电潜泵井电流卡片分析
讲电泵知识及故障分析
当泵因欠流而脱机时，自动重新起动程序就被触发。如 电流图所示．泵达到预定的延时后即自动重新起动时，停 泵期间，液面稍回升。当泵重新起动时，液面达不到静态， 所以一段时间后某处开始空循环。
之所以出现这种状态，是因为泵的规格不符合使用要求， 其补救办法与产生“气锁”时一样。采用油井增产措施可 以提高产量，更好地适应泵的工作。
电流卡片所记录的电流值变化反映了电机 工作的状况，因此分析电流卡片能正确解释和 判断井下电机的工作状态和故障隐患。 下面列举一些特征明显的电流卡片．供参 考学习。
（－）正常电流卡片
（二）“泵空”状态下的电流卡片
该泵已泵空并因久流而停转，而后重新自动起动并由于 同一原因而再次停转。 液面接近泵的吸入口，而产量和电流值却在下降。最后， 达到预定的欠流水平而使泵脱机。
（五）正常过载状态的电流卡片
图中表示由于泵过载（高电流）而停转时的电流卡 片。
此类停泵的原因一般为：
1、流体比重增加（如重盐水或泥浆）
2、出砂
3、 乳化液或粘度增大
4、机械或电器有问题，如电机过热或设备磨损
5、 电源有问题
在这一过载的原因消除之前，不得重新启动。
二、潜油电泵的故障、原因及处理方法
相互学习 共同提高
WELCOME TO RODLESS PUMPS ，INC
第一章 潜油电泵机组结构 原理及技术性能
第一节 潜油电泵机组工作原理及其组 成
一、潜油电泵机组的型式与基本参数 （一）潜油电泵的基本形式 1、驱动方式；为电力驱动； 2、工作方式：沉没在油井内连续运行； 3、固定方式；油管悬挂式； 4、泵的结构型式：以多级离心泵为基本型式： 5、旋转方向：从上部轴伸端看逆时针旋转．
三、资料录取 1.电泵井生产日报表每天一次 报表内容包括：油压、回压、套压、电压、电 流、液量、油量、含水、井口温度 2.电泵抽油综合月报每月一次报表内容包括： 电泵管理指标分析、电泵井施工、管理经验及 存在问题与改进措施，电泵运行异常情况分析 及综合月报表 3.动液面测试资压测试资料每半年一次 6.油气比测试资料每月测试两次 7.含砂测试每月测试一次 8.电流记录卡片，电流要连续测试 9.电泵井单井档案
电流卡片分析和故障处理讲解
度或流量太小而导致 欠载，或时间继电器
出现故障所致。
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7.井内有杂质
1、刚开始有一段不 稳定的运转，然后 正常运转。 2、一般情况下这是 井内有杂务（如结 垢、出砂 等），泵时卡时不 卡造成的。 3、既然后面已经正 常，可以继续运转 下去。
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1、曲线表明机组过载（电 流过高）停机。
8.过载
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5.油井含气
机组在接近设计值之下 工作，并且井液中含有气体。 曲线的波动是由于井液中含 有大量的游离气造成的。在 这种情况下，通常会使总的 排液量降低。当井泵的液体 被乳化时，由于乳化液进泵 阻力过大，也会产生这种类 似的电流卡片。
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6. 瞬时欠载停机
机组启动后，运转 很短时间便欠载停机。 这是由于流体的密
电流卡片分析和故障处理
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目录
一、海上油田机采方式
二、电流卡片概述
三、电流卡片分析和故障处理
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海上油田机采方式
电潜泵 射流泵
气举
水力活塞泵
杆驱螺杆泵
电潜螺杆泵
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电流卡片概述
电泵的自动记录电流卡片是操作者科学管理电泵的主要依据。 记录的电流与潜油电机的工作电流成线性关系，它的变化情 况能够反映潜油电机的运行状况。 按运行时间分，电流卡片有24 h和7 d两种规格。 对于新投产或作业的井，由于电泵运转状况还不够稳定，需 要随时监测，因此采用24 h的电流卡片。当电泵机组运行状况 稳定后，一般用7 d电流卡片。
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3.气锁
A 启动阶段，此时环形空间的液面很高，由于液柱的动压 头下降，所以排量和电流都高于正常值。 B 正常工作阶段，其排量接近设计要求。 C 排量低于额定排量，并产生波 动，这是由于液面下降而使泵吸 入口压力降低，气体开始进泵, 因而电流下降。
潜油电泵基础知识
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变压器检查
（1）检查变压器声音是否正常，有无异常声响； （2）检查油位、油色是否正常，有无渗漏现象; （3）检查高压隔离开关接触是否良好； （4）检查变压器是否腐蚀或绝缘失效，连接螺丝是否 松动，并检查变压器壳体状况； （5）检查变压器的过滤器和干燥器是否失效。
六、电潜泵的巡回检查
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控制柜的检查
2、防憋压 电泵井能量很高，这点是和自喷井是一样的。 3、不可随意起停泵 不但要注意人员安全，也要考虑电泵安全，尽量延长使用寿命。 4、不可带负荷拉闸 带负荷拉闸会在配电柜处形成电弧放电，会把人灼伤，甚至致 命。所以停机时必须先按停机按钮。
五、电流卡片分析
分析电泵井电流卡片的目的： 及时发现电泵井在生产过程中出现的问 题及故障
三、常见故障及处理
（二）导致过载原因
1、电机烧： 保护器失效或电缆头结构不合理造成井液进入电机 电机绝缘性能在频繁电压波动、启停泵过程中损坏 出砂导致长时间高负荷运行，破坏电机绝缘性能 机组质量差或不能适应复杂工作环境 2、电缆损坏：起下作业过程中造成电缆损伤 腐蚀或正常老化造成损坏 因出砂造成运行电流过大使电缆芯线产生高温，破坏绝缘 井口安装困难造成井口电缆损坏 3、控制屏内保险烧 4、泵卡：砂卡及杂质卡 5、机组落井、控制屏参数设置不合理
（1）检查控制柜门是否密封； （2）检查控制屏总闸位置，检查控制屏控制电压和机 组工作电压; （3）检查启动转换开关位置； （4）检查控制屏，指示灯有三个，即正常运行——绿 色，欠载——黄色，过载——红色； （5）检查电流记录仪及电流表，新投产或新开作业井 使用日卡24 h/r，正常生产后使用周卡168 h/r。
七、电潜泵的日常管理
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管理制度
（1）电流记录卡片要及时更换，每更换一次记录卡 片都需填写井号、日期，停机必须注明原因； （2）管理人员每4小时巡回检查一次，若有故障停 机，报告区块； （3）电泵井投运前，必须检查机组对地绝缘电阻和三 相直流电阻，对地绝缘电阻低于0.5M 或直流电阻不平 衡时，不允许再次启动；
电潜泵抽油井工况诊断分析方法综述
压 与时 间的变 化关 系曲线 ， 根 据 曲 线特 征来 分析 泵 况和 计 算各 有 关参 量 。
因此 ，基于神经网络的诊 断方法一个明显的缺点是 训练获取权值比较困难 ，故障样本的获取工作量也比较 大； 其次 ，对 电流特征数据的有效提取 ，建立并完善典型 的电流卡片特征库 ， 实现有效的模式分类 ， 对神经网络诊 断结果的准确度有很重要的意义。
该潜 油 电泵 的故 障类型 ｆ ２ １ 。
在 电流卡片上 的反映进行粗略的定性解释，没有提 出任
何量 化 的概 念 ，对 形状 相 似 的 电流 曲线 无法 区分其 具 体
工况。
２ ． １ ． ２电泵井憋压法诊断 在电泵井 日常管理中， 如果电流曲线比较平稳， 但油 井的产液量偏低， 小于泵的最佳排量范 围， 根据电流卡片
２ ． １ ． ３电泵 井生产 宏观 控制 图
电泵井 生 产 宏观 控 制 图 的绘 制 首先 根 据 油井 的 生产 数据 ， 确 定油 井 的平 均动 液面 、平 均排量 等参 数 ， 再 由统
基于模糊数学的诊断方法是运用模糊数学的概念解 决设备的故 障诊断问题的理论 ，其主要内容是用模糊数
学 的隶 属度 函数 来描 述 设备 故 障与 症状 之 间 的关 系 ， 判
计数据分析 比较， 确定出图版各工况区域的界线。宏观控 制图将 电泵井的工作状况分成工况合理 、 欠合理、 供液不 足、参数偏小、措施和资料待核实区六个区域 ， 根据电泵 井落在宏观控制图的不同区域 ，可以大概判断 电泵井工 况存在的问题，如气大、漏失、供液不足等。根据电泵井
不 能诊 断 出具 体故 障 ，这 时就 需要 憋压 法进 行分 析 ： 就是 在 泵运转 的生 产状态 下 ， 迅 速 关 闭 井 口回压 闸 门憋 压， 并在 适 当时刻停 泵 ， 记
电潜泵知识(电流卡片分析)
典型电流卡片分析1 电压不稳时的电流卡片由于网络电压不平稳，引起电机输出功率变化，在电流曲线上会出现波动状，甚至尖峰状的突变，如图所示：引起突变的原因，可能是用电高峰时而引起电压不稳，或附近有大功率设备启动、雷电干扰等。
2 过载停泵的电流卡片由于电流超过过载保护设定值而停泵的电流卡片，如图所示：曲线AB段表示电泵在额定电流下运转，BC段表示随着时间的延长，电流逐渐增加，当达到过载保护设定值时，保护装置动作而停泵。
发生过载原因：（1）是作业施工时井筒没替干净，井液中含有过量的泥砂，使负荷加大所引起；（2）是机组本身故障，如机械磨损、电机过热等；3 突然过载停机的电流卡片电泵在运转过程中突然发生过载的电流卡片，如图所示：突然发生过载的原因：（1）井下电缆、电机绝缘破坏；（2）井下机组磨损故障；（3）套管变形卡泵（管柱狗腿度过大）；（4）电网倒闸操作或雷电引起高电压等；4 停电引起卡泵的电流卡片正常电泵井，由于停电再次启动时发生卡泵而过载停机的电流卡片，如图所示：其原因是：（1）油井本身含砂或酸化、压裂后油井出砂；（2）小排量电泵长期不清蜡；（3）是机组长期运转磨损阻力增大。
这种情况，一般用低于70℃的热水反冲洗解卡；（4）由于电泵停，管柱中流体温度下降，原油粘度增大，造成过载停机；（建议该类井在允许的情况下，不装单流阀，或启泵前用柴油或热水清洗井桶。
）5 停电引起电泵烧坏的电流卡片停电引起电泵烧坏的电流卡片如图所示：电泵在正常运转的情况下，工作电流较平稳，但是停电或限电后再启泵，电流较正常值升高5A左右，如曲线DE段所示，运转一段时间后即发生过载停机。
电机烧坏的原因是：电泵频繁启停，电缆或电机受电流冲击，使绝缘破坏而引起的。
为了保护电机，值得注意的是，来电后应视电压正常后再启泵。
6 手动强制启泵的电流卡片电泵发生过载停机后，用手强制启泵，几次均未成功，其电流卡片如图所示：在实际生产过程中，过载停机是经常发生的，但要经过专人检查处理，否则不允许再次强行启泵，以免烧坏设备。
电潜泵井电流卡片分析
产生旳原因:电动潜油泵在运营过程中因为某些原
因影响,使井液中大量气体进入泵内,造成因气锁抽 闲,而欠载停泵.
处理措施:采用预防气体进入泵旳措施;缩小油嘴;间
歇生产;提供与供液能力相匹配旳机组等.
思索题
1、正确判断电流卡片旳特征、分析产生旳原因及 提出处理旳措施.
组;变化采油方式,改选其他采油措施,对于泵故障应起泵检验并 更换机组.
（4） 过载停机电流卡片
该电流曲线表达电泵开启后 正常运营一段时间后因为受井 下不正常原因旳影响,工作电 流不断上升,当电流增长到过 载保护电流时,过载保护装置 动作而自动停泵.
过载停机原因:井液密度、粘度旳增长；洗井不彻底，井内有
体，易于起泵，消耗功率最小；操作安全可靠，地面 关闸时油管柱内旳气体易压缩，形成高压，操作不安 全；预防停泵后液体倒流，使机组反转。
泄油阀应装在单流阀上方一根油管处，它是一种 剪切插销装置。
泄油阀旳作用：预防起泵时油管柱中旳井液在卸 油管时流到地面上。
四、电动潜油泵井电流卡片分析
(1) 正常运营电流卡片
5) 电缆
电缆用于向井下潜油电动机供电,它由电缆卡子固定 在油管上旳动力电缆和带电缆头旳电动机扁电缆构成。
电缆主要涉及圆电缆和扁电缆。扁电缆能够用于潜油 电动机或套管环形空间间隔较小旳井。
6) 控制屏
控制屏主要用于控制井 下电动机旳运营。它由电 动机开启器、过载和欠载 保护、手动开关、 时间继电器、电流表构成。
4) 潜油电泵(多级离心泵)
潜油多级离心泵是给井液增长压头并举升到地面 旳机械设备,它是由两大部分构成旳,即旋转部分和 固定部分 与一般多级离心泵相比，潜油多级离心泵具有下列构 造特点： 1)直径小、长度大、级数多。主要满足压头高旳需要。 2)轴向卸载，径向扶正。主要是消除轴向力而引起旳 泵轴弯或偏摆及叶轮震动等。 3)泵旳出口上部装单流阀和溢流阀。 4)泵吸入口装有脱气装置。
电潜泵常见故障判断分析与处理
电力工程技术随着地层能量逐渐衰竭和综合含水率不断升高，电潜泵采油已经成为各油田保持稳产的重要手段之一，然而各类故障的发生确影响了电潜泵应用效率。
因此，为进一步提高电潜泵采油效益，详细分析电潜泵出现故障的各种原因，并提出科学、有效的改进措施就显得至关重要。
一、潜泵采油技术原理电潜泵采油技术采用油管将离心泵下入井筒，地面电源通过专用电缆线连接潜油电机，进而带动离心泵旋转，将井筒中原油举升至地面。
电潜泵采油具有设备简单、采油效率高、排量大、自动化控制程度高等优点。
其主要应用高含水油井、高产井等液量较大的油井。
二、电潜泵常见故障分析及处理１．运行电流偏高甚至过载。
运行电流偏高甚至过载可能的故障有小马拉大车、泵挂狗腿度大、机械杂质引起电流高三个方面，其中小马拉大车的确认方法是电气性能检查正常，电流高于额定电流１．２倍，导致小马拉大车的故障原因是电机功率配小，针对小马拉大车故障的处理措施是适当调高过载设定值，必要时更换大功率电机；而确认出现泵挂狗腿度大故障的方法是检查泵挂狗腿度，主要是由于下泵深度不合适原因导致的，针对此故障的处理措施是作业上提或下放机组至合适位置；对于机械杂质引起电流高故障则主要是通过地面取样分析化验确定是否含有杂质、砂或泥浆来确认，主要是由于洗井液不干净及油层出砂两个方面的原因造成的，为此可以通过洗井及油层防砂的措施来解决。
２．机组运行一段时间后电流逐渐升高，甚至过载停机。
机组运行一段时间后电流逐渐升高，甚至过载停机很有可能发生的故障是电机保护器或泵轴承磨损，确认故障的步骤是电气性能检查正常、电流卡电流逐渐升高、停机冷却后又能运行较长时间，但周期越来越短，导致故障发生的原因是机组质量不好以及运行时间太长或者泵挂狗腿度太大，机组处于弯曲变形状态的原因，为此可以通过采取采用质量好的电机、换新机组、作业上提或下放机组至合适位置的措施来解决。
３．电流突然升高，过载停机。
引起电流突然升高，过载停机可能的故障有泵卡、电机烧、电机／电缆头损坏等方面，要确认是否是这些故障可以通过电气性能检查正常、重新启泵过载、调换相序起泵观察电流变化看能否解卡（泵卡故障确认）；测试绝缘电阻为零，直相很大且不平衡（电机烧故障确认）；测试绝缘电阻为零，三相直阻平衡（电机／电缆头损坏确认）来完成，其中导致泵卡的原因是杂物堵塞流通，可以通过反转不能解卡则需检泵作业的措施来解决；而电机烧故障的原因是绕组材料质量差、保护器过水、电机散热不好、运行时间太长等原因，可以通过更换质量好机组、加导流罩或采用大尺寸电机、换新机组的措施来解决。
电潜泵井电流卡片分析解读
卡1、电泵正常运转情况下的电流曲线卡
1、A～B段因为是启动初期, 液面较高，泵的排量和电 流都略高于正常值。 2、B～C段为正常工作电流, 排量接近设计值。 3、C～D段排量开始低于额 定排量，并有波动，游离 气开始进泵，电流开始下 降。 4、最后D段上，电流值既低 又不稳定，液面接近吸入 口。 5、由于液面继续下降，游离 气继续增多，产生气锁， 电流疾速下降。 记录笔起始点
解决办法
1、如果经测试证明泵吸入口 确实有液体，可以用降低 欠载电流的办法解决。 2、如果是第2个问题所致， 则应调整时间继电器，使 之与欠载继电器断开。
卡7、瞬时欠载停机
电机正常启动后，由于工作 电流下降至无载电流，而且欠载 电流值调整不正确，造成电机长 时间在欠载情况下工作，电机或 或电缆过热烧毁，电机过上不明显 影响产量，所以， 一般情况下不去动 它。 2、如有可能，下次作 业时，加深泵挂或 提高分离器的效果.
卡6 、油井含较多游离气
启动之后机组只运转 了几秒钟，即欠栽停机。 由于是自动再启动程序， 因此,循环过程不断发生。 产生的原因一般都是 液体的密度太小或流量太 小，造成工作电流低于欠 载电流而停机。 记录笔始点
原因
1、机组功率偏小 2、出砂或异物卡泵 3、其它机械故障（夏天雷
击/电机过热/机组磨损
等）
解决办法
1、缩小油嘴，减少排量 2、反转一下看能否解卡 3、避免雷击 4、提高机组质量
卡10、过载
记录笔起点 1、刚开始有一段不稳定的
运转，然后正常运转。
2、一般情况下这是井内有 杂务（如结垢、出砂 等），泵时卡时不卡造 成的。 3、既然后面已经正常，可 以继续运转下去。
6、当电流下降到低于欠载电
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原因
1、可能井内有杂务 2、液体的比重发生变化 （新井有时出泥浆、有时 出水、有时出油等）。如 果出的泥浆过多，并且持 续的时间过长，若泵的功 率偏小，即发生过载停 机。 记录笔起点
解决办法
1、缩小油嘴 2、提泵，清洗井筒或采取 措施，防止杂务进泵
卡13、不稳定负荷状态
力是否过高。因为排出
管线堵塞或阀门关闭， 排量过小或无排量,电流 下降也可能导致欠栽停 机。 2、排量过低也可能是油管 漏失引起的。
注：这种抽油状况对 电机非常有害。应立
即整改。
卡5、短时间内自动频繁循环启动
1、本曲线说明机组的
运转情况还可以， 排量基本接近设计 要求，但有较多的 气体通过泵。 2、曲线波动是因为较 多 的游离气造成 的。 记录笔起点
解决办法
1、如果经测试证明泵吸入口 确实有液体，可以用降低 欠载电流的办法解决。 2、如果是第2个问题所致， 则应调整时间继电器，使 之与欠载继电器断开。
卡7、瞬时欠载停机
电机正常启动后，由于工作 电流下降至无载电流，而且欠载 电流值调整不正确，造成电机长 时间在欠载情况下工作，电机或 或电缆过热烧毁，电机过载跳闸 （先欠载，后过载）.
卡11、井内有杂质
1、电流间断波动，最后电
流过载停机。 2、过载停机后，进行了多 次人工启动，而且都不 成功。 记录笔起点
原因
可能井内有杂务或其 它机械原因。
解决办法
很明显现在是硬卡。在 没有判明原因之前，不要 再起泵，否则，机组必烧 无疑。
卡12、过载停机后多次人工启动失败
电流曲线变化没有规律。 但最后因电流过载停机。
解Байду номын сангаас办法
1、和卡2的解决办法相同。 2、采取酸化/压裂等措施。
卡3、抽空
1、因井筒供液严重不足，
起泵之后很快欠栽跳 闸停机。 2、停泵后过段时间再自动 启动，因时间太短， 记录笔起始点
液面恢复不够，供液
仍然 不足，电机根本 无法启动。 3、又过了一个停泵周期后 再启动，井筒里有了
一定高度的液面，启
卡8、欠载停机
该机组的工作是由 地面储罐液面计控制的， 与液面计相连的开关可 以使机组停机。当储罐 里的液面降到设计值 时，开关动作，电机 启动。 注：多为无人平台使 用.
记录笔起点
卡9、地面储罐液面控制
1、曲线表明机组过载（电 流过高）停机。 2、 刚启动时电流略低于 额定电流。然后逐渐 达到正常电流。 3、B～C段间电流基本上 还在额定电流附近运 转。 4、但到了C点之后，电流 逐渐升高，直到电流 过载停机。 记录笔起点
原因
电机功率过大，而且油井供 液能力不足。 由于一方面电机功率过大， 电流较大，发热量较大；而另
记录笔起点
一方面，供液能力不足，在单位
时间里带走的热量有限，电机/ 电缆的温度越来越高，最后导致 电机或电缆烧毁，电机过载停机。
解决办法
1、电机功率不要选的过大 2、对于可能产生供液能力不足 的大功率机组，应将其欠载电 流调得略高一些。欠载电流更 不能低于空载电流。
解决办法
1、因为基本上不明显 影响产量，所以， 一般情况下不去动 它。 2、如有可能，下次作 业时，加深泵挂或 提高分离器的效果.
卡6 、油井含较多游离气
启动之后机组只运转 了几秒钟，即欠栽停机。 由于是自动再启动程序， 因此,循环过程不断发生。 产生的原因一般都是 液体的密度太小或流量太 小，造成工作电流低于欠 载电流而停机。 记录笔始点
动成功。但过了不多 久，又因欠载停机。 4、如此反复循环。
解决办法
1、间抽 2、进行增产措施 3、换小泵
卡4、抽空-----自动再启动失败
● 本卡片的情况和前面的 “抽空”情况相似，但泵 运转的时间更短。而且 再启动反复循环。 ● 原因可能是泵排量过大 或其它原因。 记录笔起点
解决办法
1、应立即确定液面的高度 度。如果不是液面过低 低问题，应查看油管压
原因
1、机组功率偏小 2、出砂或异物卡泵 3、其它机械故障（夏天雷
击/电机过热/机组磨损
等）
解决办法
1、缩小油嘴，减少排量 2、反转一下看能否解卡 3、避免雷击 4、提高机组质量
卡10、过载
记录笔起点 1、刚开始有一段不稳定的
运转，然后正常运转。
2、一般情况下这是井内有 杂务（如结垢、出砂 等），泵时卡时不卡造 成的。 3、既然后面已经正常，可 以继续运转下去。
6、当电流下降到低于欠载电
流时，控制柜跳闸停机。
解决办法
● 加深泵挂，减少脱气 ● 缩小油嘴 ● 间抽 ● 换小泵
卡2、气锁
1、因供液能力不足，当电流 下降到欠载电流设定值时 停机. 2、再启动，同样原因又欠载 停机。 3、A～B、B～C、C～D段的情 况和卡1的情况基本相似。 4、本卡片整个曲线上没有游 离气影响。 5、到了D段以后，因供液不足, 排量和电流下降，最后因 欠载停机。 6、停机过段时间再起泵，还 是因为供液不足，很快又 因欠载停机。 记录笔起始点
记录笔起始点
卡1、电泵正常运转情况下的电流曲线卡
1、A～B段因为是启动初期, 液面较高，泵的排量和电 流都略高于正常值。 2、B～C段为正常工作电流, 排量接近设计值。 3、C～D段排量开始低于额 定排量，并有波动，游离 气开始进泵，电流开始下 降。 4、最后D段上，电流值既低 又不稳定，液面接近吸入 口。 5、由于液面继续下降，游离 气继续增多，产生气锁， 电流疾速下降。 记录笔起始点