示功图及其解释--王力

1、安边作业区安边作业区王王 力力二二一五一五年三年三月月示功图及其解释示功图及其解释 汇报提纲汇报提纲课课 题：示功图及其解释题：示功图及其解释授课对象：井站员工授课对象：井站员工授课时间：授课时间：20152015年年3 3月月课课 时：时：4545分钟分钟教学目的：油井示功图不仅能在不停产的情况下取得教学目的：油井示功图不仅能在不停产的情况下取得 大量有用数据资料，减化了井下测试频次，而且能及时大量有用数据资料，减化了井下测试频次，而且能及时有效监控采油动态，使油井在最佳生产状态下工作。针有效监控采油动态，使油井在最佳生产状态下工作。针对现场员工示功图分析解释技能较为欠缺的问题，我们对现场员

2、工示功图分析解释技能较为欠缺的问题，我们今天来讲讲如何正确解释分析示功图，了解井下抽油泵今天来讲讲如何正确解释分析示功图，了解井下抽油泵工作状况。工作状况。 汇报提纲汇报提纲第一部分管式整筒深井泵的结构第一部分管式整筒深井泵的结构第二部分第二部分 理论示功图理论示功图第三部分第三部分 典型示功图特征典型示功图特征第四部分实测示功图分析方法第四部分实测示功图分析方法一、管式整筒深井泵的结构一、管式整筒深井泵的结构1 1、管式泵结构、管式泵结构 管式泵主要管式泵主要由工作筒、游由工作筒、游动凡尔、固定动凡尔、固定凡尔、活塞、凡尔、活塞、（衬套、游动（衬套、游动凡尔、固定凡凡尔、固定凡尔座、凡尔罩，

3、尔座、凡尔罩，上、下压紧接上、下压紧接箍、泄油器、箍、泄油器、加长短接，拉加长短接，拉杆）组成。杆）组成。液液力力反反馈馈抽抽稠稠泵泵常常规规管管式式整整筒筒泵泵常常规规杆杆式式整整筒筒泵泵一、管式整筒深井泵的结构一、管式整筒深井泵的结构2 2、管式泵的工作原理、管式泵的工作原理 当活塞上行时，游动凡尔受油管内活塞以上液柱的压力而关闭。当活塞上行时，游动凡尔受油管内活塞以上液柱的压力而关闭。同时固定凡尔由于泵筒内压力下降，被油套环形空间液柱压力顶开，同时固定凡尔由于泵筒内压力下降，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。井内液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的

4、空间。 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。体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管。 在一个冲程中，深井泵完成一次进油和一次排油过程。活塞不断在一个冲程中，深井泵完成一次进油和一次排油过程。活塞不断运动，游动凡尔与固定凡尔不断交替关闭和顶开，井内液体就不断运动，游动凡尔与固定凡尔不断交替关闭和顶开，井内液体就不断进入工作筒，从而上行进入油管，最后到达地面。进入工作筒，从而上

5、行进入油管，最后到达地面。 汇报提纲汇报提纲第一部分管式整筒深井泵的结构第一部分管式整筒深井泵的结构第二部分第二部分 理论示功图理论示功图第三部分第三部分 典型示功图特征典型示功图特征第四部分实测示功图分析方法第四部分实测示功图分析方法二、理论示功图二、理论示功图1 1、示功图、示功图 示功图是用动力仪器测出能够反应出深井泵在上下一个冲程中工示功图是用动力仪器测出能够反应出深井泵在上下一个冲程中工作情况好坏的图形，其图上被封闭的面积表示深井泵在一次往复运作情况好坏的图形，其图上被封闭的面积表示深井泵在一次往复运动中泵所作的功，所以叫示功图。动中泵所作的功，所以叫示功图。 抽油机井示功图抽油机井

6、示功图的纵坐标表示的纵坐标表示光杆载荷光杆载荷，横坐标为，横坐标为光杆位移行程光杆位移行程，柱塞在上下一个冲程中动力仪相应画出一个载荷与光杆位移的函数柱塞在上下一个冲程中动力仪相应画出一个载荷与光杆位移的函数关系曲线，即示功图。可概括的认为是单位时间内深井泵活塞所作关系曲线，即示功图。可概括的认为是单位时间内深井泵活塞所作的功，即排液的多少。的功，即排液的多少。二、理论示功图二、理论示功图2 2、理论示功图、理论示功图 所谓理论示功图是假设认为深井泵在理想情况下绘制的图形，所谓理论示功图是假设认为深井泵在理想情况下绘制的图形，即泵满足以下条件绘制的：即泵满足以下条件绘制的：1 1、认为泵及油管

7、没有漏失，泵工作正常。、认为泵及油管没有漏失，泵工作正常。2 2、油层供液能力充足，泵充满程度好。、油层供液能力充足，泵充满程度好。3 3、不考虑动载荷（摩檫阻力、惯性载荷、震动载荷、冲击载荷等）影响。、不考虑动载荷（摩檫阻力、惯性载荷、震动载荷、冲击载荷等）影响。 4 4、抽油泵不受砂、蜡、气、稠油影响，认为进入泵的液体是不可压缩的。、抽油泵不受砂、蜡、气、稠油影响，认为进入泵的液体是不可压缩的。 5 5、假设泵阀是瞬时关闭打开的，不连抽带喷。、假设泵阀是瞬时关闭打开的，不连抽带喷。所以理论示功图是驴头只承受抽油杆柱和活塞截面以上的液柱所以理论示功图是驴头只承受抽油杆柱和活塞截面以上的液柱静

8、载荷时的理论上得到的示功图。理论示功图具有平行四边形的特静载荷时的理论上得到的示功图。理论示功图具有平行四边形的特征，充满程度征，充满程度100100。 绘制理论示功图的目的是用理论示功图与实测的功图进行对比，绘制理论示功图的目的是用理论示功图与实测的功图进行对比，以便从中找出负载变化的差异，来以此判断深井泵的工况是否正常。以便从中找出负载变化的差异，来以此判断深井泵的工况是否正常。二、理论示功图二、理论示功图2 2、理论示功图、理论示功图 P P静静( (最大最大)光杆（驴头）承受的最大负光杆（驴头）承受的最大负荷（荷（KNKN）; ;P P杆杆抽油杆在液体中的载荷（抽油杆在液体中的载荷（K

9、NKN）; ;P P液液抽油泵活塞以上液柱载荷（抽油泵活塞以上液柱载荷（KNKN）; ; 冲程损失（冲程损失（mm）; ;11抽油杆伸缩长度（抽油杆伸缩长度（mm）; ;22油管在井中伸缩长度（油管在井中伸缩长度（mm）A A点是上冲程的始点，由于刚体没有弹性点是上冲程的始点，由于刚体没有弹性形变，则形变，则ABAB为即刻增载，全部载荷由光杆为即刻增载，全部载荷由光杆承受。承受。BCBC是上冲程过程，泵的游动凡尔关是上冲程过程，泵的游动凡尔关闭，固定凡尔打开，泵筒进液，井口排液。闭，固定凡尔打开，泵筒进液，井口排液。CDCD为即刻卸载，为即刻卸载， ADAD为下冲程过程，泵的为下冲程过程，泵的

10、游动凡尔打开，固定凡尔关闭，油管进液。游动凡尔打开，固定凡尔关闭，油管进液。ABCDABCD所圈闭的面积为深井泵做功的面积。所圈闭的面积为深井泵做功的面积。S S光为光杆行程，数值上代表地面实际冲光为光杆行程，数值上代表地面实际冲程。程。 汇报提纲汇报提纲第一部分管式整筒深井泵的结构第一部分管式整筒深井泵的结构第二部分第二部分 理论示功图理论示功图第三部分第三部分 典型示功图特征典型示功图特征第四部分实测示功图分析方法第四部分实测示功图分析方法三、典型示功图特征三、典型示功图特征1 1、示功图口诀、示功图口诀 1 1、 四边平行泵正常，左右斜率最重要，四边平行泵正常，左右斜率最重要， 高产稳产

11、有保障；井筒提产有潜力。高产稳产有保障；井筒提产有潜力。2 2、 充满不好象菜刀，供液原因及时找，充满不好象菜刀，供液原因及时找， 调整制度不能忘；调层压裂是方向。调整制度不能忘；调层压裂是方向。 3 3、 油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降，油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降， 验泵对扣再检泵验泵对扣再检泵 。 4 4、 砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样，砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样， 油层井筒把砂防；防砂方案要得当。油层井筒把砂防；防砂方案要得当。 5 5、 图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功，图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功， 解卡无效速上修；原因查明措施订。解卡无效速

12、上修；原因查明措施订。 6 6、 双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面，双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面， 碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。 7 7、 上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快，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。漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。 8 8、 下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快，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。曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。 9 9、 油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大，油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大， 峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。 1010

13、、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆，、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。冲程速度中间快；电流正常不管它。 1111、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨，、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。憋压计量问题现；细查漏点换油管。 1212、碰泵左下出圆圈，及时调整防冲踞，、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。上提高度图中显；调后测图再核实。 1313、上阀失灵图偏下，此图复杂难度大，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。多方分析细排查；措施一般要检泵。三、典型示功图特征三、典型示功图特征

14、1 1、示功图口诀、示功图口诀 1414、下阀失灵图偏上，负荷提住不下降，、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。液面变化查现象；措施洗井再检泵。 1515、图形增胖曲线平，管堵闸门没改通，、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。措施解堵查流程；热洗管线找原因。 1616、图形右上少一块，行程未完突卸载，、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。活塞脱出工作筒；计算下放问题无。 1717、上死点处长犄角，光杆驴头有碰挂，、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。井下碰挂要分清；管串数据重

15、调配。 1818、增载正常卸载快，左右曲线不对称，、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。上行程处泵已漏；及时下放或换泵。 1919、上下左右不平行，泵已磨损间隙松，、上下左右不平行，泵已磨损间隙松， 疲劳磨损疲劳磨损 超周期超周期 ；据情适时要换泵。；据情适时要换泵。 2020、玻璃钢杆图形怪，增程取决冲次快，、玻璃钢杆图形怪，增程取决冲次快， 弹性较大图变形；弹性较大图变形； 搞清原理需提高。搞清原理需提高。 2121、气体影响卸载慢，泵内进气产量减，、气体影响卸载慢，泵内进气产量减， 调小余隙参数改；调小余隙参数改； 控套加深多方面。控套加深多方面。 2222

16、、气锁出现双曲线，泵已不出气充满，、气锁出现双曲线，泵已不出气充满， 加深防止泡沫段；加深防止泡沫段； 气油比高查油层。气油比高查油层。 2323、图形倾斜不要怕，这是惯性载荷大，、图形倾斜不要怕，这是惯性载荷大， 保持生产防断杆；保持生产防断杆； 合理泵深与冲次。合理泵深与冲次。 2424、图形出现阻尼线，波峰由大到平缓，、图形出现阻尼线，波峰由大到平缓， 冲次过大是因缘；未曾断杆属正常。冲次过大是因缘；未曾断杆属正常。 2525、修后完井不出液，此图出现原因多，、修后完井不出液，此图出现原因多， 井口疑点要搞清；井口疑点要搞清； 综合分析下结论。综合分析下结论。 2626、上下死点出圆圈，

17、二级震动冲次快，、上下死点出圆圈，二级震动冲次快， 合理冲次防杆断，合理冲次防杆断， 保持泵效防断脱。保持泵效防断脱。2 2、典型示功图、典型示功图正常正常 如图所示为抽油泵工作正如图所示为抽油泵工作正常，同时受其它因素影响较常，同时受其它因素影响较小时所测的示功图，这类功小时所测的示功图，这类功图的共同特点是理论示功图图的共同特点是理论示功图差异不大，均为一近似的平差异不大，均为一近似的平行四边形。行四边形。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图供液不足供液不足供液不足的井大多是油层能量供液不足的井大多是油层能量低、无法满足泵排量需要，是低产低、无法满足泵排量需要

18、，是低产主要原因。采油措施首先要考虑调主要原因。采油措施首先要考虑调小冲次，换小泵径加深泵挂。探取小冲次，换小泵径加深泵挂。探取砂面数据看油层是否掩盖，根本在砂面数据看油层是否掩盖，根本在于进行油层改造提高产能措施。于进行油层改造提高产能措施。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图抽油杆断抽油杆断抽油杆断脱时，光杆只抽油杆断脱时，光杆只承受断裂上部抽油杆在液体承受断裂上部抽油杆在液体中的重力，因而示功图形成中的重力，因而示功图形成长条，长条图形越向上，表长条，长条图形越向上，表示断脱位置越向下。抽油杆示断脱位置越向下。抽油杆断脱时，井口不起压、不出断脱时，井口不起压

19、、不出液，油井产液量为零。液，油井产液量为零。 判断断脱要靠看抽油杆判断断脱要靠看抽油杆负荷，在井口观察（上行吸负荷，在井口观察（上行吸气、抽油机是否平衡）等来气、抽油机是否平衡）等来判断。断脱的原因主要是抽判断。断脱的原因主要是抽油杆疲劳极限断裂、丝扣损油杆疲劳极限断裂、丝扣损坏、杆串组合不合理以及冲坏、杆串组合不合理以及冲次快等因素造成。次快等因素造成。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图砂卡砂卡深井泵砂卡（阻）一般深井泵砂卡（阻）一般都是地层出砂所造成。都是地层出砂所造成。砂卡需要安装防砂工具砂卡需要安装防砂工具或合理泵挂。在我作业区一或合理泵挂。在我作业区

20、一般采取洗井来缓解砂卡的问般采取洗井来缓解砂卡的问题。题。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图泵卡泵卡出现这种情况一般发生出现这种情况一般发生在修井后造成，主要是泵活在修井后造成，主要是泵活塞塞“硬性卡硬性卡”。长期不加药、。长期不加药、出砂、硬性物落入井中也会出砂、硬性物落入井中也会造成泵卡。造成泵卡。出现这种情况一般不易出现这种情况一般不易排除且泵易拉坏损伤。排除且泵易拉坏损伤。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图双阀漏双阀漏上下凡尔漏失说明球阀不上下凡尔漏失说明球阀不严而产生少部分漏失，油井产严而产生少部分漏失，油井产量下降、井

21、口憋压压降较快或量下降、井口憋压压降较快或不起压。不起压。 对这类功图要考虑下泵时间对这类功图要考虑下泵时间长短是否疲劳磨损、腐蚀等，长短是否疲劳磨损、腐蚀等，一般为脏物蜡块卡垫造成球阀一般为脏物蜡块卡垫造成球阀不严，后者可轻微碰泵或洗井。不严，后者可轻微碰泵或洗井。其它大多是阀球、阀座磨损、其它大多是阀球、阀座磨损、剥蚀，必须换泵。漏失大必须剥蚀，必须换泵。漏失大必须及时换泵恢复正常生产。及时换泵恢复正常生产。三、典型示功图特征三、典型示功图特征游动阀漏失影响固定阀漏失影响2 2、典型示功图、典型示功图固定凡尔固定凡尔阀漏阀漏三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图

22、游动凡尔游动凡尔阀漏阀漏三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图结蜡结蜡油井结蜡的图形特点与油井结蜡的图形特点与油稠油稠、管线堵管线堵有类似相同的地方就是上有类似相同的地方就是上下行程都超出了最大负荷线，都下行程都超出了最大负荷线，都是因为杆柱磨阻增大造成，结蜡是因为杆柱磨阻增大造成，结蜡曲线波峰幅度较大，油井结蜡在曲线波峰幅度较大，油井结蜡在一定时期是有规律的，机抽井更一定时期是有规律的，机抽井更是如此，其检泵周期大都与其有是如此，其检泵周期大都与其有关。关。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图油稠油稠油稠造成抽油泵、杆磨油稠造成抽油泵

23、、杆磨阻增大，凡尔关闭不严，与阻增大，凡尔关闭不严，与稀油井上下阀漏失图形相似。稀油井上下阀漏失图形相似。稠油井出现这样的图形一般稠油井出现这样的图形一般都属于比较正常。都属于比较正常。 这样的图形在稠油井比较这样的图形在稠油井比较普遍，特别是在含水不高供普遍，特别是在含水不高供液充足进站管线长原油密度液充足进站管线长原油密度较大及初期转抽井上。属于较大及初期转抽井上。属于正常。定期洗井加药可减少正常。定期洗井加药可减少漏失损失。漏失损失。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图管线堵管线堵如果油井含蜡低油不稠，如果油井含蜡低油不稠，管线回压增高，测图出现上管线回压增

24、高，测图出现上下负荷增大、变小且曲线比下负荷增大、变小且曲线比较平缓一般都是管线有堵塞较平缓一般都是管线有堵塞或流程闸门未改好。或流程闸门未改好。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图油管漏油管漏如油管漏失在上部如油管漏失在上部( (不严重）不严重）时减产，图形如不同正常图形对时减产，图形如不同正常图形对比不易引起注意，但在井口憋压比不易引起注意，但在井口憋压很容易发现。漏失严重时不出液、很容易发现。漏失严重时不出液、不起压。在发现抽油机负载有所不起压。在发现抽油机负载有所下降产量下降不明显时尤其要注下降产量下降不明显时尤其要注意。特别是产液下降动液面升高意。特别是

25、产液下降动液面升高时要仔细查找原因。时要仔细查找原因。三、典型示功图特征三、典型示功图特征 此类功图特征：此类功图特征：图形面积减图形面积减小，载荷下降。减少的面积与正小，载荷下降。减少的面积与正常功图时的面积是平行减少，最常功图时的面积是平行减少，最大载荷线下降，最小载荷线不变。大载荷线下降，最小载荷线不变。2 2、典型示功图、典型示功图碰泵碰泵碰泵是防冲踞过小造成活碰泵是防冲踞过小造成活塞底部与固定凡尔罩相碰击。塞底部与固定凡尔罩相碰击。需要上提防冲距，上提高度可需要上提防冲距，上提高度可以在图中以在图中横座标横座标看出。实际上看出。实际上防冲踞应该是越小越好，特别防冲踞应该是越小越好，特

26、别是气大油井以不碰为宜。是气大油井以不碰为宜。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图活塞脱出活塞脱出活塞上行脱出工作筒主活塞上行脱出工作筒主要是防冲踞过大，或是长冲要是防冲踞过大，或是长冲程而下了短泵（泵筒长度不程而下了短泵（泵筒长度不够不能满足地面冲程要求），够不能满足地面冲程要求），需调小防冲距。需调小防冲距。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图碰挂碰挂在上死点出现负荷突然在上死点出现负荷突然增大一般大都是光杆与驴头增大一般大都是光杆与驴头相碰撞或与井口悬挂器附近相碰撞或与井口悬挂器附近等相碰挂、抽油杆接箍与油等相碰挂、抽油杆接箍与

27、油管偏磨严重造成磨阻增大、管偏磨严重造成磨阻增大、泵在上部卡阻等。上碰下挂泵在上部卡阻等。上碰下挂多发生在井口以下部分。多发生在井口以下部分。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图防冲距过大防冲距过大防冲踞过大均在上死点处防冲踞过大均在上死点处有提前卸载迹象显示，这是因有提前卸载迹象显示，这是因为活塞行程在接近上死点时下为活塞行程在接近上死点时下部留在泵筒的长度不足以承受部留在泵筒的长度不足以承受油管液柱压力而漏失。油管液柱压力而漏失。三、典型示功图特征三、典型示功图特征2 2、典型示功图、典型示功图气体影响气体影响受气体影响的油井多在供液受气体影响的油井多在供液不够充足、气油比较大的井上发不够充足、气油比较大的井上发生，气锁时排出系数在生，气锁时排出系数在0.20.2以下以下严重时会不出液。对于气大的油严重时会不出液。对于气大的油井，只有保持较高的沉没度才是井，只有保持较高的沉没度才是解决问题的根本。解决问题的根本。三、典型示功图特征三、典型示功图特征 深井泵受气体影响与供液不足深井泵受气体影响与供液不足图十分相似，区别是：减载线呈图十分相似，区别是：减载线呈现为圆弧线，受气体影响越大，现为圆弧线，受气体影响越大，圆弧曲线特征更明显。圆弧曲