抽油杆柱和油管柱变形过程
杆截面积，m2；ft：油管管壁断面积，m2；fp：泵柱
塞截面积，m2；hd：动液面，m；S：光杆冲程，m； γo：原油重度，N/m3。
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二、抽油机井示功图分析
0.3 0.25
Dp:32mm ρo:850kg/m3 dr:22mm dt:73mm hd:1000m
p s
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二、抽油机井示功图分析
㈠ 静载荷作用下的理论示功图
CDA ABC为下冲程静载荷变化线。 为上冲程静载荷变化线。CD AB为卸 为加载过 载过程，游动凡尔和固定凡尔处于关 程，加载过程中，游动凡尔和固定凡尔 闭状态；在 D点卸载完毕，变形结束， 处于关闭状态；在 B点加载完毕，变形结 柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动 束，柱塞与泵筒开始发生相对位移，固
压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口 排油。抽油杆伸长加载；油管卸载而缩短。
泵内进液的条件：
泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
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一、抽油泵的工作原理
⒉ 下冲程
抽油杆柱带动活塞向下运动。固定阀关闭，游 动阀打开，当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压 力和游动阀重力时，游动阀被顶开，泵内液体排向 油管。抽油杆由于卸载而缩短，油管加载而伸长。
每日排量:
Qt 1440f p SN k p SN
柱塞在泵内 让出容积
原油 进泵 泵内排出 原油
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泵的工作过程
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二、抽油机井示功图分析
在有杆泵采油过程中，用动力仪测试的地面示功图，定性地分析深井 泵的工作情况，是了解井下抽油泵工作状况的重要手段。 由于抽油井井下情况复杂，在生产过程中，深井泵将受到制造质量、 安装质量，以及砂、蜡、水、气、供液和腐蚀等多种因素的影响，所以， 实测示功图的形状很不规则。为了正确分析和解释示功图，常需要以理论 示功图及典型示功图为基础，进而分析和解释实测示功图。
二、抽油机井示功图分析
⒈ 冲程损失
⑴ 静载荷作用下的柱塞冲程损失
悬点从下死点到上死点虽然走了冲程长度S， 但由于抽油杆柱和油管柱的静变形，抽油泵柱塞 冲程损失为
f p Lhd o fr 杆 管 1 Ef r ft
L：下泵深度，m；E：钢材弹性模数，Pa；fr：抽油
冲程损失( m )
0.2 0.15 0.1 0.05 0 1000
下泵深度( m ) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
冲程损失—下泵深度关系曲线
冲程损失与下泵深度成正比，随着下泵深度的增加，冲程损失变大。
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二、抽油机井示功图分析
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二、抽的变化关系曲线所构成的封闭曲线图称为示功图。
表示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面示功图或光杆示功图。
理论示功图定义：
只考虑静载荷作用下的示功图称为理论示功图。
典型示功图定义：
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。
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二、抽油机井示功图分析
㈡ 考虑惯性载荷后的理论示功图
偏转角
在实际生产中抽油杆要承受动
载荷、静载荷和惯性载荷的影响。 使原本正常的图形按顺时针方向发 生偏转，动载的大小与上下行程线 与水平线的夹角成正比。
考虑惯性和振动后的理论示功图
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当动液面下降到泵吸入口时，冲程损失最大。
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二、抽油机井示功图分析
dt:73mm hd:1000m
0.6 0.5
冲程损失( m )
ρo:850kg/m3
Dp=28mm Dp=32mm Dp=38mm Dp=44mm
dr:22mm
0.4 0.35 0.3
冲程损失( m )
泵排出的条件：
泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱压力。
柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲程内完成 进油与排油的过程。
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一、抽油泵的工作原理
㈡ 泵的理论排量
在一个冲程内，排出的液体体积：
V f pS
每分钟的冲数为N，则每分钟排量：
Vm f p SN
（第一讲）
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讲 课 内 容
一、抽油泵的工作原理 二、抽油机井示功图分析
三、功图法油井计量技术
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一、抽油泵的工作原理
㈠ 泵的抽汲过程
活塞上下运动一次称为一个冲程，分为上冲程和下冲程。
⒈ 上冲程
抽油杆柱带动活塞向上运动。游动阀关闭，泵
内压力降低。固定阀在沉没压力与泵内压力构成的
二、抽油机井示功图分析
㈢ 冲程分析
由于存在冲程损失和无效冲程，使得柱塞冲程总是小于光杆冲程。 冲程损失是指光杆已发生位移，而柱塞因种种原因还没有位移，因 此而损失的冲程即为冲程损失。 无效冲程是指柱塞已在运动，因种种原因泵没有起抽汲作用，这部 分冲程没有起作用，称之为无效冲程。
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0.4 0.3 0.2 0.1 0 800
0.25 0.2 0.15 0.1
dt:73mm ρo:850kg/m3 dr:22mm
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
Dp:32mm
冲程损失( m )
ρo:850kg/m3
dr:22mm dt:73mm L:2500m
动液面( m ) 500 1000 1500 2000 2500 3000
冲程损失—动液面关系曲线
冲程损失与动液面成正比。随着动液面的降低，冲程损失增加，
凡尔被顶开、排出液体。 定凡尔打开而吸入液体。DA BC为排出过 为吸入过程
弹性抽油杆静载时的示功图
程，固定凡尔处于关闭状态。 （BC=sP为泵的冲程），游动凡尔处于关
闭状态。
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
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λ——冲程损失，m Wl′——抽油泵活塞以上液柱重量，kN Wr′——抽油杆在液体中的重量，kN Sp ——有效行程，m S——光杆行程，m