雙頻道回聲儀及示功儀

液面測(cè)試與示功圖分析

技術(shù)監(jiān)測(cè)大隊(duì)試井隊(duì)

油井生產(chǎn)分析的目的是了解油層生產(chǎn)能力、設(shè)備能力以及他們的工作狀況，為進(jìn)一步制定合理的技術(shù)措施提供依據(jù)，使設(shè)備能力與油層能力相適應(yīng)，充分發(fā)揮油層潛力，并使設(shè)備在高效率下正常工作，以保證油井高產(chǎn)量、高泵效生產(chǎn)。在油井分析所需要的資料中液面與示功圖資料則是必不可少的。液面測(cè)試重要性：（1）測(cè)動(dòng)液面，可以了解油井的供液能力，確定下泵深度；（2）根據(jù)動(dòng)液面位置，可以計(jì)算井底流壓，判斷油田注水效果；（3）根據(jù)動(dòng)液面變化，判斷油井的工作制度與地層能量的匹配情況（4）結(jié)合示功圖和油井生產(chǎn)資料可以分析深井泵的工作狀況雙頻道回聲儀一、概述雙頻道回聲儀是精確測(cè)量油井套管內(nèi)液面位置的精密儀器。液面決定著油井的工作狀態(tài)，能反映井底壓力大小、采油指數(shù)的高低和油泵性能的好壞。回聲儀采用標(biāo)準(zhǔn)電敏記錄紙和電磁記錄筆，在記錄筆尖和記錄紙的導(dǎo)電涂層間通過約0.015A的直流電燒掉灰色表層，露出黑色表層，筆隨著信號(hào)移動(dòng)，在記錄紙上燒出清晰的記錄曲線，此曲線可長期保存?；芈晝x采用內(nèi)裝蓄電池供電，蓄電池可反復(fù)充電使用。雙頻道回聲儀二、主要技術(shù)指標(biāo)1．最大測(cè)井深度：3000米，誤差一般小于10米；2．一次儀表額定工作壓力：0~8MPa；3．誤差：記錄儀走紙速度誤差：≤2%；記錄儀走紙不穩(wěn)定誤差：≤0.2%。

存儲(chǔ)量：可存25-99口井的曲線。雙頻道回聲儀三、雙頻道回聲儀的組成及基本結(jié)構(gòu)

1．組成雙頻道回聲儀主要由一次儀表（井口連接器）、二次儀表（記錄儀）和充電器組成。雙頻道回聲儀2．基本結(jié)構(gòu)（1）井口連接器組成：井口連接器主要由槍擊、異徑接頭、微音器室、放空閥和專用接頭等組成。圖1井口連接器結(jié)構(gòu)示意圖雙頻道回聲儀雙頻道回聲儀（2）記錄儀的基本結(jié)構(gòu)：記錄儀有A、B二個(gè)通道，分別由A筆、B筆記錄信號(hào)。A通道是低頻通道，記錄來自液面（或較大障礙）的反射波，B通道是高頻通道，主要記錄來自油管接箍波的反射波。雙頻道回聲儀四、基本工作原理1．井口連接器的工作原理：井口連接器通過擊發(fā)聲彈發(fā)出聲脈沖傳入井下，然后由微音器接收由井下返回的液面和接箍波，并通過電纜傳送到記錄儀。雙頻道回聲儀2．記錄儀的工作原理：記錄儀接收由微音器傳來的電信號(hào)，經(jīng)電路的共用通道分成兩路，一路經(jīng)高頻放大電路放大后傳送到B筆，記錄接箍波；一路經(jīng)低頻放大電路放大后傳送到A筆，記錄液面波。兩筆同時(shí)在記錄紙上繪出清晰的記錄曲線。雙頻道回聲儀工作原理方框圖如圖2井口連接器共用通道信號(hào)高頻放大低頻放大B筆（節(jié)箍波）A筆（液面波）放大電路雙頻道回聲儀4、液面曲線的識(shí)別3、測(cè)試原理動(dòng)液面測(cè)試原理是利用聲波在氣體介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到障礙物就會(huì)發(fā)生反射的原理.雙頻道回聲儀4、液面曲線的識(shí)別波形A是在井口記錄下來的聲波脈沖發(fā)生器發(fā)出的脈沖信號(hào)。波形B是聲波脈沖由井口傳播至回音標(biāo)，又反射到井口記錄下的脈沖信號(hào)。波形C是聲波脈沖由井口傳播到液面，再由液面反射到井口記錄下的脈沖信號(hào)。雙頻道回聲儀4、液面曲線的識(shí)別Ls表示電磁筆從井口波到音標(biāo)反射波在記錄紙帶上所走的距離，單位mm。L2表示電磁筆從井口波到液面反射波在記錄紙帶上所走的距離,單位mm。LsL2波形A為井口波，波形B，C分別為回音標(biāo)、液面反射波形。b、c、d…為油管接箍波形。4、液面曲線的識(shí)別井口波液面波接箍波雙頻道回聲儀雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)1、井口裝置要密封，防止聲彈能量在井口處損失。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)（1）套管閘門開關(guān)應(yīng)自如，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中經(jīng)常有另一側(cè)套管閘門關(guān)不嚴(yán)的現(xiàn)象，造成能量損失。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)（2）在沒有套管閘門的井應(yīng)裝好卡箍和堵頭防止漏氣。不允許使用棉紗及木頭等堵塞套管。并裝緊井口連接器。（3）井口法蘭盤要求密封。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)2、每次測(cè)試要有三條以上液面位置相同的曲線，且原則上要求液面波形要大于5毫米（液面過深的井會(huì)稍低一些）。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)3、盡量消除現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的干擾因素，提高液面的曲線清晰度。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)（1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，如果干擾太多，可先將抽油機(jī)停抽，等待幾分鐘再測(cè)。（2）測(cè)試過程中，要克服一些不良的習(xí)慣性作法，如不準(zhǔn)動(dòng)井口裝置、信號(hào)連接線；不能砸采油樹；不能動(dòng)儀器面板開關(guān)和調(diào)節(jié)靈敏度大小等。（3）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，如遇大風(fēng)，可用物體把信號(hào)線壓住，使之不能隨風(fēng)擺動(dòng)，否則易出現(xiàn)干擾波。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)4、測(cè)試前要了解測(cè)試井的工作狀況，注意收集相關(guān)的資料，有利于做出正確的判斷。雙頻道回聲儀五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)（1）液面資料必須是生產(chǎn)穩(wěn)定情況下錄取的，油井工作制度的改變或洗井后不能立刻進(jìn)行測(cè)試。因此必須了解測(cè)試井的生產(chǎn)情況。（2）要了解測(cè)試井的井身結(jié)構(gòu)，如泵深等。（3）與當(dāng)時(shí)測(cè)取的示功圖資料相結(jié)合進(jìn)行對(duì)比分析，不能自相矛盾。如示功圖上明明反映的是供液不足，而報(bào)出的資料液面卻很高。雙頻道回聲儀5、注意儀器設(shè)備的選用、操作和保養(yǎng)。（1）要了解所使用儀器的工作性能。以普遍使用的cj-1和cj-6為例。應(yīng)保持齒輪機(jī)構(gòu)清潔，無油污，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，電機(jī)無異常聲響，無卡，走紙速度均勻。雙頻道回聲儀5、注意儀器設(shè)備的選用、操作和保養(yǎng)。（2）液面線是連接主機(jī)和槍體的信號(hào)線，要注意保持兩個(gè)插頭的清潔，嚴(yán)禁虛接，否則易出現(xiàn)自激波；所用信號(hào)線應(yīng)盡量短，以免增大噪場(chǎng)干擾和降低靈敏度。（3）保持槍體（微音器）的清潔和聲道的暢通，否則易出現(xiàn)波形雜亂。雙頻道回聲儀5、注意儀器設(shè)備的選用、操作和保養(yǎng)。（4）合理地選擇聲彈，對(duì)大部分井普通聲彈就足夠了，但對(duì)液面比較深，聲波損失較大的井，應(yīng)選擇高能聲彈，增加聲功率。但也不能一味的用高能聲彈，那樣有可能把其他干擾信號(hào)也加強(qiáng)了。（5）磁電筆擺動(dòng)靈活，記錄波形清晰無斷線和燒紙現(xiàn)象。（6）檢查電源電壓。帶負(fù)荷檢查電池電壓不低于11伏，否則給電池充電。雙頻道回聲儀（1）對(duì)于氣量很大的井（井口套壓≧0.5Mpa），應(yīng)采取瞥壓測(cè)試的方法。根據(jù)井況的不同瞥壓時(shí)間也有所不同，一般為30min甚至更長時(shí)間。（2）氣量小的井（井口套壓≤0.5MPa），壓力瞥不起來，應(yīng)充分放氣（20min以上）或停抽，再進(jìn)行測(cè)試。雙頻道回聲儀6、對(duì)于一些井壁實(shí)在太臟的井，無論怎樣調(diào)節(jié)儀器的靈敏度，曲線都很雜亂，液面測(cè)不出；井筒上部若有幾十米厚的死油帽子，必然會(huì)造成液面很高的假象。雙頻道回聲儀雙頻道回聲儀雙頻道回聲儀7、現(xiàn)場(chǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)一些液面波很清晰，但液面測(cè)試時(shí)深度卻在泵下的情況，與實(shí)際不符，這主要是由于電子儀器是根據(jù)前十根油管長度和接箍波反射時(shí)間計(jì)算聲速的，而電子儀器默認(rèn)的油管長度為9.6m，當(dāng)上部下入油管不規(guī)范時(shí)，造成聲速計(jì)算誤差大引起液面計(jì)算錯(cuò)誤。雙頻道回聲儀（二）使用注意事項(xiàng)1.井口連接器的注意事項(xiàng)(1）搬運(yùn)井口連接器時(shí)應(yīng)注意輕拿輕放，切忌亂摔亂扔。(2）井口連接器使用完后，應(yīng)將槍機(jī)部分與炮彈栓組件分離開，并將它們裝入專用包裝箱中運(yùn)輸，以免損壞。(3）經(jīng)常保持井口連接器各部分零組件的清潔，必要時(shí)定期或每擊發(fā)200發(fā)聲彈后將其分解進(jìn)行清洗，擦干、烘干后在配合表面和活動(dòng)部位涂少量7013潤滑密封脂。特別是要保持彈膛與微音器、壓力傳感器及放氣閥之間通道的暢通無堵以及槍機(jī)中旋轉(zhuǎn)部位（凸輪）和撞針移動(dòng)的的靈活性，以確保儀器的使用效果和測(cè)試的準(zhǔn)確性。(4）使用過的井口連接器，如遇較長時(shí)間不使用時(shí)，應(yīng)將井口連接器所用零、部件卸下進(jìn)行清洗，烘干后將配合表面以及活動(dòng)部位涂少量7013潤滑密封脂。特別是要對(duì)撞針、凸輪、彈簧等零件進(jìn)行保護(hù)，以防銹蝕和損壞。雙頻道回聲儀2.井深記錄儀的注意事項(xiàng)（1）用+12V外電源供電時(shí),禁止正負(fù)接反(紅夾接正、黑夾接負(fù))。（2）記錄儀不能與其它硬物相碰撞。（3）記錄儀面板上禁止放任何物品。（4）記錄儀面板上禁止沾有機(jī)液體和水。（5）記錄儀禁止在未裝記錄紙的情況下開機(jī)工作。（6）記錄儀通電后，如不復(fù)位，則應(yīng)馬上關(guān)機(jī)。（7）磁電筆禁止擺到記錄紙?zhí)帯＃?）禁止在套管壓力大于8MPa的油井上測(cè)套壓。（9）長期不用時(shí)，記錄儀應(yīng)充足電后保存（顯示電壓不小于12.5V）。雙頻道回聲儀測(cè)試過程中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題（1）注意套管壓力，當(dāng)套管壓力大于儀器給定的額定工作壓力時(shí)，嚴(yán)禁測(cè)試。（2）保管好子彈，不得搬運(yùn)裝有子彈的井口連接器。（3）嚴(yán)格按操作程序進(jìn)行操作，擊發(fā)動(dòng)作要平穩(wěn)。（4）擊發(fā)子彈和記錄正在進(jìn)行時(shí)，避免震動(dòng)井口連接器。（5）記錄筆上帶有250V高壓，在電機(jī)停止后5s內(nèi)不得觸碰記錄筆。雙頻道回聲儀六、液面資料的計(jì)算1．節(jié)箍法計(jì)算公式：式中：－液面深度，m；－自井口波峰至液面波峰間的距離，mm；－10個(gè)油管接箍數(shù)的距離，mm；－油管平均長度，m。雙頻道回聲儀2．油管法（1）先求出液面至井口的油管數(shù)。計(jì)算公式：式中：－液面至井口的油管數(shù)；－自井口波峰至液面波峰間的距離，mm；－10個(gè)油管接箍數(shù)的距離，mm。雙頻道回聲儀（2）求出的所有油管數(shù)之和既為液面深度。（3）求出的油管數(shù)有小數(shù)點(diǎn)的，要將最后一根油管長度乘以小數(shù)，再與上面的油管長度相加即為液面深度。雙頻道回聲儀七、回聲儀常見故障及處理方法1．記錄紙打滑（1）壓紙輪上有油污，清潔；（2）壓緊螺絲松動(dòng)，調(diào)整壓緊螺絲；（3）壓紙輪磨損嚴(yán)重，更換。2．記錄筆劃線很淡（1）筆尖上有積炭，消除干凈；（2）調(diào)整記錄筆壓緊螺絲；（3）筆尖磨損嚴(yán)重，更換。雙頻道回聲儀3．記錄筆不劃線250V高壓線斷，焊接。4．儀器正常，電壓檢查無指示。（1）電壓表連線斷，焊接；（2）電壓表壞，更換；（3）電壓檢查開關(guān)接觸不良或壞，清洗或更換。5．儀器充電正常，但達(dá)不到要求。電池壞，更換。6．打開電源開關(guān)無蜂鳴聲，稍震動(dòng)即正常。電池臟，打開清潔。雙頻道回聲儀7．儀器測(cè)試正常，自檢無信號(hào)。（1）自檢開關(guān)連線脫落，重新焊好；（2）自檢開關(guān)接觸不良或壞，清潔或更換。8．靈敏度開關(guān)調(diào)整時(shí)，記錄筆有時(shí)偏至一邊。（1）開關(guān)連線脫落，焊好；（2）觸片臟，清潔。9．測(cè)不出液面（1）電纜線斷，重新焊好；（2）微音器靈敏度下降，更換；（3）井口連接器信號(hào)通路堵塞，拆下清潔；（4）主機(jī)故障，交專業(yè)人員修理。雙頻道回聲儀10.記錄的曲線幅值偏?。ㄔ鲆嬉堰x高檔位）：（1）檢查井口連接器上的微音器是否正常（電容值應(yīng)為8～11nf），以及微音器的傳聲孔是否被污垢堵住。（2）檢查筆尖是否松動(dòng)。（3）檢查電筆的偏轉(zhuǎn)彈簧是否正常。（4）當(dāng)CPU板上的芯片1D24（1D31）74HC373損壞時(shí)，也會(huì)造成A或B記錄曲線幅值偏小。11.不能與計(jì)算機(jī)通訊：（1）檢查通訊電纜及插頭座是否正常；（2）當(dāng)CPU板上的芯片1D24（1D31）74HC373損壞時(shí)，也會(huì)造成不能通訊。雙頻道回聲儀八、回聲儀校準(zhǔn)方法1．將JDQ－1（或JDQ－2）型回聲儀檢定器與回聲儀連接好。2．打開檢定器和回聲儀電源，將靈敏度開關(guān)A放在“6”，B放在“4”，走紙開關(guān)打在“快”，走紙25s，記錄下檢定曲線。雙頻道回聲儀

3．用鋼直尺從曲線起始端量25個(gè)波峰，記錄下長度L1；隔25個(gè)波峰再量25個(gè)波峰，記錄下長度L2。用下面公式計(jì)算出回聲儀的走紙速度誤差和走紙不穩(wěn)定度誤差，計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合回聲儀的技術(shù)指標(biāo)，否則為不合格。雙頻道回聲儀走紙速度誤差：

走紙不穩(wěn)定度誤差：

雙頻道回聲儀例題一

某井測(cè)得動(dòng)液面曲線如下圖，已知音標(biāo)深度400m，泵掛深度1000m，求沉沒度。Le=300mmLs=240mm解：沉沒度答：沉沒度為500米。例題二

某井的動(dòng)液面測(cè)試資料如下圖所示，查該井作業(yè)油管記錄如表1，計(jì)算液面深度。1～1095.4111～2096.4521～3096.0631～4096.4941～5095.6551～6096.3561～7096.4271～8096.02819.64表1某井作業(yè)油管數(shù)據(jù)油管長度，m油管序號(hào)用專用卡規(guī)測(cè)量動(dòng)液面曲線資料，從井口波到液面波共81根油管，通過查閱作業(yè)記錄，可得答：該井動(dòng)液面深度為778.5米。解：液面深度例題三012345678910S箍S液

實(shí)測(cè)液面曲線如下圖所示，油管平均長度為9.6米，試計(jì)算液面深度。L2=176mmLe＝56mm答：該井動(dòng)液面深度為301.7米。解：由公式可得例題四

某井測(cè)得動(dòng)液面曲線如下圖，試計(jì)算動(dòng)液面深度。L2＝176mmAB解：由公式答：動(dòng)液面深度為369.6米。

1、某井抽油泵下入深度為1500m，音標(biāo)深度為300m，液面曲線顯示從井口波到音標(biāo)反射波距離為180mm，從井口波到液面反射波距離為300mm，試求動(dòng)液面深度和抽油泵沉沒度。

2、某井測(cè)得動(dòng)液面曲線記錄顯示，從井口波到液面反射波距離為175mm，10根油管接箍波的長度為50mm，油管平均長度為9.6m,求動(dòng)液面深度。作業(yè)例題1：某井油層中部深度2000m，油層靜壓10MPa，原油相對(duì)密度0.86，氣油比20m3/t，含水3％，合理生產(chǎn)壓差6MPa，沉沒度為60m，求下泵深度為多少？答：下泵深度為1597m。例題2：某井靜壓17.89MPa，產(chǎn)液指數(shù)為10.6t/d·MPa，油層中部深度2053m，套壓為0，原油相對(duì)密度0.86，產(chǎn)液量75t/d，沉沒度為320m，求下泵深度為多少？答：下泵深度為1116m。例題3：某井油層中部深度2000m，靜壓10MPa，控制套壓為1MPa，原油相對(duì)密度0.86，合理生產(chǎn)壓差為6MPa，沉沒度確定為160m，求下泵深度為多少？答：下泵深度為1811m。例題4：某井油層中部深度1147.4m，預(yù)測(cè)結(jié)果：地層壓力10.75MPa，流動(dòng)壓力為6.03MPa，生產(chǎn)壓差為4.72MPa，套壓為0.98MPa，原油相對(duì)密度0.86，產(chǎn)液量為126m3/d，含水36％，流飽壓差為0.98MPa，沉沒度確定為200m，求下泵深度為多少？答：下泵深度為792.7m。電子示功儀勝利采油廠技術(shù)監(jiān)測(cè)大隊(duì)試井隊(duì)電子示功儀一、概述電子示功儀是錄取抽油機(jī)井示功圖的石油專用精密儀器，其測(cè)取的資料是分析判斷抽油機(jī)井泵效和工況的重要依據(jù)，是制定合理的采油工藝措施和檢泵周期的重要技術(shù)手段。示功儀采用壓力傳感器和位移傳感器分別將壓力信號(hào)和位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過電路放大后繪出示功圖。示功儀采用內(nèi)裝蓄電池供電，蓄電池可反復(fù)充電使用。電子示功儀二、主要技術(shù)指標(biāo)1．載荷精度：壓板式±1%；液壓式±3%。2．位移精度：±1%電子示功儀1．壓板式壓板式電子示功儀是采用壓敏電阻做壓力傳感器，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。測(cè)試時(shí)需停抽油機(jī)。2．液壓式液壓式電子示功儀是采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)通過壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。測(cè)試時(shí)不需停抽油機(jī)。三、分類電子示功儀四、基本工作原理

壓力傳感器和位移傳感器分別將壓力信號(hào)和位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過放大電路放大后傳送到主板（CPU），經(jīng)處理后繪出示功圖，由液晶顯示器顯示出來。原理框圖如下：電子示功儀電子示功儀1．儀器開機(jī)后，進(jìn)入主菜單，選擇“采集”項(xiàng)。2．輸入井號(hào)。通過屏幕顯示器的上、下、左、右四個(gè)鍵將閃爍的光標(biāo)移動(dòng)到要輸入的字母或數(shù)字處，按“回車”鍵可輸入所需字母、數(shù)字；井號(hào)字母不多于8個(gè)。五、測(cè)試工藝電子示功儀3．按以上方法輸入日期、測(cè)試卡片數(shù)（0－9）及延遲時(shí)間（1分鐘－9分鐘）。輸入完畢，移動(dòng)光標(biāo)到“OK”處。4．將儀器安裝到懸繩器夾板中（壓板式需停機(jī)），扣好保險(xiǎn)，將位移拉線環(huán)扣在井口上。按“回車”鍵，待延遲時(shí)間到，開始測(cè)示功圖。測(cè)試完畢，蜂鳴器發(fā)出連續(xù)聲響，此時(shí)表示測(cè)試完畢。5．收回位移線，將儀器從懸繩器上卸下（壓板式需停機(jī)），這時(shí)可以看到顯示器上顯示的最后一張功圖數(shù)據(jù)。按右鍵可查看沖程、沖次、最小和最大載荷值，按左鍵可查看示功圖，按回車鍵退出菜單。6．關(guān)閉儀器電源。電子示功儀電子示功儀六、常見故障分析及處理方法1．打開主機(jī)電源開關(guān)，有蜂鳴聲但顯示字符很淡或很濃。調(diào)節(jié)面板亮度電位器，到字符清楚為止。2．儀器進(jìn)入采集狀態(tài)，當(dāng)輸入井號(hào)時(shí)看不到光標(biāo)。（1）若電源電壓低于9V，需充電14小時(shí)。（2）若電壓正常，則參照說明書對(duì)主機(jī)進(jìn)行復(fù)位。注意：復(fù)位前，應(yīng)將測(cè)試資料打印出來，以免丟失。3．不采集數(shù)據(jù)，也稱“死機(jī)”。將主機(jī)置于標(biāo)定檔，如零值正常，拉位移線位移值也變化正常，則重新對(duì)主機(jī)進(jìn)行復(fù)位即可。4．不打?。?）傳輸電纜有故障，修理。（2）主板有故障，交專業(yè)人員修理。電子示功儀七、示功儀校準(zhǔn)方法1、示功儀用SDX系列示功儀檢定裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。2、載荷校準(zhǔn)（1）儀器安裝a將儀器安裝在檢定儀臺(tái)架上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)檢定儀上的手輪，使壓塊接近儀器壓力傳感器。b打開儀器電源，調(diào)節(jié)到載荷標(biāo)定菜單。c打開檢定儀計(jì)算機(jī)電源。電子示功儀

a操作檢定儀進(jìn)入載荷檢定控制面板。b操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行加減載，加載按0，20，40，60，80，100，120，140kN進(jìn)行，減載反行即可。加減載三次后停下來。每一校準(zhǔn)點(diǎn)載荷示值均填入載荷檢定表中，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出載荷精度。若滿足技術(shù)指標(biāo)，退出，否則須進(jìn)行儀器調(diào)節(jié)，然后重新進(jìn)行校準(zhǔn)。2、載荷校準(zhǔn)電子示功儀3、位移校準(zhǔn)（1）將位移線掛在位移檢定輪上，打開儀器電源，調(diào)節(jié)到位移標(biāo)定菜單。（2）操作檢定儀進(jìn)入位移檢定控制面板。（3）操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行位移拉縮，拉按0，1，2，3，4，5，6，7，8米進(jìn)行，縮反行即可。拉縮三次后停下來。每一校準(zhǔn)點(diǎn)位移示值均填入位移檢定表中，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出位移精度。若滿足技術(shù)指標(biāo)，退出，否則須進(jìn)行儀器調(diào)節(jié)，然后重新進(jìn)行校準(zhǔn)。4、校準(zhǔn)完畢，將儀器和檢定儀電源關(guān)掉。

活塞上行，游動(dòng)凡爾在油管內(nèi)液柱壓力作用下關(guān)閉，當(dāng)沉沒壓力大于泵筒內(nèi)壓力時(shí)，固定凡爾打開，井內(nèi)液體進(jìn)入泵筒內(nèi)，同時(shí)在井口排出相當(dāng)于沖程長度的一段液體。上沖程：下沖程：

活塞下行，泵筒內(nèi)壓力增大固定凡爾關(guān)閉，活塞繼續(xù)下行當(dāng)泵筒內(nèi)壓力大于活塞以上液柱壓力時(shí)，游動(dòng)凡爾打開，泵筒內(nèi)液體進(jìn)入油管，同時(shí)在井口排出相當(dāng)于沖程長度光桿體積的一段液體。

在理想的狀況下，只考慮懸點(diǎn)所承受的靜載荷及由于靜載荷引起抽油機(jī)桿柱及油管柱彈性變形，而不考慮其它因素影響，所繪制的懸點(diǎn)負(fù)荷與位移之間的關(guān)系曲線，稱為理論示功圖。（一）理論示功圖的分析理想狀態(tài)：

1、深井泵質(zhì)量合格、工作可靠2、抽油桿除靜載荷外，不受其他各種載荷的影響，閥起落是瞬時(shí)的；3、抽油設(shè)備在生產(chǎn)過程中不受砂、蠟、氣、水等影響；4、抽油井無連抽帶噴現(xiàn)象5、油層供液能力充足，泵能夠完全充滿。1、理論示功圖的產(chǎn)生A

活塞在到達(dá)下死點(diǎn)的瞬間，固定凡爾、游動(dòng)凡爾同時(shí)關(guān)閉，這時(shí)，光桿上只承受抽油桿在液體中的重量，油管承受了全部液柱重量。這時(shí)光桿承受的負(fù)荷為最小載荷，等于抽油桿在液體中的重量。

當(dāng)活塞由下死點(diǎn)開始上行程，活塞要推動(dòng)它上面的液柱向上移動(dòng)，這個(gè)液柱的重量就加在活塞上，并經(jīng)抽油桿加在驢頭上，此時(shí)抽油桿上多了一個(gè)活塞截面以上液柱的重量，油管上少了液柱的重量，這時(shí)，就要發(fā)生彈性變形，油管要縮短，抽油桿要伸長。此時(shí)，光桿雖然在上移，但活塞相對(duì)于泵筒來說，實(shí)際未動(dòng)，這樣，就畫出了示功圖中的AB斜直線。AB線表示了光桿負(fù)荷增加的過程，稱為增載線。AB

B點(diǎn)彈性變形完畢，此后光桿帶動(dòng)活塞開始上行，直至上死點(diǎn)，固定凡爾打開，液體進(jìn)入泵筒并充滿活塞所讓出的泵筒空間，此時(shí)，光桿所承收的負(fù)荷，仍和B點(diǎn)時(shí)一樣沒有變化，所以，畫出一條直線BC。ABC

當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，游動(dòng)凡爾、固定凡爾關(guān)閉，活塞上所承受的液柱重量又逐漸加在油管上。抽油桿卸掉了這一載荷，于是，兩者又發(fā)生彈性變形，油管伸長，抽油桿縮短，這時(shí)，光桿下移，活塞相對(duì)于泵筒沒有移動(dòng)，于是畫出了CD斜線。CD斜線表示了光桿負(fù)荷減少的過程，稱為卸載線。ABCD當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，游動(dòng)凡爾打開，液體就通過游動(dòng)凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，在液體向活塞以上轉(zhuǎn)移的過程中，光桿上所承收的負(fù)荷不變，是光桿承受的最小負(fù)荷等于抽油桿在液體中的重量。所以畫出一條和BC平行的直線DA。ABCD當(dāng)光桿行到下死點(diǎn)，開始上行瞬間，游動(dòng)凡爾關(guān)閉，負(fù)荷又發(fā)生轉(zhuǎn)移，開始了一個(gè)新的往復(fù)，這樣，就畫出了一個(gè)封閉的曲線，因?yàn)榍€所包圍的面積表示泵做功的多少因此稱之為示功圖。

ABCD

0ABCDWS1、泵工作正常的示功圖特點(diǎn)：近似平行四邊形PSABDCo有振動(dòng)載荷影響時(shí)：近似平行四邊形，上下載荷線為逐漸減弱的波浪線。PSABDCo

考慮慣性載荷時(shí)，是把慣性載荷疊加在靜載荷上。示功圖特點(diǎn)：平行四邊形會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，慣性力越大，旋轉(zhuǎn)角度越大。形成原因：慣性載荷在上沖程前半沖程增加懸點(diǎn)載荷，后半沖程減小懸點(diǎn)載荷。在下沖程前半沖程減小懸點(diǎn)載荷，后半沖程增加懸點(diǎn)載荷。2、氣體影響示功圖PSABD

由于在下沖程末余隙內(nèi)還殘存一定數(shù)量的溶解氣和壓縮氣，上沖程開始后泵內(nèi)壓力因氣體的膨脹而不能很快降低，加載變慢，使吸入閥打開滯后（B'點(diǎn)）C

殘存的氣量越多，泵口壓力越低，則吸入閥打開滯后的越多，即BB'線越長。B'

C線為上沖程柱塞有效沖程。oB’2、氣體影響示功圖PSABD

下沖程時(shí)，氣體受壓縮，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，卸載變慢，使排出閥滯后打開（圖中D'點(diǎn)）。B’C

泵的余隙越大，進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，則DD'線越長。

D'A線為下沖程柱塞有效沖程。D'o特點(diǎn)：增載、卸載緩慢2、氣體影響示功圖而當(dāng)進(jìn)泵氣量很大而沉沒壓力很低時(shí)，泵內(nèi)氣體處于反復(fù)壓縮和膨脹狀態(tài)，吸入和排出閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出現(xiàn)“氣鎖”現(xiàn)象。如圖中點(diǎn)畫線所示：PSABDB’CD'o采取措施：合理控制套管氣；加深泵掛；加裝防氣裝置；減小防沖距，縮小余隙容積。2、氣體影響示功圖氣體使泵效降低的數(shù)值可使用下式近似計(jì)算:

充滿系數(shù):式中：S—光桿沖程PSABDB'CD'o3、充不滿影響的示功圖PSABD當(dāng)沉沒度過小或供液不足使液體不能充滿工作筒時(shí)，均會(huì)影響示功圖的形狀。C特點(diǎn)：卸載線平行左移，液面越低，左移距離越大。下沖程由于泵筒中液體充不滿，懸點(diǎn)載荷不能立即減小，只有當(dāng)柱塞遇到液面時(shí)，才迅速卸載，卸載線與增載線平行，卸載點(diǎn)較理論示功圖卸載點(diǎn)左移（如圖中D'點(diǎn)）D'o13、充不滿影響的示功圖充不滿程度越嚴(yán)重，則卸載線越往左移。（如右圖2、3所示）有時(shí)，當(dāng)柱塞碰到液面時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)，最小載荷線會(huì)出現(xiàn)波浪線。123PSABDCD′o措施：加深泵掛；采取合理的抽汲措施；調(diào)整對(duì)應(yīng)注水井注水量；采取壓裂、酸化等增產(chǎn)措施；采取間歇抽油方式。4、漏失影響的示功圖PSABD（1）排出部分漏失C上沖程時(shí)，泵內(nèi)壓力降低，柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞上面的液體經(jīng)過排出部分的不嚴(yán)密處（閥及柱塞與襯套的間隙）漏到柱塞下部的工作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞下面壓力的減小而增大。由于漏失到柱塞下面的液體有向上的“頂托”作用，懸點(diǎn)載荷不能及時(shí)上升到最大值，使加載緩慢。o4、漏失影響的示功圖PSABD（1）排出部分漏失C隨著懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加快，“頂托”作用相對(duì)減小，直到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬間，懸點(diǎn)載荷達(dá)到最大載荷（如圖中B'點(diǎn)）oB'當(dāng)柱塞繼續(xù)上行到后半沖程時(shí)，因柱塞上行速度又逐漸減慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬間（如圖中C'點(diǎn)），又出現(xiàn)了液體的“頂托”作用，使懸點(diǎn)負(fù)荷提前卸載。到上死點(diǎn)時(shí)懸點(diǎn)載荷已降至C″點(diǎn)。4、漏失影響的示功圖（1）排出部分漏失PABDCB’C’S下沖程，排出部分漏失不影響泵的工作。因此，示功圖形狀與理論示功圖相似。D’oC″由于排出部分漏失的影響，吸入閥在B′點(diǎn)才打開，滯后了BB′這樣一段柱塞沖程；漏失量越大，B′C′線越短。PABDCC″S4、漏失影響的示功圖（1）排出部分漏失而在接近上死點(diǎn)時(shí)又在C′點(diǎn)提前關(guān)閉。這樣柱塞的有效吸入行程為B′C′。在此情況下的泵效:C′D’oB′當(dāng)漏失量很大時(shí)，由于漏失液對(duì)柱塞的“頂托”作用很大，上沖程載荷遠(yuǎn)低于最大載荷，如圖中AC'"所示，吸入閥始終是關(guān)閉的，泵的排量等于零。4、漏失影響的示功圖（1）排出部分漏失PABDCB’C’C"SB’C’D’C"'o特點(diǎn)：卸載提前，增載緩慢。左下角變尖，右上角變圓，為一向上的拱形。A'4、漏失影響的示功圖（2）吸入部分漏失PSABDCD'下沖程開始后，由于吸入閥漏失，泵內(nèi)壓力不能及時(shí)提高而延緩了卸載過程，使排出閥不能及時(shí)打開。只有當(dāng)柱塞速度大于漏失速度后，泵內(nèi)壓力提高到大于液柱壓力，將排出閥打開而卸去液柱載荷（如圖中D'點(diǎn)）。懸點(diǎn)以最小載荷繼續(xù)下行，直到柱塞下行速度小于漏失速度的瞬間（如圖中A'點(diǎn)）。o泵內(nèi)壓力降低使排出閥提前關(guān)閉，懸點(diǎn)提前加載,到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，懸點(diǎn)載荷已增加到A″。4、漏失影響的示功圖（2）吸入部分漏失PSABDCB’D'A″上沖程，吸入部分漏失不影響泵的工作，示功圖形狀與理論示功圖形狀相近。A'O特點(diǎn)：增載提前，卸載緩慢。右上角變尖，左下角變圓，為一向下的拱形。4、漏失影響的示功圖（2）吸入部分漏失PSABDCB’D'A″由于吸入部分的漏失而造成排出閥打開滯后(DD')和提前關(guān)閉（AA′）。活塞的有效排出沖程為D'A'。A'oS光在此情況下的泵效計(jì)算公式為：4、漏失影響的示功圖

（2）吸入部分漏失當(dāng)吸入閥嚴(yán)重漏失時(shí)，排出閥一直不能打開，懸點(diǎn)不能卸載。示功圖位于最大理論載荷線附近。由于摩擦力的存在，示功圖成條帶狀（如右圖所示）。4、漏失影響的示功圖

（3）雙凡爾漏失的示功圖雙凡爾漏失即吸入部分與排出部分同時(shí)漏失，它的示功圖是吸入部分與排出部分分別漏失時(shí)的示功圖疊加，近似于橢圓形，位于最大理論載荷線和最小理論載荷線之間。特點(diǎn)：四角圓滑，兩頭尖。左下尖，右上圓上下左右兩相反凡爾失效靠反線雙漏圖形變橢圓雙球失效靠下線4、漏失影響的示功圖

（4）油管漏失的示功圖油管漏失不是泵本身的問題，所以示功圖形狀與理論示功圖形狀相近，只是由于進(jìn)入油管的液體會(huì)從漏失處漏入油管、套管的環(huán)形空間，使作用于懸點(diǎn)上的液柱載荷減小，不能達(dá)到最大理論載荷值，(如右圖所示）。PSABDCo措施：熱洗；碰泵；作業(yè)檢管、檢泵4、漏失影響的示功圖

（4）油管漏失的示功圖

通過示功圖根據(jù)下式可計(jì)算出漏失位置：式中：－活塞以上每米液柱重量，kN/mL－漏失點(diǎn)距井口深度，mh－漏失點(diǎn)距井口在圖上的高度，mmC－力比，kN/mmhPSABDCo5、抽油桿斷脫影響的示功圖

抽油桿斷脫后的懸點(diǎn)載荷實(shí)際上是斷脫點(diǎn)以上的抽油桿柱在液體中的重量，懸點(diǎn)載荷不變，只是由于摩擦力的