，及时发现并解决油井故障，避免生产事故的发生。
提高采收率
通过对示功图数据的分析，优化采油工艺和生产参数，提高原油采收率。
降低生产成本
通过准确的示功图分析，减少不必要的维修和生产调整，降低生产成本。
提高示功图应用效果的建议
加强技术培训
提高采油工程师对示功图分析的技能和水平，确保分析结果的准确性。

示功图

示功图就是以抽油机光杆所承受的负荷为Y轴，以光杆的位移为X轴所绘制的平面曲线图形。

示功图对油井监控极为重要，应用示功图的比较和分析诊断技术，对深井泵和油层生产状况进行分析，可达到优化抽油机井控制模式和参数的目的。

根据抽油机的结构特点，负荷传感器安装在光杆的提升座上，位移传感器安装在采油机曲柄轴上部。

通过角位移的变量，将光杆的升降负荷量转换为线性位移的曲线。

现场绘制示功图的标准与专用测井仪器测出的示功图完全吻合。

X轴：是指抽油机运行的一个冲程，从最低点到最高点的距离，一般为3米、3.5米、4米，或更高。

X轴是一个可变的值，根据实际情况设定。

单位为米，所以显示X轴位移的坐标信息为（米）。

Y轴：Ｙ轴为负荷，单位为ＫＮ，在抽油机的运行过程中负荷是不断变化的。

显示Y轴坐标信息单位为（千牛）。

曲线说明：一个抽吸周期内由负荷与位移形成的封闭曲线，分为上行程和下行程。

负荷最大值：指上行程负荷的最大值。

负荷最小值：指下行程负荷的最小值。

冲程：为抽油机提升臂带动光杆运动，从最低点到高点升降的距离，由位移量的最小值到最大值输出信号的变量确定。

典型示功图分析(最全)

A'
（如图中A ’点）。
精选ppt
C
D' D S
41
3、漏失影响的示功图
2、固定阀漏失
泵内压力降低使游动阀提前关闭，悬点提前加载，到达下死点时，悬点载荷已增加到 A″。上冲程，固定阀漏失不影响泵的工作，示功图形状与理论示功图形状相近。
P B’ B
A″ A
A'
精选ppt
C
D' D S
42
1、游动阀漏失
当柱塞继续上行到后半冲 P
程时，因柱塞上行速度又逐渐
减慢，在柱塞速度小于漏失速
B
B’
度瞬间（如图中C‘点），又
出现了液体的“顶托”作用，
使悬点负荷提前卸载。到上死
点时悬点载荷已降至C″点。
下冲程，游动阀的漏失不影响
泵的工作。因此，示功图形状 A
与理论示功图相似。
精选ppt
C’ C C″
A
精选ppt
3 21
D´
C
D S
32
2、充不满影响的示功图
图形右下缺一块，增载正常卸载慢。
精选ppt
33
2、充不满影响的示功图
泵充不满的危害
液击是在泵充不满时，柱塞下行以很高的速度撞击液面，使流体载荷突然由杆柱转移到油管上，同时产生强烈的冲击波，破坏整个抽油系统。液击能够造成杆柱过早疲劳失效，同时冲击力会使抽油泵的凡尔球和凡尔座过早损坏。还会使柱塞与泵筒得不到润滑，加速其磨损。另外油管在液击的冲击下会突然拉伸，使其连接螺纹松动，发生漏失或断脱故障。
向上的“顶托”作用，悬点载荷不能及时上升到最大值，
A
使加载缓慢。
精选ppt

示功图

一、示功图原理
弹性变形后的到示功图理论示功图 B A C B’ B A D’ C
D
D
由于液柱载荷在上、由于液柱载荷在上、下冲程中发生位必然会引起抽油杆和油管的弹性移，必然会引起抽油杆和油管的弹性变形，变形，结果使上冲程的悬点加载和下冲程的悬点卸载都不是瞬时完成的，冲程的悬点卸载都不是瞬时完成的，而有一个过程，加载（或卸载）而有一个过程，加载（或卸载）完毕时变形结束. 时变形结束.
二、示功图影响因素
2、震动载荷：由于抽油杆作变速运动，并且液柱震动载荷：由于抽油杆作变速运动，载荷是周期性的作用在它上面，载荷是周期性的作用在它上面，应此会引起抽油杆的弹性震动，这种震动载荷也作用的悬点上；的弹性震动，这种震动载荷也作用的悬点上；
B’
A’ D’
C’
二、示功图影响因素 3、摩擦载荷；摩擦载荷；（1）抽油杆柱与油管之间的摩擦；抽油杆柱与油管之间的摩擦；（2）活塞与衬套之间的摩擦；活塞与衬套之间的摩擦；（3）液柱与抽油杆之间的摩擦；液柱与抽油杆之间的摩擦；（4）液柱和油管之间的摩擦；液柱和油管之间的摩擦；（5）液流通过游动凡尔时的摩擦；液流通过游动凡尔时的摩擦；
三、常用功图分析
3、固定凡尔漏失
卸载滞后，卸载滞后，卸载线变缓，增载提前，变缓，增载提前，增载线变陡，增载线变陡，右上角变尖，角变尖，左下角变圆
下冲程开始泵内压力不能及时提高，而延缓了卸载过程，游动凡尔此时也不能及时打开，当活塞速度大于漏失速度后，泵内压力提高到大于液柱压力，将游动凡尔打开卸去液柱载荷，下冲程后半程因活塞速度减小，当下雨漏失速度时泵内压力降低使游动凡尔提前关闭，悬点提前加载，到下死点时悬点载荷已增加A〃，若固定凡尔漏图相似，只是拐角的曲率半径较小

示功图

基本分析方法
所谓理论示功图是比较规则的平行四边形，而实测示功图，由于多种因素的影响（如：砂、蜡、气、粘度），图形变化很复杂，各不相同。因此，要正确的分析抽油机油井的生产情况，就必须全面地掌握油井的动态、静态资料以及设备的状况，结合示功图的变化找出油井的主要的问题，采取适当的措施，提高油井产量和泵效。
由于实测示功图受各种因素的影响图形变化千奇百怪，各不相同，为了便于分析实测示功图，将图形分割成四块，进行分析对比，找出问题。正常示功图这四块图形是完整无缺的，而且上下负荷线与基线基本平行，增载线与卸载线平行，斜率一致。有惯性影响的正常图形与上图基本一致，所不同的上、下负荷线与基线基本不平行，有一夹角，图形按顺时针偏转一个角度，冲次越大夹角越大。
理论
假设条件
理论分析
图1-1理论示功图:就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截面积以上液柱的静载荷时，理论上所得到的示功图，叫做理论示功图。它是在下述五种假设条件下绘制出来的，即：
1、深井泵质量合格，工作正常； 2、不考虑活塞在上、下冲程中，抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、振动载荷与冲击载荷等的影响，假设力在抽油杆柱中传递是瞬时的，凡尔的起落也是瞬时的； 3、抽油设备在工作过程中，不受砂、蜡、水、气等因素的影响，认为进入泵内的液体不可压缩； 4、油井没有连抽带喷现象； 5、油层供油能力充足，泵能够完全充满。理想条件下泵的工作过程和负荷的转移情况绘制理论示功图的假设条件又称为理想条件，在理想条件下，泵的工作过程和相应的示功图曲线见图1。
从图上CD1线的变化情况来看，由于活塞压缩气体的作用，光杆载荷较正常卸载缓慢，到了D1点时，游动凡尔被打开。光杆载荷才降到最小理论值。因此，减载线CD1较增载线AB1平缓，成为一条向右下方弯曲的弧线。弧线曲率的大小，随着进入泵内气体压力的大小而变化。气体压力大，光杆卸载快，弧线曲率小。反之，则曲率大。

示功图分析

固定凡尔游动凡尔排液出井，进液入泵
一、示功图的相关概念
•深井泵的工作原理：
当活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高，而使固定凡尔关闭。当泵筒内压力超过油管内液柱压力时，游动凡尔被顶开，液体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管。
游动凡尔
泵
筒内液体进
固定凡尔
二、选择： 1、当活塞上行时，游动凡尔受油管内活塞以上液柱的压力而（
）。泵筒内压力( )，固定凡尔被油套环形空间液柱压力顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。 A、(关闭) B、(被顶开) C 、(上升） D 、(下降) ）。
2、活塞实际冲程（）光杆冲程，这一差值即为（
A、(大于) B、(小于) C 、(冲程损失） D 、(弹性损失) 3、当活塞开始上行时，游动凡尔关闭，液柱重量由油管上传给抽油杆，抽油杆因增载而（），油管因卸载而（）。 A、(伸长) B、(增大) C 、(缩短） D 、(减小)
蜡析出点时，蜡就从原油中析出。蜡刚从原油中析出的温度称为初始结晶温度或析蜡点。
油管结蜡后，缩小了油管孔径，增加了油流阻力，油流入井内的阻力
增加，大量原油留在地下变成了“死油”，就会降低采收率。
三、典型示功图分析
3、油井结蜡对示功图的影响
影响油井结蜡的因素有哪些？
（1）含蜡：含蜡量高的原油容易结蜡。（2）温度：温度低，蜡就从原油中析出，温度下降越快，结蜡越严重。
A点为下死点
S（米）
λ2
S活
二、理论示功图的形成
增、卸载荷阶段，正好是形成抽油杆增长、油管缩短和抽油杆缩短、油管增长的阶段。所以，这是增、卸载过程中在图上表现
为斜线段的原因。

示功图分析课件PPT

3
案例三
在航空航天领域，示功图分析用于研究飞行器动力系统的工作状态，确保飞行安全。
实践经验分享
经验一
01
在实践过程中，要注重数据采集的质量和准确性，这是示功图
分析的基础。
经验二
02
对于复杂的问题，需要综合运用多种分析方法和技术，以获得
更准确的结论。
经验三
03
与专业人士进行交流和合作，可以获得更多的经验和启示，促
示功图分析课件
目录
• 示功图概述 • 示功图分析方法 • 常见示功图解读 • 示功图分析实践 • 示功图发展趋势与展望
01
示功图概述
定义与意义
定义
示功图是表示抽油机井的工作状况的一种图形，通过实测示功图，可以了解油井的工作状况，分析其产生的原因，并采取相应的措施来改善油井的工作状况。
意义
示功图是油田生产管理中重要的分析手段，通过对示功图的解读和分析，可以及时发现油井存在的问题，预测油井的生产动态，为油田生产提供科学依据。
未来，示功图技术将与大数据、云计算等技术深度融合，为工业互联网的发展提供有力支持。
谢谢观看
进个人和团队成长。
实践中的挑战与解决方案
挑战一
数据采集过程中可能存在误差和干扰，影响分析结果的准确性。解决方案：采用高精度的传感器和设备，加强数据预处理和校验。
挑战二
示功图分析涉及到多个学科领域，需要具备广泛的知识储备和实践经验。解决方案：不断学习和积累相关知识，参加专业培训和交流活动。
挑战三
越野行驶示功图
越野行驶中需要大功率输出时，应选择合适的挡位和转速，避免发动机过载或功率不足。
04
示功图分析实践
实际应用案例

示功图

P
B′
P液 A P杆
λ
B
P大
C
静载荷作用下的理论示功图
P小
S活 S光
D
D′ S
从上死点开始下行后，由于抽油杆柱和油管柱的弹性变形，液柱载荷是逐渐地由活塞转移到油管上，故悬点逐渐卸载。在D点卸载完毕，悬点以固定的静载荷继续下行至A点
活塞下行
卸载线横坐标：悬点位移
在加载和卸载的过程中，凡尔球均处于关闭状态
进行综合分析，以避免得出错误结论
P P大 P小
功图正常
λ
γ
S
S活
S光
基本呈平行四边形，左上角和右下角负载线
常有振动波纹，深井中，因力传递滞后及动载荷增大使示功图顺时偏转
P λ P大 P小
气影响
S
S活 S光
上冲程开始后，泵内压力由于气体膨胀而不能很快降低，固定凡尔打开滞后，加载变缓；在下冲程开始后，气体受压缩，由于气体传递压力较慢，泵内压力不能很快提高，游动凡尔打开滞后，卸载变缓
P λ P大
供液不足
P小
S
S活
S光
下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞遇到液面时，才能迅速卸载，较气体影响的卸载线陡而直
P
λ P大
θ1 θ2 θ3
游动凡尔漏失
P小 S
S活 S光
延长光杆加载过程，加载线夹角θ 越大，上
行线收缩越厉害，漏失越严重
P P大 λ
固定凡尔漏失
P小
S活
β2β1 β3
第一部分示功图基础知识
抽油机井示功图，实际上就是抽油机井
在一个完整冲程中的光杆负荷图，横轴代表光杆
位移，纵轴代表负荷。示功图是目前检查抽油泵

抽油机示功图分析课件

示功图分析中常见的问题
1 1. 要排除噪声和干扰对结果的影响。
示功图数据采集过程中的偏差可能会导致分析结果的误差。
3 3. 参数选择的重要性
选择合适的参数进行示功图分析非常关键，不同的参数可能会得到不同的结果。
示功图分析案例分析
1
2. 功率变化趋势分析
示功图特征
示功图的特征可以揭示抽油机的动力输出、功率变化和效率等信息。
示功图的解读方法
1. 解读曲线形状
观察示功图曲线的形状，可判断抽油机的工作状态和效率。
2. 分析斜率变化
通过斜率的变化，了解抽油机的动力输出变化趋势。
3. 定位峰值和谷值
确定峰值和谷值的位置，可以评估抽油机的最大功率和最小功率。
抽油机示功图分析课件
在这个课件中，我们将介绍抽油机示功图的基本概念和分析方法，以及它在石油行业中的重要作用。
示功图概述
什么是示功图？
示功图是一种记录和分析抽油机运行状态和效能的图表。
示功图的作用
通过分析示功图，我们可以了解抽油机的效率、动力输出和内部工作状态。
示功图的元素和特征
示功图元素
示功图由曲线、斜率、峰值和谷值等元素组成。
2
观察示功图中功率的变化趋势，了解抽
油机的动力输出稳定性。
3
1. 峰值功率分析
通过分析示功图中的峰值功率，评估抽油机的最大输出能力。
3. 效率分析
通过测量示功图中的功率和效率数据，评估抽油机的能量利用效率。
结论和要点
抽油机示功图是了解和评估抽油机性能的重要工具。通过分析示功图，可以发现抽油机运行中的潜在问题。正确解读示功图需要考虑噪声和干扰，选择适当的参数进行分析。

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2012年3月27日测试
1、示功图概念：抽油机井示功图是描绘抽油机井驴头悬点载荷与光杆位移的关系曲线
2、理想条件下，示功图是一个典型的平行四边形，是不考虑任何影响因素，由静载荷作用下形成的；相对条件下，示功图是一个平行四边形，仅考虑抽油汗柱和油管的弹性形变条件下，由静载荷作用形成；现实中，正常工作的深井泵示功图是一个近似乎平行四边形的不规则封闭图形，是在全部影响因素的共同影响下，由各种载荷一起作用形成的。

３、以下为弹性抽油杆静载时的示功图，请读图后填写下列各符号所表示的含义。

ABCD:理论的示功图OP：悬点载荷OS：光杆冲程
AB：增载线BC：上载荷线CD：卸载线
DA：下载荷线A：下示点C：上示点
AD：活塞冲程AD1：光杆冲程Ｐ`杆：杆重
Ｐ`液：油管里液柱重Ｐ静：相对静载荷λ：冲程损失
λ1：杆损λ2：管损
4、识别下列典型施工图的泵工作情况。

正常气体影响
供液不足游漏
固漏双法尔漏失
抽油杆断脱活塞脱出泵筒
碰泵砂卡
结蜡影响抽油杆断脱
抽油杆断脱供液不足
抽油杆断脱油稠、结蜡
气体影响固漏
游漏双漏
正常气体影响
双漏双漏
油稠结蜡管漏抽油杆断脱泵断脱
游漏游动法尔失灵
固漏固定法尔失灵
活塞出筒碰泵
供液不足砂影响
砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样，油层井筒把砂防，防砂措施要得当
图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功，解卡无效速上修
两阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面，碰泵洗井是手段，漏失严重速换泵
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。

油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大，峰点对称又圆滑，热洗加药快清蜡
油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆，冲程速度中间快；电流正常不管它图形增胖曲线平，管堵闸门没改通，措施解堵查流程；热洗管线找原因油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨，憋压计量问题现；细查漏点换油管碰泵左下出圆圈，及时调整防冲踞，上提高度图中显；调后测图再核实上阀失灵图偏下，此图复杂难度大，多方分析细排查；措施一般要检泵下阀失灵图偏上，负荷提住不下降，液面变化查现象；措施洗井再检泵图形右上少一块，行程未完突卸载，活塞脱出工作筒；计算下放问题无上死点处长犄角，光杆驴头有碰挂，井下碰挂要分清；管串数据重调配增载正常卸载快，左右曲线不对称，上行程处泵已漏；及时下放或换泵。

示功图

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