示功图分析原理
浅析示功图原理分析及应用!!!

过程装备专业实验论文之浅析示功图原理分析及应用姓名:学号:专业班级:2014年5月23号浅析示功图原理分析及应用摘要:示功图是压缩机运行状况和工作性能的综合反映,示功图法是研究压缩机性能与工作状态的基本方法之一,是有效的参数法诊断手段,可在较深层次上诊断压缩机故障。
关键词:示功图,故障诊断,压缩机0引言示功图是压缩机运行状况和工作性能的综合反映,示功图法是研究压缩机性能与工作状态的基本方法之一,是有效的参数法诊断手段,可在较深层次上诊断压缩机故障。
在活塞式机器的一个循环中,气缸内气体压力随塞位移(或气缸内容积)而变化的循环曲线。
循环曲所包围的面积可表示为机器所作的功或所消耗的功,称为示功图,它可用示功器测录。
示功图除了表示作或耗功的大小以外,常常用来分析研究以至改善气缸的工作过程。
内燃机示功图为四冲程内机的实际示功图。
纵坐标表示气缸内气体压力p,横坐表示气缸工作容积V。
把装在压缩机上的示功仪实测下来的示功图,称为压缩机实际示功图。
压缩机实际示功图与理论示功图有很大差异,其特征为:i. 压缩机实际示功图存在气体膨胀线,即完成一个工作循环中除吸气、压缩和排气过程外,还有膨胀压缩机过程;ii. 压缩机实际示功图中吸气过程线低于名义吸气压力线,排气过程线高于名义排气压力线,且压缩机实际示功图中吸、排气过程呈波浪形;iii. 压缩机实际示功图压缩、膨胀过程线的指数值是变化的。
压缩机的理论与实际示功图差别较大,是因为压缩机在实际工作过程中受到余隙容积、压力损失、气流脉动、空气泄漏及热交换等诸多因素的影响。
1机械故障诊断技术的发展故障诊断(FD:Fault Diagnosis)始于机械设备故障诊断,其全名是状态监测与故障诊断(CMFDCondition Monitoring and FaultDiagnosis)。
机械故障诊断(MFD:Machine Fault Diagnosis)是识别机器或机组运行状态的科学,它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断信息中的反映。
示功图分析原理

1、泵工作正常时的示功图所谓泵的工作正常,指的是泵工作参数选用合理,使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。
其图形特点:接近理论示功图,近似的平行四边形。
这类井其泵效一般在60%以上。
图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线,上边一条为最大理论负载线,下边一条为最小理论负载线。
现场常常把增载线和减载线省略了。
2、惯性载荷影响的示功图在惯性载荷的作用下,示功图不仅扭转了一个角度,而且冲程损失减少了,有利于提高泵效。
示功图基本上与理论示功图形状相符。
影响的原因是:由于下泵深度大,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很大,下死点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小,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一个角度,活塞冲程由S活增大到S′活,实际上,惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷,从而使抽油杆受力条件变坏,容易引起抽油杆折断现象。
整改措施:1、减小泵挂深度,以减轻光杆负荷。
2、降低抽油机的抽汲参数,减小惯性力。
3、振动载荷影响的示功图分析理论示功图可知,液柱载荷是周期性作用在活塞上。
当上冲程变化结束后,液体由静止到运动,液柱的载荷突然作用于抽油杆下端,于是引起抽油杆柱的振动。
在下冲程,由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。
振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快,使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动,而使载荷线发生波动。
整改措施:降低抽油机的抽汲参数,减小惯性力。
4、泵受气体影响的示功图由于在下冲程末余隙容积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,使固定凡尔打开滞后,增载变慢,下冲程时气体受压缩,泵内压力不能迅速提高,使游动凡尔打开滞后,卸载变慢。
其图形特点:卸载线过程缓慢,卸载线CDˊ向右下方变曲的弧线,增载过程也变慢,增载线较理论的增载线平缓。
抽油机示功图分析

喷势强、油稀带喷
喷势弱、油稠带喷
5.抽油杆断脱
抽油杆断脱
抽油杆柱的断脱位置可 根据下式来估算:
hC L
bqr g
抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆 柱重量,只是由于摩擦力,才使上下载荷线不重合。图形的 位置取决于断脱点的位置。
6.其它情况
出砂井
结蜡井
管式泵活塞脱出工作筒
防冲距过小活塞碰 固定凡尔的示功图
由于泵筒内液柱
受压,压力增高,
活
而使固定阀关闭。
塞
活塞继续下行,
下
泵内压力继续升
行
高,当泵筒内压
力超过油管内液
柱压力时,游动
阀被顶开,液体
从泵筒内经空心
油层
活塞上行进入油
管。
二、地面示功图分析
地面示功图或光杆示功图:悬点载荷与位移关系的示功图。
(一)理论示功图及其分析
1.静载荷作用下的理论示功图
静载理论示功图
ABC为上冲程静载荷变化线。AB为 加载过程,加载过程中,游动凡 尔和固定凡尔处于关闭状态;在B 点加载完毕,变形结束,柱塞与 泵筒开始发生相对位移,固定凡 尔打开而吸入液体。BC为吸入过 程(BC=sP为泵的冲程),游动凡 尔处于关闭状态。
(一)理论示功图及其分析
静载理论示功图
CDA为下冲程静载荷变化线。CD 为卸载过程,游动凡尔和固定凡 尔处于关闭状态;在D点卸载完 毕,变形结束,柱塞与泵筒发生 向下相对位移,游动凡尔被顶开、 排出液体。DA为排出过程,固定 凡尔处于关闭状态。
抽 油 机 井 示 功 图 分 析
陈秀芳
一、常规管式泵工作原理
活 塞 上 行
油层
当活塞上行时, 游动阀受油管内 活塞以上液柱的 压力作用而关闭, 并排出活塞冲程 一段液体。固定 阀由于泵筒内压 力下降,被油套 环行空间液柱压 力顶开,井内液 体进入泵筒内, 充满活塞上行所 让出的空间。
示功图分析

图1
图2
图中的二条虚线,是分析用的最大和最小理论载荷 线。图1为稀油井的泵正常工作的示功图。图2为稠油 井的泵正常工作的示功图。此图形的特点是:上载荷 线高于最大理论载荷线,下载荷线低于最小理论载荷 线,四个角比较园滑。
二、供液能力差的示功图
B1 WL
λ
Sp
B C
λ
A Wr D D1
Sp
S
这样,在静载荷作用下悬点理论示功图为平行四边形ABCD。曲线所圈 闭面积的大小表示泵做功的多少。ABC为上冲程的静载荷变化线,AB为加 载线,在加载过程中游动凡尔和固定凡尔同时处于关闭状态;在B点以后加 载完毕,变形也就结束,活塞与泵筒开始发生相对位移,同时固定凡尔打开, 液体进入泵筒并充满活塞所让出的泵筒空间。BC是吸入过程(活塞冲程用 Sp表示),BC=Sp,在此过程中游动凡尔一直处在关闭状态。CDA为下冲 程静载荷变化线。CD为卸载线,在卸载过程中,游动凡尔和固定凡尔同时 处于关闭状态,在D点以后,卸载完毕;变形结束时,活塞开始与泵筒发生 向下的相对位移,游动凡尔被顶开而开始排液。DA=Sp为排出过程,在排 出过程中,固定凡尔一直处于关闭状态。
2007年3月
内容提要
一、抽油泵的工作原理 二、理论示功图绘制
三、典型示功图分析
一、抽油泵的工作原理 二、理论示功图绘制
三、典型示功图分析
抽油泵分类
管式泵
1、油管
2、锁紧卡
杆式泵
1、油管
2、锁紧卡
3、活塞
4、游动凡尔 5、工作筒 6、固定凡尔
3、活塞
4、游动凡尔 5、工作筒 6、固定凡尔
泵的工作原理
套管 油管 抽油杆
示功图

一、示功图原理
弹性变形后的到示功图 理论示功图 B A C B’ B A D’ C
D
D
由于液柱载荷在上、 由于液柱载荷在上、下冲程中发生位 必然会引起抽油杆和油管的弹性 移,必然会引起抽油杆和油管的弹性 变形, 变形,结果使上冲程的悬点加载和下 冲程的悬点卸载都不是瞬时完成的, 冲程的悬点卸载都不是瞬时完成的, 而有一个过程,加载(或卸载) 而有一个过程,加载(或卸载)完毕 时变形结束. 时变形结束.
二、示功图影响因素
2、震动载荷:由于抽油杆作变速运动,并且液柱 震动载荷:由于抽油杆作变速运动, 载荷是周期性的作用在它上面, 载荷是周期性的作用在它上面,应此会引起抽油杆 的弹性震动,这种震动载荷也作用的悬点上; 的弹性震动,这种震动载荷也作用的悬点上;
B’
A’ D’
C’
二、示功图影响因素 3、摩擦载荷; 摩擦载荷; (1)抽油杆柱与油管之间的摩擦; 抽油杆柱与油管之间的摩擦; (2)活塞与衬套之间的摩擦; 活塞与衬套之间的摩擦; (3)液柱与抽油杆之间的摩擦; 液柱与抽油杆之间的摩擦; (4)液柱和油管之间的摩擦; 液柱和油管之间的摩擦; (5)液流通过游动凡尔时的摩擦; 液流通过游动凡尔时的摩擦;
三、常用功图分析
3、固定凡尔漏失
卸载滞后, 卸载滞后,卸载线 变缓,增载提前, 变缓,增载提前, 增载线变陡, 增载线变陡,右上 角变尖, 角变尖,左下角变 圆
下冲程开始泵内压力不能及时提高,而延缓了卸载 过程,游动凡尔此时也不能及时打开,当活塞速度 大于漏失速度后,泵内压力提高到大于液柱压力, 将游动凡尔打开卸去液柱载荷,下冲程后半程因活 塞速度减小,当下雨漏失速度时泵内压力降低使游 动凡尔提前关闭,悬点提前加载,到下死点时悬点 载荷已增加A〃,若固定凡尔漏图相似,只是拐角 的曲率半径较小
典型示功图分析(全)

理论示功图
理论示功图就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截面积以上液柱的静 载荷时,理论上所得到的示功图。 深井泵质量合格,工作正常。 不考虑活塞在上、下冲程中,抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、 震动载荷与冲击载荷等的影响,假设力在抽油杆柱中的传递是瞬 间的,凡尔的起落也是瞬间的。 抽油设备在工作中,不受砂、蜡、水、气等因素的影响,认为进 入泵内的液体不可压缩。 油井没有连抽带喷现象。 油井供液能力充足,泵能够完全充满 。
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开,游动阀关闭,活塞开始上行程 C—驴头上死点,活塞运行到最高点 D—固定阀关闭,游动阀打开,活塞开始下行程 S—光杆冲程 , m S活—活塞冲程, m P—光杆负荷, KN P’杆—抽油杆在液体中质量, KN P’液—柱塞以上液柱质量, KN P静—光杆承受最大静负荷, KN λ—冲程损失,m λ= λ1+ λ2 λ1—抽油杆伸缩长度,m λ2—油管伸缩长度,m AB—增载线(游动凡尔关闭,仅光杆上行,抽油杆伸长,油管收缩)) BC—活塞上行程线,也是最大载荷线(吸入线,固定凡尔打开) CD—卸载线(固定凡尔关闭,仅光杆下行,抽油杆收缩,油管伸长) DA—活塞下行程线,也是最小载荷线(排出线,游动凡尔打开) ABC —驴头上行程线 CDA —驴头下行程线 0A—下冲程时光杆承受的最小静载荷 0B1—上冲程时光杆承受的最大静载荷
B
C
D'
D
S
2、充不满影响的示功图
P
有时,当柱塞碰到液面 时,由于振动,最小载荷线 会出现波浪线。充不满程度 越严重,则卸载线越往左移。
B
C3Βιβλιοθήκη 21AD´
D
S
2、充不满影响的示功图
图形右下缺一块, 增载正常卸载慢。
示功图分析

3、传动机构 作用:把活塞的运动规 律按比例传给示功器 转筒机构。 两个基本要求: (1)使活塞行程的缩小 比例要与转筒的周长 相适应; (2)转筒的运动规律与 活塞的运动规律同步。 传动机构类型: (1)曲柄式 (2)凸轮式 (3)杠杆式
1)曲柄式传动机构 小曲柄连杆机构的运 动规律与柴油机活 塞运动规律同步条 件: 小曲柄半径r与连杆3 长度l之比: r/l=R/L (R-柴油机曲柄半径, L-柴油机连杆长 度)。
二、电子式示功器 组成:传感器、测量电路、记录显示装置。 工作原理:通过传感器把气缸内的气体压力、曲轴转角等 非电量按一定比例转换成相应的电量输出,经放大器等 中间环节输送到记录显示装置进行显示或打印,测取pφ示功图。 分类(按压力传感器形式) 电阻应变式、压电石英式、电容式、电感式。 曲轴转角传感器:磁电式、光电式。 1、电阻应变式示功装置 1)工作原理:利用电阻应变式压力传感器把被测压力转 换成应变片的电阻值,通过应变仪把电阻值的变化转换 并放大成所需的电压或电流信号送往显示记录装置。 电阻应变式压力传感器 应变仪 显示记录装置。
4、机械示功器的主要优缺点及 适用范围 主要优点: 结构简单,使用方便而广泛地 作为低速柴油机的随机供应 仪表,供监控柴油机使用。 主要缺点: 各感应元件均由弹簧系统组成, 必须具有一定质量(因强度 要求),而其弹簧刚度不能 大大(灵敏度要求),致使 它的自振频率较低,不适用 于高、中速机使用。 使用范围:400rpm以下低速机 (螺旋弹簧)和部分中速机 (柱形弹簧)。
弹簧比例与最高爆发压力关系(5活塞):
M(mm/Mpa) 12 10 8 7 6 5 4 3 Pz(Mpa) 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 10 12.5 15.0 (1)弹簧比例越小,标准小活塞直径越小,最高爆发压 力越高,所用弹簧越硬; (2)测P-V示功图和爆发压力时,用1/5小活塞、硬弹簧 及低弹簧比例; (3)测弱弹簧示功图和换气压力时,用1/1小活塞、软弹 簧及高弹簧比例; (4)当弹簧不变时,将1/1标准小活塞换为1/5标准小活塞 时,意味着由测低换气压力改为测高爆发压力,弹簧比 例应小、减小为原来的1/5。
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。
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1、泵工作正常时的示功图所谓泵的工作正常,指的是泵工作参数选用合理,使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。
其图形特点:接近理论示功图,近似的平行四边形。
这类井其泵效一般在60%以上。
图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线,上边一条为最大理论负载线,下边一条为最小理论负载线。
现场常常把增载线和减载线省略了。
2、惯性载荷影响的示功图在惯性载荷的作用下,示功图不仅扭转了一个角度,而且冲程损失减少了,有利于提高泵效。
示功图基本上与理论示功图形状相符。
影响的原因是:由于下泵深度大,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很大,下死点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小,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一个角度,活塞冲程由S 活增大到S′活,实际上,惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷,从而使抽油杆受力条件变坏,容易引起抽油杆折断现象。
整改措施:1、减小泵挂深度,以减轻光杆负荷。
2、降低抽油机的抽汲参数,减小惯性力。
3、振动载荷影响的示功图分析理论示功图可知,液柱载荷是周期性作用在活塞上。
当上冲程变化结束后,液体由静止到运动,液柱的载荷突然作用于抽油杆下端,于是引起抽油杆柱的振动。
在下冲程,由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。
振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快,使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动,而使载荷线发生波动。
整改措施:降低抽油机的抽汲参数,减小惯性力。
4、泵受气体影响的示功图由于在下冲程末余隙容积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,使固定凡尔打开滞后,增载变慢,下冲程时气体受压缩,泵内压力不能迅速提高,使游动凡尔打开滞后,卸载变慢。
其图形特点:卸载线过程缓慢,卸载线CDˊ向右下方变曲的弧线,增载过程也变慢,增载线较理论的增载线平缓。
DDˊ线越长,泵受气体影响越严重。
如果油井气体严重时会发生气锁现象,此时,油井不出油,只出气。
受气体影响的示功图其形状常常发生变化的,对这类井测试示功图时,要测一个周期的示功图。
这样,便于准确分析泵工作状况。
整改措施:1、下气锚。
2、加深泵挂深度。
3、安装套管放气凡尔。
5、阀漏失影响的示功图泵的凡尔漏失通常包括上冲程时游动凡尔漏失;下冲程时固定凡尔漏失。
实际上,往往两者同时存在漏失,其严重程度可能有所不同。
为了便于说明其漏失特征,将分别进行讨论。
(1)游动阀漏失时,图形特点:上冲程开始时,活塞下面的压力降低,活塞两端产生压差,活塞上面的液体漏到活塞下面的工作筒内,由于漏失到活塞下部的液体向上的顶托,使活塞下部压力下降缓慢,悬点载荷不能及时上升到最大值,增载线向后延伸比正常较平缓。
如图所示。
随着悬点运动速度加快,活塞上行速度大于漏失速度时,悬点载荷达到最大静载荷值,如图中Bˊ点,此时吸入阀打开液体进入泵筒。
当活塞上行到后半冲程,活塞上行速度逐渐减慢,当其小于液体漏失速度时,又出现漏失液体的顶托作用使悬点提前卸载,活塞下部工作筒内的压力增加,固定阀关闭,活塞到达上死点,悬点载荷降至C〞点。
这样Bˊ点为吸入阀打开点,C′点为吸入阀关闭点。
a.增载线的倾角比泵工作正常时小,则角DABˊ小于DAB,漏失量越大,角DABˊ越小于DAB。
漏失量越多,Bˊ点和C′点越靠近,图的左下角变的越尖,右上角变的越圆滑。
b.左上角和右上角圆滑,漏失量越大,其圆滑程度越厉害。
c.卸载线比增载线陡。
当漏失严重时,吸入阀始终打不开,油井不出油,上负荷线向下负荷线靠近,如图,当排出部分失效时,上负荷线靠近下理论负荷线。
当漏失量很大时,由于漏失液体对活塞的顶托作用很大,上冲程载荷远低于最大载荷,固定凡尔始终关闭,泵的排量为零。
总之排出部分漏失时的特点是增载线变缓,卸载线提前,卸载线变陡;游动凡尔漏失的示功图形状特点是左下尖、右上圆,漏失越大增载线的倾角越小。
整改措施:1、对油井进行热洗。
2、碰泵。
3、如果凡尔严重磨损时作业换泵。
(2)固定阀漏失时,图形特点:下冲程开始后,由于吸入阀漏失,使泵内压力不能及时升高,泵腔内的液体从固定凡尔不严处漏到井内,延缓了减载过程,同时也使排出阀不能及时打开,当活塞速度大于漏失速度,泵内压力上升到足以把游动凡尔顶开时,减载过程结束。
在下冲程的后半冲程,因活塞移动速度减小,当小于漏失速度时,泵筒内的压力降低,使游动凡尔提前关闭点,悬点载荷上升,到达下死点时,悬点载荷已增载加到A〞。
a.卸载线的倾角比泵工作正常时小,则角BCDˊ小于角BCD。
b.左下角和右下角圆滑,漏失量越大,其圆滑程度越厉害。
c.增载线比卸载线陡。
当吸入部分完全失效时,游动凡尔一直打不开,悬点不减载,下负荷线靠近上理论负荷线。
吸入部分漏失示功图的特点是:卸载线倾角要比正常小,示功图右上尖、左下圆,增载线比卸载线陡。
整改措施:1、对油井进行热洗。
2、碰泵。
3、如果凡尔严重磨损时作业换泵。
(3)游动阀和固定阀同时存在漏失,图形特点:当游动阀和固定阀同时存在漏失,但均未达到完全失效时,油井仍在出油。
在上冲程中,泵主要是游动阀漏失的影响;在下冲程中,主要是受固定阀漏失的影响。
因此,示功图的两端呈椭圆形。
整改措施:1、对油井进行热洗。
2、碰泵。
3、如果凡尔严重磨损时作业换泵。
6、油管漏失影响的示功图油管漏失不是深井泵装置本身造成的,所测示功图形状不会发生变异,与泵工作正常时的示功图基本一样。
如果漏失严重时,导致油井不出油。
如果漏失位置处于距井口较深时,示功图的最大负荷要低于最大理论负荷线。
整改措施:作业更换漏失的油管。
7、油井连抽带喷影响的示功图具有一定自喷能力的油井,抽油实际上只起诱喷作用,在抽油过程中,固定凡尔和游动凡尔处于同时打开状态,液柱载荷基本加不到悬点。
连抽带喷的示功图特点:图形大多数为一长条形,处在最大和最小理论负荷线之间。
示功图的位置和载荷的变化大小取决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。
在整个的抽吸过程中,游动阀和固定阀都处于关闭不严的状态,液柱载荷不能全部加到驴头上。
当油井自喷能力很强时,活塞受油流上喷的冲力很大,大大减轻驴头的负荷,所测得的示功图可能低于最小理论负荷线。
整改措施:1、调大冲程,冲数调到最佳状态。
2、换大排量抽油泵。
8、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抽油杆重量,只是由于摩擦力的存在,才使上下载荷不重合。
抽油杆发生断脱时示功图的特点:示功图的形状为水平或倾斜的条形状,而图形的位置取决于抽油杆断脱的位置。
断脱的位置越深,其图形位置越接近最小理论负荷线,图形同连抽带喷的示功图相似,在分析时要结合产量等其它油井资料,综合分析考虑。
带喷井泵效高、产量大,而抽油杆发生断脱时油井不出油。
抽油杆断脱的位置越高,示功图越接近基线。
整改措施:1、对抽油杆上部脱扣的进行对扣。
2、油井作业。
9、活塞脱出泵工作筒的示功图对于上冲程中活塞全部脱出泵筒,其示功图的特点:当活塞开始部分脱出泵筒时,活塞与泵筒套接触工作面长度已经减少,活塞以上的液体已从活塞与泵套间隙中漏失到活塞以下。
因此,驴头负荷逐渐卸载,以A点开始。
最后活塞全部脱出泵工作筒,驴头载荷亦随之急剧下降,引起抽油杆的强烈振动,卸载线呈不规则波浪曲线。
整改措施:重新对防冲距。
10、防冲距过小的示功图由于防冲距过小,在抽油机运行到接近下死点位置时,活塞撞击固定凡尔罩而使示功图左下角多出一点或显示打扭,这一类图形中左上角是不缺的,图形显示基本完好。
整改措施:将泵的活塞落到底部,重新对防冲距。
11、活塞遇卡的示功图管式泵的活塞被卡在泵筒中的示功图。
其图形特点为:上冲程中悬点负荷一直增加,大大超过最大理论负荷线。
因活塞被卡,抽油杆柱被卡伸长。
下冲程时,先是抽油杆柱恢复弹性变形,后抽油杆柱又被压缩而发生弯曲,其悬点载荷随下冲程一直下降,最小负荷接近基线。
整改措施:抽油井进行作业。
12、供液不足泵筒未充满的示功图由于供液能力不足,沉没度太小,在抽吸过程中液体不能充满泵筒。
上冲程时,吸入的液体未能将工作筒充满,当液体中含气量很少时,其特点是:下冲程开始后的悬点载荷不能立即卸载,只有当活塞接触液面时才迅速卸载。
减载线与理论示功图的减载线基本平行,使减载线变陡,所以供液不足的示功图特点呈手枪式。
当冲程、冲次大,活塞下行速度快,由于活塞撞击液面而发生的冲击载荷,使图形下冲程中呈波浪形状而使示功图变形的很厉害。
整改措施:1、调小冲程、冲数。
2、加深泵挂深度或泵吸入口深度。
3、换小排量的抽油泵。
4、增强地层压力,提高注入剂数量。
13、油井结蜡的示功图油井结蜡可造成游动阀和固定阀关闭不严、失灵、甚至堵塞油管的油流通道,严重时,油管被堵,造成油井不出油、抽油杆柱断脱等问题。
图1:某油井油管被堵死,不出油时实测的示功图。
图形特点:增载线和卸载线直上直下,图形肥大,大大越出最大和最小理论负荷线。
图2:某油井正常生产时所测的示功图,图3:某油井受结蜡影响后所测的示功图,图4:某油井结蜡严重导致抽油杆柱底部发生断脱后实测的示功图。
整改措施:1、对抽油井进行热洗。
2、断脱进行作业。
14、稠油影响的示功图由于稠油粘度大,当抽油杆做上、下冲程运动时,摩擦阻力较大,驴头最大和最小负荷线均超过理论负荷线,图形变得肥胖,它与油井结蜡的图形相似。
但是这类图形其上、下冲程负荷线波动不大,而四周比较圆滑,比较容易区别于油井结蜡的示功图。
整改措施:1、掺轻油;2、替入热液;3、掺热水;4、乳化降粘。
15、油井出砂影响的示功图油井出砂,细小的砂粒将随着油流进入泵筒内,造成活塞在泵筒内遇阻,使活塞在整个行程中或某个局部处,增加了一个附加阻力。
细砂分布在泵筒内各处的多少不同,影响的程度大小也不一样,所测的示功图,其上、下冲程过程中的负荷线呈现出不规则的锯齿状尖峰。
若连续测图时,每个图的尖锋位置是变化的,油井仍能出油。
由于井下抽油泵工作条件比较复杂,所测示功图往往受各种因素的影响而复杂化,在解释示功图时必须全面了解油井情况,综合有关油井生产资料,才能对抽油泵工作的不正常原因做出正确的判断。
整改措施:1、油井下砂锚防砂。
2、提升泵挂深度。
3、对出砂层位进行堵砂。