地面功图分析理论基础1,2,3.docVIP

示功图分析理论基础（一） 一．示功图分析口诀 功图虽只四条线，行程实在不简单。理论功图正四方，实际功图向右偏。若要油井多出油，及时分析莫迟延。右上尖，左下圆，固定凡尔未座严。 右上圆、左下尖，游动凡尔空中悬。气体影响卸载缓，供液不足刀把弯。 自喷杆断油管漏，一条黄瓜横下边。泵有砂卡狼牙棒，油稠蜡重肥而圆。 横线外凸泵筒弯，上挂下刺载自环。上右下左黄瓜悬，定是柱塞卡筒间。 苦学攻克识图关，管好油井就不难。 二．理论功图及典型示功图分析 1）.静载荷作用下的理论示功图 　　ABC为上冲程静载荷变化线。AB为加载线，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。在D点卸载完毕，变形结束，柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动凡尔被开、排出液体。DA为排出过程，固定凡尔处于关闭态。循环过程：下死点A(加载完成B(上死点C(卸载完成D(下死点A(( 2）.考虑惯性载荷后的理论示功图 考虑惯性载荷时，是把惯性载荷叠加在静载荷上。上冲程：前半冲程由大变小、向下的惯性载荷，增加悬点载荷；后半冲程由小变大、向上的惯性载荷，减小悬点载荷。下冲程：前半冲程由大变小、向上的惯性载荷，减小悬点载荷；后半冲程由小变大、向下的惯性载荷，增加悬点载荷。考虑振动时，则把抽油杆振动引起的悬点载荷叠加在四边形A’B’C’D’上。由于抽油杆柱的振动发生在粘性液体中，所以为阻尼振动。叠加之后在B’C’线和D’A’线上就出现逐渐减弱的波浪线。 3）.气体和充不满对示功图的影响—典型示功图分析 典型示功图是指某一因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基本特征的示功图。 ①气体影响示功图 上冲程：由于在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气和压缩气，上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使吸入阀打开滞后(点B’)，加载变慢。余隙越大，残存的气量越多，泵口压力越低，则吸入阀打开滞后得越多，即BB’线越长。下冲程：气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使排出阀滞后打开(点D’)，卸载变慢(CD’)。泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，则线DD’越长，示功图的“刀把”越明显。 ②充不满影响的示功图 当沉没度过小，供油不足，使液体不能充满工作筒。下冲程：悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞遇到液面时，则迅速卸载。所以，卸载线较气体影响的卸载线陡而直。当柱塞碰到液面时，因振动载荷线会出现波浪。快速抽汲时往往因撞击液面而发生较大的冲击载荷使图形变形得很厉害。上冲程：无影响。 示功图分析理论基础（二） 4）.漏失对示功图的影响—典型示功图分析 ①排出部分的漏失 上冲程前半冲程：泵内压力降低，柱塞两端产生压差，使柱塞上面的液体经排出部分的不严密处(阀及柱塞与衬套的间隙)漏到柱塞下部的工作筒内，漏失速度随柱塞下面压力的减小而增大。由于漏失到柱塞下面的液体有向上的“顶托”作用，所以悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载缓慢。随着悬点运动的加快，“顶托”作用相对减小，直到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬间，悬点载荷达到最大静载荷。后半冲程：因活塞上行速度逐渐减慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬间(C’)点，又出现了漏失液体的“顶托”作用，使悬点负荷提前卸载。到上死点时悬点载荷已降至点C’’。当漏失量很大时，由于漏失液体对柱塞的“顶托”作用很大，上冲程载荷远低于最大载荷，吸入阀始终是关闭的，泵的排量等于零。下冲程：无影响。 ②吸入部分漏失 下冲程开始后，由于吸入阀漏失使泵内压力不能及时提高，而延缓了卸载过程。排出阀不能及时打开。当柱塞速度大于漏失速度后，泵内压力大于液柱压力，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(点A’)，悬点提前加载。到达下死点时，悬点载荷已增加到AA’’。 当吸入阀严重漏失时，排出阀一直不能打开，悬点不能卸载。 吸入部分和排出部分同时漏失时的示功图是分别漏失时的图形的迭加，近似于椭圆形。 5）.柱塞遇卡的示功图—典型示功图分析 柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。上冲程:悬点载荷先是缓慢增加，将被压缩而弯曲的抽油杆柱拉直，到达卡死点位置后，抽油杆柱受拉而伸长，悬点载荷以较大的比例增加。下冲程:先是恢复弹性变形，到卡死点后，抽油杆柱被压缩而发生弯曲。所以，在卡死点的前后悬点以不同的比例增载或减载，示功图出现两个斜率段。 6）.带喷井的示功图—典型示功图分析 在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液柱载荷基本加不到悬点。示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。 　　　　　 7）.抽油杆断脱—典