示功圖的分析和解釋

1、 理論示功圖就是認(rèn)為光桿只承受抽油桿柱與活塞截面積以上液柱的靜載荷時(shí)，理論上所得到的示功圖。假設(shè)條件1、深井泵質(zhì)量合格，工作正常 2、不考慮活塞在上、下沖程中，抽油桿柱所受到的摩擦力、慣性力、震動(dòng)載荷與沖擊載荷等的影響，假設(shè)力在抽油桿柱中的傳遞是瞬間的，凡爾的起落也是瞬間的 3、抽油設(shè)備在工作中，不受砂、蠟、水、氣等因素的影響，認(rèn)為進(jìn)入泵內(nèi)的液體不可壓縮 4、油井沒(méi)有連抽帶噴現(xiàn)象5、油井供液能力充足，泵能夠完全充滿(mǎn) PSS活活S光光理論示功圖理論示功圖 在下死點(diǎn)前后，抽油桿柱上多了一個(gè)活塞截面以上液在下死點(diǎn)前后，抽油桿柱上多了一個(gè)活塞截面以上液柱的重量柱的重量 油管上少了一個(gè)活塞截面以上液柱的

2、重量。這油管上少了一個(gè)活塞截面以上液柱的重量。這時(shí)，就要發(fā)生彈性變形，油管就要縮短，抽油桿就要伸長(zhǎng)。時(shí)，就要發(fā)生彈性變形，油管就要縮短，抽油桿就要伸長(zhǎng)。此時(shí)光桿雖然在上移，但活塞相對(duì)于泵筒來(lái)說(shuō)，實(shí)際未動(dòng)，此時(shí)光桿雖然在上移，但活塞相對(duì)于泵筒來(lái)說(shuō)，實(shí)際未動(dòng)，這樣就畫(huà)出示功圖中的這樣就畫(huà)出示功圖中的ABAB斜直線(xiàn)，它表示光桿負(fù)載增加的斜直線(xiàn)，它表示光桿負(fù)載增加的過(guò)程，稱(chēng)為增載線(xiàn)。過(guò)程，稱(chēng)為增載線(xiàn)。ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCD

3、PSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S

4、光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行光桿和活塞都在上行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖 當(dāng)彈性變形完畢光桿帶動(dòng)活塞開(kāi)始上行，固定凡爾打當(dāng)彈性變形完畢光桿帶動(dòng)活塞開(kāi)始上行，固定凡爾打開(kāi)，液體進(jìn)入泵筒并充滿(mǎn)活塞所讓出的泵筒空間，此時(shí)，開(kāi)，液體進(jìn)入泵筒并充滿(mǎn)活塞所讓出的泵筒空間，此時(shí)，光桿出所承受的負(fù)載，仍和光桿出所承受的負(fù)載，仍和B B點(diǎn)時(shí)一樣沒(méi)變化，所以畫(huà)點(diǎn)時(shí)一樣沒(méi)變化，所以畫(huà)出一條直線(xiàn)出一條直線(xiàn)BCBC。ABCD固定凡固定凡固定凡固定凡固定凡固定凡爾關(guān)閉爾關(guān)閉爾關(guān)閉爾關(guān)閉爾關(guān)閉爾關(guān)閉下下下下下下游游游游游游動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)凡凡凡凡凡凡爾爾爾爾爾爾打打打打打打開(kāi)開(kāi)

5、開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)上上上上上上游游游游游游動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)凡凡凡凡凡凡爾爾爾爾爾爾打打打打打打開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)PSS活活S光光理論示功圖理論示功圖當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固定凡爾關(guān)當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固定凡爾關(guān)閉，游動(dòng)凡爾打開(kāi)，活塞上下連通?；钊显惺艿拈]，游動(dòng)凡爾打開(kāi)，活塞上下連通?；钊显惺艿囊褐亓坑旨釉谟凸苌稀３橛蜅U卸掉了這一載荷，油管液柱重量又加在油管上。抽油桿卸掉了這一載荷，油管上加上了這一載荷，于是二者又發(fā)生彈性變形，此時(shí)油上加上了這一載荷，于是二者又發(fā)生彈性變形，此時(shí)油管伸長(zhǎng)，抽油桿柱縮短，光桿下行，活塞相對(duì)于泵筒沒(méi)管伸長(zhǎng)，抽油桿柱縮短，光桿下行，活塞相對(duì)

6、于泵筒沒(méi)有移動(dòng)，于是畫(huà)出了有移動(dòng)，于是畫(huà)出了CDCD斜線(xiàn)。它表示光桿上負(fù)荷減少的斜線(xiàn)。它表示光桿上負(fù)荷減少的過(guò)程。稱(chēng)為減載線(xiàn)。過(guò)程。稱(chēng)為減載線(xiàn)。ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光

7、桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行光桿和活塞都在下行ABCDPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖當(dāng)彈性變形完畢，活塞開(kāi)始下行，液體就通過(guò)游當(dāng)彈性變形完畢，活塞開(kāi)始下行，液體就通過(guò)游動(dòng)凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，此過(guò)程中，光桿所受的動(dòng)凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，此過(guò)程中，光桿所受的負(fù)荷不變，于是畫(huà)出直線(xiàn)負(fù)荷不變，于是畫(huà)出直線(xiàn)DADA。ABC

8、DPSS活活S光光理論示功圖理論示功圖于是畫(huà)成一個(gè)封閉的曲線(xiàn)，即為示功圖。于是畫(huà)成一個(gè)封閉的曲線(xiàn)，即為示功圖。ABCD光桿從下死點(diǎn)又開(kāi)始新的上行光桿從下死點(diǎn)又開(kāi)始新的上行光桿從下死點(diǎn)又開(kāi)始新的上行SS活活S光光理論示功圖理論示功圖PABCDABCD光桿沖程 活塞沖程 油管縮短和抽油桿伸長(zhǎng) 活塞截面以上液柱重量抽油桿在油中的重量 抽油桿縮短和油管伸長(zhǎng) 光桿所受負(fù)荷光桿沖程 理論示功圖是在五個(gè)假設(shè)條件之下，僅僅考慮了理論示功圖是在五個(gè)假設(shè)條件之下，僅僅考慮了抽油桿柱承受靜載荷時(shí)作出來(lái)的，所以功圖是規(guī)則的抽油桿柱承受靜載荷時(shí)作出來(lái)的，所以功圖是規(guī)則的平行四邊形。而實(shí)測(cè)功圖是在砂、蠟、氣、水和慣性平行

9、四邊形。而實(shí)測(cè)功圖是在砂、蠟、氣、水和慣性載荷、震動(dòng)載荷、沖擊載荷與摩擦阻力等因素的綜合載荷、震動(dòng)載荷、沖擊載荷與摩擦阻力等因素的綜合影響之下測(cè)出來(lái)的，除此之外，還要受到漏失、斷脫、影響之下測(cè)出來(lái)的，除此之外，還要受到漏失、斷脫、碰泵、設(shè)備故障、儀器故障的影響，因此實(shí)測(cè)功圖比碰泵、設(shè)備故障、儀器故障的影響，因此實(shí)測(cè)功圖比理論功圖復(fù)雜的多。理論功圖復(fù)雜的多。 實(shí)測(cè)正常功圖的特點(diǎn)是和理論示功圖的差異實(shí)測(cè)正常功圖的特點(diǎn)是和理論示功圖的差異不大，均為近似的平行四邊形。不大，均為近似的平行四邊形。沉沒(méi)度104泵效35.5 但是由于抽油設(shè)備的震動(dòng)、油井深度使抽油桿柱受到但是由于抽油設(shè)備的震動(dòng)、油井深度使抽

10、油桿柱受到較大的慣性力，以及沖次的加快，慣性載荷及震動(dòng)載荷增較大的慣性力，以及沖次的加快，慣性載荷及震動(dòng)載荷增加，使圖形波動(dòng)和偏轉(zhuǎn)得更加厲害。一般來(lái)說(shuō)，功圖中上加，使圖形波動(dòng)和偏轉(zhuǎn)得更加厲害。一般來(lái)說(shuō)，功圖中上下波形的平均線(xiàn)平行，左右曲線(xiàn)平行，所不同的是：上下下波形的平均線(xiàn)平行，左右曲線(xiàn)平行，所不同的是：上下負(fù)荷與基線(xiàn)不平行，成一個(gè)夾角。負(fù)荷與基線(xiàn)不平行，成一個(gè)夾角。 隨著沖次的加快，慣性載荷和震動(dòng)載荷也相應(yīng)增加。隨著沖次的加快，慣性載荷和震動(dòng)載荷也相應(yīng)增加。n=4n=6n=9n=12 對(duì)于抽油井來(lái)說(shuō)，油井結(jié)蠟可以增加光桿對(duì)于抽油井來(lái)說(shuō)，油井結(jié)蠟可以增加光桿負(fù)荷，引起凡爾失靈、活塞卡死、堵死油

11、管。負(fù)荷，引起凡爾失靈、活塞卡死、堵死油管。因此，研究油井結(jié)蠟對(duì)于維持油井正常生產(chǎn)，因此，研究油井結(jié)蠟對(duì)于維持油井正常生產(chǎn)，具有較大的實(shí)際意義。由于結(jié)蠟部位不同，影具有較大的實(shí)際意義。由于結(jié)蠟部位不同，影響的嚴(yán)重程度不同，現(xiàn)分為以下幾種情況進(jìn)行響的嚴(yán)重程度不同，現(xiàn)分為以下幾種情況進(jìn)行分析。分析。 游動(dòng)凡爾和固定凡爾結(jié)蠟，凡爾不能靈活游動(dòng)凡爾和固定凡爾結(jié)蠟，凡爾不能靈活地及時(shí)打開(kāi)，從而引起漏失。并且，由于桿管地及時(shí)打開(kāi)，從而引起漏失。并且，由于桿管結(jié)蠟，增大油流阻力。所以，當(dāng)活塞上行時(shí)，結(jié)蠟，增大油流阻力。所以，當(dāng)活塞上行時(shí)，光桿負(fù)荷增加，超過(guò)了最大理論值，下行時(shí)，光桿負(fù)荷增加，超過(guò)了最大理論值

12、，下行時(shí)，光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，功圖呈現(xiàn)出波浪起伏的變化。光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，功圖呈現(xiàn)出波浪起伏的變化。3.13.1、凡爾結(jié)蠟、凡爾結(jié)蠟 油管和抽油桿結(jié)蠟，會(huì)縮小油流通道，增大油流阻力，增大光油管和抽油桿結(jié)蠟，會(huì)縮小油流通道，增大油流阻力，增大光桿負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)，可將油管全部堵死，迫使油井停產(chǎn)。桿負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)，可將油管全部堵死，迫使油井停產(chǎn)。3.23.2、油管和抽油桿結(jié)蠟、油管和抽油桿結(jié)蠟光桿上行時(shí)，由于結(jié)蠟所引起的附加光桿上行時(shí)，由于結(jié)蠟所引起的附加阻力，使負(fù)荷在整個(gè)沖程中都超過(guò)了阻力，使負(fù)荷在整個(gè)沖程中都超過(guò)了最大理論值；光桿下行時(shí)，由于結(jié)蠟最大理論值；光桿下行時(shí)，由于結(jié)蠟阻礙，負(fù)荷立即減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)結(jié)

13、蠟嚴(yán)阻礙，負(fù)荷立即減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)結(jié)蠟嚴(yán)重部位，負(fù)荷就很快降到最小理論值重部位，負(fù)荷就很快降到最小理論值以下。所以，整個(gè)實(shí)測(cè)功圖比理論示以下。所以，整個(gè)實(shí)測(cè)功圖比理論示功圖顯得肥胖。功圖顯得肥胖。3.33.3、固定凡爾被蠟卡死、固定凡爾被蠟卡死 在上沖程時(shí)，由于固定凡爾卡死，井中有蠟影響，在上沖程時(shí)，由于固定凡爾卡死，井中有蠟影響，使抽油桿的運(yùn)動(dòng)受到了阻礙，所以，實(shí)測(cè)示功圖的最大使抽油桿的運(yùn)動(dòng)受到了阻礙，所以，實(shí)測(cè)示功圖的最大負(fù)荷線(xiàn)超過(guò)了理論值，并有波浪式的變化。當(dāng)活塞下行負(fù)荷線(xiàn)超過(guò)了理論值，并有波浪式的變化。當(dāng)活塞下行時(shí)，由于活塞接觸不到工作筒內(nèi)的液面，游動(dòng)凡爾打不時(shí)，由于活塞接觸不到工作筒內(nèi)的

14、液面，游動(dòng)凡爾打不開(kāi)，光桿不能卸載。直到接觸到工作筒內(nèi)液面，光桿才開(kāi)，光桿不能卸載。直到接觸到工作筒內(nèi)液面，光桿才開(kāi)始卸載。所以，實(shí)測(cè)功圖的最小負(fù)荷線(xiàn)接近于最大理開(kāi)始卸載。所以，實(shí)測(cè)功圖的最小負(fù)荷線(xiàn)接近于最大理論負(fù)荷線(xiàn)，直到下死點(diǎn)時(shí)，負(fù)荷才降到理論值。論負(fù)荷線(xiàn)，直到下死點(diǎn)時(shí)，負(fù)荷才降到理論值。 活塞上行時(shí)，油氣混合物活塞上行時(shí)，油氣混合物進(jìn)入泵內(nèi)，并且隨著活塞進(jìn)入泵內(nèi)，并且隨著活塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，泵內(nèi)壓力繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，泵內(nèi)壓力降低，溶解在石油中的氣降低，溶解在石油中的氣體大量分離出來(lái)，同時(shí)氣體大量分離出來(lái)，同時(shí)氣體產(chǎn)生膨脹，使光桿載荷體產(chǎn)生膨脹，使光桿載荷不能很快地增加到最大理論值。因此，增載過(guò)

15、程變慢，不能很快地增加到最大理論值。因此，增載過(guò)程變慢，直到直到B1B1點(diǎn)時(shí)，增荷才結(jié)束，固定凡爾才打開(kāi)。所以，增點(diǎn)時(shí)，增荷才結(jié)束，固定凡爾才打開(kāi)。所以，增載線(xiàn)載線(xiàn)AB1AB1較較ABAB的斜率小。的斜率小。當(dāng)活塞下行時(shí)，泵內(nèi)氣體受當(dāng)活塞下行時(shí)，泵內(nèi)氣體受到壓縮，壓力逐漸增大，直到壓縮，壓力逐漸增大，直到被壓縮的氣體壓力大于活到被壓縮的氣體壓力大于活塞上面的液柱壓力時(shí)，游動(dòng)塞上面的液柱壓力時(shí)，游動(dòng)凡爾打開(kāi)。從圖上凡爾打開(kāi)。從圖上CD1CD1線(xiàn)的線(xiàn)的變化情況來(lái)看，由于有個(gè)活變化情況來(lái)看，由于有個(gè)活塞壓氣體的過(guò)程，光桿卸載塞壓氣體的過(guò)程，光桿卸載較正常卸載緩慢，到了較正常卸載緩慢，到了D1D1點(diǎn)時(shí)

16、，游動(dòng)凡爾被打開(kāi)。光桿載點(diǎn)時(shí)，游動(dòng)凡爾被打開(kāi)。光桿載荷才降到最小理論值。因此，減載線(xiàn)荷才降到最小理論值。因此，減載線(xiàn)CD1CD1較增載線(xiàn)較增載線(xiàn)AB1AB1平緩，平緩，成為一條向右下方彎曲的弧線(xiàn)。成為一條向右下方彎曲的弧線(xiàn)。 氣體壓力大，光桿卸載氣體壓力大，光桿卸載快，弧線(xiàn)曲率小。反之，快，弧線(xiàn)曲率小。反之，則弧線(xiàn)曲率大。曲率中心則弧線(xiàn)曲率大。曲率中心位于弧線(xiàn)的右下方。這條位于弧線(xiàn)的右下方。這條弧線(xiàn)是氣體影響示功圖的弧線(xiàn)是氣體影響示功圖的顯著特征。顯著特征。 氣體影響實(shí)測(cè)示功圖在油井油氣比、氣體影響實(shí)測(cè)示功圖在油井油氣比、動(dòng)液面高，而在泵井口處部分氣體仍動(dòng)液面高，而在泵井口處部分氣體仍然溶解于

17、石油中的情況下抽油時(shí)，只然溶解于石油中的情況下抽油時(shí)，只有少量的氣泡狀游離氣和油、氣混合有少量的氣泡狀游離氣和油、氣混合物一起進(jìn)入泵內(nèi)?；钊闲袝r(shí)分離出物一起進(jìn)入泵內(nèi)?；钊闲袝r(shí)分離出的溶解氣占據(jù)活塞所讓出的空間。因的溶解氣占據(jù)活塞所讓出的空間。因此，泵內(nèi)原油的充滿(mǎn)系數(shù)大大降低。此，泵內(nèi)原油的充滿(mǎn)系數(shù)大大降低。4.2.1 4.2.1 當(dāng)泵的排量大于油井在該泵掛深度的供液能力時(shí)，當(dāng)泵的排量大于油井在該泵掛深度的供液能力時(shí)，在抽油過(guò)程中，動(dòng)液面逐漸降低，直至動(dòng)液面降低到泵在抽油過(guò)程中，動(dòng)液面逐漸降低，直至動(dòng)液面降低到泵吸入口附近，套管氣進(jìn)入泵內(nèi)。在整個(gè)上沖程中，泵內(nèi)吸入口附近，套管氣進(jìn)入泵內(nèi)。在整

18、個(gè)上沖程中，泵內(nèi)氣體膨脹，固定凡爾打不開(kāi)，在下沖程中，由于工作筒氣體膨脹，固定凡爾打不開(kāi)，在下沖程中，由于工作筒內(nèi)無(wú)液面活塞壓縮氣體，運(yùn)行到下死點(diǎn)，泵內(nèi)氣體壓力內(nèi)無(wú)液面活塞壓縮氣體，運(yùn)行到下死點(diǎn)，泵內(nèi)氣體壓力仍然小于活塞面積以上的液柱壓力。所以游動(dòng)凡爾打不仍然小于活塞面積以上的液柱壓力。所以游動(dòng)凡爾打不開(kāi)，泵不排油。開(kāi)，泵不排油。 4.2.2 4.2.2 在油氣比很高的抽油井中，由于原油中的大量游在油氣比很高的抽油井中，由于原油中的大量游離氣進(jìn)入泵內(nèi)，并隨著活塞向上運(yùn)動(dòng)而膨脹占據(jù)活塞所離氣進(jìn)入泵內(nèi)，并隨著活塞向上運(yùn)動(dòng)而膨脹占據(jù)活塞所讓出的體積，致使游動(dòng)凡爾、固定凡爾不能正常打開(kāi)，讓出的體積，致

19、使游動(dòng)凡爾、固定凡爾不能正常打開(kāi)，泵不排油，整個(gè)圖形靠近最大理論載荷線(xiàn)，減載線(xiàn)平緩，泵不排油，整個(gè)圖形靠近最大理論載荷線(xiàn)，減載線(xiàn)平緩，仍具有氣體影響的特征。即平常所說(shuō)的氣鎖時(shí)的功圖，仍具有氣體影響的特征。即平常所說(shuō)的氣鎖時(shí)的功圖，功圖形狀和嚴(yán)重供液不足時(shí)的功圖形狀比較相象。功圖形狀和嚴(yán)重供液不足時(shí)的功圖形狀比較相象。當(dāng)深井泵裝置完好時(shí)，抽汲過(guò)程中，液體不能及時(shí)充滿(mǎn)泵的工作筒，致使泵的充滿(mǎn)系數(shù)下降，排量降低，稱(chēng)之為供液能力差。造成供液能力差的原因有兩種：造成供液能力差的原因有兩種：a) 深井泵的工作制度或抽汲參數(shù)組合不合理，泵的排出能力大于油層的供液能力，造成沉沒(méi)度太小，液體充滿(mǎn)不了泵筒。b)

20、為了防止砂、氣體影響泵的正常工作，在泵的下邊裝有砂錨、氣錨、防砂篩管，當(dāng)砂、蠟堵塞了部分或大部分進(jìn)油孔道，致使液體進(jìn)入泵筒的流動(dòng)阻力增大，流量變小，動(dòng)液面升高，液體不能及時(shí)充滿(mǎn)泵筒。PSS活活S光光P大大P小小PSS活活S光光P大大P小小沒(méi)有充滿(mǎn)充滿(mǎn)更差充滿(mǎn)極差充滿(mǎn)最差當(dāng)從上死點(diǎn)開(kāi)始下沖程后，光桿當(dāng)從上死點(diǎn)開(kāi)始下沖程后，光桿負(fù)荷不是立即減小，而是向下運(yùn)負(fù)荷不是立即減小，而是向下運(yùn)動(dòng)一段距離后才減小，這段距離動(dòng)一段距離后才減小，這段距離相當(dāng)于泵筒中的未充滿(mǎn)高度。由相當(dāng)于泵筒中的未充滿(mǎn)高度。由于這段泵筒中無(wú)液體，所以游動(dòng)于這段泵筒中無(wú)液體，所以游動(dòng)凡爾打不開(kāi)，負(fù)荷仍和上沖程一凡爾打不開(kāi)，負(fù)荷仍和上

21、沖程一樣，只是由于摩擦力、動(dòng)負(fù)荷等方向的改變，使負(fù)荷有稍許降低。當(dāng)樣，只是由于摩擦力、動(dòng)負(fù)荷等方向的改變，使負(fù)荷有稍許降低。當(dāng)活塞接觸液面開(kāi)始?jí)嚎s液體后，負(fù)荷開(kāi)始轉(zhuǎn)移，光桿開(kāi)始卸載?；钊佑|液面開(kāi)始?jí)嚎s液體后，負(fù)荷開(kāi)始轉(zhuǎn)移，光桿開(kāi)始卸載。PSS活活S光光P大大P小小PSS活活S光光P大大P小小沒(méi)有充滿(mǎn)充滿(mǎn)更差充滿(mǎn)極差充滿(mǎn)最差對(duì)一口井來(lái)說(shuō)，抽油桿、油管、泵對(duì)一口井來(lái)說(shuō)，抽油桿、油管、泵等條件是固定不變的，因而，由它等條件是固定不變的，因而，由它們所決定的彈性變形過(guò)程中的彈性們所決定的彈性變形過(guò)程中的彈性系數(shù)也就隨之固定不變。所以，卸系數(shù)也就隨之固定不變。所以，卸載線(xiàn)和加載線(xiàn)相互平行。載線(xiàn)和加載線(xiàn)

22、相互平行。 但是由于充滿(mǎn)程度是可變的，卸載線(xiàn)要左右移動(dòng)，卸載線(xiàn)越靠左，但是由于充滿(mǎn)程度是可變的，卸載線(xiàn)要左右移動(dòng)，卸載線(xiàn)越靠左，說(shuō)明泵的充滿(mǎn)程度越不好。說(shuō)明泵的充滿(mǎn)程度越不好。PSS活活S光光P大大P小小PSS活活S光光P大大P小小沒(méi)有充滿(mǎn)充滿(mǎn)更差充滿(mǎn)極差充滿(mǎn)最差泵充滿(mǎn)程度不好時(shí)示泵充滿(mǎn)程度不好時(shí)示功圖圖形象一個(gè)菜刀功圖圖形象一個(gè)菜刀把，因此有人形象地把，因此有人形象地稱(chēng)此類(lèi)圖形為稱(chēng)此類(lèi)圖形為“刀把刀把”形。形。 沉沒(méi)度沉沒(méi)度29.71m 29.71m 進(jìn)油部位堵塞，形成供液不足，進(jìn)油部位堵塞，形成供液不足，應(yīng)采取熱洗解堵，熱洗不成功應(yīng)采取熱洗解堵，熱洗不成功如產(chǎn)量下降可采取檢泵作業(yè)。如產(chǎn)量下

23、降可采取檢泵作業(yè)。沉沒(méi)度沉沒(méi)度611.1m 611.1m 沉沒(méi)度沉沒(méi)度493m493m產(chǎn)量下降產(chǎn)量下降泵效泵效13.2% 13.2% 檢泵發(fā)現(xiàn)金屬防砂篩管被砂堵檢泵發(fā)現(xiàn)金屬防砂篩管被砂堵死死明顯地看出供液不足井示功圖的明顯特征，所不同的是由明顯地看出供液不足井示功圖的明顯特征，所不同的是由于井深、動(dòng)負(fù)荷增大和力傳遞的滯后，引起圖形的扭轉(zhuǎn)或于井深、動(dòng)負(fù)荷增大和力傳遞的滯后，引起圖形的扭轉(zhuǎn)或波浪明顯。波浪明顯。 由于固定凡爾與凡爾座配合不嚴(yán)，凡爾座錐體裝配不緊，凡爾罩內(nèi)落入臟物或結(jié)蠟而卡住凡爾球等原因，都會(huì)造成泵的固定凡爾漏失。 泵在下井前，都經(jīng)過(guò)檢修、試壓等一系列檢查。一般因裝配問(wèn)題造成固定凡爾

24、漏失的情況是比較少見(jiàn)的。固定凡爾漏失，決大部分的原因是由于油中含有砂蠟造成的。 當(dāng)光桿從上死點(diǎn)開(kāi)始下行時(shí)，固定凡爾關(guān)閉、活塞開(kāi)始擠壓泵筒中的液體?；钊麛D壓液體給液體一個(gè)作用力，使液體壓力升高，液體反過(guò)來(lái)又給活塞一個(gè)反作用力，使光桿減載。當(dāng)泵筒中液體的壓力超過(guò)油套環(huán)行空間液柱在凡爾座處形成的壓力后，泵筒中的液體就從吸入部分的不嚴(yán)密處漏入井中。理論卸載線(xiàn)為一條直線(xiàn)，而吸入理論卸載線(xiàn)為一條直線(xiàn)，而吸入部分漏失時(shí)的卸載線(xiàn)為一向上凹部分漏失時(shí)的卸載線(xiàn)為一向上凹的曲線(xiàn)，其傾角（的曲線(xiàn)，其傾角（CDCD1 1D D），且），且漏失量越大，越比理論卸載線(xiàn)的漏失量越大，越比理論卸載線(xiàn)的傾角要小。傾角要小。 由于

25、固定凡爾漏失，使卸載時(shí)間由于固定凡爾漏失，使卸載時(shí)間延長(zhǎng)。卸載時(shí)間延遲的結(jié)果是圖延長(zhǎng)。卸載時(shí)間延遲的結(jié)果是圖形右上角變尖、右下角變圓。而形右上角變尖、右下角變圓。而且漏失量越嚴(yán)重，圖形右上角變且漏失量越嚴(yán)重，圖形右上角變得越尖、右下角變得越圓。得越尖、右下角變得越圓。增載線(xiàn)比卸載線(xiàn)陡增載線(xiàn)比卸載線(xiàn)陡 示功圖的左下角變圓，示功圖的左下角變圓，而且，漏失越厲害，變而且，漏失越厲害，變得越圓得越圓 日液量由日液量由7 7下降到下降到0,0,沉沒(méi)度由沉沒(méi)度由4545米上升到米上升到672672米。米。停憋不起壓、抽憋停憋不起壓、抽憋5 5分鐘壓力由分鐘壓力由0.31.2MPa0.31.2MPa、穩(wěn)壓、

26、穩(wěn)壓3 3分鐘壓力分鐘壓力降至降至0.5MPa0.5MPa日 產(chǎn) 液日 產(chǎn) 液 2 6 t 9 t ,2 6 t 9 t , 沉 沒(méi) 度沉 沒(méi) 度157m1049m157m1049m憋泵：憋泵：2121個(gè)沖程壓力個(gè)沖程壓力0.53MPa-0.53MPa-2.0MPa,2.0MPa,停機(jī)停機(jī)5 5分鐘分鐘, ,壓力為壓力為1.1MPa,1.1MPa,停機(jī)憋泵壓力不升不降停機(jī)憋泵壓力不升不降, , 泵漏失量增量泵漏失量增量+260ml/min+260ml/min，油，油管結(jié)蠟嚴(yán)重，變形管結(jié)蠟嚴(yán)重，變形6.2 6.2 排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響 深井泵的排出部分包括游動(dòng)

27、凡爾和活塞。因此，該部分產(chǎn)生的漏失主要有兩種原因造成：一是游動(dòng)凡爾裝配不嚴(yán)、磨損造成漏失；二是活塞和泵的襯套配合不緊密、間隙過(guò)大或因沉砂異物等磨損活塞引起的漏失。 6.2 6.2 排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響 當(dāng)光桿開(kāi)始上沖程運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)光桿開(kāi)始上沖程運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞下面液體的壓力隨著抽油桿活塞下面液體的壓力隨著抽油桿的伸長(zhǎng)和活塞被提升而逐漸下降，的伸長(zhǎng)和活塞被提升而逐漸下降，活塞上下之間隨即產(chǎn)生壓力差，活塞上下之間隨即產(chǎn)生壓力差，使活塞上面的液體經(jīng)漏失處漏到使活塞上面的液體經(jīng)漏失處漏到活塞下面的工作筒，使得工作筒中的壓力升高，與不漏失相比，此活塞下面的工作筒，使得工作筒

28、中的壓力升高，與不漏失相比，此壓力對(duì)活塞有壓力對(duì)活塞有“頂托頂托”作用，使光桿的負(fù)荷不能及時(shí)升到最大值，作用，使光桿的負(fù)荷不能及時(shí)升到最大值，6.2 6.2 排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響固定凡爾要比不漏失時(shí)延遲打開(kāi)，固定凡爾要比不漏失時(shí)延遲打開(kāi)，表現(xiàn)在示功圖上如表現(xiàn)在示功圖上如ABAB1 1曲線(xiàn)所示。曲線(xiàn)所示。ABAB1 1曲線(xiàn)的形狀與漏失部位有關(guān)。曲線(xiàn)的形狀與漏失部位有關(guān)。如果是游動(dòng)凡爾漏失，曲線(xiàn)向上如果是游動(dòng)凡爾漏失，曲線(xiàn)向上凹凹( (如如ABAB2 2) )若是活塞漏失，若是活塞漏失，曲線(xiàn)向下凹曲線(xiàn)向下凹( (如如ABAB1 1) )，但在實(shí)際工作中，由于兩部

29、分都同時(shí)漏失，這，但在實(shí)際工作中，由于兩部分都同時(shí)漏失，這一特點(diǎn)不明顯，曲線(xiàn)多數(shù)如一特點(diǎn)不明顯，曲線(xiàn)多數(shù)如ABAB1 1曲線(xiàn)的形狀，比正常工作時(shí)的增載線(xiàn)曲線(xiàn)的形狀，比正常工作時(shí)的增載線(xiàn)滯后。滯后。6.2 6.2 排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響增載線(xiàn)的傾角比泵工作正增載線(xiàn)的傾角比泵工作正常時(shí)要小，傾角越小漏失常時(shí)要小，傾角越小漏失量越大。量越大。 左上角和右上角圓滑，漏左上角和右上角圓滑，漏失量越大，其圓滑程度越失量越大，其圓滑程度越厲害。厲害。 增載線(xiàn)為一條圓弧線(xiàn)，曲增載線(xiàn)為一條圓弧線(xiàn)，曲率中心位于示功圖的右下率中心位于示功圖的右下方。方。 卸載線(xiàn)比增載線(xiàn)陡卸載線(xiàn)比增

30、載線(xiàn)陡 6.2 6.2 排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響排出部分的漏失對(duì)示功圖的影響游動(dòng)凡爾打開(kāi)遲緩是由于砂、游動(dòng)凡爾打開(kāi)遲緩是由于砂、蠟或泵筒臟等原因造成，在此蠟或泵筒臟等原因造成，在此情況下，一般對(duì)該井進(jìn)行熱洗，情況下，一般對(duì)該井進(jìn)行熱洗，就能使功圖恢復(fù)正常就能使功圖恢復(fù)正常6.3 6.3 雙凡爾同時(shí)漏失的功圖雙凡爾同時(shí)漏失的功圖 在現(xiàn)場(chǎng)，由于砂蠟及磨損等原因，使游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)受到影響，區(qū)別只是程度不同罷了。 游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)存在漏失時(shí)，這兩部分還未達(dá)到完全失效或一部分完全失效，油井還在出油，示功圖的四個(gè)角變?yōu)閳A角。如果部分完全失效，另一部分部分失效時(shí)，圖形將以主要失效的那一部分

31、而變動(dòng)。 6.3 6.3 雙凡爾同時(shí)漏失的功圖雙凡爾同時(shí)漏失的功圖7.17.1、活塞裝置過(guò)高對(duì)示功圖的影響、活塞裝置過(guò)高對(duì)示功圖的影響 活塞裝置過(guò)高就是指活塞與吸入凡爾之間的防沖距離太大，造活塞裝置過(guò)高就是指活塞與吸入凡爾之間的防沖距離太大，造成泵工作不正?；蚋静荒芄ぷ?。成泵工作不正?；蚋静荒芄ぷ?。當(dāng)活塞運(yùn)行到當(dāng)活塞運(yùn)行到C C點(diǎn)時(shí)，負(fù)荷急劇下點(diǎn)時(shí)，負(fù)荷急劇下降，原因是活塞在此點(diǎn)開(kāi)始脫出降，原因是活塞在此點(diǎn)開(kāi)始脫出工作筒，使活塞與工作筒的接觸工作筒，使活塞與工作筒的接觸面急劇減少，漏失量迅速增加，面急劇減少，漏失量迅速增加，造成急劇減載。造成急劇減載。 7.17.1、活塞裝置過(guò)高對(duì)示功圖的

32、影響、活塞裝置過(guò)高對(duì)示功圖的影響 7.2 7.2 活塞裝置過(guò)低對(duì)示功圖的影響活塞裝置過(guò)低對(duì)示功圖的影響 活塞裝置過(guò)低，就是指泵的活塞和固定凡爾間的防沖距離調(diào)節(jié)的活塞裝置過(guò)低，就是指泵的活塞和固定凡爾間的防沖距離調(diào)節(jié)的過(guò)小，活塞下行到下死點(diǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生撞擊。過(guò)小，活塞下行到下死點(diǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生撞擊。 當(dāng)活塞和固定凡爾罩相撞時(shí)，光桿當(dāng)活塞和固定凡爾罩相撞時(shí)，光桿上負(fù)荷急劇降低，但因活塞又緊接上負(fù)荷急劇降低，但因活塞又緊接著開(kāi)始上行，在示功圖的右下角形著開(kāi)始上行，在示功圖的右下角形成一個(gè)不規(guī)則且?guī)Лh(huán)狀的尾巴。同成一個(gè)不規(guī)則且?guī)Лh(huán)狀的尾巴。同時(shí)，因碰撞引起了抽油桿柱的強(qiáng)烈時(shí)，因碰撞引起了抽油桿柱的強(qiáng)烈跳

33、動(dòng)，封閉不嚴(yán)，造成漏失。跳動(dòng)，封閉不嚴(yán)，造成漏失。7.2 7.2 活塞裝置過(guò)低對(duì)示功圖的影響活塞裝置過(guò)低對(duì)示功圖的影響 圖圖1 1為輕微撞擊，漏失不嚴(yán)重，為輕微撞擊，漏失不嚴(yán)重，看不出來(lái)?？床怀鰜?lái)。 圖圖2 2為撞擊嚴(yán)重，動(dòng)載荷明顯，為撞擊嚴(yán)重，動(dòng)載荷明顯，雙凡爾漏失嚴(yán)重。雙凡爾漏失嚴(yán)重。 7.3 7.3 上沖程碰掛對(duì)示功圖的影響上沖程碰掛對(duì)示功圖的影響 7.4 7.4 盤(pán)根過(guò)緊對(duì)示功圖的影響盤(pán)根過(guò)緊對(duì)示功圖的影響 當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞，深當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞，深井泵遇卡使抽油桿柱超過(guò)拉伸屈井泵遇卡使抽油桿柱超過(guò)拉伸屈服極限等原因而斷裂，或由于抽服極限等原因而斷裂，或由于抽油桿之間未上緊而發(fā)生

34、脫扣、脫油桿之間未上緊而發(fā)生脫扣、脫接器壞斷、上凡爾罩?jǐn)鄷r(shí)，示功接器壞斷、上凡爾罩?jǐn)鄷r(shí)，示功圖將成為水平條帶狀。圖將成為水平條帶狀。此時(shí)，光桿的負(fù)荷，只決定于斷脫此時(shí)，光桿的負(fù)荷，只決定于斷脫部位以上桿柱在液體中的重量和它部位以上桿柱在液體中的重量和它與液體、防噴盒等的摩擦阻力。與液體、防噴盒等的摩擦阻力。而圖形的位置取決于斷脫的位置。斷脫的位置越深，圖形越接近最小而圖形的位置取決于斷脫的位置。斷脫的位置越深，圖形越接近最小理論負(fù)荷線(xiàn)，斷脫的位置越淺，圖形越接近基線(xiàn)。理論負(fù)荷線(xiàn)，斷脫的位置越淺，圖形越接近基線(xiàn)。 抽油桿柱的斷脫位置，可通過(guò)對(duì)示功圖的計(jì)算大致推算出來(lái)。抽油桿柱的斷脫位置，可通過(guò)對(duì)

35、示功圖的計(jì)算大致推算出來(lái)。設(shè)：設(shè)： L L為最小理論負(fù)荷線(xiàn)距基線(xiàn)的距離為最小理論負(fù)荷線(xiàn)距基線(xiàn)的距離（毫米，按計(jì)算最小負(fù)荷線(xiàn)的方（毫米，按計(jì)算最小負(fù)荷線(xiàn)的方法算出）；法算出）；L L斷斷為實(shí)測(cè)斷脫圖形上為實(shí)測(cè)斷脫圖形上下負(fù)荷線(xiàn)的平均中線(xiàn)距基線(xiàn)的距下負(fù)荷線(xiàn)的平均中線(xiàn)距基線(xiàn)的距離（從圖中量得，毫米）；離（從圖中量得，毫米）；h h為抽為抽油桿柱的深度（米）；油桿柱的深度（米）；h h斷斷為斷脫為斷脫處的深度處的深度根據(jù)抽油桿在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：根據(jù)抽油桿在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：L/LL/L斷斷=h/h=h/h斷斷對(duì)上式移項(xiàng)整理可得計(jì)算斷脫部位深度的公式：對(duì)

36、上式移項(xiàng)整理可得計(jì)算斷脫部位深度的公式：h h斷斷=(L=(L斷斷 h h）/L/L該公式的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際的斷脫部位稍有出入，但基本是符合的該公式的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際的斷脫部位稍有出入，但基本是符合的脫接器斷的實(shí)測(cè)功圖(沉沒(méi)度896m) 上凡爾罩?jǐn)嗟膶?shí)測(cè)功圖(沉沒(méi)度906m) 第104根桿脫的實(shí)測(cè)功圖(沉沒(méi)度968m) 第25根桿脫的實(shí)測(cè)功圖(沉沒(méi)度1000m) 如果油管的絲扣連接處未上緊或絲扣損壞，或因油管被磨損、如果油管的絲扣連接處未上緊或絲扣損壞，或因油管被磨損、腐蝕而產(chǎn)生裂縫和孔洞時(shí)，進(jìn)入油管的液體就會(huì)從這些裂縫、孔洞腐蝕而產(chǎn)生裂縫和孔洞時(shí)，進(jìn)入油管的液體就會(huì)從這些裂縫、孔洞及未上緊處重新漏入油管套管間的環(huán)行空間。及未上緊處重新漏入油管套管間的環(huán)行空間。 油管漏失所產(chǎn)生的結(jié)果，可能是：油管漏失所產(chǎn)生的結(jié)果，可能是： 當(dāng)漏失量小于深井泵的排量時(shí)，油井仍然出油，但產(chǎn)量比當(dāng)漏失量小于深井泵的排量時(shí)，油井仍然出油，但產(chǎn)量比原來(lái)水平降低很多，泵效較低；原來(lái)水平降低很多，泵效較低； 當(dāng)漏失量大于泵的排量時(shí)，泵抽吸