示功图(1)

• G0——通过油管到达井口的流体气油比， m3/m3;
• a——气体溶解系数，m3/(m3.MPa), • P沉——柱塞上行时的泵内压力，即泵的沉没
压力，MPa;(不考虑泵阀阻力）； • W——含水百分数。
有关名词解释
• 游动阀：装在抽油泵柱塞上随柱塞作往复运动可将泵内液体排出的单向球阀。 • 固定阀：随泵筒固定在油管柱上，井内流体可通过它进入泵内的单向阀。 • 阀罩：深井泵阀用于限制阀球运动范围的部件。 • 防冲踞：为防止深井泵工作过程中柱塞与固定阀发生碰撞，在下泵时将柱塞座于固定
统称。
• 惯性载荷：由于抽油杆柱和油管中的液柱随悬点作变速运动所产生的惯性力在悬点上 引起的载荷。
• 抽油杆柱的振动：在抽油过程中，液柱载荷周期性作用在抽油杆柱上引起抽油杆柱的 纵向振动。
• 抽油杆柱的固有频率：抽油过程中抽油杆柱自身振动的频率。其值等于钢中声速除以4 倍的杆柱长度。NO=C/4L
示功图的解释和绘制
• 什么叫示功图？理论示功图？ （1）、示功图：示功图是用动力仪测出能够反应出深井泵在上下一个冲程 中工作情况好坏的图形，其图上被封闭的面积表示深井泵在一次往复运动 中泵所作的功，所以叫示功图。 （2）、示功图：抽油机井示功图的纵坐标表示光杆载荷，横坐标为光杆位 移行程，柱塞在上下一个冲程中动力仪相应画出一个载荷与光杆位移的函 数关系曲线，即示功图。可概括的认为是单位时间内深井泵活塞所作的功， 即排液的多少。
• 光杆功率：抽油机光杆提升井液和克服井下损耗所需的功率。 • 有效功率：用于有效举升井液体的功率，其值等于抽油井的产液量与有效举升高度的
乘积。 • 地面抽油装置效率：光杆功率与抽油装置电机输入功率比值的百分数。 • 抽油井系统效率：举升液体的有效功率与抽油机电机输入功率比值的百分数。 • 抽油参数优选：根据油井流入动态（IPR）和设备能力，确定合理的下泵深度、泵径、
b---------抽油杆柱在液体中减轻重量系数；b＝（1－r液/r钢）r钢为钢的相对密度；r液 为抽汲液体的相对密度；式中P′液＝Fr液L
r液――抽汲液重度（N/m3）
L―――下泵深度（m）
F―――活塞截面积（m2）
• 如果沉没压力与井口的回压的差别很大，需要考虑时则：
P′液＝F（r液L折液＋P回）
1、 四边平行泵正常，左右斜率最重要， 高产稳产有保障；井筒提产有潜力。 2、 充满不好象菜刀，供液原因及时找， 调整制度不能忘；调层压裂是方向。 3、 油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降， 验泵对扣再检泵 ；。 4、 砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样， 油层井筒把砂防；防砂方案要得当。 5、 图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功， 解卡无效速上修；原因查明措施订。 6、 双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面， 碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。 7、 上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快， 漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。 8、 下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快， 曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。 9、 油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大， 峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。 10、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆， 冲程速度中间快；电流正常不管它。 12、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨， 憋压计量问题现；细查漏点换油管。 13、碰泵左下出圆圈，及时调整防冲踞， 上提高度图中显；调后测图再核实。 14 上阀失灵图偏下，此图复杂难度大， 多方分析细排查；措施一般要检泵。 15、下阀失灵图偏上，负荷提住不下降， 液面变化查现象；措施洗井再检泵。 16、图形增胖曲线平，管堵闸门没改通， 措施解堵查流程；热洗管线找原因。 17、图形右上少一块，行程未完突卸载， 活塞脱出工作筒；计算下放问题无。 18、上死点处长犄角，光杆驴头有碰挂， 井下碰挂要分清；管串数据重调配。 19、增载正常卸载快，左右曲线不对称， 上行程处泵已漏；及时下放或换泵。 20、上下左右不平行，泵已磨损间隙松， 疲劳磨损 超周期 ；据情适时要换泵。 21、玻璃钢杆图形怪，增程取决冲次快， 弹性较大图变形； 搞清原理需提高。 22、气体影响卸载慢，泵内进气产量减， 调小余隙参数改； 控套加深多方面。 23、气锁出现双曲线，泵已不出气充满， 加深防止泡沫段； 气油比高查油层。 24、图形倾斜不要怕，这是惯性载荷大， 保持生产防断杆； 合理泵深与冲次。 25、图形出现阻尼线，波峰由大到平缓， 冲次过大是因缘；未曾断杆属正常。 26、修后完井不出液，此图出现原因多， 井口疑点要搞清； 综合分析下结论。 27、上下死点出圆圈，二级震动冲次快， 合理冲次防杆断， 保持泵效防断脱。
q液――活塞以上每米液柱重量（KN/m）;
f杆――抽油杆截面积(cm2);
f管――油管环状金属截面积（cm2）
L ――抽油杆长度（m）,I――沉没度（m）,一般不考虑；
λ1――抽油杆伸长缩短长度（m）;
λ2――油管杆伸长缩短长度（m）;
λ ――弹性变性，即冲程损失（m）;
E―――弹性模量，钢的弹性模量E＝2100000Kg/cm2＝ 2100000×9.8N/cm2;
4、动载、静载、弹性形变示功图
抽油杆振动严重的井多在泵挂 1600m以上，且冲次较快的油井上 发生，由于弹性振动传递快，而 抽油杆与油管和液体摩檫造成滞 后与地面冲次速度不协调易产生 二级振动，图形在上、下死点处 产生扭结现象。均是抽油杆受力 换向与弹性作用下造成的。
5、理论示功图（各线段）解释与绘制
3、静载、弹性变形的理论示功图
在实际生产中抽油杆要承受动载荷、 静载荷和惯性载荷的影响。动载荷受 （惯性载荷、抽油杆运动时的振动和 柱塞与泵筒的摩檫、液体粘滞力、接 箍与油管的硬摩擦、冲数较高等）因 素影响，使原本正常的图形按顺时针 方向发生偏转，动载的大小与上下行 程线与水平线的夹角成正比。井深、 油稠、冲次快、回压高都可使动载增 大，但只要ab∥cd且bc∥ad说明泵工 作正常。这样的图形在塔河油田、特 别是西达里压地区比较多见。
理论示功图：所谓理论示功图是假设认为深井泵在理想情况下绘制的图形，即泵 满足以下条件绘制的：
1、 认为泵及油管没有漏失，泵工作正常。 2、油层供液能力充足，泵充满程度好。 3、不考虑动载荷（摩檫阻力、惯性载荷、震动载荷、冲击载荷等）影响。 4、抽油泵不受砂、蜡、气、稠油影响，认为进入泵的液体是不可压缩的。 5、假设泵阀是瞬时关闭打开的，不连抽带喷。 • 所以理论示功图是驴头只承受抽油杆柱和活塞截面以上的液柱静载荷时的
L折液――折算动液面深度（套压等于零时，为实测深度）；
P回――井口回压（Pa）
8、泵的充满系数和排出系数概念
• 充满系数：当活塞上行时，进入抽油泵工作筒的液体 体积与活塞上行时所让出体积的比值，为抽油泵充满系 数。
• 计算充满系数有两种方法： 用直尺量出有效冲程和活塞冲程在图上的长度，
便可计算。 通过有效冲程长度和活塞冲程长度及减程比的关
2、没有弹性变形的理论示功图
如果抽油杆假设是没有弹性伸长和缩短的物 体，那么动力从地面传递到柱塞上没有时间 滞后，既没有伸缩和振动，也没有摩檫阻力， 没有管杆柱的形变则AB增载线和CD卸载线 都是直上直下的，上冲程和下冲程的位移曲 线也是水平的，即为井下泵的柱塞行程， AC＝DA＝地面光杆冲程，图形的特征： AB∥CD,BC∥DA。这样的图在实测示功图 中很少见到，一般在浅井（井深200m左 右）,小泵径（32－28mm），粗抽油杆或一 级组合的抽油杆小冲次的情况下出现。它是 示功图的基础理论图，诊断仪测试时的理论 井下功图与其基本相似。因为诊断仪测试后 计算程序中消除了抽油杆柱和管柱弹性变形 影响，而产生出长方形的井下泵功图。其目 的是同时可与地面动载功图对比更易查出影 响泵况的原因。这样的图形泵冲满程度100 ％，冲满系数100%。实际排量与理论排量 相等。塔河油田没有此类图形。
力比换算：OB1＝P静/力比 OA＝P杆/力比
B1B＝λ×减程比＋ • 式中：
＝1＋2＝
P液 L Ef杆
＋
P液 L Ef管
＝
P液 E
L

1 f杆
＋
1 f管

P杆――抽油杆柱在井内液体中的重量（KN）;
P液――活塞以上的液柱重量（KN）;
q′――每米抽油杆在不同液体中的重量(KN/m),可查表；
•
根据所测井的抽油参数(泵径、泵深、抽油杆直径、下深、液体
相对密度等)，计算求出P杆、P液在图上的高度，并以其高度做
横座标的水平线，使B1C＝AD1＝S光
•
求出λ在图上的长度后在图上就可画出AB线和CD线。则ABCD
平形四边形即为该井理论示功图。
6、绘制理论示功图
• 作图计算所用公式：
P杆＝q′杆×L P液＝q液×（L－I）
6、为什么要绘制理论示功图？
•
理论示功图是在泵不受任何干扰理想条件下绘制出来的。目的
是用理论示功图与实测的功图进行对比，以便从中找出负载变化
的差异，来以此判断深井泵的工况是否正常。在实测示功图上绘
制理论示功图的方法如下：
•
以实测图的基线为横座标S光），以实测图的最左端（下死点）
作纵座标，即P最大光杆负荷。
• 振动载荷：它是由于液柱载荷周期性地作用在抽油杆柱上，使抽油杆柱发生弹性振动 而在悬点产生的附加载荷。
• 最大光杆载荷：光杆在上冲程时所承受的峰值载荷。 • 最小光杆载荷：光杆在下冲程时所承受的最小载荷。 • 静载荷扭矩：由光杆载荷减去游梁不平衡力所得到的纯光杆载荷在曲柄轴上所产生的
负载扭矩。
• 最大扭矩：作用在曲柄轴上静扭矩的最大值，等于纯光杆载荷扭矩与曲柄平衡扭矩之 差的最大值。
系计算。
计算充满、排出系数的地面功图
P
A′
B
柱塞有效冲程
C D 多气时
A
E
充满部分 光杆冲程
S
• 充满系数=AE/BC
• 排出系数=AE/A’C =充满部分/光杆冲程 • 排出系数是随着冲程损失的变大而减小，因