采油工艺基础知识培训--功图11

1、定边采油厂勘探开发研究所 机械工艺基础知识培训机械工艺基础知识培训 定边采油厂勘探开发研究所 1 1、油气井流入动态：在一定的油层压力下，流体（油、气、水）产量与相、油气井流入动态：在一定的油层压力下，流体（油、气、水）产量与相 应的井底流压的关系，反映了油藏向该井供油气的能力。表示产量与井底流应的井底流压的关系，反映了油藏向该井供油气的能力。表示产量与井底流 压关系的曲线，称为流入动态曲线，简称压关系的曲线，称为流入动态曲线，简称IPRIPR曲线。曲线。 2 2、油层压力：是指油井在关井后，待压力恢复到稳定状态时，所测得的油、油层压力：是指油井在关井后，待压力恢复到稳定状态时，所测得的油 层

2、中部压力，单位为兆帕（层中部压力，单位为兆帕（MPaMPa）。）。 3 3、流动压力：是指油井在正常生产时，所测得的油层中部压力，单位为兆、流动压力：是指油井在正常生产时，所测得的油层中部压力，单位为兆 帕（帕（MPaMPa）。）。 4 4、套压：油管与套管环行空间内，油和气在井口的剩余压力叫套管压力。、套压：油管与套管环行空间内，油和气在井口的剩余压力叫套管压力。 5 5、游梁式抽油机组成及分类：游梁式抽油机主要由游梁、游梁式抽油机组成及分类：游梁式抽油机主要由游梁- -连杆连杆- -曲柄机构、曲柄机构、 减速箱、动力设备和辅助装置等四大部分组成；按结构形式不同分为常规型、减速箱、动力设备和

3、辅助装置等四大部分组成；按结构形式不同分为常规型、 异相型和前置型。异相型和前置型。 定边采油厂勘探开发研究所 6 6、游梁式抽油机平衡方式：分为机械平衡（包括游梁平衡、曲柄平衡和复合、游梁式抽油机平衡方式：分为机械平衡（包括游梁平衡、曲柄平衡和复合 平衡）和气平衡两种。平衡）和气平衡两种。 7 7、抽油机的工作原理：由电机供给动力，经减速装置将马达的高速旋转变为、抽油机的工作原理：由电机供给动力，经减速装置将马达的高速旋转变为 抽油机的低速运动，并由曲柄抽油机的低速运动，并由曲柄- -连杆连杆- -游梁机构将旋转运动变为抽油机的往复游梁机构将旋转运动变为抽油机的往复 运动，带动深井泵工作。运

4、动，带动深井泵工作。 8 8、抽油机平衡块的作用：平衡块装在抽油机游梁尾部或曲柄上，当抽油机上、抽油机平衡块的作用：平衡块装在抽油机游梁尾部或曲柄上，当抽油机上 冲程时，平衡块向下运动，帮助克服驴头上的负荷；在下冲程时，电机使平冲程时，平衡块向下运动，帮助克服驴头上的负荷；在下冲程时，电机使平 衡块向上运动，储存能量。在平衡块的作用下，可以减少抽油机上下冲程的衡块向上运动，储存能量。在平衡块的作用下，可以减少抽油机上下冲程的 负荷差别。负荷差别。 9 9、抽油泵主要部件组成：抽油泵主要由工作筒、抽油泵主要部件组成：抽油泵主要由工作筒( (外筒和衬套外筒和衬套) )、柱塞、游动阀、柱塞、游动阀

5、( (排出阀排出阀) )和固定阀和固定阀( (吸入阀吸入阀) )组成。组成。 定边采油厂勘探开发研究所 1010、抽油泵分类：按抽油泵在井内安装方式不同，可分为管式泵和杆式泵两、抽油泵分类：按抽油泵在井内安装方式不同，可分为管式泵和杆式泵两 种。种。 1111、抽油泵的工作原理：抽吸过程中，柱塞在泵筒内随抽油杆做上、下往复、抽油泵的工作原理：抽吸过程中，柱塞在泵筒内随抽油杆做上、下往复 运动。上冲程时，游动阀关闭，固定阀打开，井内液体排出；下冲程时，固运动。上冲程时，游动阀关闭，固定阀打开，井内液体排出；下冲程时，固 定阀关闭，游动阀开启，液体进入泵筒；柱塞不断上下往复运动，将井内液定阀关闭，

6、游动阀开启，液体进入泵筒；柱塞不断上下往复运动，将井内液 体不断抽吸到地面。体不断抽吸到地面。 1212、抽油杆型号的意义：如、抽油杆型号的意义：如CYG25/D7620CYG25/D7620，CYG-CYG-抽油杆代号，抽油杆代号，25-25-杆体直径，杆体直径， 单位：单位：mmmm，D-D-抽油杆等级，抽油杆等级，7620-7620-抽油杆长度。抽油杆长度。 1313、抽油杆等级及其应用：抽油杆有、抽油杆等级及其应用：抽油杆有C C、D D、K K三个等级。三个等级。C C级杆用于轻、中负级杆用于轻、中负 荷的油井；荷的油井；D D级杆用于中、重负荷的油井；级杆用于中、重负荷的油井；K

7、K级杆用于有腐蚀性的油井。级杆用于有腐蚀性的油井。 定边采油厂勘探开发研究所 1414、示功图：是由专门的仪器测出的反映深井泵工作状况的一种图幅，画在坐、示功图：是由专门的仪器测出的反映深井泵工作状况的一种图幅，画在坐 标图上，被封闭的线段所围成的面积表示驴头在一次往复运动中抽油泵所做的标图上，被封闭的线段所围成的面积表示驴头在一次往复运动中抽油泵所做的 功，反映出的图型叫做示功图。功，反映出的图型叫做示功图。 1515、典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基、典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基 本特征的示功图。本特征的示功图。 1616

8、、静液面：抽油井关井之后，油套管环形空间的液面上升到一定高度后便稳、静液面：抽油井关井之后，油套管环形空间的液面上升到一定高度后便稳 定下来，这时液面的深度叫做静液面。定下来，这时液面的深度叫做静液面。 1717、动液面：指抽油机井正常生产时，油套管环行空间的液面深度。、动液面：指抽油机井正常生产时，油套管环行空间的液面深度。 1818、防冲距：为了防止泵的活塞在下行时碰撞固定凡尔罩，而把抽油杆柱适当、防冲距：为了防止泵的活塞在下行时碰撞固定凡尔罩，而把抽油杆柱适当 上提一段距离，把这段距离叫防冲距，其值必须大于杆柱自重伸长与冲程损失上提一段距离，把这段距离叫防冲距，其值必须大于杆柱自重伸长与

9、冲程损失 之和。之和。 1919、余隙空间：深井泵柱塞在下死点位置时，固定阀与游动阀之间的泵内容积。、余隙空间：深井泵柱塞在下死点位置时，固定阀与游动阀之间的泵内容积。 定边采油厂勘探开发研究所 2020、液击：抽油泵在上冲程中，当泵腔内被液体完全充满时，泵腔顶部就会形、液击：抽油泵在上冲程中，当泵腔内被液体完全充满时，泵腔顶部就会形 成低压气顶，下冲程时柱塞底部与泵内液体接触的瞬间压力突然升高产生振动成低压气顶，下冲程时柱塞底部与泵内液体接触的瞬间压力突然升高产生振动 的工况现象，其对抽油系统危害较大。的工况现象，其对抽油系统危害较大。 2121、柱塞配合间隙（查一下、柱塞配合间隙（查一下1

10、 1、2 2、3 3级泵间隙）：柱塞外径与泵筒内径（或衬级泵间隙）：柱塞外径与泵筒内径（或衬 套）之间的配合间隙。套）之间的配合间隙。 2222、冲程：一般来说抽油机在抽油杆光杆上、下死点之间相应位置的距离叫冲、冲程：一般来说抽油机在抽油杆光杆上、下死点之间相应位置的距离叫冲 程。程。 2323、冲次：抽油机井驴头每分钟上、下活动的次数叫冲次。、冲次：抽油机井驴头每分钟上、下活动的次数叫冲次。 2424、沉没度：指抽油泵固定阀到抽油井动液面之间的距离，即泵沉没在动液面、沉没度：指抽油泵固定阀到抽油井动液面之间的距离，即泵沉没在动液面 以下的深度。以下的深度。沉没度过小，会降低泵的充满系数，降低

11、产油量。沉没度过大则沉没度过小，会降低泵的充满系数，降低产油量。沉没度过大则 会增加抽油机负荷。一般原油粘度愈大，流动阻力愈大，要求沉没度愈大，相会增加抽油机负荷。一般原油粘度愈大，流动阻力愈大，要求沉没度愈大，相 反则要求小。反则要求小。 定边采油厂勘探开发研究所 2525、冲程损失：深井泵工作时，由于抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩而引起的光、冲程损失：深井泵工作时，由于抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩而引起的光 杆冲程与柱塞冲程之差。杆冲程与柱塞冲程之差。 2626、深井泵的泵效：抽油机的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。泵、深井泵的泵效：抽油机的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。泵 效

12、达效达70%70%以上是高效，一般只有以上是高效，一般只有40%50%40%50%左右，甚至更低。左右，甚至更低。 2727、充满系数：实际进入泵筒的液体体积与柱塞自下死点运动到上死点在泵筒、充满系数：实际进入泵筒的液体体积与柱塞自下死点运动到上死点在泵筒 内所让出的容积之比，表示泵在工作过程中被液体充满的程度。内所让出的容积之比，表示泵在工作过程中被液体充满的程度。 2828、抽油参数优选：根据油井流入动态（、抽油参数优选：根据油井流入动态（IPRIPR）和设备能力，确定合理的下泵）和设备能力，确定合理的下泵 深度、泵径、冲程、冲次和抽油杆组合的技术。深度、泵径、冲程、冲次和抽油杆组合的技术

13、。 2929、光杆功率、光杆功率P P光：抽油机光杆提升液体和克服井下损耗所需的功率。光：抽油机光杆提升液体和克服井下损耗所需的功率。 3030、抽油系统的有效功率、抽油系统的有效功率P P有：指在一定的扬程下，以一定排量将井下液体举有：指在一定的扬程下，以一定排量将井下液体举 升到地面所需的功率，也称水功率，其值等于抽油井的产液量与有效举升高度升到地面所需的功率，也称水功率，其值等于抽油井的产液量与有效举升高度 的乘积。的乘积。 3131、系统输入功率、系统输入功率P P入：是指拖动抽油机所用电动机的实际输入功率。入：是指拖动抽油机所用电动机的实际输入功率。 定边采油厂勘探开发研究所 323

14、2、抽油系统的地面效率、抽油系统的地面效率地：即为抽油机效率，是指光杆功率地：即为抽油机效率，是指光杆功率P P光与抽油光与抽油 机输入功率机输入功率P P入的比值，地面部分的能量损失发生在电动机、皮带和减速器、入的比值，地面部分的能量损失发生在电动机、皮带和减速器、 四连杆结构中。四连杆结构中。 3333、抽油系统的井下效率、抽油系统的井下效率井：是指抽油系统的有效功率（水功率）井：是指抽油系统的有效功率（水功率）P P有与有与 光杆功率光杆功率P P光的比值。光的比值。P P有与有与P P光之差反映了井下摩擦、杆柱振动和惯性以及光之差反映了井下摩擦、杆柱振动和惯性以及 漏失等因素引起的功率

15、损失。井下部分的能量损失在盘根盒、抽油杆、抽油漏失等因素引起的功率损失。井下部分的能量损失在盘根盒、抽油杆、抽油 泵和管柱中。泵和管柱中。 3434、有杆抽油系统的系统效率：定义为系统有效功率、有杆抽油系统的系统效率：定义为系统有效功率P P有与系统输入功率有与系统输入功率P P入入 的比值，即的比值，即P P有有/ P/ P入。根据抽油系统工作的特点，以光杆悬绳器为界，入。根据抽油系统工作的特点，以光杆悬绳器为界， 有杆抽油系统的效率可分解为地面效率有杆抽油系统的效率可分解为地面效率地和井下效率地和井下效率井两部分。井两部分。 3535、抽油机平衡度：抽油机下行最大电流与抽油机上行最大电流的

16、比值为抽、抽油机平衡度：抽油机下行最大电流与抽油机上行最大电流的比值为抽 油机平衡度。抽油机平衡度在油机平衡度。抽油机平衡度在85%-100%85%-100%之间达标。之间达标。 3636、电机负载率：、电机负载率： 即电机平均轴功率与其额定功率之比即电机平均轴功率与其额定功率之比 。 定边采油厂勘探开发研究所 3737、免修期：正常生产井累计开井天数除以累计维护作业井数。一般来说都、免修期：正常生产井累计开井天数除以累计维护作业井数。一般来说都 是从年初开始累计，每月计算一次免修期。是从年初开始累计，每月计算一次免修期。 3838、不正常井：是指由于管柱、泵工作不正常造成单井产能未充分发挥的

17、生、不正常井：是指由于管柱、泵工作不正常造成单井产能未充分发挥的生 产井，不正常井的管理是开发管理中的一项重要工作。产井，不正常井的管理是开发管理中的一项重要工作。 3939、井口憋压：关生产阀门，观察油压上升情况，然后停机观察油压下降情、井口憋压：关生产阀门，观察油压上升情况，然后停机观察油压下降情 况。在上憋过程中压力摆动（况。在上憋过程中压力摆动（0.5MPa0.5MPa以内）上升达以内）上升达1.5MPa1.5MPa以上，在下憋过程以上，在下憋过程 中停井中停井5 5分钟压力下降在分钟压力下降在0.5MPa0.5MPa以内，证明油井正常。以内，证明油井正常。 定边采油厂勘探开发研究所

18、第二部分：典型示功图分析第二部分：典型示功图分析 定边采油厂勘探开发研究所 导言：导言： 抽油机井示功图是指在理论示功图的基础上，只 考虑某一因素影响下的载荷随位移的变化关系曲 线。典型示功图可作为生产现场判断抽油机泵工 况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一 步。因此，应掌握分析典型示功图的能力。 相关知识学习相关知识学习 机机 抽抽 系系 统统 结结 构构 图图 管式泵实物图管式泵实物图 泵体连接 固定凡尔 定边采油厂勘探开发研究所 定边采油厂勘探开发研究所 工作筒 1 柱塞 2 固定凡尔总程 3 游动凡尔总程 4 1、管式抽油泵的结构 定边采油厂勘探开发研究所 2、工作原理 定边采油

19、厂勘探开发研究所 抽油机带动抽油杆上行，杆要承受自重及柱塞上部液体重 量等，在这些向下力的作用下，同时由于钢材本身具有的弹性形 变，致使杆开始发生弹性变形，此时柱塞本身并没有被带动。 定边采油厂勘探开发研究所 当抽油杆在上行过程中克服了所有的向下力（杆的自重、 柱塞上部液体的重力、摩擦阻力等），抽油杆不在发生弹性形 变，柱塞在杆的带动下开始向上运行。此时游动凡尔关闭、固 定凡尔打开，抽油泵完成进液过程。 定边采油厂勘探开发研究所 定边采油厂勘探开发研究所 当抽油杆弹性变形消失后，柱塞在自重及加重杆向下的重 力作用下克服摩擦阻力开始向下运动，此时游动凡尔打开、固 定凡尔关闭，抽油泵完成排液过程。

20、 定边采油厂勘探开发研究所 定边采油厂勘探开发研究所 3、理论示功图及载荷计算 理论示功图的解释理论示功图的解释 A点驴头下死点 C点驴头上死点 B点加载完毕，游动阀关闭，固定阀打开，活塞开始上行程。 D点卸载完毕，固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程。 S PSP B A D D Wr B C o o Wl AB线增载线，表示悬点上行时，活塞与泵筒无相对运动； 理论示功图的解释理论示功图的解释 BC线活塞上行程线，也是最大载荷线； CD线卸载线，表示悬点下行时，活塞与泵筒无相对运动； DA线活塞下行程线，也是最小载荷线； S PSP B A D D Wr B C o o Wl ABC线驴头

21、上冲程线； 理论示功图的解释理论示功图的解释 CDA线驴头下冲程线； S光杆冲程； Sp 活塞冲程； 冲程损失。 S PSP B A D D Wr B C o o Wl S 1、气体影响示功图 2、充不满影响示功图 3、漏失影响示功图 4、抽油杆断脱影响示功图 5、出砂影响示功图 6、结蜡影响示功图 7、带喷井影响示功图 8、活塞脱出工作筒示功图 9、活塞下行碰泵影响示功图 10、油稠影响示功图 典型示功图分类典型示功图分类 1 1、气体影响示功图、气体影响示功图 P S A B D 由于泵内残由于泵内残存一定数量的溶存一定数量的溶 解气和压缩气，因此上冲程解气和压缩气，因此上冲程 开始后泵内

22、压力因气体的膨开始后泵内压力因气体的膨 胀而不能很快降低，导致游胀而不能很快降低，导致游 动凡尔迟关，加载变慢（动凡尔迟关，加载变慢（B B点）点） B C 残存的气量越多，游动凡尔残存的气量越多，游动凡尔 关闭越滞后，加载就越慢，关闭越滞后，加载就越慢， 即即B B B线越长线越长 B B C C 为上冲程柱塞有效冲程为上冲程柱塞有效冲程 o 1 1、气体影响示功图、气体影响示功图 P S A B D 下冲程时，泵内气体受到压缩，下冲程时，泵内气体受到压缩， 泵内压力不能迅速提高，游动泵内压力不能迅速提高，游动 凡尔迟开，卸载变慢（凡尔迟开，卸载变慢（ D ） B C 泵的余隙越大，进入泵内

23、的泵的余隙越大，进入泵内的 气量越多，则气量越多，则DD DD 线越长线越长 DA A为下冲程柱塞有效冲程为下冲程柱塞有效冲程 D o 1 1、气体影响示功图、气体影响示功图 当进泵气量很大而沉没压力很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低时，泵内气体处于反复压缩 和膨胀状态，吸入和排出阀处和膨胀状态，吸入和排出阀处 于关闭状态，出现于关闭状态，出现“气锁气锁”现现 象。象。 如图中点画线所示：如图中点画线所示： P S A B D B C D o 特点：加载慢，卸载也慢特点：加载慢，卸载也慢 1 1、气体影响示功图、气体影响示功图 S 气体使泵效降低的数气体使泵效降低的数

24、值值可使用下式近似计算可使用下式近似计算: : P A B D B C D 充满系数充满系数: : AD AD DD gS 式中：式中：S S光杆冲程光杆冲程 o 2 2、充不满影响的示功图、充不满影响的示功图 P S A B D 当沉没度过小或供液不足使液当沉没度过小或供液不足使液 体不能充满工作筒时，均会影体不能充满工作筒时，均会影 响示功图的形状。响示功图的形状。 C 供液不足不影响示功图的供液不足不影响示功图的 上冲程，与理论示功图相上冲程，与理论示功图相 近。近。 下冲程时，由于泵筒中液体下冲程时，由于泵筒中液体 充不满，游动凡尔迟开，导致充不满，游动凡尔迟开，导致 悬点载荷不能立即

25、减小，只有悬点载荷不能立即减小，只有 当柱塞遇到液面时，当柱塞遇到液面时，才迅速卸才迅速卸 载，卸载线与增载线平行，载，卸载线与增载线平行，但但 卸载点较理论示功图卸载点左卸载点较理论示功图卸载点左 移（如图中移（如图中D D 点）点） D o 定边采油厂勘探开发研究所 2 2、充不满影响的示功图、充不满影响的示功图 充不满程度越严重，则卸载充不满程度越严重，则卸载 线越往左移。（如右图线越往左移。（如右图2 2、3 3 所示）所示） 有时，当柱塞碰到液面时，有时，当柱塞碰到液面时， 由于振动，最小载荷线会出由于振动，最小载荷线会出 现波浪线。现波浪线。 123 P S A B D C D o

26、 供液不足的示功图供液不足的示功图 3、漏失影响的示功图 P S A B D （1 1）排出部分（游动凡）排出部分（游动凡 尔）漏失尔）漏失 C 上冲程时，由于游动凡尔关上冲程时，由于游动凡尔关 闭不严，柱塞上面的液体闭不严，柱塞上面的液体 （油管内）经过游动凡尔的（油管内）经过游动凡尔的 不严密处及柱塞与衬套的间不严密处及柱塞与衬套的间 隙漏到柱塞下部的工作筒内。隙漏到柱塞下部的工作筒内。 由于漏失到柱塞下面的液体由于漏失到柱塞下面的液体 有向上的有向上的“顶托顶托”作用，悬作用，悬 点载荷不能及时上升到最大点载荷不能及时上升到最大 值，使加载缓慢。值，使加载缓慢。 o 3 3、漏失影响的示

27、功图、漏失影响的示功图 P S A B D （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失 C 随着悬点运动的加快，随着悬点运动的加快，“顶顶 托托”作用相对减小，直到柱作用相对减小，直到柱 塞上行速度大于漏失速度的塞上行速度大于漏失速度的 瞬间，悬点载荷达到最大静瞬间，悬点载荷达到最大静 载荷（如图中载荷（如图中B B 点）点） B o 当柱塞继续上行到后半冲程时，当柱塞继续上行到后半冲程时， 因柱塞上行速度又逐渐减慢，因柱塞上行速度又逐渐减慢， 在柱塞速度小于漏失速度瞬间在柱塞速度小于漏失速度瞬间 （如图中（如图中CC点），点），又出现了液体又出现了液体 的的“顶托顶托”作用，使悬点负荷提前作用，使

28、悬点负荷提前 卸载。卸载。 到上死点时悬点载荷已降至到上死点时悬点载荷已降至 C C点点 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失P A B D C B C S 下冲程，排出部分（固定凡下冲程，排出部分（固定凡 尔）漏失不影响泵的工作。因尔）漏失不影响泵的工作。因 此，示功图形状与理论示功图此，示功图形状与理论示功图 相似。相似。 D o C 由于排出部分漏失的影响，吸由于排出部分漏失的影响，吸 入阀在入阀在B B点才打开，滞后了点才打开，滞后了BBBB 这样一段柱塞冲程；这样一段柱塞冲程； 漏失量越大，漏失量越大， B BC C线越短。线越短。 P A

29、 B D C B C C S 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失 而在接近上死点时又在而在接近上死点时又在C C点提点提 前关闭。这样柱塞的有效吸入前关闭。这样柱塞的有效吸入 行程为行程为B BC C。 在此情况下的泵效: BC S B C D o 当漏失量很大时，由于漏失当漏失量很大时，由于漏失 液对柱塞的液对柱塞的“顶托顶托”作用很作用很 大，上冲程载荷远低于最大大，上冲程载荷远低于最大 载荷，如图中载荷，如图中A AC所示，吸所示，吸 入阀始终是关闭的，泵的排入阀始终是关闭的，泵的排 量等于零。量等于零。 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的

30、示功图 （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失 P A B D C B C C S B C D C o 定边采油厂勘探开发研究所 典型井例典型井例 现场发现活塞游动凡现场发现活塞游动凡 尔上部腐蚀出现小洞尔上部腐蚀出现小洞 现场图片现场图片 活塞游动阀座压紧端面刺活塞游动阀座压紧端面刺 A 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （2 2）吸入部分（固）吸入部分（固 定）漏失定）漏失 P S A B D C D 下冲程开始后，由于固定凡尔下冲程开始后，由于固定凡尔 漏失，泵内压力不能及时提高漏失，泵内压力不能及时提高 而延缓了卸载过程，使游动凡而延缓了卸载过程，使游动凡 尔不能及时打开。只有

31、当柱塞尔不能及时打开。只有当柱塞 速度大于漏失速度后，泵内压速度大于漏失速度后，泵内压 力提高到大于液柱压力，将游力提高到大于液柱压力，将游 动凡尔打开而卸去液柱载荷动凡尔打开而卸去液柱载荷 （如图中（如图中D D 点）点） 。 悬点以最小载荷继续下行，直悬点以最小载荷继续下行，直 到柱塞下行速度小于漏失速度到柱塞下行速度小于漏失速度 的瞬间的瞬间 。（如图中。（如图中A A 点）点） o 泵内压力降低使游动凡尔提前泵内压力降低使游动凡尔提前 关闭，悬点提前加载关闭，悬点提前加载, ,到达下死到达下死 点时，悬点载荷已增加到点时，悬点载荷已增加到 AA。 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示

32、功图 （2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失 P S A B D C B D A 上冲程，吸入部分漏失不影响上冲程，吸入部分漏失不影响 泵的工作，示功图形状与理论泵的工作，示功图形状与理论 示功图形状相近。示功图形状相近。 A o 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失P S A B D C B D A 由于吸入部分的漏失而造成由于吸入部分的漏失而造成 游动凡尔打开滞后游动凡尔打开滞后(DD (DD ) )和和 提前关闭（提前关闭（AAAA）。）。 活塞的有效排出冲程为活塞的有效排出冲程为D D A A 。 A o S光 光 S AD 这种情况下的泵效为

33、：这种情况下的泵效为： 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失 当吸入阀严重漏失时，当吸入阀严重漏失时， 排出阀一直不能打开，悬点排出阀一直不能打开，悬点 不能卸载。示功图位于最大不能卸载。示功图位于最大 理论载荷线附近。因摩擦载理论载荷线附近。因摩擦载 荷的缘故，示功图成条带状荷的缘故，示功图成条带状 （如右图所示）。（如右图所示）。 定边采油厂勘探开发研究所 现场憋压现场憋压15分钟压力始终不上升。结合功图分析泵固定凡尔漏失。分钟压力始终不上升。结合功图分析泵固定凡尔漏失。 作业队碰泵洗井无效后作业，现场发现固定阀座有污物。导致固作业队碰泵洗井无效

34、后作业，现场发现固定阀座有污物。导致固 定凡尔球关闭不严。定凡尔球关闭不严。 现场固定凡尔有锈渣现场固定凡尔有锈渣 典型井例：（凡尔失效）典型井例：（凡尔失效） 该井长停开井后生产该井长停开井后生产3天不出，天不出， 首先探底证实连续抽油杆正常，首先探底证实连续抽油杆正常， 未断脱。未断脱。 然后作业队洗井，油管试压然后作业队洗井，油管试压6兆兆 帕帕10分钟无压降证实泵上油管正分钟无压降证实泵上油管正 常，洗井半车水井口返液后继续常，洗井半车水井口返液后继续 洗井洗井2车半，洗井结束后未正常车半，洗井结束后未正常 生产，仍量油不出。生产，仍量油不出。 现场憋压压力在现场憋压压力在0.2-1.

35、1之间波动，之间波动， 结合示功图分析泵游动凡尔不开结合示功图分析泵游动凡尔不开 启。启。 现场作业时将活塞提出发现活塞现场作业时将活塞提出发现活塞 凡尔内污物堵塞，分析认为游动凡尔内污物堵塞，分析认为游动 凡尔关闭导致固定凡尔常开失效。凡尔关闭导致固定凡尔常开失效。 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （3 3）油管漏失的示功图）油管漏失的示功图 油管漏失不是泵本身的油管漏失不是泵本身的 问题，所以示功图形状与理问题，所以示功图形状与理 论示功图形状相近，只是由论示功图形状相近，只是由 于进入油管的液体会从漏失于进入油管的液体会从漏失 处漏入油管、套管的环形空处漏入油管、套管的环形空

36、 间，使作用于悬点上的液柱间，使作用于悬点上的液柱 载荷减小，不能达到最大理载荷减小，不能达到最大理 论载荷值，论载荷值，( (如右图所示）。如右图所示）。 P S A B D C o 3 3、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （3 3）油管漏失的示功图）油管漏失的示功图 l hC L q 通过示功图根据下式可通过示功图根据下式可 计算出漏失位置：计算出漏失位置： 式中式中 ： 活塞全部面积上每米液柱重量活塞全部面积上每米液柱重量 kN/mkN/m L L 漏失点距井口深度漏失点距井口深度 mm h h 漏失点距井口在图上的高度漏失点距井口在图上的高度 mmmm C C 力比力比 kN/mm

37、kN/mm l q h P S A B D C o 现场憋压情况：回压现场憋压情况：回压0.55兆帕，关闭回压阀门压力落至兆帕，关闭回压阀门压力落至0，始终不，始终不 上升。结合目前功图有加载，卸载显示，综合分析油管漏。上升。结合目前功图有加载，卸载显示，综合分析油管漏。 现场第现场第124根油管根油管 本体有长裂缝。本体有长裂缝。 4 4、抽油杆断脱影响的示功图、抽油杆断脱影响的示功图 抽油杆断脱后的悬点载荷实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，悬点载荷不在液体中的重量，悬点载荷不 变，只是由于摩擦，使上下载变，只是由于摩擦，使上下

38、载 荷线不重合，成条带状。荷线不重合，成条带状。如图如图 所示：所示： 示功图的位置取决于断示功图的位置取决于断 脱点的位置：断脱点离井脱点的位置：断脱点离井 口越近，示功图越接近基口越近，示功图越接近基 线，如图（线，如图（1 1）；断脱点）；断脱点 离井口越远，示功图越接离井口越远，示功图越接 近最小理论载荷线，如图近最小理论载荷线，如图 （2 2）。）。 4 4、抽油杆断脱影响的示功图、抽油杆断脱影响的示功图 （1） （2） 4 4、抽油杆断脱影响的示功图、抽油杆断脱影响的示功图 h r h C L q 由示功图可计算断脱点至井由示功图可计算断脱点至井 口的距离：口的距离： 式中式中 L

39、 L 断脱点距井口距离断脱点距井口距离 m m 每米抽油杆在液体中重量每米抽油杆在液体中重量 KN/mKN/m h h 示功图中线到横坐标的距离示功图中线到横坐标的距离 mmmm C C 力比力比 KN/mm KN/mm r q 定边采油厂勘探开发研究所 定边采油厂勘探开发研究所 典型断脱示功图典型断脱示功图 功图显示杆浅部断脱，下部杆柱有抗磨接箍功图显示杆浅部断脱，下部杆柱有抗磨接箍0707年年8 8月下入。现场第月下入。现场第102102 根抽油杆中部本体断，下部根抽油杆中部本体断，下部3535根腐蚀较严重。抗磨接箍较好。根腐蚀较严重。抗磨接箍较好。 停产测示功图显示杆断，停产后现场下放光

40、杆约停产测示功图显示杆断，停产后现场下放光杆约70公分，可以卸载。公分，可以卸载。 但不是碰泵，井口无明显撞击声音。该井杆柱为连续杆配套内衬油但不是碰泵，井口无明显撞击声音。该井杆柱为连续杆配套内衬油 管生产。现场抽油机平衡块停在平衡位置无反转现象。分析为杆下管生产。现场抽油机平衡块停在平衡位置无反转现象。分析为杆下 部小拉杆断脱或活塞凡尔罩断。部小拉杆断脱或活塞凡尔罩断。 井例井例 正常与停产功图显示对比正常与停产功图显示对比 26日中午高原提连续杆，现场发现活塞凡尔罩下部接头处刺损严重断裂。日中午高原提连续杆，现场发现活塞凡尔罩下部接头处刺损严重断裂。 判断是否杆断在现场允许的情况下，可以

41、通过下放光杆碰泵操作加以验证。判断是否杆断在现场允许的情况下，可以通过下放光杆碰泵操作加以验证。 5 5、油层出砂影响的示功图、油层出砂影响的示功图 油层出砂主要是因为地层胶接疏油层出砂主要是因为地层胶接疏 松或生产压差过大，在生产过程中松或生产压差过大，在生产过程中 使砂粒移动而成的。细小砂粒随着使砂粒移动而成的。细小砂粒随着 油流进入泵内，使柱塞在整个行程油流进入泵内，使柱塞在整个行程 中或在某个区域，增加一个附加阻中或在某个区域，增加一个附加阻 力。上冲程附加阻力使悬点载荷增力。上冲程附加阻力使悬点载荷增 加，下冲程附加阻力使悬点载荷减加，下冲程附加阻力使悬点载荷减 小。由于砂粒在各处分

42、布的大小不小。由于砂粒在各处分布的大小不 同，影响的大小也不同，致使悬点同，影响的大小也不同，致使悬点 载荷会在短时间内发生多次急剧变载荷会在短时间内发生多次急剧变 化，因此使示功图在载荷线上出现化，因此使示功图在载荷线上出现 不规则的锯齿状尖峰，当出砂不严不规则的锯齿状尖峰，当出砂不严 重时，示功图的整个形状仍与理论重时，示功图的整个形状仍与理论 示功图形状近似。示功图形状近似。 定边采油厂勘探开发研究所 6 6、油稠影响示功图、油稠影响示功图 A P S B D C 稠油影响的示功图如右图所示：稠油影响的示功图如右图所示： 主要特点是：上下载荷线变化幅主要特点是：上下载荷线变化幅 度大，而

43、且原油粘度越大，幅度变化度大，而且原油粘度越大，幅度变化 越大；示功图的四个角较理论示功图越大；示功图的四个角较理论示功图 圆滑。圆滑。 形成原因：稠油因其粘度大，所形成原因：稠油因其粘度大，所 以流动摩擦阻力增加，因此上行时光以流动摩擦阻力增加，因此上行时光 杆载荷增加，下行时光杆载荷减小。杆载荷增加，下行时光杆载荷减小。 另外由于油稠使阀球的开启、关闭滞另外由于油稠使阀球的开启、关闭滞 后现象明显，致使增载、减载迟缓，后现象明显，致使增载、减载迟缓， 所以增载线和卸载线圆滑。所以增载线和卸载线圆滑。 7 7、油井结蜡影响的示功图、油井结蜡影响的示功图 由于油井结蜡，使活塞在整由于油井结蜡，

44、使活塞在整 个行程中或某个区域增加一个个行程中或某个区域增加一个 附加阻力，上冲程，附加阻力附加阻力，上冲程，附加阻力 使悬点载荷增加；下冲程，附使悬点载荷增加；下冲程，附 加阻力使悬点载荷减小，并且加阻力使悬点载荷减小，并且 会出现振动载荷，反映在示功会出现振动载荷，反映在示功 图上，上下载荷线上出现波浪图上，上下载荷线上出现波浪 型弯曲。（如右图所示）：型弯曲。（如右图所示）： 定边采油厂勘探开发研究所 7 7、带喷井的示功图、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

45、处于同时打开的状态，液柱载作用。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。示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强荷基本加不到悬点。示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强 弱及抽汲液体的粘度。弱及抽汲液体的粘度。 喷势强、油稀带喷的示功图喷势强、油稀带喷的示功图 喷势弱、油稠带喷的示功图喷势弱、油稠带喷的示功图 8 8、管式泵活塞脱出工作筒的示功图、管式泵活塞脱出工作筒的示功图 由于活塞下的过高，在上由于活塞下的过高，在上 冲程中活塞会脱出工作筒，冲程中活塞会脱出工作筒， 悬点突然卸载，因此卸载线悬点突然卸载，因此卸载线 急剧下降。另外由于突然卸急剧下降。

46、另外由于突然卸 载，引起活塞跳动，反映在载，引起活塞跳动，反映在 示功图中，右下角为不规则示功图中，右下角为不规则 波浪形曲线。波浪形曲线。 9 9、活塞下行碰泵影响的示功图、活塞下行碰泵影响的示功图 活塞下行碰泵影响的示功活塞下行碰泵影响的示功 图如右图所示：主要特征是在图如右图所示：主要特征是在 左下角有一个环状图形。左下角有一个环状图形。 原因是由于防冲距过小，原因是由于防冲距过小， 当活塞下行接近下死点时，活当活塞下行接近下死点时，活 塞与固定凡尔相碰撞，光杆负塞与固定凡尔相碰撞，光杆负 荷急剧降低，引起抽油杆柱剧荷急剧降低，引起抽油杆柱剧 烈振动，这时活塞又紧接着上烈振动，这时活塞又紧接着上 行而引起的。行而引起的。 同时由于振动引起游动凡同时由于振动引起游动凡 尔和固定凡尔跳动，封闭不严，尔和固定凡尔跳动，封闭不严， 造成漏失使载荷减小。造成漏失使载荷减小。 定边采油厂勘探开发研究所 (一)工艺流程 (二)影响因素 (三)要因分