1、桿式抽油機的抽油泵工作在環(huán)境惡劣的地下數(shù)千米位置，會隨機地、不確定地發(fā)生各種各樣的故障。任何一種故障都會對抽油機產(chǎn)生嚴重的影響，輕則不能出油，重則會使油井報廢。因此，在采油工作中，實時監(jiān)測桿式抽油機的工作狀態(tài)是十分必要的。 地下示功圖描述的是抽油泵工作過程中載荷和位移關系的傳播曲線，載荷和位移信號載荷和位移包含了抽油泵工作狀態(tài)的豐富信息；通過對載荷和位移獲得的地下示功圖分析，可以判斷砂、蠟、氣等對抽油泵的影響，以及泵和管柱的漏失

2、、抽油桿的斷脫、卡泵等故障。然而，地下示功圖的直接獲取十分困難。本文利用間接方法，在地下示功圖獲取方面開展了研究工作：首先把抽油桿柱看作井下動態(tài)信號的傳導線，而抽油泵為發(fā)送器，泵的工作狀態(tài)以應力波的形式沿抽油桿柱傳遞到地面的油井管理器上；計算機根據(jù)抽油桿柱運動和應力傳播的基本方程—吉布斯波動方程，利用油井參數(shù)和邊界條件求特解，得到抽油桿柱任意截面處的位移和載荷信號；最后繪出抽油泵的地下示功圖。 吉布斯波動方程描述的是地下采油泵位

3、移和載荷信號傳導到地面的過程。本文根據(jù)吉布斯波動方程的求解過程和示功圖特征，編寫了計算地下示功圖的程序；利用編寫的程序進行了由地面示功圖計算地下示功圖的實驗，并對求出的地下示功圖和由國外技術(shù)測得的地下示功圖進行了比較，對產(chǎn)生的誤差進行了分析。為了測得地下示功圖，本文分析了地面位移和載荷信號的特征以及檢測方法，設計了信號采集系統(tǒng)電路—油井管理器；其中，載荷信號是通過檢測抽油桿柱的應變信號實現(xiàn)的，位移信號是通過檢測動力裝置的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的，信號