理论、典型示功图讲解稿.ppt

泵工作原理 理论示功图 典型示功图分析 总结 理论示功图 示功图是由载荷和位移变化关系曲线所构成的封闭曲线。表示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面示功图 。 理论示功图 1. 静载荷作用下的理论示功图 悬点所承受的载荷： (1)抽油杆柱载荷，Ｗr (2)作用在柱塞上的液柱载荷,W1 理论示功图 2.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。 理论示功图 3.磨擦载荷 （1）抽油杆与油管的摩擦力 （2）液柱与油管之间摩擦力 （3）液柱与抽油杆之间的摩擦力 （4）柱塞与衬套之间的摩擦力 （5）液体通过游动阀的摩擦力 典型示功图分析 1 .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。 典型示功图分析 2 .振动影响时的示功图 图形特征∶上下曲线出现逐渐减弱的波浪线，振动越严重，变化幅度越大。 成因分析∶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。 典型示功图分析 3. 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： 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。 典型示功图分析 4. 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。 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”。 典型示功图分析 5 .油井出砂 图形特点∶负荷线上呈现出不规则的锯齿状尖峰，且在连续测图时尖峰是移动的。 成因分析∶油层出砂，细小的砂粒将随着油流进入泵内，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。 典型示功图分析 6. 油井结蜡 图形特点∶油井结蜡会使油流通道减小，油流阻力增大，活塞上行时，光杆负荷增加，下行时又由于结蜡阻碍，光杆负荷不稳定，在图上呈波浪形变化。曲线有不规则凸起增载和凹下减载，产量降低。 成因分析∶石油中都不同程度含有蜡，当温度降低到蜡的结晶温度时，溶解蜡就会凝析出来，黏附在油管，抽油杆，深井泵等井下设备上，增大光杆负荷，引起凡尔失灵或堵死，卡死活塞，堵死油管。结蜡部位不同，影响程度不同。 典型示功图分析 7.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。 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，间隙太大或因沉砂磨损活塞和衬套而引起的漏失。 典型示功图分析 （3）排出阀和吸入阀同时漏失 图形特征∶在上冲程过程中，排出部分漏失起主导作用，使图形左上角和右上角变圆