3.8.1理论示功图分析.ppt

1123*地面示功图分析示功图：是载荷随位移变化的封闭曲线，地面示功图：是表示悬点载荷随悬点位移变化的封闭曲线，以悬点位移为横坐标，图上冲程与实际冲程之比值称为减程比；以悬点载荷为纵坐标，每毫米纵坐标表示的载荷称为力比。实测示功图：用动力仪在悬点处测得的示功图。理论示功图：人工绘制的悬点理论载荷随悬点位移变化的封闭曲线。分析实测示功图的步骤为：（1）在实测示功图上绘制理论示功图，并将实测示功图与理论示功图对比分析；（2）与典型示功图对比分析；（3）结合油井产量，原油粘度等生产资料进行分析。二、理论示功图静载荷作用下的理论示功图AB为加载线：静载荷逐渐从下冲程的静载荷增加到上冲程的静载荷；B点：悬点加载完毕,载荷增加到固定阀打开BC段：为上静载线；CD段为卸载线D点卸载完毕，载荷减小到，游动阀在此时打开。DA段为下静载线。冲程损失活塞有效冲程ABC上冲程载荷变化线与基线（即横坐标）之间夹的面积为悬点上冲程做的功，下冲程载荷变化线CDA与基线之间夹的面积为悬点下冲程做的负功，在一个冲次中悬点做的净功为平行四边形ABCD的面积。1、静载荷作用下的理论示功图典型示功图分析2.泵工作正常图形特征∶左右、上下曲线平行，接近理论示功图图形特征，曲线较理想，充满程度100%，排出系数较高，一般泵效接近理论值，如图。成因分析∶此类井供液充足，沉没度大。泵阀不漏，泵效高，出油好。理论示功图实测示功图理论示功图3.惯性和振动载荷作用下的理论示功图惯性载荷的影响使静载荷理论示功图被扭曲一个角度，使之变为不规则四边形，如图所示。由于抽油杆柱的振动发生在粘性液体中，所以为阻尼振动。叠加之后上下线出现逐渐减弱的波浪线。PSA’AB’’BCC’DD’考虑惯性和振动后的理论示功图三、典型示功图分析1.气体和充不满对示功图的影响气体影响的示功图的特征是卸载线光滑向下凹。气体影响示功图供液不足充不满示功图供液不足时卸载线下凹有拐点。理论示功图实测示功图1.泵工作正常但供液不足图型特征∶卸载线和加载线平行，越左移说明充满越不好，也就是供液能力越差，形成的图形为“刀把”形。成因分析：（1）深井泵的工作制度或抽汲参数组合不合理，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。（2）为使泵正常工作，在泵的下边界装砂锚、气锚，当砂、蜡同时堵塞了部分进油孔道，使液体进入泵筒的流动阻力增大，流量变小，动液面升高，液体来不及在泵的进油时间里充满泵筒。三、典型示功图分析2.气体影响图形特点∶卸载线成一圆弧状。其曲率半径越大,泵效越低，表明油套环空内泡沫段高，油层脱气严重，沉没压力偏小，泵充满程度差。成因分析∶石油是聚集在一起的油气混和物，在抽汲过程中或多或少总有气体进入泵内。理论示功图实测示功图典型示功图分析气锁现象：如果气体大量进入泵筒，上冲程时气体膨胀，全部占满柱塞让出的容积，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，所以这种情况下双凡尔均打不开，柱塞运动对气体压缩和膨胀，泵不排油，这种现象称为“气锁”。理论示功图实测示功图典型示功图分析3.凡尔漏失（1）固定阀（吸入部分）漏失图形特征∶两下角缺失下冲程开始后，由于固定阀漏失，泵内压力不能及时提高而延缓了卸载过程，同时使游动阀不能及时打开。当柱塞速度大于漏失速度后，泵内压力提高到大于液柱压力，将排出阀打开而卸去液柱载荷，下冲程后半冲程中因柱塞速度减小，当小于漏失速度时，泵内压力降低使排出阀提前关闭，悬点提前加载（当吸入阀严重漏失时，排除阀一直不能打开，悬点不能卸载）。成因分析∶由于固定凡尔与凡尔座配合不严，凡尔座锥体装配不紧，凡尔罩内落入脏物或结蜡而卡住凡尔球等原因，都会造成深井泵的吸入部分漏失。理论示功图实测示功图典型示功图分析（2）游动阀（排出部分）漏失图形特征∶上冲程时，泵内压力降低，柱塞两端产生压差，使柱塞上面的液体漏到柱塞下部的工作筒内，漏失速度随柱塞下面压力成反比。由于漏失到柱塞下面的液体有向上的“顶托”作用，使加载减缓。随着悬点运动的加快，“顶托”作用相对减小，液柱载荷完全加与悬点。当柱塞继续上行到后半冲程时，因活塞上行速度又逐渐减慢。在柱塞速度小于漏失速度瞬间，又出现了漏失液体的“顶托”作用，使液柱负荷提前卸载。成因分析∶一是游动凡尔装配不严，磨损引起的漏失；一是活塞和泵的衬套配合不紧密，间隙太大或因沉砂