示功圖特征分析研究第四采油廠工程技術(shù)大隊示功圖特征分析研究第四采油廠工程技術(shù)大隊1目錄一、示功圖基本原理及典型示功圖分析二、三元復(fù)合驅(qū)不同階段示功圖特征分析目錄一、示功圖基本原理及典型示功圖分析2理論示功圖的繪制及泵的工作過程理論示功圖3理論示功圖就是認(rèn)為光桿只承受抽油桿柱與活塞截面積以上液柱的靜載荷時，理論上所得到的示功圖。假設(shè)條件1、深井泵質(zhì)量合格，工作正常

2、不考慮活塞在上、下沖程中，抽油桿柱所受到的摩擦力、慣性力、震動載荷與沖擊載荷等的影響，假設(shè)力在抽油桿柱中的傳遞是瞬間的，凡爾的起落也是瞬間的3、抽油設(shè)備在工作中，不受砂、蠟、水、氣等因素的影響，認(rèn)為進(jìn)入泵內(nèi)的液體不可壓縮4、油井沒有連抽帶噴現(xiàn)象5、油井供液能力充足，泵能夠完全充滿理論示功圖就是認(rèn)為光桿只承受抽油桿柱與活塞截面積以上41、理論條件下泵的工作過程和負(fù)荷的轉(zhuǎn)移情況深井泵的活塞在做往復(fù)運動。活塞在最低位置時，兩個凡爾之間有一余隙，此余隙內(nèi)充滿了液體。當(dāng)活塞下行快接近下死點時，固定凡爾關(guān)閉，游動凡爾打開。此時，活塞上下液體連通，光桿上只承受抽油桿在油中的重量；油管承受了全部液柱重量。當(dāng)活塞到達(dá)下死點開始上行的瞬間，游動凡爾立刻關(guān)閉，使活塞上下不連通。活塞要推動其上的液柱向上移動，這個液柱的重量就加在活塞上，并經(jīng)抽油桿加在光桿上。1、理論條件下泵的工作過程和負(fù)荷的轉(zhuǎn)移情況深井泵的活5PSS活S光理論示功圖λ在下死點前后，抽油桿柱上多了一個活塞截面以上液柱的重量油管上少了一個活塞截面以上液柱的重量。這時，就要發(fā)生彈性變形，油管就要縮短，抽油桿就要伸長。此時光桿雖然在上移，但活塞相對于泵筒來說，實際未動，這樣就畫出示功圖中的AB斜直線，它表示光桿負(fù)載增加的過程，稱為增載線。ABCDPSS活S光理論示功圖λ在下死點前后，抽油桿柱上多了6PSS活S光理論示功圖λ彈性變形完畢光桿帶動活塞上行，固定凡爾打開，液體進(jìn)入泵筒并充滿活塞讓出的空間，光桿承受負(fù)荷不變。ABCDPSS活S光理論示功圖λ彈性變形完畢光桿帶動活7PSS活S光理論示功圖λ光桿帶動活塞上行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿帶動活塞上行ABCD8PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行9PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行10PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD11PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD12PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD13PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD14PSS活S光理論示功圖λ光桿出所承受的負(fù)載，仍和B點時一樣沒變化，所以畫出一條直線BC。ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿出所承受的負(fù)載，仍和B點15固定凡爾關(guān)閉下游動凡爾打開上游動凡爾打開PSS活S光理論示功圖λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固定凡爾關(guān)閉，游動凡爾打開，活塞上下連通?；钊显惺艿囊褐亓坑旨釉谟凸苌稀３橛蜅U卸掉了這一載荷，油管上加上了這一載荷，于是二者又發(fā)生彈性變形，此時油管伸長，抽油桿柱縮短，光桿下行，活塞相對于泵筒沒有移動，于是畫出了CD斜線。它表示光桿上負(fù)荷減少的過程。稱為減載線。ABCD固定凡爾關(guān)閉下上PSS活S光理論示功圖λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點，在16PSS活S光理論示功圖λ

當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，液體就通過游動凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，此過程中，光桿所受的負(fù)荷不變。ABCDPSS活S光理論示功圖λ當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行17PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD18PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD19PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD20PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD21PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD22PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD23PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD24PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD25PSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個封閉的曲線，即為示功圖。ABCDPSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個封閉的曲線，即為示功圖。26光桿從下死點又開始新的上行SS活S光理論示功圖PλABCD光桿從下死點又開始新的上行SS活S光理論示功圖PλABCD27ABCD光桿沖程

活塞沖程

油管縮短和抽油桿伸長

活塞截面以上液柱重量抽油桿在油中的重量

抽油桿縮短和油管伸長

光桿所受負(fù)荷光桿沖程ABCD光桿沖程活塞沖程油管縮短和抽油桿伸長活塞截面以28理論示功圖是在五個假設(shè)條件之下，僅僅考慮了抽油桿柱承受靜載荷時作出來的，所以功圖是規(guī)則的平行四邊形。而實測功圖是在砂、蠟、氣、水和慣性載荷、震動載荷、沖擊載荷與摩擦阻力等因素的綜合影響之下測出來的，除此之外，還要受到漏失、斷脫、碰泵、設(shè)備故障、儀器故障的影響，因此實測功圖比理論功圖復(fù)雜的多。為了便于分析，我們只介紹典型的示功圖作為實測功圖的理論基礎(chǔ)，然后與實測功圖結(jié)合起來對比分析，說明分析方法和各類圖形的特征。理論示功圖是在五個假設(shè)條件之下，僅僅考慮了抽油桿柱承29示功圖的基本原理是有桿泵隨光桿做垂直往復(fù)運動時，動力儀把變化著的載荷與沖程的位移，用力比和減程比縮小繪制出復(fù)雜多變、形態(tài)各異的圖形，是油井在井下垢、砂、蠟、氣、水、慣性載荷、震動載荷、供液能力、井液粘度等因素綜合影響之下測出的圖形，直觀的反映了油井井下工作狀況，是油井動態(tài)分析的重要資料。

示功圖的基本原理是有桿泵隨光桿做垂直往復(fù)運動時，動力30PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD31典型與實測示功圖的分析和解釋典型與實測示功圖32實測正常功圖的特點是和理論示功圖的差異不大，均為近似的平行四邊形。1、正常時的示功圖沉沒度204泵效47.5實測正常功圖的特點是和理論示功圖的差異不大，均為近似33但是由于抽油設(shè)備的震動、油井深度使抽油桿柱受到較大的慣性力，以及沖次的加快，慣性載荷及震動載荷增加，使圖形波動和偏轉(zhuǎn)得更加厲害。一般來說，功圖中上下波形的平均線平行，左右曲線平行，所不同的是：上下負(fù)荷與基線不平行，成一個夾角。但是由于抽油設(shè)備的震動、油井深度使抽油桿柱受到較大的34隨著沖次的加快，慣性載荷和震動載荷也相應(yīng)增加。n=4n=6n=9n=12隨著沖次的加快，慣性載荷和震動載荷也相應(yīng)增加。n=435對于抽油井來說，油井結(jié)蠟可以增加光桿負(fù)荷，引起凡爾失靈、活塞卡死、堵死油管。因此，研究油井結(jié)蠟對于維持油井正常生產(chǎn)，具有較大的實際意義。由于結(jié)蠟部位不同，影響的嚴(yán)重程度不同，現(xiàn)分為以下幾種情況進(jìn)行分析。2、油井結(jié)蠟對功圖的影響對于抽油井來說，油井結(jié)蠟可以增加光桿負(fù)荷，引起凡爾失36游動凡爾和固定凡爾結(jié)蠟，凡爾不能靈活地及時打開，從而引起漏失。并且，由于桿管結(jié)蠟，增大油流阻力。所以，當(dāng)活塞上行時，光桿負(fù)荷增加，超過了最大理論值，下行時，光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，功圖呈現(xiàn)出波浪起伏的變化。3.1、凡爾結(jié)蠟游動凡爾和固定凡爾結(jié)蠟，凡爾不能靈活地及時打開，從而37油管和抽油桿結(jié)蠟，會縮小油流通道，增大油流阻力，增大光桿負(fù)荷，嚴(yán)重時，可將油管全部堵死，迫使油井停產(chǎn)。。3.2、油管和抽油桿結(jié)蠟光桿上行時，由于結(jié)蠟所引起的附加阻力，使負(fù)荷在整個沖程中都超過了最大理論值；光桿下行時，由于結(jié)蠟阻礙，負(fù)荷立即減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)結(jié)蠟嚴(yán)重部位，負(fù)荷就很快降到最小理論值以下。所以，整個實測功圖比理論示功圖顯得肥胖。特點油管和抽油桿結(jié)蠟，會縮小油流通道，增大油流阻力，增大光383.3、固定凡爾被蠟卡死在上沖程時，由于固定凡爾卡死，井中有蠟影響，使抽油桿的運動受到了阻礙，所以，實測示功圖的最大負(fù)荷線超過了理論值，并有波浪式的變化。當(dāng)活塞下行時，由于活塞接觸不到工作筒內(nèi)的液面，游動凡爾打不開，光桿不能卸載。直到接觸到工作筒內(nèi)液面，光桿才開始卸載。所以，實測功圖的最小負(fù)荷線接近于最大理論負(fù)荷線，直到下死點時，負(fù)荷才降到理論值。3.3、固定凡爾被蠟卡死在上沖程時，由于固定凡爾卡死39實測蠟影響示功圖實測蠟影響示功圖40實測蠟影響示功圖2月4月6月該井計量無油，蹩泵5分鐘不起壓，沒有熱洗記錄。作業(yè)隊洗井處理后量油憋泵正常。

實測蠟影響示功圖2月41活塞上行時，油氣混合物進(jìn)入泵內(nèi)，并且隨著活塞繼續(xù)向上運動，泵內(nèi)壓力降低，溶解在石油中的氣體大量分離出來，同時氣體產(chǎn)生膨脹，使光桿載荷不能很快地增加到最大理論值。因此，增載過程變慢，直到B1點時，增荷才結(jié)束，固定凡爾才打開。所以，增載線AB1較AB的斜率小。4、氣體對功圖的影響活塞上行時，油氣混合物進(jìn)入泵內(nèi)，并且隨著活塞繼續(xù)向上運動，泵42當(dāng)活塞下行時，泵內(nèi)氣體受到壓縮，壓力逐漸增大，直到被壓縮的氣體壓力大于活塞上面的液柱壓力時，游動凡爾打開。從圖上CD1線的變化情況來看，由于有個活塞壓氣體的過程，光桿卸載較正常卸載緩慢，到了D1點時，游動凡爾被打開。光桿載荷才降到最小理論值。因此，減載線CD1較增載線AB1平緩，成為一條向右下方彎曲的弧線。4、氣體對功圖的影響當(dāng)活塞下行時，泵內(nèi)氣體受到壓縮，壓力逐漸增大，直到被壓縮的氣43氣體壓力大，光桿卸載快，弧線曲率小。反之，則弧線曲率大。曲率中心位于弧線的右下方。這條弧線是氣體影響示功圖的顯著特征。4、氣體對功圖的影響氣體壓力大，光桿卸載快，弧線曲率小。反之，則弧線曲率大。曲44實測氣影響示功圖泵徑44mm，沉沒度81.58m,泵效41.69%實測氣影響示功圖泵徑44mm，沉沒度81.58m,泵效41.45當(dāng)深井泵裝置完好時，抽汲過程中，液體不能及時充滿泵的工作筒，致使泵的充滿系數(shù)下降，排量降低，稱之為供液能力差。造成供液能力差的原因有兩種：a)

深井泵的工作制度或抽汲參數(shù)組合不合理，泵的排出能力大于油層的供液能力，造成沉沒度太小，液體充滿不了泵筒。b)

為了防止砂、氣體影響泵的正常工作，在泵的下邊裝有砂錨、氣錨、防砂篩管，當(dāng)砂、蠟堵塞了部分或大部分進(jìn)油孔道，致使液體進(jìn)入泵筒的流動阻力增大，流量變小，動液面升高，液體不能及時充滿泵筒。5、供液能力差對功圖的影響當(dāng)深井泵裝置完好時，抽汲過程中，液體不能及時充滿泵的工作筒，46當(dāng)從上死點開始下沖程后，光桿負(fù)荷不是立即減小，而是向下運動一段距離后才減小，這段距離相當(dāng)于泵筒中的未充滿高度。由于這段泵筒中無液體，所以游動凡爾打不開，負(fù)荷仍和上沖程一5、供液能力差對功圖的影響樣，只是由于摩擦力、動負(fù)荷等方向的改變，使負(fù)荷有稍許降低。當(dāng)活塞接觸液面開始壓縮液體后，負(fù)荷開始轉(zhuǎn)移，光桿開始卸載。當(dāng)從上死點開始下沖程后，光桿負(fù)荷不是立即減小，而是向下運動一47對一口井來說，抽油桿、油管、泵等條件是固定不變的，因而，由它們所決定的彈性變形過程中的彈性系數(shù)也就隨之固定不變。所以，卸載線和加載線相互平行。5、供液能力差對功圖的影響

但是由于充滿程度是可變的，卸載線要左右移動，卸載線越靠左，說明泵的充滿程度越不好。對一口井來說，抽油桿、油管、泵等條件是固定不變的，因而，由它48泵充滿程度不好時示功圖圖形象一個菜刀把，因此有人形象地稱此類圖形為“刀把”形。5、供液能力差對功圖的影響泵充滿程度不好時示功圖圖形象一個菜刀把，因此有人形象地稱此類49沉沒度29.71m進(jìn)油部位堵塞，形成供液不足，應(yīng)采取熱洗解堵，熱洗不成功如產(chǎn)量下降可采取檢泵作業(yè)。沉沒度611.1m5、供液能力差對功圖的影響沉沒度493m產(chǎn)量下降泵效13.2%檢泵發(fā)現(xiàn)金屬防砂篩管被砂堵死沉沒度29.71m進(jìn)油部位堵塞，形成供液不足，應(yīng)采取熱洗解50明顯地看出供液不足井示功圖的明顯特征，所不同的是由于井深、動負(fù)荷增大和力傳遞的滯后，引起圖形的扭轉(zhuǎn)或波浪明顯。5、供液能力差對功圖的影響明顯地看出供液不足井示功圖的明顯特征，所不同的是由于井深、動51在實際功圖分析過程中，由于供液不足和氣體影響的功圖理論界線不明顯，致使在功圖分析時同一功圖不同人的分析結(jié)果不同。為此，從水利學(xué)的角度出發(fā)，計算了抽油泵完全充滿所必須的沉沒度界限:

φ70mm以下泵，沉沒度大于80米、泵效大于35%,分析氣體影響，泵效小于35%、沉沒度小于80米分析供液不足；φ70mm以上泵，沉沒度大于100米、泵效大于35%,分析氣體影響，沉沒度小于100米、泵效小于35%,分析供液不足。5、供液能力差對功圖的影響在實際功圖分析過程中，由于供液不足和氣體影響的功圖理526.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)由于固定凡爾與凡爾座配合不嚴(yán)，凡爾座錐體裝配不緊，凡爾罩內(nèi)落入臟物或結(jié)蠟而卡住凡爾球等原因，都會造成泵的固定凡爾漏失。泵在下井前，都經(jīng)過檢修、試壓等一系列檢查。一般因裝配問題造成固定凡爾漏失的情況是比較少見的。固定凡爾漏失，決大部分的原因是由于油中含有砂蠟造成的。6、泵漏失對功圖的影響6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)由于固定凡爾53固定凡爾失靈有兩種：一種是長期的一種是偶爾的失靈但二者在示功圖的表現(xiàn)上都是一樣的。6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)6、泵漏失對功圖的影響固定凡爾失靈有兩種：6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)54當(dāng)光桿從上死點開始下行時，固定凡爾關(guān)閉、活塞開始擠壓泵筒中的液體?；钊麛D壓液體給液體一個作用力，使液體壓力升高，液體反過來又給活塞一個反作用力，使光桿減載。當(dāng)泵筒中液體的壓力超過油套環(huán)行空間液柱在凡爾座處形成的壓力后，泵筒中的液體就從吸入部分的不嚴(yán)密處漏入井中。6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)6、泵漏失對功圖的影響當(dāng)光桿從上死點開始下行時，固定凡爾關(guān)閉、活塞開始擠壓泵筒中的55理論卸載線為一條直線，而吸入部分漏失時的卸載線為一向上凹的曲線，其傾角（∠CD1D），且漏失量越大，越比理論卸載線的傾角要小。由于固定凡爾漏失，使卸載時間延長。卸載時間延遲的結(jié)果是圖形右上角變尖、右下角變圓。而且漏失量越嚴(yán)重，圖形右上角變得越尖、右下角變得越圓。增載線比卸載線陡示功圖的左下角變圓，而且，漏失越厲害，變得越圓6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)6、泵漏失對功圖的影響理論卸載線為一條直線，而吸入部分漏失時的卸載線為一向上凹的曲56日液量由7下降到0,沉沒度由45米上升到672米。停憋不起壓、抽憋5分鐘壓力由0.3↑1.2MPa、穩(wěn)壓3分鐘壓力降至0.5MPa6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)日液量由7下降到0,沉沒度由45米上升到672米。6.1576.2排出部分的漏失對示功圖的影響

深井泵的排出部分包括游動凡爾和活塞。因此，該部分產(chǎn)生的漏失主要有兩種原因造成：一是游動凡爾裝配不嚴(yán)、磨損造成漏失；二是活塞和泵的襯套配合不緊密、間隙過大或因沉砂異物等磨損活塞引起的漏失。

6.2排出部分的漏失對示功圖的影響深井泵的排出586.2排出部分的漏失對示功圖的影響當(dāng)光桿開始上沖程運動時，活塞下面液體的壓力隨著抽油桿的伸長和活塞被提升而逐漸下降，活塞上下之間隨即產(chǎn)生壓力差，使活塞上面的液體經(jīng)漏失處漏到活塞下面的工作筒，使得工作筒中的壓力升高，與不漏失相比，此壓力對活塞有“頂托”作用，使光桿的負(fù)荷不能及時升到最大值，6.2排出部分的漏失對示功圖的影響當(dāng)光桿開始上沖596.2排出部分的漏失對示功圖的影響固定凡爾要比不漏失時延遲打開，表現(xiàn)在示功圖上如AB1曲線所示。AB1曲線的形狀與漏失部位有關(guān)。如果是游動凡爾漏失，曲線向上凹(如AB2)若是活塞漏失，曲線向下凹(如AB1)，但在實際工作中，由于兩部分都同時漏失，這一特點不明顯，曲線多數(shù)如AB1曲線的形狀，比正常工作時的增載線滯后。6.2排出部分的漏失對示功圖的影響固定凡爾要比不漏失時延606.2排出部分的漏失對示功圖的影響增載線的傾角比泵工作正常時要小，傾角越小漏失量越大。左上角和右上角圓滑，漏失量越大，其圓滑程度越厲害。增載線為一條圓弧線，曲率中心位于示功圖的右下方。卸載線比增載線陡6.2排出部分的漏失對示功圖的影響增載線的傾角比泵工作正616.2排出部分的漏失對示功圖的影響游動凡爾打開遲緩是由于砂、蠟或泵筒臟等原因造成，在此情況下，一般對該井進(jìn)行熱洗，就能使功圖恢復(fù)正常6.2排出部分的漏失對示功圖的影響游動凡爾打開遲緩是由于626.3雙凡爾同時漏失的功圖在現(xiàn)場，由于砂蠟及磨損等原因，使游動凡爾和固定凡爾同時受到影響，區(qū)別只是程度不同罷了。游動凡爾和固定凡爾同時存在漏失時，這兩部分還未達(dá)到完全失效或一部分完全失效，油井還在出油，示功圖的四個角變?yōu)閳A角。如果部分完全失效，另一部分部分失效時，圖形將以主要失效的那一部分而變動。6、泵漏失對功圖的影響6.3雙凡爾同時漏失的功圖在現(xiàn)場，由于砂蠟及磨損636.3雙凡爾同時漏失的功圖日產(chǎn)液73t→53t，沉沒度473m→718m。抽憋5分鐘壓力1.1MPa，停機(jī)降到0.6Mpa泵漏失量增量360ml/min6.3雙凡爾同時漏失的功圖日產(chǎn)液73t→53t，沉沒度47647.1、活塞裝置過高對示功圖的影響

活塞裝置過高就是指活塞與吸入凡爾之間的防沖距離太大，造成泵工作不正?；蚋静荒芄ぷ?。當(dāng)活塞運行到C點時，負(fù)荷急劇下降，原因是活塞在此點開始脫出工作筒，使活塞與工作筒的接觸面急劇減少，漏失量迅速增加，造成急劇減載。7、抽油設(shè)備的技術(shù)狀況對示功圖的影響7.1、活塞裝置過高對示功圖的影響活塞裝置過高就是657.1、活塞裝置過高對示功圖的影響7.1、活塞裝置過高對示功圖的影響667.1、活塞裝置過高對示功圖的影響在現(xiàn)場，有時油井作業(yè)后，油井根本不出油，抽油桿柱丈量不準(zhǔn)確，造成活塞未下入工作筒，這種情況如圖7-67.1、活塞裝置過高對示功圖的影響在現(xiàn)場，有時油井677.2活塞裝置過低對示功圖的影響活塞裝置過低，就是指泵的活塞和固定凡爾間的防沖距離調(diào)節(jié)的過小，活塞下行到下死點時，就會發(fā)生撞擊。當(dāng)活塞和固定凡爾罩相撞時，光桿上負(fù)荷急劇降低，但因活塞又緊接著開始上行，在示功圖的右下角形成一個不規(guī)則且?guī)Лh(huán)狀的尾巴。同時，因碰撞引起了抽油桿柱的強(qiáng)烈跳動，封閉不嚴(yán)，造成漏失。7.2活塞裝置過低對示功圖的影響活塞裝置過低，687.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊，漏失不嚴(yán)重，看不出來。圖2為撞擊嚴(yán)重，動載荷明顯，雙凡爾漏失嚴(yán)重。7.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊697.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊，漏失不嚴(yán)重，看不出來。圖2為撞擊嚴(yán)重，動載荷明顯，雙凡爾漏失嚴(yán)重。7.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊707.3上沖程碰掛對示功圖的影響7.3上沖程碰掛對示功圖的影響717.4盤根過緊對示功圖的影響7.4盤根過緊對示功圖的影響72當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞，深井泵遇卡使抽油桿柱超過拉伸屈服極限等原因而斷裂，或由于抽油桿之間未上緊而發(fā)生脫扣、脫接器壞斷、上凡爾罩?jǐn)鄷r，示功圖將成為水平條帶狀。8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞，深井泵遇卡使抽油桿柱超過73此時，光桿的負(fù)荷，只決定于斷脫部位以上桿柱在液體中的重量和它與液體、防噴盒等的摩擦阻力。而圖形的位置取決于斷脫的位置。斷脫的位置越深，圖形越接近最小理論負(fù)荷線，斷脫的位置越淺，圖形越接近基線。8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D此時，光桿的負(fù)荷，只決定于斷脫部位以上桿柱在液體中的重量和它74

抽油桿柱的斷脫位置，可通過對示功圖的計算大致推算出來。設(shè)：L為最小理論負(fù)荷線距基線的距離（毫米，按計算最小負(fù)荷線的方法算出）；L斷為實測斷脫圖形上下負(fù)荷線的平均中線距基線的距離（從圖中量得，毫米）；h為抽油桿柱的深度（米）；h斷為斷脫處的深度8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D抽油桿柱的斷脫位置，可通過對示功圖的計算大致推算出來75根據(jù)抽油桿在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：L/L斷=h/h斷對上式移項整理可得計算斷脫部位深度的公式：h斷=(L斷×h）/L該公式的計算結(jié)果和實際的斷脫部位稍有出入，但基本是符合的8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D根據(jù)抽油桿在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：8、抽768、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D脫接器斷的實測功圖(沉沒度896m)上凡爾罩?jǐn)嗟膶崪y功圖(沉沒度906m)第104根桿脫的實測功圖(沉沒度968m)第25根桿脫的實測功圖(沉沒度1000m)8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D脫接器斷的實測功77如果油管的絲扣連接處未上緊或絲扣損壞，或因油管被磨損、腐蝕而產(chǎn)生裂縫和孔洞時，進(jìn)入油管的液體就會從這些裂縫、孔洞及未上緊處重新漏入油管套管間的環(huán)行空間。

油管漏失所產(chǎn)生的結(jié)果，可能是：⑴當(dāng)漏失量小于深井泵的排量時，油井仍然出油，但產(chǎn)量比原來水平降低很多，泵效較低；⑵當(dāng)漏失量大于泵的排量時，泵抽吸上來的油，全部漏入井筒油井不出油。9、油管漏失對示功圖的影響如果油管的絲扣連接處未上緊或絲扣損壞，或因油管78由于油管漏失不是油井裝置本身所致，示功圖圖形不發(fā)生變異，和正常出油時的示功圖一樣，只是當(dāng)漏失嚴(yán)重，油井不出油時，示功圖的最大負(fù)荷線較最大理論負(fù)荷線低，所低的這段長度相當(dāng)于漏失處至井口這段液柱在光桿處所產(chǎn)生的負(fù)荷，若漏失處離井口很近，低出的這段長度趨于零。9、油管漏失對示功圖的影響由于油管漏失不是油井裝置本身所致，示功圖圖形79沉沒度497m沉沒度846m

第53根油管漏失第96根油管漏油管磨漏9、油管漏失對示功圖的影響沉沒度840m

沉沒度497m沉沒度846m第53根油管漏失80當(dāng)油管由于彈性疲勞、油管之間未上緊而發(fā)生脫扣時，此時抽油泵工作正常，抽油泵抽汲上來的油全部漏入進(jìn)入井筒，油井不出油，憋泵壓力不起，示功圖的最大載荷線較理論最大載荷線低，功圖有一定的面積，功圖下移到理論最小載荷線附近。10、油管斷脫當(dāng)油管由于彈性疲勞、油管之間未上緊而發(fā)生脫扣時，此81日產(chǎn)液12t→0t，沉沒度0m→1000m憋泵：起壓0.35，40個沖程壓力為0.4，停機(jī)5分鐘壓力為0.4，停機(jī)憋泵壓力不升不降檢泵發(fā)現(xiàn)油管掛斷10、油管斷脫日產(chǎn)液12t→0t，沉沒度0m→1000m10、油管斷脫8211、連抽帶噴時的功圖油井連抽帶噴，當(dāng)處于上沖程時，由于油流有自噴能力，它就頂著活塞往上跑，造成游動凡爾被頂開或不能嚴(yán)密的關(guān)閉。同時，油氣充分混合，液柱比重減輕，造成光桿上的負(fù)荷大大減輕，達(dá)不到示功圖的最大理論載荷線。當(dāng)下沖程時，油流同樣向上頂活塞，并使固定凡爾和游動凡爾都處于開啟的狀態(tài)，造成光桿的負(fù)荷沒有什么變化，負(fù)荷仍高于示功圖的最小理論載荷線。11、連抽帶噴時的功圖油井連抽帶噴，當(dāng)處于上沖8311、連抽帶噴時的功圖該井泵效109.37,液面井口。11、連抽帶噴時的功圖該井泵效109.37,液面井口。84目錄一、示功圖基本原理及典型施工圖分析二、三元復(fù)合驅(qū)不同階段示功圖特征分析目錄一、示功圖基本原理及典型施工圖分析85見聚初期，功圖面積增加，交變載荷增大1三元復(fù)合驅(qū)油井見聚見效前后示功圖特征分析

如X1-40-P3井，該井2002年3月見聚，見聚后初期功圖載荷增加，最大載荷由55kN上升到58.2kN，最小載荷由17.6kN下降到16.6kN。見聚初期，功圖面積增加，交變載荷增大1三元復(fù)合驅(qū)油井見聚86見效后，由于供液能力的影響，功圖為氣影響或供液不足

1三元復(fù)合驅(qū)油井見聚見效前后示功圖特征分析

三元復(fù)合驅(qū)注聚、三元段塞時期，注入體系滲流阻力增加，吸水指數(shù)、流動系數(shù)下降幅度大。如聚驅(qū)時流動系數(shù)由0.363kh/μ下降到0.081kh/μ，下降了4.48倍；三元時下降到0.046kh/μ，下降了7.89倍。見效后，由于供液能力的影響，功圖為氣影響或供液不足1三87杏二中中心井區(qū)開采曲線PV杏二中中心井區(qū)開采曲線PV881三元復(fù)合驅(qū)油井見聚見效前后示功圖特征分析

這時油井見效出現(xiàn)產(chǎn)量、沉沒度大幅度下降，示功圖表現(xiàn)氣影響或供液不足的特征，此時由于含水、產(chǎn)量大幅度下降，懸點載荷、交變載荷沒有增大，而有減小的趨勢。

67.59kN62.79kN，17.6kN18.6kN1三元復(fù)合驅(qū)油井見聚見效前后示功圖特征分析891三元復(fù)合驅(qū)油井見聚見效前后示功圖特征分析

及時調(diào)整抽汲參數(shù)保持合理供排關(guān)系采取措施166.5538.181三元復(fù)合驅(qū)油井見聚見效前后示功圖特征分析及902三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

2.1鋸齒狀功圖

由于細(xì)小的垢粒進(jìn)入泵內(nèi)，使活塞在工作筒內(nèi)遇阻，活塞在整個行程中或某個局部地區(qū)，增加了一個附加阻力。上沖程時附加阻力使光桿負(fù)荷增加，下沖程時，附加阻力使光桿負(fù)荷減少，并且由于垢分布在泵筒內(nèi)各處的厚度不同，使光桿負(fù)荷在短時間內(nèi)發(fā)生多次急劇的變化。功圖特征為不規(guī)則的齒狀，但油井仍然出油。2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析2.1912三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

如X2-31-P6井，該井2006年以來功圖懸點最大載荷一直上升，到2006年3月功圖開始呈現(xiàn)鋸齒狀，且功圖形狀變化大，此時采出液六項離子顯示，鈣離子含量開始下降，碳酸根離子、PH值上升，綜合判斷分析該井開始結(jié)垢，2006年4月卡泵。2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析922三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

解卡施工，采用2m3有機(jī)除垢劑兌5m370℃熱水替到井內(nèi)，用壓風(fēng)機(jī)擠到油管里，反應(yīng)兩天后，解卡成功起抽恢復(fù)正常。采取措施化學(xué)除垢解卡2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析932三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

2.2梯形功圖

泵內(nèi)襯套的間隙由于結(jié)垢影響，泵的上端太緊，導(dǎo)致示功圖右上部增載，右下部本應(yīng)平行實際繼續(xù)卸載，呈梯形功圖。2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析2.2942三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

如X2-1-J29,該井2003年2月10日出現(xiàn)梯形功圖，此時采出液離子變化為鈣鎂離子含量開始下降甚至達(dá)到零，碳酸根離子、PH值上升，采出液見堿，綜合判斷該井目前結(jié)垢嚴(yán)重，2003年2月18日卡泵，2003年2月20日檢泵，活塞拉傷，泵體結(jié)垢。

2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析如X2-952三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

2.3波浪狀供液不足功圖由于油管內(nèi)壁結(jié)垢、抽油桿結(jié)垢，增大了油流阻力，當(dāng)上行程時光桿負(fù)荷增加，最大超過理論負(fù)荷值，下行時，光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，呈現(xiàn)波浪起伏的變化。2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析2.3962三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

如X1-40-P3，該井自8月開始功圖呈現(xiàn)波浪狀供液不足，此時采出液離子變化未2005年9月開始見堿，NaOH濃度由0mg/l上升655.76mg/l，鈣離子濃度由48.03mg/l下降到6.24mg/l，碳酸根離子由403mg/l上升到1676mg/l，硅離子濃度達(dá)到63mg/l，PH值達(dá)到9.6，因此綜合判斷該井開始結(jié)垢。該井于該井2005年10月31日檢泵，桿管結(jié)垢嚴(yán)重，桿柱被拉斷，垢卡。

2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析如X1-97三元功圖講座最后課件982三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析

2.4功圖面積不斷增大型

油管和抽油桿結(jié)垢，會縮小油流通道，增大油流阻力，增大光桿負(fù)荷，嚴(yán)重時可將油管堵死。特征為光桿上行時，由于結(jié)垢引起的附加阻力使整個上沖程負(fù)荷超過最大理論值，光桿下行時，由于結(jié)垢影響，負(fù)荷很快降到最小理論值以下。

2三元復(fù)合驅(qū)油井結(jié)垢功圖變化特征分析2.499

如X2-D2-P6，該井自2004年5月開始，懸點最大載荷持續(xù)上升，示功圖面積持續(xù)增加，此時日產(chǎn)液下降了50t，沉沒度由最初的937.71m下降到117m，下降了820.71m；采出液離子變化為鈣離子含量開始下降，碳酸根離子由5月份的581.58mg/l上升到8月份的1117.57mg/l，采出液開始見堿，PH值達(dá)到9.45，因此綜合判斷該井開始結(jié)垢。該井于2004年8月18日檢泵，桿管結(jié)垢嚴(yán)重，泵內(nèi)及上部連接的油管及尾管內(nèi)有大量地層砂。如X2-D2-P6，該井自2004年5月開始，懸點最100

如X2-D2-SP49，該井自2008年6月卡泵，懸點最大載荷持續(xù)上升，示功圖由正常轉(zhuǎn)為供液不足，日產(chǎn)油由2t上升到7t，沉沒度由最初的819m下降到109m，下降了710m，該井受效；采出液離子變化為鈣離子含量開始下降，碳酸根離子由363mg/l上升到561mg/l，PH值達(dá)到8.8，因此綜合判斷該井開始結(jié)垢。該井于2008年6月，桿、管、泵內(nèi)結(jié)垢。如X2-D2-SP49，該井自2008年6月卡泵，懸101請領(lǐng)導(dǎo)多提寶貴意見謝謝請領(lǐng)導(dǎo)多提寶貴意見謝謝102示功圖特征分析研究第四采油廠工程技術(shù)大隊示功圖特征分析研究第四采油廠工程技術(shù)大隊103目錄一、示功圖基本原理及典型示功圖分析二、三元復(fù)合驅(qū)不同階段示功圖特征分析目錄一、示功圖基本原理及典型示功圖分析104理論示功圖的繪制及泵的工作過程理論示功圖105理論示功圖就是認(rèn)為光桿只承受抽油桿柱與活塞截面積以上液柱的靜載荷時，理論上所得到的示功圖。假設(shè)條件1、深井泵質(zhì)量合格，工作正常

2、不考慮活塞在上、下沖程中，抽油桿柱所受到的摩擦力、慣性力、震動載荷與沖擊載荷等的影響，假設(shè)力在抽油桿柱中的傳遞是瞬間的，凡爾的起落也是瞬間的3、抽油設(shè)備在工作中，不受砂、蠟、水、氣等因素的影響，認(rèn)為進(jìn)入泵內(nèi)的液體不可壓縮4、油井沒有連抽帶噴現(xiàn)象5、油井供液能力充足，泵能夠完全充滿理論示功圖就是認(rèn)為光桿只承受抽油桿柱與活塞截面積以上1061、理論條件下泵的工作過程和負(fù)荷的轉(zhuǎn)移情況深井泵的活塞在做往復(fù)運動?；钊谧畹臀恢脮r，兩個凡爾之間有一余隙，此余隙內(nèi)充滿了液體。當(dāng)活塞下行快接近下死點時，固定凡爾關(guān)閉，游動凡爾打開。此時，活塞上下液體連通，光桿上只承受抽油桿在油中的重量；油管承受了全部液柱重量。當(dāng)活塞到達(dá)下死點開始上行的瞬間，游動凡爾立刻關(guān)閉，使活塞上下不連通?；钊苿悠渖系囊褐蛏弦苿?，這個液柱的重量就加在活塞上，并經(jīng)抽油桿加在光桿上。1、理論條件下泵的工作過程和負(fù)荷的轉(zhuǎn)移情況深井泵的活107PSS活S光理論示功圖λ在下死點前后，抽油桿柱上多了一個活塞截面以上液柱的重量油管上少了一個活塞截面以上液柱的重量。這時，就要發(fā)生彈性變形，油管就要縮短，抽油桿就要伸長。此時光桿雖然在上移，但活塞相對于泵筒來說，實際未動，這樣就畫出示功圖中的AB斜直線，它表示光桿負(fù)載增加的過程，稱為增載線。ABCDPSS活S光理論示功圖λ在下死點前后，抽油桿柱上多了108PSS活S光理論示功圖λ彈性變形完畢光桿帶動活塞上行，固定凡爾打開，液體進(jìn)入泵筒并充滿活塞讓出的空間，光桿承受負(fù)荷不變。ABCDPSS活S光理論示功圖λ彈性變形完畢光桿帶動活109PSS活S光理論示功圖λ光桿帶動活塞上行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿帶動活塞上行ABCD110PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行111PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行PSS活S光理論示功圖λABCD光桿帶動活塞上行112PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD113PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD114PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD115PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD116PSS活S光理論示功圖λ光桿出所承受的負(fù)載，仍和B點時一樣沒變化，所以畫出一條直線BC。ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿出所承受的負(fù)載，仍和B點117固定凡爾關(guān)閉下游動凡爾打開上游動凡爾打開PSS活S光理論示功圖λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固定凡爾關(guān)閉，游動凡爾打開，活塞上下連通?；钊显惺艿囊褐亓坑旨釉谟凸苌?。抽油桿卸掉了這一載荷，油管上加上了這一載荷，于是二者又發(fā)生彈性變形，此時油管伸長，抽油桿柱縮短，光桿下行，活塞相對于泵筒沒有移動，于是畫出了CD斜線。它表示光桿上負(fù)荷減少的過程。稱為減載線。ABCD固定凡爾關(guān)閉下上PSS活S光理論示功圖λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點，在118PSS活S光理論示功圖λ

當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，液體就通過游動凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，此過程中，光桿所受的負(fù)荷不變。ABCDPSS活S光理論示功圖λ當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行119PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD120PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD121PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD122PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD123PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD124PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD125PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCDPSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD126PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD127PSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個封閉的曲線，即為示功圖。ABCDPSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個封閉的曲線，即為示功圖。128光桿從下死點又開始新的上行SS活S光理論示功圖PλABCD光桿從下死點又開始新的上行SS活S光理論示功圖PλABCD129ABCD光桿沖程

活塞沖程

油管縮短和抽油桿伸長

活塞截面以上液柱重量抽油桿在油中的重量

抽油桿縮短和油管伸長

光桿所受負(fù)荷光桿沖程ABCD光桿沖程活塞沖程油管縮短和抽油桿伸長活塞截面以130理論示功圖是在五個假設(shè)條件之下，僅僅考慮了抽油桿柱承受靜載荷時作出來的，所以功圖是規(guī)則的平行四邊形。而實測功圖是在砂、蠟、氣、水和慣性載荷、震動載荷、沖擊載荷與摩擦阻力等因素的綜合影響之下測出來的，除此之外，還要受到漏失、斷脫、碰泵、設(shè)備故障、儀器故障的影響，因此實測功圖比理論功圖復(fù)雜的多。為了便于分析，我們只介紹典型的示功圖作為實測功圖的理論基礎(chǔ)，然后與實測功圖結(jié)合起來對比分析，說明分析方法和各類圖形的特征。理論示功圖是在五個假設(shè)條件之下，僅僅考慮了抽油桿柱承131示功圖的基本原理是有桿泵隨光桿做垂直往復(fù)運動時，動力儀把變化著的載荷與沖程的位移，用力比和減程比縮小繪制出復(fù)雜多變、形態(tài)各異的圖形，是油井在井下垢、砂、蠟、氣、水、慣性載荷、震動載荷、供液能力、井液粘度等因素綜合影響之下測出的圖形，直觀的反映了油井井下工作狀況，是油井動態(tài)分析的重要資料。

示功圖的基本原理是有桿泵隨光桿做垂直往復(fù)運動時，動力132PSS活S光理論示功圖λABCDPSS活S光理論示功圖λABCD133典型與實測示功圖的分析和解釋典型與實測示功圖134實測正常功圖的特點是和理論示功圖的差異不大，均為近似的平行四邊形。1、正常時的示功圖沉沒度204泵效47.5實測正常功圖的特點是和理論示功圖的差異不大，均為近似135但是由于抽油設(shè)備的震動、油井深度使抽油桿柱受到較大的慣性力，以及沖次的加快，慣性載荷及震動載荷增加，使圖形波動和偏轉(zhuǎn)得更加厲害。一般來說，功圖中上下波形的平均線平行，左右曲線平行，所不同的是：上下負(fù)荷與基線不平行，成一個夾角。但是由于抽油設(shè)備的震動、油井深度使抽油桿柱受到較大的136隨著沖次的加快，慣性載荷和震動載荷也相應(yīng)增加。n=4n=6n=9n=12隨著沖次的加快，慣性載荷和震動載荷也相應(yīng)增加。n=4137對于抽油井來說，油井結(jié)蠟可以增加光桿負(fù)荷，引起凡爾失靈、活塞卡死、堵死油管。因此，研究油井結(jié)蠟對于維持油井正常生產(chǎn)，具有較大的實際意義。由于結(jié)蠟部位不同，影響的嚴(yán)重程度不同，現(xiàn)分為以下幾種情況進(jìn)行分析。2、油井結(jié)蠟對功圖的影響對于抽油井來說，油井結(jié)蠟可以增加光桿負(fù)荷，引起凡爾失138游動凡爾和固定凡爾結(jié)蠟，凡爾不能靈活地及時打開，從而引起漏失。并且，由于桿管結(jié)蠟，增大油流阻力。所以，當(dāng)活塞上行時，光桿負(fù)荷增加，超過了最大理論值，下行時，光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，功圖呈現(xiàn)出波浪起伏的變化。3.1、凡爾結(jié)蠟游動凡爾和固定凡爾結(jié)蠟，凡爾不能靈活地及時打開，從而139油管和抽油桿結(jié)蠟，會縮小油流通道，增大油流阻力，增大光桿負(fù)荷，嚴(yán)重時，可將油管全部堵死，迫使油井停產(chǎn)。。3.2、油管和抽油桿結(jié)蠟光桿上行時，由于結(jié)蠟所引起的附加阻力，使負(fù)荷在整個沖程中都超過了最大理論值；光桿下行時，由于結(jié)蠟阻礙，負(fù)荷立即減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)結(jié)蠟嚴(yán)重部位，負(fù)荷就很快降到最小理論值以下。所以，整個實測功圖比理論示功圖顯得肥胖。特點油管和抽油桿結(jié)蠟，會縮小油流通道，增大油流阻力，增大光1403.3、固定凡爾被蠟卡死在上沖程時，由于固定凡爾卡死，井中有蠟影響，使抽油桿的運動受到了阻礙，所以，實測示功圖的最大負(fù)荷線超過了理論值，并有波浪式的變化。當(dāng)活塞下行時，由于活塞接觸不到工作筒內(nèi)的液面，游動凡爾打不開，光桿不能卸載。直到接觸到工作筒內(nèi)液面，光桿才開始卸載。所以，實測功圖的最小負(fù)荷線接近于最大理論負(fù)荷線，直到下死點時，負(fù)荷才降到理論值。3.3、固定凡爾被蠟卡死在上沖程時，由于固定凡爾卡死141實測蠟影響示功圖實測蠟影響示功圖142實測蠟影響示功圖2月4月6月該井計量無油，蹩泵5分鐘不起壓，沒有熱洗記錄。作業(yè)隊洗井處理后量油憋泵正常。

實測蠟影響示功圖2月143活塞上行時，油氣混合物進(jìn)入泵內(nèi)，并且隨著活塞繼續(xù)向上運動，泵內(nèi)壓力降低，溶解在石油中的氣體大量分離出來，同時氣體產(chǎn)生膨脹，使光桿載荷不能很快地增加到最大理論值。因此，增載過程變慢，直到B1點時，增荷才結(jié)束，固定凡爾才打開。所以，增載線AB1較AB的斜率小。4、氣體對功圖的影響活塞上行時，油氣混合物進(jìn)入泵內(nèi)，并且隨著活塞繼續(xù)向上運動，泵144當(dāng)活塞下行時，泵內(nèi)氣體受到壓縮，壓力逐漸增大，直到被壓縮的氣體壓力大于活塞上面的液柱壓力時，游動凡爾打開。從圖上CD1線的變化情況來看，由于有個活塞壓氣體的過程，光桿卸載較正常卸載緩慢，到了D1點時，游動凡爾被打開。光桿載荷才降到最小理論值。因此，減載線CD1較增載線AB1平緩，成為一條向右下方彎曲的弧線。4、氣體對功圖的影響當(dāng)活塞下行時，泵內(nèi)氣體受到壓縮，壓力逐漸增大，直到被壓縮的氣145氣體壓力大，光桿卸載快，弧線曲率小。反之，則弧線曲率大。曲率中心位于弧線的右下方。這條弧線是氣體影響示功圖的顯著特征。4、氣體對功圖的影響氣體壓力大，光桿卸載快，弧線曲率小。反之，則弧線曲率大。曲146實測氣影響示功圖泵徑44mm，沉沒度81.58m,泵效41.69%實測氣影響示功圖泵徑44mm，沉沒度81.58m,泵效41.147當(dāng)深井泵裝置完好時，抽汲過程中，液體不能及時充滿泵的工作筒，致使泵的充滿系數(shù)下降，排量降低，稱之為供液能力差。造成供液能力差的原因有兩種：a)

深井泵的工作制度或抽汲參數(shù)組合不合理，泵的排出能力大于油層的供液能力，造成沉沒度太小，液體充滿不了泵筒。b)

為了防止砂、氣體影響泵的正常工作，在泵的下邊裝有砂錨、氣錨、防砂篩管，當(dāng)砂、蠟堵塞了部分或大部分進(jìn)油孔道，致使液體進(jìn)入泵筒的流動阻力增大，流量變小，動液面升高，液體不能及時充滿泵筒。5、供液能力差對功圖的影響當(dāng)深井泵裝置完好時，抽汲過程中，液體不能及時充滿泵的工作筒，148當(dāng)從上死點開始下沖程后，光桿負(fù)荷不是立即減小，而是向下運動一段距離后才減小，這段距離相當(dāng)于泵筒中的未充滿高度。由于這段泵筒中無液體，所以游動凡爾打不開，負(fù)荷仍和上沖程一5、供液能力差對功圖的影響樣，只是由于摩擦力、動負(fù)荷等方向的改變，使負(fù)荷有稍許降低。當(dāng)活塞接觸液面開始壓縮液體后，負(fù)荷開始轉(zhuǎn)移，光桿開始卸載。當(dāng)從上死點開始下沖程后，光桿負(fù)荷不是立即減小，而是向下運動一149對一口井來說，抽油桿、油管、泵等條件是固定不變的，因而，由它們所決定的彈性變形過程中的彈性系數(shù)也就隨之固定不變。所以，卸載線和加載線相互平行。5、供液能力差對功圖的影響

但是由于充滿程度是可變的，卸載線要左右移動，卸載線越靠左，說明泵的充滿程度越不好。對一口井來說，抽油桿、油管、泵等條件是固定不變的，因而，由它150泵充滿程度不好時示功圖圖形象一個菜刀把，因此有人形象地稱此類圖形為“刀把”形。5、供液能力差對功圖的影響泵充滿程度不好時示功圖圖形象一個菜刀把，因此有人形象地稱此類151沉沒度29.71m進(jìn)油部位堵塞，形成供液不足，應(yīng)采取熱洗解堵，熱洗不成功如產(chǎn)量下降可采取檢泵作業(yè)。沉沒度611.1m5、供液能力差對功圖的影響沉沒度493m產(chǎn)量下降泵效13.2%檢泵發(fā)現(xiàn)金屬防砂篩管被砂堵死沉沒度29.71m進(jìn)油部位堵塞，形成供液不足，應(yīng)采取熱洗解152明顯地看出供液不足井示功圖的明顯特征，所不同的是由于井深、動負(fù)荷增大和力傳遞的滯后，引起圖形的扭轉(zhuǎn)或波浪明顯。5、供液能力差對功圖的影響明顯地看出供液不足井示功圖的明顯特征，所不同的是由于井深、動153在實際功圖分析過程中，由于供液不足和氣體影響的功圖理論界線不明顯，致使在功圖分析時同一功圖不同人的分析結(jié)果不同。為此，從水利學(xué)的角度出發(fā)，計算了抽油泵完全充滿所必須的沉沒度界限:

φ70mm以下泵，沉沒度大于80米、泵效大于35%,分析氣體影響，泵效小于35%、沉沒度小于80米分析供液不足；φ70mm以上泵，沉沒度大于100米、泵效大于35%,分析氣體影響，沉沒度小于100米、泵效小于35%,分析供液不足。5、供液能力差對功圖的影響在實際功圖分析過程中，由于供液不足和氣體影響的功圖理1546.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)由于固定凡爾與凡爾座配合不嚴(yán)，凡爾座錐體裝配不緊，凡爾罩內(nèi)落入臟物或結(jié)蠟而卡住凡爾球等原因，都會造成泵的固定凡爾漏失。泵在下井前，都經(jīng)過檢修、試壓等一系列檢查。一般因裝配問題造成固定凡爾漏失的情況是比較少見的。固定凡爾漏失，決大部分的原因是由于油中含有砂蠟造成的。6、泵漏失對功圖的影響6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)由于固定凡爾155固定凡爾失靈有兩種：一種是長期的一種是偶爾的失靈但二者在示功圖的表現(xiàn)上都是一樣的。6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)6、泵漏失對功圖的影響固定凡爾失靈有兩種：6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)156當(dāng)光桿從上死點開始下行時，固定凡爾關(guān)閉、活塞開始擠壓泵筒中的液體。活塞擠壓液體給液體一個作用力，使液體壓力升高，液體反過來又給活塞一個反作用力，使光桿減載。當(dāng)泵筒中液體的壓力超過油套環(huán)行空間液柱在凡爾座處形成的壓力后，泵筒中的液體就從吸入部分的不嚴(yán)密處漏入井中。6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)6、泵漏失對功圖的影響當(dāng)光桿從上死點開始下行時，固定凡爾關(guān)閉、活塞開始擠壓泵筒中的157理論卸載線為一條直線，而吸入部分漏失時的卸載線為一向上凹的曲線，其傾角（∠CD1D），且漏失量越大，越比理論卸載線的傾角要小。由于固定凡爾漏失，使卸載時間延長。卸載時間延遲的結(jié)果是圖形右上角變尖、右下角變圓。而且漏失量越嚴(yán)重，圖形右上角變得越尖、右下角變得越圓。增載線比卸載線陡示功圖的左下角變圓，而且，漏失越厲害，變得越圓6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)6、泵漏失對功圖的影響理論卸載線為一條直線，而吸入部分漏失時的卸載線為一向上凹的曲158日液量由7下降到0,沉沒度由45米上升到672米。停憋不起壓、抽憋5分鐘壓力由0.3↑1.2MPa、穩(wěn)壓3分鐘壓力降至0.5MPa6.1固定凡爾漏失在示功圖上的表現(xiàn)日液量由7下降到0,沉沒度由45米上升到672米。6.11596.2排出部分的漏失對示功圖的影響

深井泵的排出部分包括游動凡爾和活塞。因此，該部分產(chǎn)生的漏失主要有兩種原因造成：一是游動凡爾裝配不嚴(yán)、磨損造成漏失；二是活塞和泵的襯套配合不緊密、間隙過大或因沉砂異物等磨損活塞引起的漏失。

6.2排出部分的漏失對示功圖的影響深井泵的排出1606.2排出部分的漏失對示功圖的影響當(dāng)光桿開始上沖程運動時，活塞下面液體的壓力隨著抽油桿的伸長和活塞被提升而逐漸下降，活塞上下之間隨即產(chǎn)生壓力差，使活塞上面的液體經(jīng)漏失處漏到活塞下面的工作筒，使得工作筒中的壓力升高，與不漏失相比，此壓力對活塞有“頂托”作用，使光桿的負(fù)荷不能及時升到最大值，6.2排出部分的漏失對示功圖的影響當(dāng)光桿開始上沖1616.2排出部分的漏失對示功圖的影響固定凡爾要比不漏失時延遲打開，表現(xiàn)在示功圖上如AB1曲線所示。AB1曲線的形狀與漏失部位有關(guān)。如果是游動凡爾漏失，曲線向上凹(如AB2)若是活塞漏失，曲線向下凹(如AB1)，但在實際工作中，由于兩部分都同時漏失，這一特點不明顯，曲線多數(shù)如AB1曲線的形狀，比正常工作時的增載線滯后。6.2排出部分的漏失對示功圖的影響固定凡爾要比不漏失時延1626.2排出部分的漏失對示功圖的影響增載線的傾角比泵工作正常時要小，傾角越小漏失量越大。左上角和右上角圓滑，漏失量越大，其圓滑程度越厲害。增載線為一條圓弧線，曲率中心位于示功圖的右下方。卸載線比增載線陡6.2排出部分的漏失對示功圖的影響增載線的傾角比泵工作正1636.2排出部分的漏失對示功圖的影響游動凡爾打開遲緩是由于砂、蠟或泵筒臟等原因造成，在此情況下，一般對該井進(jìn)行熱洗，就能使功圖恢復(fù)正常6.2排出部分的漏失對示功圖的影響游動凡爾打開遲緩是由于1646.3雙凡爾同時漏失的功圖在現(xiàn)場，由于砂蠟及磨損等原因，使游動凡爾和固定凡爾同時受到影響，區(qū)別只是程度不同罷了。游動凡爾和固定凡爾同時存在漏失時，這兩部分還未達(dá)到完全失效或一部分完全失效，油井還在出油，示功圖的四個角變?yōu)閳A角。如果部分完全失效，另一部分部分失效時，圖形將以主要失效的那一部分而變動。6、泵漏失對功圖的影響6.3雙凡爾同時漏失的功圖在現(xiàn)場，由于砂蠟及磨損1656.3雙凡爾同時漏失的功圖日產(chǎn)液73t→53t，沉沒度473m→718m。抽憋5分鐘壓力1.1MPa，停機(jī)降到0.6Mpa泵漏失量增量360ml/min6.3雙凡爾同時漏失的功圖日產(chǎn)液73t→53t，沉沒度471667.1、活塞裝置過高對示功圖的影響

活塞裝置過高就是指活塞與吸入凡爾之間的防沖距離太大，造成泵工作不正?；蚋静荒芄ぷ鳌．?dāng)活塞運行到C點時，負(fù)荷急劇下降，原因是活塞在此點開始脫出工作筒，使活塞與工作筒的接觸面急劇減少，漏失量迅速增加，造成急劇減載。7、抽油設(shè)備的技術(shù)狀況對示功圖的影響7.1、活塞裝置過高對示功圖的影響活塞裝置過高就是1677.1、活塞裝置過高對示功圖的影響7.1、活塞裝置過高對示功圖的影響1687.1、活塞裝置過高對示功圖的影響在現(xiàn)場，有時油井作業(yè)后，油井根本不出油，抽油桿柱丈量不準(zhǔn)確，造成活塞未下入工作筒，這種情況如圖7-67.1、活塞裝置過高對示功圖的影響在現(xiàn)場，有時油井1697.2活塞裝置過低對示功圖的影響活塞裝置過低，就是指泵的活塞和固定凡爾間的防沖距離調(diào)節(jié)的過小，活塞下行到下死點時，就會發(fā)生撞擊。當(dāng)活塞和固定凡爾罩相撞時，光桿上負(fù)荷急劇降低，但因活塞又緊接著開始上行，在示功圖的右下角形成一個不規(guī)則且?guī)Лh(huán)狀的尾巴。同時，因碰撞引起了抽油桿柱的強(qiáng)烈跳動，封閉不嚴(yán)，造成漏失。7.2活塞裝置過低對示功圖的影響活塞裝置過低，1707.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊，漏失不嚴(yán)重，看不出來。圖2為撞擊嚴(yán)重，動載荷明顯，雙凡爾漏失嚴(yán)重。7.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊1717.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊，漏失不嚴(yán)重，看不出來。圖2為撞擊嚴(yán)重，動載荷明顯，雙凡爾漏失嚴(yán)重。7.2活塞裝置過低對示功圖的影響圖1為輕微撞擊1727.3上沖程碰掛對示功圖的影響7.3上沖程碰掛對示功圖的影響1737.4盤根過緊對示功圖的影響7.4盤根過緊對示功圖的影響174當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞，深井泵遇卡使抽油桿柱超過拉伸屈服極限等原因而斷裂，或由于抽油桿之間未上緊而發(fā)生脫扣、脫接器壞斷、上凡爾罩?jǐn)鄷r，示功圖將成為水平條帶狀。8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞，深井泵遇卡使抽油桿柱超過175此時，光桿的負(fù)荷，只決定于斷脫部位以上桿柱在液體中的重量和它與液體、防噴盒等的摩擦阻力。而圖形的位置取決于斷脫的位置。斷脫的位置越深，圖形越接近最小理論負(fù)荷線，斷脫的位置越淺，圖形越接近基線。8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D此時，光桿的負(fù)荷，只決定于斷脫部位以上桿柱在液體中的重量和它176

抽油桿柱的斷脫位置，可通過對示功圖的計算大致推算出來。設(shè)：L為最小理論負(fù)荷線距基線的距離（毫米，按計算最小負(fù)荷線的方法算出）；L斷為實測斷脫圖形上下負(fù)荷線的平均中線距基線的距離（從圖中量得，毫米）；h為抽油桿柱的深度（米）；h斷為斷脫處的深度8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D抽油桿柱的斷脫位置，可通過對示功圖的計算大致推算出來177根據(jù)抽油桿在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：L/L斷=h/h斷對上式移項整理可得計算斷脫部位深度的公式：h斷=(L斷×h）/L該公式的計算結(jié)果和實際的斷脫部位稍有出入，但基本是符合的8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D根據(jù)抽油桿在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：8、抽1788、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D脫接器斷的實測功圖(沉沒度896m)上凡爾罩?jǐn)嗟膶崪y功圖(沉沒度906m)第104根桿脫的實測功圖(沉沒度968m)第25根桿脫的實測功圖(沉沒度1000m)8、抽油桿斷脫、脫接器斷、上凡爾罩?jǐn)嗟氖竟D脫接器斷的實測功179如果油管的絲扣連接處未上緊或絲扣損壞，或因油管被磨損、腐蝕而產(chǎn)生裂縫和孔洞時，進(jìn)入油管的液體就會從這些裂縫、孔洞及未上緊處重新漏入油管套管間的環(huán)行空間。

油管漏失所產(chǎn)生的結(jié)果，可能是：⑴當(dāng)漏失量小于深井泵的排量時，油井仍然出油，但產(chǎn)量比原來水平降低很多，泵效較低；⑵當(dāng)漏失量大于泵的排量時，泵抽吸上來的油，全部漏入井筒油井不出油。9、油管漏失對示功圖的影響如果油管的絲扣連接處未上緊或絲扣損壞，或因油管180由于油管漏失不是油井裝置本身所致，示功圖圖形不發(fā)生變異，和正常出油時的示功圖一樣，只是當(dāng)漏失嚴(yán)重，油井不出油時，示功圖的最大負(fù)荷線較最大理論負(fù)荷線低，所低的這段長度相當(dāng)于漏失處至井口這段液柱在光桿處所產(chǎn)生的負(fù)荷，若漏失處離井口很近，低出的這段長度趨于零。9、油管漏失對示功圖的影響由于油管漏失不是油井裝置本身所致，示功圖圖形181沉沒度497m沉沒度846m

第53根油管漏失第96根油管漏油管磨漏9、油管漏失對示功圖的影響沉沒度840m

沉沒度497m沉沒度846m第53根油管漏失182當(dāng)油管由于彈性疲勞、油管之間未上緊而發(fā)生脫扣時，此時抽油泵工作正常，抽油泵抽汲上來的油全部漏入進(jìn)入井筒，油井不出油，憋泵壓力不起，示功圖的最大載荷線較理論最大載荷線低，功圖有一定的面積，功圖下移到理論最小載荷線附近。10、油管斷脫當(dāng)油管由于彈性疲勞、油管之間未上緊而發(fā)生脫扣時，此183日產(chǎn)液12t→0t，沉沒度0m→1000m憋泵：起壓0.35，40個沖程壓力為0.4，停機(jī)5分鐘壓力為0.4，停機(jī)憋泵壓力不升不降檢泵發(fā)現(xiàn)油管掛斷10、油管斷脫日產(chǎn)液12t→0t，沉沒度0m→1000m10、油管斷脫18411、連抽帶噴時的功圖油井連抽帶噴，當(dāng)處于上沖程時，由于油流有自噴能力，它就頂著活塞往上跑，造成游動凡爾被頂開或不能嚴(yán)密的關(guān)閉。同時，油氣充分混合，液柱比重減輕，造成光桿上的負(fù)荷大大減輕，達(dá)不到示功圖的最大理論載荷線。當(dāng)下沖程時，油流同樣向上頂活塞，并使固定凡爾和游動凡爾都處于開啟的狀態(tài)，造成光桿的負(fù)荷沒有什么變化，負(fù)荷仍高于示功圖的最小理論載荷線。11、連抽帶噴時的功圖油井連抽帶噴，當(dāng)處于上沖18511、連抽帶噴時的功圖該井泵效109.37,液面井口。11、連抽帶噴時的功圖該井泵效109.37,液面井口。186目錄一、示功圖基本原理及典型施工圖分析二、三元復(fù)合驅(qū)不同階段示功圖特征分析目錄一、示功圖基本原理及典型施工圖分析187見聚初期，功圖面積增加，交變載荷增大1