抽油机井示功图分析判断
(完整)抽油机井示功图分析
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。
抽油井示功图应用实例与调整效果分析
抽油井示功图应用实例与调整效果分析抽油井示功图是用来分析油井的产能及工作状态的一种方法，可以通过示功图获得油井的产能、流体性质以及井底流体动态等信息。
下面将介绍两个抽油井示功图的应用实例，并分析调整效果。
1. 应用实例：分析抽油机工作状态抽油井示功图可以用来分析抽油机工作状态是否正常。
通过示功图可以观察到抽油机的工况参数，如冲程长度、冲次、冲程时间等，并可以计算出抽油机的功率及效率。
如果示功图显示抽油机的功率波动较大或者效率较低，可以根据示功图的特征来判断问题出在哪里，如抽油泵的磨损、阀门失效、载荷过重等。
根据示功图反馈的信息，可以及时采取相应的调整措施，如更换磨损部件、修复阀门、减少载荷等，从而提高抽油机的工作效率，降低能耗。
2. 应用实例：评估油井产能抽油井示功图可以用来评估油井的实际产能。
通过示功图可以观察到油井的采油动态，如油井的油水比、油井的产量等。
根据示功图反馈的信息，可以计算出油井的产能，并与设计产能进行对比。
如果示功图显示油井的产能较低或者油井的油水比较高，可以根据示功图的特征来判断问题出在哪里，如油井的堵塞、沉积物堆积、水气井干扰等。
根据示功图反馈的信息，可以采取相应的调整措施，如清理井筒、防止沉积物堆积、减少水气井干扰等，从而提高油井的产能。
调整效果分析：通过抽油井示功图的分析和调整，可以达到以下效果：1. 提高工作效率：根据示功图的反馈信息，可以及时发现问题并采取相应的调整措施，从而提高抽油机的工作效率，减少能耗。
2. 提高产能：通过示功图的分析和调整，可以优化油井的工作状态，降低油井的油水比，提高油井的产能。
3. 减少停产时间：示功图的分析可以帮助及时发现油井的问题，并采取相应的调整措施，从而减少油井的停产时间，提高油井的连续生产能力。
4. 降低维护成本：通过示功图的分析和调整，可以及时发现抽油机和油井的问题，采取相应的维护措施，从而避免设备的进一步损坏，降低维护成本。
抽油井示功图在抽油机工作状态分析和油井产能评估方面具有重要的应用价值，并且通过示功图的分析和调整可以取得一定的效果。
抽油机井示功图诊断及分析
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。
抽油机井典型示功图分析
抽油机井典型示功图分析学习目的：抽油机井典型示功图是采油技术人员在多年的生产实践中总结出来的，大多数具有一定的特征，一看就可直接定性的示功图。
把这些具有典型图形特征的例子作为生产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一步。
通过对本节的学习，使分析者能以此为参考，对具有典型特征的示功图做出准确的定性判断。
一、准备工作1、准备具有典型特征的示功图若干；2、纸，笔，尺，计算器。
二、操作步骤1、把给定的示功图逐一过一遍，按所理解的先初步给示功图定性定类。
第一类：图形较大，除去某一个角外就近似于平行四边形的示功图——即抽油泵是在工作的示功图；第二类是图形上下幅度很小，两侧较尖的示功图——即抽油泵基本不工作的示功图；第三类示功图：特征不明显的示功图——即最难直接定性的示功图。
2、按定类详细分析判断。
三、实测示功图分析解释为了便于分析，我们先从图形受单一因素影响的典型示功图着手。
所谓典型示功图：就是指某一个因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下示功图的基本特征。
然后把典型示功图与实测示功图对比分析，以阐明分析方法和各类图形的特征。
最后提出相应的整改措施。
用对比相面法把实测示功图与理论示功图形状进行对比，看图形变化，分析泵的工作状况。
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。
抽油机典型示功图
抽油机示功图是将抽油机井光杆悬点载荷变化所作的功简化成直观封闭的几何图形，是光杆悬点载荷在动态生产过程中的直观反映，是油田开发技术人员必须掌握的分析方法。
通过示功图的正确分析评价，可诊断抽油机井是否正常生产。
本文将通过典型示功图示例阐述，结合现场实际，对井下生产情况进行解释分析，应用地面示功图解决现场实际问题，为油田开发现场分析诊断提供可借鉴性依据。
1、泵正常工作图像分析：供液充足、泵的沉没度大、泵阀基本不漏失，泵效高，游动阀尔和固定阀尔能够及时开、闭，柱塞能够迅速加载和卸载。
管理措施：此类井供液充足，沉没度大，仍有生产潜力可挖，可以将机抽参数调整到最大，以求得最大产量，发挥井筒应有的产能水平。
2、振动影响图形分析：泵深超过800m时抽油杆会发生有规律的振动，一般不会影响泵效，振动引起悬点载荷叠加在正常工作产生的曲线上，由于抽油杆柱的振动为阻尼振动，所以出现逐渐减弱的波浪线。
管理措施：一般不考虑振动影响，如果冲次加大后，振动幅度变大，就导致功图失真，上下死点有小尾巴出现，泵效低，这时需要对油井进行综合评估，减小冲次建立合理制度。
3、供液不足图形分析：供液不足为油田常见工况，当泵充满系数小于0.6时，可以认为深井泵的工作制度不合理，泵的排出能力大于油层的供液能力，造成沉没度太小，液体充满不了泵筒。
管理措施;主要进行油层改造，改善供液条件，机抽参数，对于泵挂较深井可采取长冲程，小泵径、慢冲次，泵挂相对较浅的井，在井况及抽油设备允许情况下，加深泵挂深度，以求得最大泵效。
4、泵工作正常，油稠时的情况。
图像分析：油稠，使摩擦等附加阻力变大，造成上负荷线偏高，下负荷线偏低，同时，油稠可能使得凡尔开关比6B63常时滞后，凡尔和凡尔座配合不严密，造成较大漏失。
管理措施：对于稠油井，主要对进泵液体降粘，定期地向油田区块注入降粘剂，采取环空加热措施，并采用反馈抽稠泵机抽。
5、油井出砂图形分析：油层出砂，细小的砂粒将随着油流进入泵内，造成活塞在工作筒内遇阻，使活塞在整个行程中增加了一个附加阻力，上冲程时附加阻力使光杆负荷增加，下冲程时，附加阻力使光杆负荷减少，并且由于砂子具有流动性，使其分布在泵筒内各处多少不同，致使光杆负荷在很短时间内发生多次急剧的变化，严重时会造成固定凡尔，活塞卡死，造成油井停产。
油田抽油机井示功图判断油井泵况解析
油田抽油机井示功图判断油井泵况解析摘要在油田开发的实际工作中，实测示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。
由于抽油泵井下工作情况较为复杂，在生产过程中，深井泵将受到制造质量，安装质量，以及砂、蜡、气、稠油和腐蚀等多种因素的影响。
所以，实测示功图的形状各不相同。
为了能正确分析和解释示功图，常常需要与理论示功图进行对比分析，而且实测示功图的解释应以理论示功图为基础。
主题词：载荷游动阀固定阀泵况1静载荷下理论示功图如图1所示，静载理论示功图绘制于以悬点位移为横坐标，悬点载荷为纵坐标的坐标系中。
在下死点A处的悬点静载荷为W1。
冲程开始后，液柱载荷W2逐渐加在活塞上，并引起抽油杆柱和油管柱的变形，液柱载荷全部回到活塞上之后，停止变形（Q=B`B）。
从B点以后悬点以不变的静载荷W1+W2上行至上死点C。
从上死点开始下行后，由于抽油杆柱和油管柱的弹性，液柱载荷W2逐渐地由活塞转移到油管上，故悬点逐渐卸载。
在D点卸载完毕，悬点以固定的静载荷W1继续下行至A点。
这样，在静载荷作用下的悬点理论示功图为平行四边形ABCD。
ABC为上冲程静载变化线。
AB为加载线，加载过程中，游动阀和固定阀同时处于关闭状态。
在B点，加载完毕，变形结束，B`B=Q，活塞与泵筒开始发生相对位移，固定阀也就开始打开而吸入液体。
BC为吸入过程，BC=S`，在此过程中游动阀仍然处于关闭状态。
CDA为下冲程静载变化线。
CD为卸载线，卸载过程中，游动阀和固定阀也同时处于关闭状态。
在D点，卸载完毕，变形结束，D`D=Q，活塞与泵筒开始发生相对位移，游动阀被顶开而开始排出液体。
DA为排出过程DA=S`，排出过程中固定阀仍然处于关闭状态。
2理论示功图的分析在绘制和解释理论示功图的基础上，我们把理论示功图分成四个部分进行分析，使我们进一步了解示功图的作用。
我们首先把理论示功图（图2）划分成四个部分即：A、B、C、DA表示固定凡尔，如这部分有缺失首先在固定凡尔上找原因。
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
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目录
一、学习目的 二、深井泵工作原理 三、功图的分析判断
二、深井泵工作原理
二、深井泵工作原理
理论示功图绘制步骤
a）先在实测功图上绘出坐标轴；
b）计算P杆及P液，根据力比计算出P杆及P液在图上的位置， 并以P杆及P液为高作横坐标的平行线，所求为最大与最小 载荷线。
. . 公式： pr qr l pl ql l
pl
a
其中： pr ----杆在井液中重
pr
qr ----每米杆在井液中重
二、深井泵工作原理
卸载过程
抽油机光杆达到上死点后不在上行，受往复运动的作用抽油 杆开始下行，这时作用在悬点上的力只有杆在液体里的重力↓及柱 塞向下的摩擦阻力↑，此时在增载过程中杆形成的弹性变形逐渐减 少消失，但柱塞在这过程中并没有开始下行。
二、深井泵工作原理
下行程
当抽油杆弹性变形消失后，柱塞在自重及加重杆向下的重 力作用下克服摩擦阻力开始向下运动，此时游动凡尔打开、固 定凡尔关闭，抽油泵完成排液过程。
二、深井泵工作原理
这样周而复始不 停的抽汲，将地层中 的液体举升到地面
二、深井泵工作原理
3、理论示功图及载荷计算
抽油机井理论示功图是在一定理想条件下绘制出来的，主要是用来 与实测示功图进行对比分析，以判断深井泵的工作状况。 其理想条件假设为： ①泵、管没有漏失，泵正常工作； ②油层供液能力充足，泵充满程度良好； ③不考虑动载荷的影响； ④不考虑砂、蜡、稠油的影响； ⑤不考虑油井连抽带喷； ⑥认为进入泵的液体是不可压缩的，阀是瞬时开、闭的。
P小 P杆
二、深井泵工作原理
3、理论示功图及载荷计算
通过绘制的理论示功图与实际示功图进行对比，检验实 测示功图的图形形状、载荷是否在合理的范围内（目前远程 传输实测示功图，图形和载荷可以进行修正调试）。
二、深井泵工作原理
目录
一、学习目的 二、深井泵工作原理 三、功图的分析判断
功图的判断分析——对比分析
功图的判断分析
正常功图
稠油、结蜡
功图的判断分析
冲次过快
加强护理防止断杆 泵升级提液
功图的判断分析
快冲次
功图的判断分析
抽油杆断脱
捞杆 检泵作业
功图的判断分析
正常功图
抽油杆断脱
功图的判断分析
活塞衬套错乱或砂卡
尽量避免停井，且停在上死点 活动杆柱反替洗井 作业检泵
功图的判断分析
实例一
固定凡尔失灵a源自pl ----活塞以上液柱重量
ql ----活塞以上每米液柱重量
l ----泵挂深度
a ----力比
二、深井泵工作原理
c）求出光杆冲程S与冲程损失λ的长度，并根据减程比计 算出其在图上的长度，连接成平行四边形，即为所求。
公式：
p液 l 1 1 E fr fl
图上冲程损失= λ·b 图上光杆冲程= λ·S
1、管式抽油泵的结构
1
工作筒
2
柱塞
3
固定凡尔总程
4 游动凡尔总程
二、深井泵工作原理
2、工作原理
抽油机运转带动光杆做上下往复运动，通过下部连接的抽油杆 将这种运动方式传递给下端连接的柱塞做同样的运动；载荷传感器反应 出运动过程中悬点所承受力的变化，通过测试仪器显示出深井泵的工况。
二、深井泵工作原理
第三采油厂第一采油作业区 黄兴鸿
目录
一、学习目的 二、深井泵工作原理 三、功图的分析判断
一、学习目的
1、熟悉和掌握示功图，能正确的了解抽油机井 的工作情况，并结合其他油井的动态数据进行分析， 及时发现影响泵正常工作的原因，制定出有针对性的 下步措施，使深井泵保持正常工作，延长深井泵的使 用寿命。
增载过程
抽油机带动抽油杆上行，杆要承受自重及柱塞上部液体重 量等，在这些向下力的作用下，同时由于钢材本身具有的弹性形 变，致使杆开始发生弹性变形，此时柱塞本身并没有被带动。
二、深井泵工作原理
上行程
当抽油杆在上行过程中克服了所有的向下力（杆的自重、 柱塞上部液体的重力、摩擦阻力等），抽油杆不在发生弹性形 变，柱塞在杆的带动下开始向上运行。此时游动凡尔关闭、固 定凡尔打开，抽油泵完成进液过程。
功图的判断分析
供液不足
尽量缩小防冲距 加强注水补充地层能量 合理下调冲次节能
功图的判断分析
供液不足
功图的判断分析
游动凡尔漏失
洗井、碰泵 作业检泵
功图的判断分析
正常功图
游动凡尔漏失
功图的判断分析
固定凡尔失灵
碰泵、洗井 作业检泵
功图的判断分析
正常功图
固定凡尔漏失
功图的判断分析
稠油、结蜡
制订合理的加药清蜡降粘制度 适量倒地下掺水 清蜡洗井
标定示功图
实测示功图
作业开井正常生产后 标产同步功图
目前生产功图
以油井开井生产正常后的正常生产功图为标准，对比目前生产功图与 标准功图的差别，分析变化原因，从而找出下步护理及调整方向。
功图的判断分析——综合分析
结合油井的（生产电流、油压变化情况、憋压数据、 动液面对比数据、井口出液情况）等生产数据进行综合 分析判断生产是否正常，对于不正常井必要时还可采用 井口呼吸法进行综合判断。
气锁
倒地下掺水恢复 一定的沉没度
功图的判断分析
本课时学习重点
a : 抽油泵的工作原理 b : 示功图各点、线所表示什么 c ： 典型功图的特点
λB
其中：
b:减程比
A
E：钢的弹性模量2.1×106Kg/cm2
C pl a
pr
Dλ
a
二、深井泵工作原理
3、理论示功图及载荷计算
Pλ
B
P液 P杆 A
O
C
D
S
P大P液P杆
Pll Pll ：冲程损失
Ef杆 Ef管
Pll Pll
Ef杆 Ef管
Pl
D活 2 塞l 4
r液
Pr 4D杆 2 l (r钢r液)