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1、典型示功圖分析1技術(shù)知識(shí)導(dǎo)言：抽油機(jī)井典型示功圖是采油技術(shù)人員在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的，具有一定特征的、大多數(shù)一看就可直接定性的示功圖；典型示功圖可作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)初步判斷抽油機(jī)井泵況的參考依據(jù)，也是綜合分析實(shí)測(cè)示功圖的第一步。因此，采油工人應(yīng)對(duì)典型示功圖有一定的了解。2技術(shù)知識(shí)示功圖定義：由載荷隨位移的變化關(guān)系曲線所構(gòu)成的封閉曲線圖稱為示功圖。表示懸點(diǎn)載荷與位移關(guān)系的示功圖稱為地面示功圖或光桿示功圖。理論示功圖定義：只考慮靜載荷作用下的示功圖稱為理論示功圖。典型示功圖定義：指某一因素的影響十分明顯，其形狀代表了該因素影響下的基本特征的示功圖。3技術(shù)知識(shí)1、氣體影響示功圖2、充不滿影響示功圖3

2、、漏失影響示功圖7、帶噴井影響示功圖4、抽油桿斷脫影響示功圖5、出砂影響示功圖8、活塞脫出工作筒示功圖6、結(jié)蠟影響示功圖9、活塞下行碰泵影響示功圖10、油稠影響示功圖目 錄 典 型 示 功 圖4技術(shù)知識(shí)1 1、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)壓力因氣體的膨脹而不能很快降低，加載變慢，使吸入閥打開滯后（B點(diǎn)）BC 殘存的氣量越多，泵口壓力越低，則吸入閥打開滯后的越多，即B B線越長(zhǎng) BC為上沖程柱塞有效沖程5技術(shù)知識(shí)1 1、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，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，卸載變慢，

3、使排出閥滯后打開（D）BC 泵的余隙越大，進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，則DD線越長(zhǎng)DA為下沖程柱塞有效沖程D6技術(shù)知識(shí)1 1、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖PSABD 而當(dāng)進(jìn)泵氣量很大而沉沒壓力很低時(shí)，泵內(nèi)氣體處于反復(fù)壓縮和膨脹狀態(tài)，吸入和排出閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出現(xiàn)“氣鎖”現(xiàn)象。BC 如圖中點(diǎn)畫線所示：D7技術(shù)知識(shí)1 1、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖S 氣體使泵效降低的數(shù)值可使用下式近似計(jì)算:PABDBCD 充滿系數(shù):ADADDDgS式中：S光桿沖程8技術(shù)知識(shí)2 2、充不滿影響的示功圖、充不滿影響的示功圖PSABD 當(dāng)沉沒度過小或供液不足使液體不能充滿工作筒時(shí)，均會(huì)影響示功圖的形狀。C 供液不足不影響

4、示功圖的上沖程，與理論示功圖相近。下沖程由于泵筒中液體充不滿，懸點(diǎn)載荷不能立即減小，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，卸載點(diǎn)較理論示功圖卸載點(diǎn)左移（如圖中D點(diǎn)）D9技術(shù)知識(shí)2 2、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，則卸載線越往左移。（如右圖2、3所示）有時(shí)，當(dāng)柱塞碰到液面時(shí)，由于振動(dòng)，最小載荷線會(huì)出現(xiàn)波浪線。123PSABDCD10技術(shù)知識(shí)3、漏失影響的示功圖PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 上沖程時(shí)，泵內(nèi)壓力降低，柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞上面的液體經(jīng)過排出部分的不嚴(yán)密處（閥及柱塞與襯套的間隙）漏到柱塞下部的工作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞

5、下面壓力的減小而增大。由于漏失到柱塞下面的液體有向上的“頂托”作用，懸點(diǎn)載荷不能及時(shí)上升到最大值，使加載緩慢。11技術(shù)知識(shí)3、漏失影響的示功圖PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 隨著懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加快，“頂托”作用相對(duì)減小，直到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬間，懸點(diǎn)載荷達(dá)到最大靜載荷（如圖中B 點(diǎn)）B12技術(shù)知識(shí) 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慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬間（如圖中C點(diǎn)），又出現(xiàn)了液體的“頂托”作用，使懸點(diǎn)負(fù)荷提前卸載。到上死點(diǎn)時(shí)懸點(diǎn)載荷已降至C點(diǎn)3、漏失影響的示功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCCS 下沖程，排出部分漏失不影響

6、泵的工作。因此，示功圖形狀與理論示功圖相似。D13技術(shù)知識(shí) 由于排出部分漏失的影響，吸入閥在B點(diǎn)才打開，滯后了BB這樣一段柱塞沖程；漏失量越大，BC線越短。PABDCBCCS3、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C點(diǎn)提前關(guān)閉。這樣柱塞的有效吸入行程為BC。在此情況下的泵效:BCSBCD14技術(shù)知識(shí) 當(dāng)漏失量很大時(shí)，由于漏失液對(duì)柱塞的“頂托”作用很大，上沖程載荷遠(yuǎn)低于最大載荷，如圖中AC所示，吸入閥始終是關(guān)閉的，泵的排量等于零。3、漏失影響的示功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCCSBCDC15技術(shù)知識(shí)A3、漏失影響的示功圖（2 2）吸入

7、部分漏失）吸入部分漏失PSABDCD 下沖程開始后，由于吸入閥漏失，泵內(nèi)壓力不能及時(shí)提高而延緩了卸載過程，使排出閥不能及時(shí)打開。只有當(dāng)柱塞速度大于漏失速度后，泵內(nèi)壓力提高到大于液柱壓力，將排出閥打開而卸去液柱載荷（如圖中D點(diǎn)）。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度的瞬間。（如圖中A點(diǎn)）16技術(shù)知識(shí) 泵內(nèi)壓力降低使排出閥提前關(guān)閉，懸點(diǎn)提前加載,到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，懸點(diǎn)載荷已增加到 A。3、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCBDA 上沖程，吸入部分漏失不影響泵的工作，示功圖形狀與理論示功圖形狀相近。A17技術(shù)知識(shí)3、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸

8、入部分漏失PSABDCBDA 由于吸入部分的漏失而造成排出閥打開滯后(DD)和提前關(guān)閉（AA）。活塞的有效排出沖程為DA。D AS這種情況下的泵效A18技術(shù)知識(shí)3、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)，排出閥一直不能打開，懸點(diǎn)不能卸載。示功圖位于最大理論載荷線附近。因摩擦力的緣故，示功圖成條帶狀（如右圖所示）。19技術(shù)知識(shí)3、漏失影響的示功圖 （3 3）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問題，所以示功圖形狀與理論示功圖形狀相近，只是由于進(jìn)入油管的液體會(huì)從漏失處漏入油管、套管的環(huán)形空間，使作用于懸點(diǎn)上的液柱載荷減小，不能達(dá)到最大理論載荷

9、值，(如右圖所示）。PSABDC20技術(shù)知識(shí)3、漏失影響的示功圖 （3 3）油管漏失的示功圖）油管漏失的示功圖 lhCLq 通過示功圖根據(jù)下式可計(jì)算出漏失位置：式中：活塞全部面積上每米液柱重量 kN/mL 漏失點(diǎn)距井口深度 mh 漏失點(diǎn)距井口在圖上的高度 mmC 力比 kN/mmlqPSABDCh21技術(shù)知識(shí)4、抽油桿斷脫影響的示功圖 抽油桿斷脫后的懸點(diǎn)載荷實(shí)際上是斷脫點(diǎn)以上的抽油桿柱在液體中的重量，懸點(diǎn)載荷不變，只是由于摩擦，使上下載荷線不重合，成條帶狀。示功圖的位置取決于斷脫點(diǎn)的位置：斷脫點(diǎn)離井口越近，示功圖越接近橫坐標(biāo)；斷脫點(diǎn)離井口越遠(yuǎn)，示功圖越接近最小理論載荷線。如圖所示：22技術(shù)知識(shí)

10、4、抽油桿斷脫影響的示功圖 hrh CLq 由示功圖可計(jì)算斷脫點(diǎn)至井口的距離：式中 L 斷脫點(diǎn)距井口距離 m 每米抽油桿在液體中重量 KN/m h 示功圖中線到橫坐標(biāo)的距離 mm C 力比 KN/mm rq23技術(shù)知識(shí)5、油層出砂影響的示功圖 油層出砂主要是因?yàn)榈貙幽z接疏松或生產(chǎn)壓差過大，在生產(chǎn)過程中使砂粒移動(dòng)而成的。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。上沖程附加阻力使懸點(diǎn)載荷增加，下沖程附加阻力使懸點(diǎn)載荷減小。由于砂粒在各處分布的大小不同，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)生多次急劇變化，因此使示功圖在載荷線上出現(xiàn)不規(guī)則的鋸齒狀尖峰，當(dāng)出砂不

11、嚴(yán)重時(shí)，示功圖的整個(gè)形狀仍與理論示功圖形狀近似。24技術(shù)知識(shí)6、油井結(jié)蠟影響的示功圖 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)附加阻力，上沖程，附加阻力使懸點(diǎn)載荷增加；下沖程，附加阻力使懸點(diǎn)載荷減小，并且會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)載荷，反映在示功圖上，上下載荷線上出現(xiàn)波浪型彎曲。（如右圖所示）：25技術(shù)知識(shí)7、帶噴井的示功圖 對(duì)于具有一定自噴能力的抽油井，抽汲實(shí)際上只起誘噴和助噴的作用。在抽汲過程中，游動(dòng)閥和固定閥處于同時(shí)打開的狀態(tài)，液柱載荷基本加不到懸點(diǎn)。示功圖的位置和載荷變化的大小取決于噴勢(shì)的強(qiáng)弱及抽汲液體的粘度。噴勢(shì)強(qiáng)、油稀帶噴的示功圖 噴勢(shì)弱、油稠帶噴的示功圖26技術(shù)知識(shí)8、管式泵活塞脫出工

12、作筒的示功圖 由于活塞下的過高，在上沖程中活塞會(huì)脫出工作筒，懸點(diǎn)突然卸載，因此卸載線急劇下降。另外由于突然卸載，引起活塞跳動(dòng)，反映在示功圖中，右下角為不規(guī)則波浪形曲線。27技術(shù)知識(shí)9、活塞下行碰泵影響的示功圖 活塞下行碰泵影響的示功圖如右圖所示：主要特征是在左下角有一個(gè)環(huán)狀圖形。原因是由于活塞裝置過低，當(dāng)活塞下行接近下死點(diǎn)時(shí)，活塞與固定凡爾相碰撞，光桿負(fù)荷急劇降低，引起抽油桿柱劇烈振動(dòng)，這時(shí)活塞又緊接著上行而引起的。同時(shí)由于振動(dòng)引起游動(dòng)凡爾和固定凡爾跳動(dòng)，封閉不嚴(yán)，造成漏失使載荷減小。28技術(shù)知識(shí)1010、油稠影響示功圖、油稠影響示功圖APSBDC 稠油影響的示功圖如右圖所示：主要特點(diǎn)是：上下載荷線變化幅度大，而且原油粘度越大，幅度變化越大；示功圖的四個(gè)角較理論示功圖圓滑。形成原因：稠油因其粘度大，所以流動(dòng)摩擦阻力增加，因此上行時(shí)光桿載荷增加，下行時(shí)光桿載荷減小。另外由于油稠使閥球的開啟、關(guān)閉滯后現(xiàn)象明顯，致使增載、減載遲緩，所以增載線和卸載線圓滑。29技術(shù)知識(shí)