抽油机井示功图技术基础知识讲座

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，横轴代表光杆位移，纵轴代表负荷。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第一部分示功图基础知识PSλS活S光P大P小静载荷作用下的理论示功图P杆P液ABCDD′B′纵坐标：悬点载荷横坐标：悬点位移在下死点A处的悬点静载荷为P杆，即抽油杆柱在液体中的重量，上冲程开始后液柱载荷P液逐渐加在活塞上，并引起抽油杆柱和油管的变形，悬点位移λ值，加载完毕，停止变形。从B点以后悬点以不变的静载荷上行至上死点C从上死点开始下行后，由于抽油杆柱和油管柱的弹性变形，液柱载荷是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继续下行至A点加载线活塞上行活塞下行卸载线在加载和卸载的过程中，凡尔球均处于关闭状态PS考虑惯性载荷时的理论示功图ABCDD′B′C′A′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，所以为阻尼运动上冲程时，前半冲程增加悬点载荷，后半冲程减小悬点载荷下冲程时，前半冲程减小悬点载荷，后半冲程增加悬点载荷抽油机做功，就是上、下冲程的悬点负荷变化，理论示功图应该是一个矩形，考虑到冲程损失，即抽油杆柱、油管柱的弹性变形，理论示功图就成为一个平行四边形理论示功图是在一定理想条件下绘制出来的，其目的是用理论示功图与实际示功图进行比较，从中找出负荷变化的差异，以此判断深井泵的工作状况典型示功图是指某一因素的影响十分明显，在理论上有代表性。实际上定性分析示功图时，是比较上下冲程中的载荷变化，从而找出解释的原因。尽管影响示功图形状的因素较多，但主要考虑单因素或双因素对示功图影响的特征。有多因素影响时要参照动态资料进行综合分析，以避免得出错误结论功图正常PλP大P小SγS活S光基本呈平行四边形，左上角和右下角负载线常有振动波纹，深井中，因力传递滞后及动载荷增大使示功图顺时偏转SS活S光λPP大P小气影响上冲程开始后，泵内压力由于气体膨胀而不能很快降低，固定凡尔打开滞后，加载变缓；在下冲程开始后，气体受压缩，由于气体传递压力较慢，泵内压力不能很快提高，游动凡尔打开滞后，卸载变缓SS活S光λPP大P小供液不足下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞遇到液面时，才能迅速卸载，较气体影响的卸载线陡而直θ1SS活S光λθ2θ3PP大P小游动凡尔漏失

延长光杆加载过程，加载线夹角θ越大，上行线收缩越厉害，漏失越严重β1SS活S光λβ2β3PP大P小固定凡尔漏失

延长光杆减载过程，右上角尖、左下角呈圆弧，曲率中心在示功图内或左上方，减载线夹角β越大，下行线收缩越厉害，漏失越严重SS活S光λPP大P小吸入和排出都漏失

上下行均不能有效加载或卸载，示功图一般呈椭圆形条状位于理论值之间，漏失越严重示功图越窄SS活S光λPP大P小抽油杆断脱示功图决定于断脱位置，断脱位置在柱塞以上时，距井口越近，示功图越向基线（零载线）靠近

SS活S光λPP大P小柱塞脱出工作筒柱塞下得过高，在上冲程中柱塞全部脱出工作筒，悬点载荷突然卸载

SS活S光λPP大P小撞击固定凡尔罩因为防冲距过小，柱塞在下死点与固定凡尔相撞

SS活S光λPP大P小出砂