抽油机井示功图分析与及应用

抽油井示功图分析及其应用作者：刘青峰来源：《中国科技博览》2015年第13期[摘要]本文着重介绍了抽油井示功图的工作原理以及井下示功图的分析。

结合具体示功图图例来分析抽油井生产过程中遇到的各种故障，并通过示功仪测得的实测示功图与典型示功图对比分析来排除井下故障从而保证油井正常生产。

[关键词]抽油井，示功图，深井泵中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0040-01一、实测示功图特征分析1.1 实测示功图影响因素分析在实际生产井中，实测示功图受到多种因素的影响，如受砂、蜡、水、气和惯性载荷、振动载荷、冲击载荷、摩擦阻力等因素影响外还受到漏失、断脱、油层能量、设备故障、仪器故障的影响，所以，功图形状千变万化，实测示功图要比理论示功图复杂，要制定一套图形模板来解释示功图是不现实的。

一个示功图是否正常，不能只看它是否为平行四边形，而要考虑到各种复杂因素对示功图产生的影响。

而我们分析时，要抓主要因素进行分析，以便找准原因做好相应的井筒管理工作。

1.1.1 生产情况对示功图影响（1）冲程、冲次对示功图的影响功图上体现出的是振动波纹和功图顺时针旋转，抽油机的运行特点会影响旋转的幅度。

（2）出砂对示功图的影响轻微出砂会影响抽油阻力，摩擦凡尔座、球及抽油设备，严重时会发生卡固定凡尔，卡活塞或活塞卡死。

（3）气体对示功图的影响由于气体很容易被压缩，表现在示功图上便是加载和卸载缓慢。

气体影响下示功图的典型特征是呈现明显的“圆弧”形。

在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气，上冲程开始后泵内的压力因气体膨胀而不能很快降低，使固定凡尔打开滞后、加载缓慢。

下冲程由于气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，游动凡尔打开滞后，因此使得卸载变得缓慢。

（4）漏失对示功图的影响漏失的影响与漏失程度、运动过程以及抽汲速度有关。

即：漏失越严重，对示功图影响越大；漏失的影响只发生在要求其密闭的运动过程中；抽汲速度越快，漏失的影响就越小。

油田抽油机井示功图判断油井泵况解析摘要在油田开发的实际工作中，实测示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。

由于抽油泵井下工作情况较为复杂，在生产过程中，深井泵将受到制造质量，安装质量，以及砂、蜡、气、稠油和腐蚀等多种因素的影响。

所以，实测示功图的形状各不相同。

为了能正确分析和解释示功图，常常需要与理论示功图进行对比分析，而且实测示功图的解释应以理论示功图为基础。

主题词：载荷游动阀固定阀泵况1静载荷下理论示功图如图1所示，静载理论示功图绘制于以悬点位移为横坐标，悬点载荷为纵坐标的坐标系中。

在下死点A处的悬点静载荷为W1。

冲程开始后，液柱载荷W2逐渐加在活塞上，并引起抽油杆柱和油管柱的变形，液柱载荷全部回到活塞上之后，停止变形（Q=B`B）。

从B点以后悬点以不变的静载荷W1+W2上行至上死点C。

从上死点开始下行后，由于抽油杆柱和油管柱的弹性，液柱载荷W2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W1继续下行至A点。

这样，在静载荷作用下的悬点理论示功图为平行四边形ABCD。

ABC为上冲程静载变化线。

AB为加载线，加载过程中，游动阀和固定阀同时处于关闭状态。

在B点，加载完毕，变形结束，B`B=Q，活塞与泵筒开始发生相对位移，固定阀也就开始打开而吸入液体。

BC为吸入过程，BC=S`，在此过程中游动阀仍然处于关闭状态。

CDA为下冲程静载变化线。

CD为卸载线，卸载过程中，游动阀和固定阀也同时处于关闭状态。

在D点，卸载完毕，变形结束，D`D=Q，活塞与泵筒开始发生相对位移，游动阀被顶开而开始排出液体。

DA为排出过程DA=S`，排出过程中固定阀仍然处于关闭状态。

2理论示功图的分析在绘制和解释理论示功图的基础上，我们把理论示功图分成四个部分进行分析，使我们进一步了解示功图的作用。

我们首先把理论示功图（图2）划分成四个部分即：A、B、C、DA表示固定凡尔，如这部分有缺失首先在固定凡尔上找原因。

浅析抽油机示功图的原理分析及应用摘要：抽油机的示功图能够有效的反应抽油机深井泵、抽油杆、抽油管的工作状况，及杆、管、泵之间的相互配合是否合理。

抽油机井示功图是用来对抽油机井井下深井泵故障诊断的重要方法之一。

抽油机井示功图时检验抽油机井的工作状态，对抽油机井的生产动态进行分析的一种行之有效的手段。

学习掌握抽油机井示功图的原理、分析能够准确的判断出抽油机井深井泵的工况，及时处理抽油机井出现的问题，达到降本增耗的效果。

关键词：抽油机井；示功图；分析；原理1、抽油机示功图的作用1.1检验杆、管、泵的工作状况。

1.2检验机采井的工作参数是否合理。

1.3间接计算出机采井的产液量。

2、抽油机井理论示功图测绘制原理2.1理论示功图绘制的条件2.1.1油井供液能力充足，泵能够完全充满。

2.1.2油井没有连抽带喷现象2.1.3深井泵质量合格，工作正常。

2.1.4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、震动载荷与冲击载荷等的影响，假设力在抽油杆柱中的传递是瞬间的，凡尔的起落也是瞬间的。

2.1.5抽油设备在工作中，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2.2理论示功图的绘制：机采井深井泵由泵桶、活塞、游动阀尔、固定阀尔等组成。

当抽油机上行运动时：抽油机的驴头带动光杆、抽油杆、向上运动，此时由于游动阀尔闭合。

驴头悬点要承受活塞截面以上液体及抽油杆柱的的重量抽油杆发生弹性伸长（图1中的A-B段的形成）；当驴头悬点的力量克服油管内液体重力、光杆、抽油杆柱的重力时，活塞开始向上移动泵桶内形成负压，固定阀尔在泵桶内外压差的作用下打开。

井筒中的液体随活塞上行排出井筒。

地层的油流进入泵桶。

（图1中B-C段的形成）抽油机下行运动时：抽油机的驴头到达上死点后，抽油机驴头开始向下运动，同时带动光杆、抽油杆、向下运动，此时由于游动阀尔、固定阀尔闭合。

驴头悬点只承受抽油杆柱在活塞截面以上液体中的重量抽油杆发生弹性伸缩短（图1中的C-D段的形成）；当驴头悬点的力量被油管内液体托举达到极限时，活塞开始向下移动泵桶内混合液开始压缩，固定阀尔在泵桶内压缩力的作用下关闭，游动阀尔打开。

抽油机井典型示功图分析及应用摘要：利用示功图对井下生产状况进行分析时，必须要全面了解油井的情况（井下设备、管理措施、目前产量、液面、油气比以及以往的生产情况等），才能对泵的工作状况和故障原因做出正确的判断，可诊断抽油机井是否正常生产，并提出了地面示功图的发展方向，为油田开发现场分析诊断提供可借鉴性依据。

关键词：抽油机示功图应用发展一、典型示功图分析典型示功图是指某一因素的影响十分明显，其形状代表了该该因素影响下的基本特征。

虽然实际情况下有多种因素影响示功图的形状，但总有其主要因素。

所以，示功图的形状也就反映着主要因素影响下的基本特征。

（1）正常功图。

动载荷和摩擦载荷不大，充满良好，漏失较小的正常功图，较接近于理论静载荷示功图。

见图1。

（2）气体影响。

由于在下冲程结束前，泵的余隙内残存一定数量的溶解气和压缩气，上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使固定阀打开滞后，加载变缓。

余隙越大，残余的气量越多，泵口压力越低，则固定阀打开滞后的越多，则线越长。

下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使游动阀滞后打开，卸载变缓。

泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，示功图卸载线的上凸抛物线越明显，见图2。

（3）泵充不满。

当沉没度过小，供液不足，使液体不能充满泵筒时示功图特征是，下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞接触到液面时才迅速卸载。

所以，卸载线较气体影响的卸载线（左凸形抛物线）陡而直。

有时，因柱塞撞击液面（液击）在抽油泵上会造成很高的冲击应力，使卸载线出现波浪。

快速抽吸时往往因液击发生较大的冲击载荷使图形变形严重。

见图3。

（4）泵漏失。

泵漏失主要包括排出部分漏失，吸入部分漏失和排出和吸入同时漏失。

排出部分漏失：上冲程时，泵内压力降低，柱塞两端产生压差，使柱塞上面的液体经排出部分不严密（游动阀及柱塞间隙），漏失到柱塞下部的泵筒内，漏失速度随柱塞下面压力减小而增大。

当漏失量很大时，由于漏失液体对柱塞的“顶脱”作用很大，上冲程的载荷远低于最大载荷，固定阀始终是关闭的，泵的排量为零，见图4。