示功图分析

措施制定：作业检泵处理
油套串
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 ：
油套窜与油管上部漏失现象基本一致。
现象：热洗时在井口能听到刺水声音，洗井液返上时间短。蹩压时 用2块压力表，一块装在油压表接头上，另一块装在套压表接头上， 蹩压过程中油套压表同时波动并且油套压相等。 措施制定：采取检泵措施。
特征描述 ：油井具有一定的自喷能力，固定阀和游动阀都处于开启状态，抽 汲只起助喷作用，液柱载荷基本上不作用在悬点上。示功图的位置及载荷的 大小取决于喷势的大小。一般情况下，图形在上、下理论负荷线之间，油井 自喷喷势越大，图形越偏低，有些图形与抽油杆断脱时的图形相似， 但油井 泵效高于 60% 。自喷图形与泵未下入泵筒图形也相似，但后者一般是在新下 泵或检泵后所出现的问题，且产量也不相同。
示功图：是载荷随位移变化的封闭曲线。 地面示功图：是表示悬点载荷随悬点位移变化的封闭曲线； 减程比：以悬点位移为横坐标，图上冲程与实际冲程之比 值称为减程比； 力比：以悬点载荷为纵坐标，每毫米纵坐标表示的载荷称 为力比。 理论示功图：而人工绘制的悬点理论载荷随悬点位移变化 的封闭曲线，称为理论示功图。 实测示功图：若是用动力仪在悬点处测得的示功图，称为 实测示功图。 典型示功图：某一因素影响十分明显，其形状代表了该因 素影响下的示功图基本特征的示功图，称为典型示功图。
L hC
式中qΒιβλιοθήκη ' rL －断脱点距井口距离 m
qr' －每米抽油杆在液体中重量 KN/m
h －示功图中线到横坐标的距离 mm C －力比 KN/mm h
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 ：抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点 以上抽油杆柱的重力,下冲程的悬点载荷为断脱点以上抽
A
D'
D
S
气体影响
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述：
上行程：泵内气体膨胀，使泵内压力不能很快降低，造成固定阀推迟打开，增载缓 慢。
下行程：泵内气体被压缩，使泵内压力增加缓慢，游动阀推迟打开，卸载缓慢。图 形右下角缺失，卸载线是一条圆弧，该圆弧圆心在下面。沉没度较低，泵效低于 40% 。 措施制定： 油井：采取防气措施、压裂酸化、调小参数、换小泵、加深泵挂。 连通水井：加强注水 。
供液不足不影响示 功图的上冲程，与理 论示功图相近。 下冲程由于泵筒中液体 充不满，悬点载荷不能 立即减小，只有当柱塞 遇到液面时，才迅速卸 载，卸载线与增载线平 A 行，卸载点较理论示功 图卸载点左移（如图中D '点） B C
D'
D
S
有时，当柱塞碰到液 面时，由于振动，最小 载荷线会出现波浪线。
七、带喷井的示功图
对于具有一定自喷能力的抽油井，抽汲实际上只起诱喷和助喷的 作用。在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开的状态，液柱载 荷基本加不到悬点。示功图的位臵和载荷变化的大小取决于喷势的强 弱及抽汲液体的粘度。
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
油井带喷
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
P B C
充不满程度越严重， 则卸载线越往左移。 （如图中2、3线所示）
3 2 1
A
D´
D
S
供液不足
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 ：
上行程：示功图正常，只是泵筒未充满。
下行程：由于泵筒未充满且液面低,开始悬点载荷不降低，只有当活塞碰到液面时 才开始卸载，右下角缺失一部分，随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点，卸载线基本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高，泵效低于40%。 措施制定： 油井：制定合理的工作制度，调小参数，加深泵挂，换小泵径、压裂酸化 连通水井：加强注水
气体影响
典型示功图
特征描述 ：
固定阀打不开 ，游动阀关不上。
图形呈圆弧形，无产量。
气锁
特征描述 ： 左上角缺失一块，曲面朝右，右下角缺失。 措施制定：洗井、采取防气措施、供液能力改 善措施。
游动凡尔关闭迟缓 功图受气体影响
三、充不满影响的示功图
当沉没度过小或供液不 足使液体不能充满工作 筒时，均会影响示功图 P 的形状。
油管漏失
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
现象：这类井产液量逐渐下降，液面逐渐上升，电流上冲程小，下冲程正常，抽蹩 压力上升，稳压稳不住，热洗后图形逐渐增大，但实际负荷仍小于上理论负荷。
注意：油管下部漏失且漏失量大(一般为油管本体有较大漏洞或裂缝)，油井不出油， 现场憋不起压力，示功图最大、最小载荷线相接近，类似断脱现象。
上冲程 时，前 半冲程 增加悬 点载荷， 后半冲 程减小 悬点载 荷
P
A′
A
下冲程 B′ 时，前 C 半冲程 B 减小悬 C′ D 点载荷， 后半冲 D′ 程增加 S 悬点载 考虑惯性载荷时的理论示功图 荷
考虑惯性载荷后，活塞冲程增大，因为在下死点时有一个 向下的最大惯性力使抽油杆伸长，表现在上冲程时吸入过程线 延长；在上死点时有一个向上的最大惯性力使抽油杆缩短，表 现在下冲程时排出过程线延长 考虑振动载荷时，示功图上出现波浪线，波幅不断减小， 这是由于抽油杆柱的振动发生在粘性液体中，所以为阻尼运动
二、气体影响示功图
由于在下冲程末余隙 内还残存一定数量压缩 的溶解气，上冲程开始 后泵内压力因气体的膨 胀而不能很快降低，加 载变慢，使吸入阀打开 滞后（B'点） P B B’ C
残存的气量越多，泵 口压力越低，则吸入阀 打开滞后的越多，即B B' A 线越长 B' C 为上冲程柱塞有效冲程
D
S
下冲程时，气体受压缩， 泵内压力不能迅速提高， 卸载变慢，使排出阀滞后 P 打开（ D' ） B 泵的余隙越大，进入 泵内的气量越多，则DD '线越长 D'A为下冲程柱塞有效冲 程 A B’ C
油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论最小载荷
线的下方，图形呈“黄瓜状”。
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
一般抽油杆断脱分为上部和下部断脱 ,断脱位置
距井口越近 , 图形越偏低； 若在活塞处断脱, 在下理论负荷线附近,图形形状不全是棒形 , 有 些井测出断脱图形是一根直线 。
六、抽油杆断脱影响的示功图
抽油杆断脱后的悬点载荷实
际上是断脱点以上的抽油杆柱
在液体中的重量，悬点载荷不 变，只是由于摩擦，使上下载
荷线不重合，成条带状。
示功图的位臵取决于断脱点
的位臵：断脱点离井口越近，
示功图越接近横坐标；断脱点 离井口越远，示功图越接近最
小理论载荷线。如图所示：
由示功图可计算断脱点 至井口的距离：
措施制定：采取检泵措施。
五、油管断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 ：与抽油杆断脱功图类似，在最小理论负荷线以上，接近最小理论负荷线。 油管断脱现象：电流上冲程小，下冲程正常。正、反洗井均通，且上返时间短。下 放光杆碰不着泵的固定凡尔。如果井内下有旁通开关或丢手管柱，泵下装有桶杆的井 碰泵时，下放光杆超过防冲距后可能碰着泵，这类井可通过洗井来判别。 注意：如果是油管上部断脱，功图可能类似于油管漏失功图，但断脱井产量变化大 （突然性的）正反洗井，立即有反应，下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩。
理论示功图
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开，游动阀关闭，活塞开始上行程 C—驴头上死点，活塞运行到最高点 D—固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程 S—光杆冲程 ， m S活—活塞冲程， m P—光杆负荷， KN P’杆—抽油杆在液体中质量， KN P’液—柱塞以上液柱质量， KN P静—光杆承受最大静负荷， KN λ—冲程损失，m λ= λ1+ λ2 λ1—抽油杆伸缩长度，m λ2—油管伸缩长度，m AB—增载线（游动凡尔关闭，仅光杆上行，抽油杆伸长，油管收缩）） BC—活塞上行程线，也是最大载荷线（吸入线，固定凡尔打开） CD—卸载线（固定凡尔关闭，仅光杆下行，抽油杆收缩，油管伸长） DA—活塞下行程线，也是最小载荷线（排出线，游动凡尔打开） ABC —驴头上行程线 CDA —驴头下行程线 0A—下冲程时光杆承受的最小静载荷 0B1—上冲程时光杆承受的最大静载荷
措施制定：调大参数正常生产或采取换大泵措施。
八、排出部分漏失漏失影响的示功图
上冲程时，泵内压力 P 降低，柱塞两端产生压 差，使柱塞上面的液体 经过排出部分的不严密 处（阀及柱塞与衬套的 间隙）漏到柱塞下部的 工作筒内，漏失速度随 柱塞下面压力的减小而 增大。由于漏失到柱塞 下面的液体有向上的 A “顶托”作用，悬点载 荷不能及时上升到最大 值，使加载缓慢。
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，示功图是目前检查抽油 泵工作状况的有效方法之一。利用示功图，能够直 接反映出光杆的最大、最小负荷和冲程损失。根据
对示功图的分析，可以掌握泵的工作状态，判断砂、
蜡、气等对抽油泵的影响、判断泵漏失、油管漏失、
抽油杆断脱等井下故障
S
油管漏失
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 ：油管漏失后,漏失点以上的液柱就会漏失到油套管环形空间，使悬点载
荷达不到理论上的最大载荷。图形呈平行四边形，即与理论功图相似，但是实际载
荷远低于理论载荷。漏失点越接近井口,实际的最大载荷线越接近理论最大载荷线。 漏失部位越靠近泵口，图形越窄。主要是因油管未上紧或因腐蚀穿孔所造成的。
D'
D
S
而当进泵气量很大而沉 没压力很低时，泵内气体 处于反复压缩和膨胀状态，P 吸入和排出阀处于关闭状 B B’