示功图的分析和解释
示功图
吸入部分和排出部分都漏失时的示功图
排出部分和吸入部分同时漏失时的理论示功图
排出部分和吸入部分同时漏失
吸入部分和排出部分都漏失时的示功图
广9-7
广12-2
供液能力差对示功图的影响
广平8 (2007.7.5)
供液能力差时的理论示功图 广2-8 (2007.1.22)
供液能力差对示功图的影响
周16平1
11月15日 液面1568m, 分析为管漏
油管断对示功图的影响
起压0.2MPA--15个冲程-0.2MPA 液25-0吨，沉没度41905米 起出第83根φ62mm油管 脱扣，共有2根油管扣坏， 20根杆体偏磨，另有10 根接箍偏磨；
油管断对示功图的影响
该井抽蹩20冲 程,0.4MPa不变 产量0，沉没度井口 第54根油管公扣断
λ = λ1 + λ 2 =
(
一、理论示功图的绘制和解释
当采用二级抽油杆柱时： 当采用二级抽油杆柱时：
P杆=q杆1L1+q杆2L2
p液 L1 L L λ＝ ( + 2 + ) E f 杆1 f杆 2 f管
当采用二级油管柱时： 当采用二级油管柱时：
p液 L L管1 L管2 λ＝ ( + + ) E L杆 f管1 f管2
一、理论示功图的绘制和解释
S光——光杆冲程，米； S活——活塞行程，米； P杆——抽油杆柱在井液体中的重量，
公斤；
P液——活塞以上的液柱重量，公斤； P静= P杆+P液——光杆承受的最大静
负荷，公斤；
λ1——抽油杆伸缩长度，米； λ2——油管伸缩长度，米； λ=λ1+λ2——冲程损失，米。
二、典型与实测示功图的分析和解释
示功图分析课件PPT
3
案例三
在航空航天领域，示功图分析用于研究飞行器动 力系统的工作状态，确保飞行安全。
实践经验分享
经验一
01
在实践过程中，要注重数据采集的质量和准确性，这是示功图
分析的基础。
经验二
02
对于复杂的问题，需要综合运用多种分析方法和技术，以获得
更准确的结论。
经验三
03
与专业人士进行交流和合作，可以获得更多的经验和启示，促
示功图分析课件
目录
• 示功图概述 • 示功图分析方法 • 常见示功图解读 • 示功图分析实践 • 示功图发展趋势与展望
01
示功图概述
定义与意义
定义
示功图是表示抽油机井的工作状况的一种图形，通过实测示功图，可以了解油 井的工作状况，分析其产生的原因，并采取相应的措施来改善油井的工作状况。
意义
示功图是油田生产管理中重要的分析手段，通过对示功图的解读和分析，可以 及时发现油井存在的问题，预测油井的生产动态，为油田生产提供科学依据。
未来，示功图技术将与大数据、 云计算等技术深度融合，为工 业互联网的发展提供有力支持。
谢谢观看
进个人和团队成长。
实践中的挑战与解决方案
挑战一
数据采集过程中可能存在误差和干扰，影响分析结果的准 确性。解决方案：采用高精度的传感器和设备，加强数据 预处理和校验。
挑战二
示功图分析涉及到多个学科领域，需要具备广泛的知识储 备和实践经验。解决方案：不断学习和积累相关知识，参 加专业培训和交流活动。
挑战三
越野行驶示功图
越野行驶中需要大功率输出时，应选择合适的挡位和转速，避免发 动机过载或功率不足。
04
示功图分析实践
实际应用案例
示功图分析
示 功 图 分 析 专 题通过理论示功图、典型示功图的学习，能够判断实测示功图，以了解油层的生产能力和设备的工作状况，从而进一步制定合理的技术措施。
一、理论示功图的绘制与解释 理论示功图：是认为抽油泵不受任何外界因素影响，泵能够完全充满，光杆仅承受静载荷不考虑惯性力时所绘制的示功图。
从图中我们可以看出，A 点为下死点，B 点为上死点，斜线AB 表示光杆负荷增加的增载线，斜线CD 表示光杆负荷减小的卸载线。
二、典型示功图分析所谓典型示功图是指某一因素十分明显，其示功图形状代表了该因素影响下的基本特征，因此典型示功图分析是示功图分析的基础。
1、泵工作正常的示功图（图1）：这类示功图与理论示功图差异不大，为一近似的平行四边形，除了抽油设备的轻微振动引起一些微小波纹外，其它因素的影响不明显。
图1 图22、惯性载荷影响较大的示功图（图2） ：由于下泵深度，光杆负荷大，抽汲速度快等原因在抽油过程中产生较大的惯性载荷，在上冲程时，因惯性力向下，悬点载荷受惯性影响较大，上死点A 上升到A ＇，AA ＇即是惯性力的影响增加的悬点载荷，直到B ＇点才增载完毕，在下冲程时，因惯性力向上使悬点载荷减少，下死点由C 降低到C ＇，直到D ＇才卸载完毕，这样一来使整个示功图较理论示功图沿顺时针方向偏转于一个角度，活塞冲程由S 活增大到S 活＇。
3、气体影响的示功图（图3）：由于在下冲程未余隙内还残存一定数量的气体，上冲程开始后，泵内压力因气体膨胀而不能很快降低，使固定凡尔滞后打开，卸载变慢，示功图右下角呈“刀把形”。
泵余隙越大，气量越多“刀把”越明显。
图3 图44、充不满泵筒的示功图（图4）：沉没度太小，供液不足，液体不能充满泵筒。
其特点是下冲程中悬点载荷不能立即变小，只有当活塞接触到液面时才迅速卸载，所以卸载线较气体影响的卸载线陡而直。
5、间隙漏失（图5）：排出部分漏失的示功图：上冲程时泵内压力降低，活塞两端产生压差使活塞上央的液体经排出部分不严密的地方漏到活塞下部的工作筒内，由于漏失到活塞下部的液体向上的顶托，悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载缓慢，直到活塞上行速度大于漏失速度时悬点载荷才达到最大。
典型示功图详解大全ppt课件
同时由于振动引起游动凡尔 和固定凡尔跳动，封闭不严， 造成漏失使载荷减小。
28
10、油稠影响示功图
稠油影响的示功图如右图所示： P
主要特点是：上下载荷线变化幅度
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
26
8、管式泵活塞脱出工作筒的示功图
由于活塞下的过高，在上 冲程中活塞会脱出工作筒， 悬点突然卸载，因此卸载线 急剧下降。另外由于突然卸 载，引起活塞跳动，反映在 示功图中，右下角为不规则 波浪形曲线。
27
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 如右图所示：主要特征是在左 下角有一个环状图形。
B’ B
上冲程，吸入部分漏失不 影响泵的工作，示功图形状
A″
与理论示功图形状相近。
A A’
C
D’
D
S
17
3、漏失影响的示功图
（2）吸入部分漏失 P
由于吸入部分的漏失而造
成排出阀打开滞后(DDˊ)和
B’ B
提前关闭（AA′）。
活塞的有效排出冲程为 DˊAˊ。
这种情况下的泵效
A″
D'A'
S
A
A'
A
L －漏失点距井口深度 m
h －漏失点距井口在图上的高度 mm
C －力比 kN/mm
C
D S
21
4、抽油杆断脱影响的示功图
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在液 体中的重量，悬点载荷不变，只 是由于摩擦，使上下载荷线不重 合，成条带状。
示功图分析
采取措施：
供液差的油井，要选择合理的工作参数。对供液 极差的油井，可进行间歇抽油或酸化处理或进行 压裂。
思考题
实测示功图出现“刀把形”，供液不足示功图是 由几种原因造成的？
1、油井结蜡：
因吸入阀及排出阀都受 到结蜡影响，引起漏失， 且因油管，抽油杆结蜡， 增大了油流阻力。所以 活塞上行时，光杆负荷 增加，超过了最大理论 载荷值；下行时，光杆 负荷不稳定，在图上呈 现出波浪起伏的变化。
（一）、深井泵漏失示功图分析
2、游动阀漏失：
活塞上行时，泵筒中液 体压力下降，活塞上下 之间产生压力差，使活 塞上部液体经游动阀不 严密处漏到活塞下面。 在加载过程中，漏失速 度随活塞下面压力下降 而增大，光杆负荷不能 及时上升到最大值，漏 失越大，固定阀打开迟， 甚至打不开固定阀。如 图：
（一）、深井泵漏失示功图分析
采取的措施：
1、油井结蜡可采取热洗清蜡、要求排量由小 到大，温度由低到高，油井出口温度应达到 500C以上。 2、油井结蜡也可采取套管加化学药剂清蜡。 3、以上措施均无效应进行检泵清蜡。 4、制定合理的单井护理措施。
1、活塞砂阻：
砂子随油流进入泵筒内，造 成活塞在工作筒 内遇阻，使 活塞在整个冲程中或某局部 地方受到一个附加阻力。上 冲程时负载增加，下冲程时， 光杆负荷减少，且砂子在筒 内各处分布不一，影响大小 也不一样，使光杆负荷在短 时间内发生多次急剧变化。 所以图形表现为锯齿状尖峰， 连续测图时，尖峰位置不固 定，但抽油井仍能出油。
示功图分析
1、定义：理论示功图是在一
定理想条件下绘制出来的，只考 虑驴头所承受的静载荷引起抽油 杆柱及油管柱弹性变形,而不考 虑其它因素影响。主要是用来与 实测示功图进行对比分析。
示功图分析
示功图分析目前生产油井多是抽油机井，泵挂1000-2200米之间，想要真正对油井的生产有有个深入、细致的了解，必须采取很多手段，如：测示功图、动液面、电流、量油等。
抽油机井的管理水平，关系到油田的整体经济效益。
要做好抽油机井的管理工作，必须取全取准各项生产资料，并作出正确的分析，制定抽油机井的合理工作制度，采取切实有效的合理措施，加强和提高抽油机井的日常管理水平。
示功图的测试是对抽油机井的管、杆、泵的工作状况的很好的诊断。
通过对负荷和图形的变化，正确的示功图分析，可以判断油井的工作制度是否合理，影响泵效和不出油的原因，确定合理的采油工艺措施和检泵周期。
一．示功图的测试基准示功图：1.基准示功图的意义：就是分析模板。
在油井新的状态下建立的基准示功图对以后的采油管理和测试会起到很大的作用，通过载荷的变化可以观察摩擦力的变化和液面的变化，对井筒和地层精细管理起到很大的作用，特别是在目前高含水阶段的采油生产。
基准示功图还可以指导动液面的测试。
动液面的准确测试是目前的局级技术难题。
动液面是油套环空的，油套环空很小，只要有很小的东西就会阻碍声波的传播，液面的确定不能光看液面曲线，必须与示功图对比分析。
基准示功图最重要的作用是资料的互相验证，保证了所出资料的准确率，同时也提高测试人员的工作水平。
精准的资料保证了技术人员的分析地准确，采取措施对症。
2．如何建立基准示功图油井作业后待生产正常测得合格的示功图和动液面做为基准，以后的示功图和动液面与其对比。
一般是在作业5-7天后测得示功图和动液面作为基准。
在作业后建基准示功图的原因是：作业后管杆泵都经过清洗和更换，管柱深度都会发生变化，油井的生产状态与以前发生了变化，主要是摩擦力变化，因为示功图反映的是力的变化，所以作业对示功图的影响很大，故在作业后建立基准示功图。
还有作业后测得的动液面也是最准确地，所以在建立基准示功图的同时建立同步的动液面。
按这个要求做的，既保证了资料准确率，也杜绝了不准确的资料真分析的事情发生，同时也提高了相关各岗位人员的工作能力。
分析示功图课件
示功图的基本组成
载荷曲线
表示抽油机悬点的载荷变化情况。
位移曲线
表示抽油机悬点的位移变化情况。
面积
表示抽油机所做的功。
示功图的分类
根据用途分类
可分为分析用示功图和监测用示功图 。分析用示功图主要用于对抽油机工 况进行分析，监测用示功图主要用于 对抽油机进行实时监测。
根据载荷分类
可分为常规示功图和异常示功图。常 规示功图是指载荷正常变化的示功图 ，而异常示功图是指载荷发生异常变 化的示功图。
06
示功图的发展趋势与展望
示功图技术的发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的 发展，示功图分析将更加智能化， 能够自动识别和诊断故障，提高
分析的准确性和效率。
实时化
随着传感器和数据采集技术的进 步，示功图将实现实时监测和分 析，及时发现和解决潜在问题， 提高设备运行的安全性和稳定性。
云端化
云计算技术的发展将推动示功图 数据的云端存储和分析，实现数 据共享和远程协作，提高工作效
示功图的解析需要具备一定的专 业知识和技能，需要对气瓶的工 作原理和操作规范有深入的了解。
通过解析示功图，可以了解气瓶 的工作状态和性能表现，从而为
气瓶的维护和使用提供参考。
示功图的应用范围广泛，可以用 于气瓶的设计、生产和维护等领 域，对于提高气瓶的安全性和可
靠性具有重要意义。
03
常见示功图分析
示功图的读取方法
读取示功图需要使用专门的软件 或工具，这些软件或工具通常具 有图形界面，可以方便地查看和
操作示功图。
在读取示功图时，需要了解气瓶 的工作原理和操作规范，以便正
确地解读示功图中的信息。
通过观察示功图中的图形变化， 可以了解气瓶的工作状态和性能 表现，从而为气瓶的维护和使用
示功图的分析和解释
示功图的分析和解释前言抽油机井采油是目前油田开发中普遍应用的方式，抽油机井的管理水平的好坏，关系到油田整体经济效益的高低。
要做好抽油机井的生产管理工作，必须取准取全各项生产资料，制定抽油机井合理的工作制度，不断进行分析，适应不断变化的油藏动态，加强并提高抽油机井的日常管理水平。
分析和解释示功图，就是直接了解深井泵工作状况好坏的一个主要手段，不但深井泵工作中的一切异常现象可以在示功图上比较直观的反映出来，而且，还可以结合有关资料，来分析判断油井工作制度是否合理，抽油设备与油层和原油性质是否适应，还可以通过“示功图法”对低产、低能井制定出合理的开关井时间，减少设备的磨损和电能的浪费等。
由于抽油井的情况复杂，在生产过程中，深井泵不但要受到抽油设备制造质量和安装质量的影响，而且要受到油层中的砂、蜡、气等多种因素的影响。
致使实测示功图形状多变，各不相同。
尤其是在深井上，这种情况就更为突出。
因此，在分析示功图时，既要全面地了解油井的生产情况、设备状况和测试仪器的好坏程度，根据多方面的资料综合分析，又要善于从各种因素中，找出引起示功图变异的主要因素，这样，才能做出正确的判断。
一、示功图的基础知识1、示功图的概念：示功图的概念：反映深井泵工作状况好坏，由专门的仪器测出，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机所做的功，称为示功图。
动力仪力比：示功图上每毫米横坐标长度所代表的负荷值。
减程比：示功图上每毫米横坐标长度所代表的位移值。
2、计算驴头最大负荷、最小负荷计算公式：(1)根据油井生产资料,绘制该井理论示功图.(2)根据油井生产参数,计算并画出驴头最大负荷、最小负荷在图中理论负荷线上的位置。
两种较简便的计算公式：①最大载荷：P1大＝P液/＋P杆[b＋sn2/1440]P2大＝P液/＋P杆[b＋sn2/1790]②最小载荷：P1小＝P杆[b－sn2/1440]P2小＝P杆[b－sn2/1790]式中：P1大------悬点最大载荷（第一种计算方法）；P2大------悬点最大载荷（第二种计算方法）；P1小------悬点最小载荷（第一种计算方法）；P2小------悬点最小载荷（第二种计算方法）；P液/------作用在活塞整个截面积上的液柱质量，kg；P液＝Fγ液×L，如果井口回压与沉没压力接近，便可忽略它们对悬点载荷的影响；P杆------抽油杆在空气中的质量，kg；B-------考虑抽油杆柱在液体中的减轻质量系数，b＝[1－γ液/γ钢]；γ液-------抽汲液的相对密度；γ钢-------钢的相对密度；S--------抽油机光杆冲程，m；n--------抽油机冲次，次/min；F--------活塞截面积，m2；L--------下泵深度，m；在现场分析抽油井示功图时，可利用示功图计算：P大＝力比×h; P小＝力比×h/式中：力比-------所用动力仪的力比，N/mm；P大、P小-------悬点的最大载荷和最小载荷；h-------上行线最高点距基线的距离，mm；h/-------下行线最低点距基线的距离，mm；两种计算公式的区别：第一套公式是把抽油井悬点运动看做曲柄滑块机构的滑块运动，并取曲柄旋转半径与连杆长度的区别为1/4，它只考虑了液柱和抽油杆质量以及抽油机杆柱的惯性载荷。
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典型与实测功图的分析
油井出砂对示功图的影响
3、固定凡尔卡死在凡尔罩 上：
特点是：在上冲程时由 于砂子的作用，光感负荷忽 大忽小且普遍超过最大理论 负荷线；下冲程时，由于固 定凡尔严重漏失，光杆不能 卸载，直到活塞行近下死点， 撞击了沉积的砂子或固定凡 尔罩时，才突然卸载，图形 表现为：最小负荷线接近理 论最大负荷线，且由于碰击、 振动，在图的左下角产生了 一个“尾巴”。
典型与实测功图的分析
抽油泵工作正常时的示功图
1、浅井泵工作 正常时的示功图：
除了由于抽油 设备轻微振动引 起一些微小的波 纹外，没有其他 因素的影响
典型与实测功图的分析
抽油泵工作正常时的示功图
2、深井泵工作正常时 的示功图：
除了由于抽油设备 振动引起了较大的波 纹外，还因为井深， 抽油杆柱受到了较大 的惯性力影响和力在 抽油杆柱中的传递滞 后影响，使图形延着 顺时针方向产生了一 定程度的偏移。
典型与实测功图的分析
油井出砂对示功图的影响
2、固定凡尔卡死在凡尔座 上：
它的特点是：上冲程游动凡 尔关闭，固定凡尔不能打开， 液体不能进泵筒，下冲程时由 于泵内无液柱，游动凡尔不能 打开，光杆不能卸载，图形表 现为下负荷线接近最大理论值， 整个图形也位于其附近，且由 于细砂作用图形上出现锯齿状 尖锋。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
2、当弹性变形完毕光 杆带动活塞由B处开始 上行，固定凡尔打开， 液体进入泵筒并充满 活塞所让出的空间， 此时，光杆处所承受 的载荷仍和B处一样， 即画出BC直线。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
3、当活塞到达上死点C转入下 冲程的瞬间，固定凡尔关闭游 动凡尔打开，活塞上下连通， 活塞上所承受的液柱重量又转 移到油管上，抽油杆卸掉了这 一载荷，油管加上了这一载荷， 分别缩短和伸长，光杆虽然下 行，但活塞相对于泵体来说， 实际未动，这样，就画出了示 功图中的CD斜直线，即光杆负 荷减少的过程，称为减载线。
理论示功图的绘制过程
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
图中的横坐标表示光杆移动的距离；纵坐标表示光 杆上的负荷；曲线圈闭面积的大小表示泵做功的多少。
抽油杆在井内液体中的重量：p杆=q杆L 活塞以上液柱的重量：p液=q液 (L- L沉) p液=q液L液 式中：P杆----抽油杆在液体中的重量q杆----每米 抽油杆在液体中的重量 p液----活塞以上液柱的重量 q液---活塞以上每米液柱的重量L-----泵深 L沉----沉没度 L液---液面深度
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
4、当弹性变形完毕光杆带 动活塞由D处开始下行，液 体通过游动凡尔向活塞以上 转移，下行过程中光杆处所 承受的载荷仍和D处一样， 即画出一条与BC平行的直线 DA。这样就画出一个封闭的 泵的示功图。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
理论示功图的绘制和解释
典型与实测功图的分析
油井出砂对示功图的影响
砂子使固定、游动凡尔失 灵：
由于凡尔球起落失灵， 上冲程光杆负荷不能增加 到最大理论值，下冲程光 杆负荷不能减少到最小理 论值，深井泵停止排油， 整个图形为位于两条理论 负荷线直接的“海参”结蜡对示功图的影响
1、凡尔结蜡： 由于受结蜡影响，上下 凡尔不能灵活、及时地开 关，从而引起漏失，并且 由于油管内壁和抽油杆结 蜡，增大了油流阻力，当 活塞上行时，光杆负荷增 加，超过了最大理论值， 下行时负荷不稳定，在图 上呈现出波浪起伏的变化。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
冲程损失： S=S杆+S管=P液L/EF杆 +P液L/EF管=P液L/E（1/F杆+1/F管）
式中： S杆――抽油杆柱伸缩长度 S管――油管伸缩长度 F杆――抽油杆截面积 F管――油管截面积 E――钢的弹性系数
典型与实测功图的分析
在分析实测功图时，要在实测功 图上绘出最大和最小理论负荷线， 为了简化分析工作增载和减载线 一般都省略了。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制过程
1、活塞在下死点开始上行的瞬间，上凡 尔立即关闭，光杆上多了一个活塞截面 积以上液柱的重量，油管上少了一个活 塞截面积以上液柱的重量，抽油杆和油 管就要发生弹性变形，分别伸长和缩短， 此时，光杆虽然上移，但活塞相对于泵 体来说，实际未动，这样，就画出了示 功图中的AB斜直线，即光杆负荷增加的 过程，称为增载线。
典型与实测功图的分析
油井结蜡对示功图的影响
典型与实测功图的分析
抽油泵工作正常时的示功图
随着冲数的 增加，惯性 载荷和振动 载荷也相应 的增加使图 形波动和偏 转的更加厉 害。
典型与实测功图的分析
油井出砂对示功图的影响
1、活塞砂阻： 当沙粒进入泵内，活 塞在行程中增加了一个 附加阻力，上冲程中使 光杆负荷增加，下冲程 减少，并且由于砂子在 泵中分布不均，致使影 响大小不同，光杆负荷 在很短时间内发生多次 急剧变化，这时功图表 现为负荷线上呈现不规 则的锯齿状尖峰，且在 连续测图时尖峰是移动 的。
典型与实测功图的分析
油井结蜡对示功图的影响
2、油管和油杆结蜡 油管和油杆结蜡，会缩小油流 通道，增大油流阻力，增大光杆 负荷，严重时，可将油管全部堵 死，迫使油井停产。它的特点是： 光杆上行时，由于结蜡所引起的 附加阻力，使负荷在整个上冲程 中都超过了最大理论值；光杆下 行时，又由于结蜡阻碍，负荷立 即减小，当到达结蜡严重部位， 负荷就很快降到最小理论值以下。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图即理论上所得到的 示功图，认为光杆只承受抽油杆 柱与活塞截面积以上液柱的静载 荷。
理论示功图的绘制和解释
理论示功图的绘制条件 1、泵质量合格、工作正常。 2、不考虑活塞在上、下冲程中抽油杆柱所承 受的摩擦力、惯性力、震动载荷与冲击载荷等 的影响；力在抽油杆柱中的传递是瞬时的，凡 尔的起落也是瞬时的。 3、设备不受砂、蜡、水、气等因素的影响， 进入泵内的液体不可压缩。 4、油井没有连抽带喷现象。 5、油层供油能力充足，泵能够完全充满。