抽油井示功图的分析及应用-完整、全面共37页文档
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抽油机示功图辨析(超全)全版
抽油机示功图辨析〔超全〕
最新.课件
1
一、正常示功图
典型示功图
特征描述 ：图形的共同特点是与理论图形差异较小，近似为平行四边形。且
增、减载线，上、下行程线均与理论线平行。由于设备振动而引起上、下负荷
线有波纹。同时有些图形因泵挂较深、冲数较大产生的惯性力影响 , 使示功
图沿着顺时针方向产生偏转 , 图形与基线有一夹角。
28
二十一、衬套乱
特征描述 ：不规那么变化
最新.课件
29
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24
十七、平衡块轻
特征描述 ：图形饱满。上行线平直。由于平衡太轻，下行时变速箱输出转 速产生滞后现象，出现振动，使下行负载线产生大幅度波动。上、下行线根 本平行。一般产生在换大泵，加深泵挂以后。
最新.课件
25
十八、平衡块过重
特征描述 ：图形饱满。由于平衡太重，上行时变速箱输出转速产生滞后现象，出 现振动，使上行负载线产生大幅度波动。下负荷线平直。上下负荷线根本平行。 一般产生在换小泵、上提泵挂或调小参数时。
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8
六、抽油杆断脱的示功图
特征描述 ：抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱的重力,下 冲程的悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论 最小载荷线的下方，图形呈“黄瓜状〞。
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9
七、带喷井的示功图
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
特征描述 ：
上行程：示功图正常，只是泵筒未充满。
下行程：由于泵筒未充满且液面低,开场悬点载荷不降低，只有当活塞碰到液面时 才开场卸载，右下角缺失一局部，随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点，卸载线根本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高，泵效低于40%。
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1
一、正常示功图
典型示功图
特征描述 ：图形的共同特点是与理论图形差异较小，近似为平行四边形。且
增、减载线，上、下行程线均与理论线平行。由于设备振动而引起上、下负荷
线有波纹。同时有些图形因泵挂较深、冲数较大产生的惯性力影响 , 使示功
图沿着顺时针方向产生偏转 , 图形与基线有一夹角。
28
二十一、衬套乱
特征描述 ：不规那么变化
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29
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24
十七、平衡块轻
特征描述 ：图形饱满。上行线平直。由于平衡太轻，下行时变速箱输出转 速产生滞后现象，出现振动，使下行负载线产生大幅度波动。上、下行线根 本平行。一般产生在换大泵，加深泵挂以后。
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十八、平衡块过重
特征描述 ：图形饱满。由于平衡太重，上行时变速箱输出转速产生滞后现象，出 现振动，使上行负载线产生大幅度波动。下负荷线平直。上下负荷线根本平行。 一般产生在换小泵、上提泵挂或调小参数时。
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8
六、抽油杆断脱的示功图
特征描述 ：抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱的重力,下 冲程的悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论 最小载荷线的下方，图形呈“黄瓜状〞。
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9
七、带喷井的示功图
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
特征描述 ：
上行程：示功图正常，只是泵筒未充满。
下行程：由于泵筒未充满且液面低,开场悬点载荷不降低，只有当活塞碰到液面时 才开场卸载，右下角缺失一局部，随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点，卸载线根本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高，泵效低于40%。
(完整)抽油机井示功图分析
泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，示功图的“刀 把”形状越明显。
下步措施: 控气
或调整防冲距
（3）、供液不足: 特点: 其卸载线与气体影响的卸载线相比较，陡而直 下步措施: 间开、优化生产参数或注汽
供液不足
（4）、泵漏失对示功图的影响特点: 游动凡尔漏失: 上冲程悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载变缓， 上冲程后半冲程悬点载荷提前卸载
工作筒内衬套乱
结论
1、示功图分析影响因素多，需要结合油井实际生产 资料进行综合分析。
2、示功图分析为管杆优化设计和提高抽油机系统效 率提供参考。
3、抽油机示功图分析是油水井分析的依据，有助于 我们有针对性提出日常科学管理措施。
4、示功图分析结合综合评价软件可实现油井智能化 控制。
2 、抽油机采油系统的工作流程
系统工作时, 电动机通过皮带和减速 器带动曲柄作圆周运动, 曲柄通过连杆机 构的游梁, 以支架上的轴承为支点做上下 摆动, 通过驴头把游梁前端的往复摆动转 变为悬点的上下往复运动, 悬点带动抽油 杆柱、抽油泵柱塞做上下往复直线运动, 实现机械采油。
当活塞上行时, 活塞上的游动阀关闭, 泵筒上的固定阀打开, 井筒中的油液进入 泵筒, 同时柱塞之上的一部分液体排入地 面输油管线, 活塞下行时, 游动阀打开, 固 定阀关闭, 活塞之下抽油泵泵筒内的液体 进入油管内, 如此循环工作, 井液就源源不 断地被采出。
kN kN
80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
整改措施:（1）对地层能量不足的井, 要选择合理地 工作制度, 如调小生产参数, 换小泵, 也可采取间隙 抽油的管理方式。（2）根据油层实际条件, 也可以采 取压裂或酸化油层, 提高油层供液能力的方法。
下步措施: 控气
或调整防冲距
（3）、供液不足: 特点: 其卸载线与气体影响的卸载线相比较，陡而直 下步措施: 间开、优化生产参数或注汽
供液不足
（4）、泵漏失对示功图的影响特点: 游动凡尔漏失: 上冲程悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载变缓， 上冲程后半冲程悬点载荷提前卸载
工作筒内衬套乱
结论
1、示功图分析影响因素多，需要结合油井实际生产 资料进行综合分析。
2、示功图分析为管杆优化设计和提高抽油机系统效 率提供参考。
3、抽油机示功图分析是油水井分析的依据，有助于 我们有针对性提出日常科学管理措施。
4、示功图分析结合综合评价软件可实现油井智能化 控制。
2 、抽油机采油系统的工作流程
系统工作时, 电动机通过皮带和减速 器带动曲柄作圆周运动, 曲柄通过连杆机 构的游梁, 以支架上的轴承为支点做上下 摆动, 通过驴头把游梁前端的往复摆动转 变为悬点的上下往复运动, 悬点带动抽油 杆柱、抽油泵柱塞做上下往复直线运动, 实现机械采油。
当活塞上行时, 活塞上的游动阀关闭, 泵筒上的固定阀打开, 井筒中的油液进入 泵筒, 同时柱塞之上的一部分液体排入地 面输油管线, 活塞下行时, 游动阀打开, 固 定阀关闭, 活塞之下抽油泵泵筒内的液体 进入油管内, 如此循环工作, 井液就源源不 断地被采出。
kN kN
80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
整改措施:（1）对地层能量不足的井, 要选择合理地 工作制度, 如调小生产参数, 换小泵, 也可采取间隙 抽油的管理方式。（2）根据油层实际条件, 也可以采 取压裂或酸化油层, 提高油层供液能力的方法。
抽油机井示功图分析及应用
井的产液量为零。
实例：该井不出油，地面功图判断是抽油杆上部断。泵挂深度1489m， Ф 38mm,冲程2.4m,冲数6次/min,动液面716m.
第二部分 理论示功图的特征分析
2. 国内目前所用的理论示功图
（图2）
该理论经示功图是在理想条件 下绘制出来的：假定①油管无漏失、 泵工作正常。②油层供液能力充足， 泵能够完全充满。
图2 弹性抽油杆静载时的示功图
③光杆只承受抽油杆柱与活塞上液柱重量的静载荷，不考虑惯性力。 ④不考虑砂、蜡、稠油的影响。⑤不考虑油井连喷带抽。⑥认为进 入泵内的流体是不可压缩的，凡尔是瞬时开闭的。在这种条件下绘
部件的工作效率都是100%所测得的示功图。
第二部分 理论示功图的特征分析
分析：图中 a 点是上冲程的始点。 由于刚体没有弹性形变，则 ab 为即刻 增载，泵柱塞的游动凡尔关闭，全部 载荷由光杆承受。 bc 是上冲程过程，
泵的游动凡尔关闭，固定凡尔打开是
进油过程。 cd 即刻卸载，抽油杆下行时所画出da线是载荷不变的下冲程位移过 程。 该理论示功图的特征：ab平行于cd ，bc平行于da，一般抽油机井在 井深浅、小泵径、粗抽油杆及小冲数抽油条件下生产时，有可能出 现类似的水平、长方形实测示功图。
第一部分: 概 述 2、示功图概念：示功图是 由载荷随位移的变化关系曲线 所构成的封闭曲线图。表示悬
点载荷与位移关系的示功图称
为地面示功图或光杆示功图。 在实际工作中是以实测地面示
功图作为分析深井泵工作状况
的主要依据。
第二部分 理论示功图的特征分析 为了能正确分析和解释示功图，常要绘制出理论示 功图进行对比分析，而且实测示功图的解释都是以理论 示功图为基础，因此，对理论示功图特征分析就显得尤 为重要。 1.没有弹性变形的理论示功（图1） 假定：抽油杆是刚体，动力从地面传到柱塞上没有 时间滞后，既没有伸缩和振动，也无摩擦，假定每一个
抽油机示功图分析和应用
“机、杆、泵”抽油设备的影响，而且直接受到变化着的“砂、蜡、
气、水”的影响。分析示功图时，即要全面了解油井的生产情况、
设备状况和测试仪器的好坏程度，根据多方面的资料进行综合分析，
同时，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，
才能够作出正确判断。
抽油机示功图综述
2、示功图概念 示功图概念：示功图是由载荷随位移 的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表 示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面 示功图或光杆示功图。在实际工作中是以 实测地面示功图作为分析深井泵工作状况 的主要依据。
该图从功图上看，有砂卡 的迹象。一般受砂影响的 示功图上明显可以见到 “小牙齿”形的不规则齿 状，该功图是不出液时测 的。经检泵作业后发现固 定凡尔上卡死在罩内，进 油部位砂堵。
四、总结
四、总 结
1、由于影响抽油泵正常工作的因素很多,加 之受定向井、低产、低渗、高油气比等原 因的影响，使示功图的瞬时性很强，所以 在解释示功图时，要全面了解油井情况 （井下设备、管理制度、目前产量、动液 面、沉没度、油气比及以往的生产情况 等。），才能对泵的工作状况和生产不正 常的原因做出判断。
S
S活 S光
2.10、供液不足：a. 减载线不能卸载只有活塞碰
P λ 到液面才立即卸载；b. 加载线和减载线平行； c. 泵体内液面越低下行负载线越短，当上下负 载线接近重合时将因冲满系数为０而不出油。
P大
P小
充 满 极 差 充 满 最 差 充 满 更 差 没 有 充 满
S
S活 S光
2.11、排液系统堵塞或回压过高：
a.上下负载线均超过理论值；b. 堵塞越严重超 值越大。 P λ
堵塞较重
P大
P小
气、水”的影响。分析示功图时，即要全面了解油井的生产情况、
设备状况和测试仪器的好坏程度，根据多方面的资料进行综合分析，
同时，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，
才能够作出正确判断。
抽油机示功图综述
2、示功图概念 示功图概念：示功图是由载荷随位移 的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表 示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面 示功图或光杆示功图。在实际工作中是以 实测地面示功图作为分析深井泵工作状况 的主要依据。
该图从功图上看，有砂卡 的迹象。一般受砂影响的 示功图上明显可以见到 “小牙齿”形的不规则齿 状，该功图是不出液时测 的。经检泵作业后发现固 定凡尔上卡死在罩内，进 油部位砂堵。
四、总结
四、总 结
1、由于影响抽油泵正常工作的因素很多,加 之受定向井、低产、低渗、高油气比等原 因的影响，使示功图的瞬时性很强，所以 在解释示功图时，要全面了解油井情况 （井下设备、管理制度、目前产量、动液 面、沉没度、油气比及以往的生产情况 等。），才能对泵的工作状况和生产不正 常的原因做出判断。
S
S活 S光
2.10、供液不足：a. 减载线不能卸载只有活塞碰
P λ 到液面才立即卸载；b. 加载线和减载线平行； c. 泵体内液面越低下行负载线越短，当上下负 载线接近重合时将因冲满系数为０而不出油。
P大
P小
充 满 极 差 充 满 最 差 充 满 更 差 没 有 充 满
S
S活 S光
2.11、排液系统堵塞或回压过高：
a.上下负载线均超过理论值；b. 堵塞越严重超 值越大。 P λ
堵塞较重
P大
P小
抽油机井示功图分析与及应用
抽油杆柱和油管柱变形过程
杆截面积，m2；ft：油管管壁断面积，m2；fp：泵柱
塞截面积，m2；hd：动液面，m；S：光杆冲程，m； γo：原油重度，N/m3。
油气工艺研究院
功图法油井计量技术培训材料
二、抽油机井示功图分析
0.3 0.25
Dp:32mm ρo:850kg/m3 dr:22mm dt:73mm hd:1000m
p s
油气工艺研究院
功图法油井计量技术培训材料
二、抽油机井示功图分析
㈠ 静载荷作用下的理论示功图
CDA ABC为下冲程静载荷变化线。 为上冲程静载荷变化线。CD AB为卸 为加载过 载过程，游动凡尔和固定凡尔处于关 程，加载过程中，游动凡尔和固定凡尔 闭状态；在 D点卸载完毕，变形结束， 处于关闭状态；在 B点加载完毕，变形结 柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动 束，柱塞与泵筒开始发生相对位移，固
压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口 排油。抽油杆伸长加载；油管卸载而缩短。
泵内进液的条件：
泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
油气工艺研究院
功图法油井计量技术培训材料
一、抽油泵的工作原理
⒉ 下冲程
抽油杆柱带动活塞向下运动。固定阀关闭，游 动阀打开，当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压 力和游动阀重力时，游动阀被顶开，泵内液体排向 油管。抽油杆由于卸载而缩短，油管加载而伸长。
每日排量:
Qt 1440f p SN k p SN
柱塞在泵内 让出容积
原油 进泵 泵内排出 原油
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泵的工作过程
功图法油井计量技术培训材料
二、抽油机井示功图分析
在有杆泵采油过程中，用动力仪测试的地面示功图，定性地分析深井 泵的工作情况，是了解井下抽油泵工作状况的重要手段。 由于抽油井井下情况复杂，在生产过程中，深井泵将受到制造质量、 安装质量，以及砂、蜡、水、气、供液和腐蚀等多种因素的影响，所以， 实测示功图的形状很不规则。为了正确分析和解释示功图，常需要以理论 示功图及典型示功图为基础，进而分析和解释实测示功图。
抽油机井示功图诊断及分析
对受气体影响较大井或易发
生气锁井应尽可能加深泵挂，增 大泵淹没度，大泵径长冲程机抽， 尤其是防冲距要调到最小，尽可 能减小余隙体积；下高效气锚和 防气泵，合理放套气，控制套压 生产，使之保持在较低值。
抽油机井示功图诊断及分析
第13页
功图与工况
气锁现象：属于气体影响特
殊现象，因为气体大量进入泵 筒，上冲程时气体膨胀，全部 占满柱塞让出容积，固定凡尔 打不开。下冲程时，气体压缩， 但压力仍低于游动凡尔上部压 力，游动凡尔也打不开，柱塞 运动只是对气体压缩和膨胀， 泵不排油，这种现象称为“气 锁”。处理？
上图能够看出13-283热洗前工图显著肥大第22页
功图与工况 10.抽油杆断脱
此图为抽油杆断或脱时示 功图．
若断脱发生在柱塞附近， 或是柱塞脱扣、阀球球 罩断落，图形位于杆重 载荷线位置（杆断位置 越高图形越靠下）
若断脱发生在光杆附近， 图形靠近于水平坐标线。
及时修井作业
抽油机井示功图诊断及分析
2月初我区13-375量油不出，经过工图判断杆上部断脱
第4页
功图与工况
2 弹性抽油杆静载时示功图
实际上金属是有弹性会‘形变”，因而增载过程 ab和卸载过程cd都不是直上直下，而是受力后伸长， 卸载后缩短。这一变形过程是因为抽油杆伸长和油 管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成。下列图是 弹性抽油杆受静载时基本示功图。
抽油机井示功图诊断及分析
第5页
冲程损失
实际生产中抽油杆是要承受静载和
动载。因为抽油杆有惯性动载荷，柱塞 在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过 程中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍 与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b 点偏高，下冲程时c、d点偏低，P1和P2 是动载荷影响值。以下列图所表示。
生气锁井应尽可能加深泵挂，增 大泵淹没度，大泵径长冲程机抽， 尤其是防冲距要调到最小，尽可 能减小余隙体积；下高效气锚和 防气泵，合理放套气，控制套压 生产，使之保持在较低值。
抽油机井示功图诊断及分析
第13页
功图与工况
气锁现象：属于气体影响特
殊现象，因为气体大量进入泵 筒，上冲程时气体膨胀，全部 占满柱塞让出容积，固定凡尔 打不开。下冲程时，气体压缩， 但压力仍低于游动凡尔上部压 力，游动凡尔也打不开，柱塞 运动只是对气体压缩和膨胀， 泵不排油，这种现象称为“气 锁”。处理？
上图能够看出13-283热洗前工图显著肥大第22页
功图与工况 10.抽油杆断脱
此图为抽油杆断或脱时示 功图．
若断脱发生在柱塞附近， 或是柱塞脱扣、阀球球 罩断落，图形位于杆重 载荷线位置（杆断位置 越高图形越靠下）
若断脱发生在光杆附近， 图形靠近于水平坐标线。
及时修井作业
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2月初我区13-375量油不出，经过工图判断杆上部断脱
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功图与工况
2 弹性抽油杆静载时示功图
实际上金属是有弹性会‘形变”，因而增载过程 ab和卸载过程cd都不是直上直下，而是受力后伸长， 卸载后缩短。这一变形过程是因为抽油杆伸长和油 管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成。下列图是 弹性抽油杆受静载时基本示功图。
抽油机井示功图诊断及分析
第5页
冲程损失
实际生产中抽油杆是要承受静载和
动载。因为抽油杆有惯性动载荷，柱塞 在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过 程中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍 与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b 点偏高，下冲程时c、d点偏低，P1和P2 是动载荷影响值。以下列图所表示。
抽油机井示功图分析及应用共37页文档
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一Байду номын сангаас没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
抽油机井示功图分析及应用 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
抽油井示功图的分析及应用
总结词
利用示功图数据，对油井的生产参数进行了 优化调整，提高了油井的产量和采收率。
详细描述
通过对示功图的分析，发现油井存在供液不 足和气体干扰等问题。针对这些问题，对油 井的生产参数进行了优化调整，如调整采液 量和气液分离器参数等，有效地提高了油井 的产量和采收率。同时，还利用示功图数据 监测油井的生产状况，及时发现和处理问题
数据整合与共享
将不同来源、不同格式的示功图数据整合到一个统一的数据平台，实现数据共享和协同 分析。
数据挖掘与分析
利用大数据分析技术，挖掘示功图数据中的隐藏信息和规律，为油井生产优化提供决策 支持。
示功图与其他技术的结合
示功图与测井技术结合
通过将示功图与测井数据相结合，更全面地了解油井的工况和地层情况。
分析图形特征
根据示功图的形状、线段长度和角度等信息，判断抽油井的工作状 态和可能存在的问题。
对比历史数据
将当前示功图与历史数据进行对比，分析抽油井的工作趋势和变化 规律。
常见示功图的识别与解析
标准示功图
呈现规则的矩形或椭圆形，表 示抽油井工作正常，无异常情
况。
异常示功图
出现异常的线段或图形结构， 如载荷线段不连续、图形不规 则等，可能表示抽油井存在故 障或问题。
封闭的图形
示功图通常呈现为一个封闭的图形，由载荷线段和位移线段组成。
载荷线段
表示抽油杆上所承受的重量，包括油管内液体重量、抽油杆自重 和摩擦阻力等。
位移线段
表示抽油杆的位移，即活塞的行程。
示功图的解读方法
识别载荷线段和位移线段
通过观察图形，确定载荷线段和位移线段的起点和终点，以及它 们之间的变化趋势。
示功图的获取方式