1. 课程导入与示功图基础

抽油泵示功图是抽油机井生产管理中最重要的“体检报告”之一。它把井下看不见、摸不着的泵况，转化为地面可以测量、可以比较、可以判读的一条闭合曲线。本课程的目标，是让学员从“看得懂图”逐步走到“判得准故障、说得清依据、提得出措施”。在正式进入各类典型故障图之前，本章先把三件事讲清楚：抽油泵是怎么工作的，示功图到底画的是什么，以及后续三十章的学习路径如何展开。

一、抽油泵的工作循环

井下抽油泵属于单作用柱塞泵，主要由泵筒、柱塞、游动阀（固定在上方的排出阀）和固定阀（坐在泵筒下方的吸入阀）组成。柱塞由抽油杆柱带动上下往复运动，两个阀在压差作用下交替启闭，完成“吸液—排液”循环。

上冲程时，抽油杆柱带动柱塞上行，泵筒内压力降低，固定阀在沉没压力作用下打开，井内液体进入泵筒；同时游动阀在柱塞上方液柱压力作用下关闭，柱塞把上方液体推向油管、举升到地面。下冲程时，柱塞下行，泵筒内压力升高，固定阀关闭，游动阀被顶开，泵筒内液体进入柱塞上方，为下一次上冲程排液做准备。

这里有一个关键点必须建立起来：上冲程是“抽油杆柱承受液柱载荷”的行程，下冲程是“液柱载荷转移给油管”的行程。悬点载荷的这种周期性变化，正是示功图能够反映泵况的物理根源。理解这一点，后面所有图形的“胖瘦高低”才有解释依据。

二、示功图的定义与坐标约定

示功图是抽油机悬点载荷随悬点位移变化而绘制的闭合曲线。通常以悬点位移（或光杆冲程）为横坐标、悬点载荷为纵坐标，上冲程画在上方、下冲程画在下方，形成一个封闭环。本课程统一约定：横坐标向右为悬点上行方向，纵坐标向上为载荷增大方向；上冲程曲线位于图的右侧上行段，下冲程曲线位于左侧下行段。全文及所有图示均采用这一约定，不再另行说明。

理论示功图是在“泵充满、无漏失、无气体影响、无机械摩擦”等理想条件下，由悬点载荷计算得到的平行四边形。它由四个特征点构成：下死点、上冲程加载完成点、上死点、下冲程卸载完成点。实际示功图与这个平行四边形的偏离方向、偏离部位和偏离程度，就是判读故障的直接线索。

三、示功图的作用与诊断流程

示功图的核心价值在于“以图判泵”。它至少承担四项功能：一是判断泵是否正常工作，二是识别典型故障类型（如供液不足、气影响、漏失、卡泵、杆断等），三是评价冲程损失与泵效，四是为调参、作业和检泵提供依据。相比动液面测试、产量计量等手段，示功图具有连续、直观、成本低的优势，是日常巡检和故障初筛的首选工具。

完整的诊断流程可以概括为四步。第一步是资料准备：收集冲程、冲次、泵径、泵深、抽油杆组合、油管规格、动液面、含水、产量等基础参数，这些参数决定了理论示功图的形状和位置。第二步是图形采集：通过载荷传感器和位移传感器获取地面示功图，注意采集时的工况稳定性和传感器标定状态。第三步是图形判读：先看整体形状是否接近平行四边形，再定位偏离发生在哪个行程、哪个部位，最后结合参数计算冲程损失、载荷差等量化指标。第四步是验证与处置：用动液面、产量、电流、井口压力等资料交叉验证判断结论，提出调参、洗井、检泵等具体措施，并在措施后复测示功图确认效果。

四、学习路径说明

本课程共三十章，整体按“基础—典型故障—综合应用”三层递进。基础层包括本章的泵工作原理、示功图定义与坐标约定，以及后续的理论示功图计算、传感器与采集、图形规范化处理。典型故障层按故障机理分块展开：供液不足与气影响属于“充满程度类”问题，游动阀漏、固定阀漏、油管漏属于“漏失类”问题，杆断、卡泵、蜡卡属于“机械与受力类”问题，每类都配有特征图形、判读要点和验证方法。综合应用层则把单图判读放到井组分析、调参优化和作业决策的真实场景中，训练学员形成完整的诊断闭环。

学习建议是：每学一种故障图，都回到本章的泵工作循环和理论平行四边形上找对应关系，问自己“这个偏离是哪个阀、哪个行程、哪种载荷变化造成的”。把这条因果链建立起来，后面三十章就不是三十张需要死记的图，而是同一套原理在不同工况下的展开。