第一篇:抽油机超越离合器节能增产技术应用与分析
抽油机超越离合器节能增产技术应用与分析
罗艳玲,吴克明,尹敬山
(大庆油田有限责任公司 第六采油厂)
摘 要:抽油机安装超越离合器后,可使抽油机原双向动力传动系统变为单向动力传动,不平衡负荷不再反拖电机发电,消除负功,提高电机和皮带的传动效率, 在皮带轮轮径不变的情况下,抽油机可以动态微量调整冲次, 降低交变载荷,提高泵效,在达到油井增产的同时,提高系统效率,达到节能目的。本文介绍了超越离合器在喇嘛甸油田现场应用的节能效果,证明该技术具有很好的推广价值,认为这是解决抽油机节电的又一重大发展方向。关键词: 抽油机井;超越离合器;节能降耗 喇嘛甸油田已进入高含水后期开发阶段,机械采油井生产用电量已占油田总用电量的1/3左右。对于游梁抽油机的节电已有许多研究和应用,并已取得较明显的节能效果。但是,挖掘抽油机节能潜力、创造更大的经济效益,仍然是采油工程技术研究的重点工作。1 抽油机电机发电与节电
抽油机的用电普遍存在着电机平均负荷率低和抽油机拖动电机发电的现象。由于这种状态发生时没有明显的不良反映和后果,因而没有引起人们的足够重视,以致很少有人对它进行研究和处理。但是,抽油机电机的这种异常发电状态如果不及时控制,长期下去就可能对油田现场电网和电机造成不良影响,因此有必要首先分析研究抽油机工作中电机的发电运行机理,以便采取措施对其进行有效的控制。1.1 存在发电现象
由于抽油机负载波动很大,在抽油机的正常运转中会出现抽油机的运转速度大于电机对它的驱动速度的情况,这时抽油机就拖动电机发电。从现场实测的上百井次的抽油机用电功率曲线来看(图1、2),都存在抽油机拖动电机发电的情况,最大发电功率可达40 kW。
图1 某抽油机井实测扭矩特性曲线 图2 某抽油机井实测电功率曲线 1.2 抽油机拖动电机发电浪费机理浅析
1.2.1从能量转换的角度考虑,电网的电能由电机转换为机械能,传送给抽油机。设此时转换效率为η1,当减速箱输入轴的转速大于电机对它的驱动速度时,抽油机拖动电机运转,抽油机将一部分能量传送给电机,由电机再将这部分能量转换为电能馈送回电网。设此时的转换效率为η2,整个电能--机械能--电能转换过程的总效率η0=η1*η2,因为总效率是2个小于1的数的乘积,所以 作者简介:罗艳玲(1971-),助理工程师,现从事油田地质开发工作。
总效率很低,说明在整个电能--机械能--电能的转换过程有很大一部分能量被浪费掉。1.2.2 电机电能被电网的利用,还有待于进一步研究。但是,由于电动机发的电不会完全与电网同步和存在线路损耗,可以肯定电机发的电不能完全被电网利用。
1.2.3 发电量由抽油机平衡状态决定。由现场实测示功图和电功率曲线对比可看出,一口井的供液情况相对好时,平衡好,发电少;供液情况差时,平衡差,发电多。在我国新颁布的电业法中明确规定,用电器的功率因数必须达到0.85以上,否则将处以120%的罚款,这对使用电业部门电力的油田来说,提高抽油机的功率因数迫在眉睫,而解决“倒发电”又是首当其冲的问题。2 抽油机超越离合器技术原理
超越离合器是一种只能单方向传输动力的机械机构,如自行车的飞轮。一般情况下,当曲柄的转速大于电动机作用于曲柄的驱动速度时,电动机做负功。而安装超越离合器后,在电动机做负功的瞬时由于棘轮的脱开可实现瞬态超越,使得原双向动力传动系统变为单向动力传动,动力不能反传回去,此时电机相当于空载运行,不平衡负荷不再反拖电机发电,消除了负功,可提高电机和皮带的传动效率,最终可达到增产和节能的目的。可将超越离合器安装在减速箱大皮带轮或电机皮带轮上,在基本不改变抽油机原有工作制度情况下,达到节能的目的;对抽油机的改动较小,安装便捷,重要的是对现场管理没有任何附加的影响。
对一个有离合器的抽油装置,离合器在负的净转矩期间从转满到离合,零转矩施加在组合皮带轮轴上,这种离合器允许齿轮、曲柄、连杆、游梁、驴头以及光杆在抽油杆柱或平衡块的重力作用下自由下落。根据负转矩时间长短,离合器至少每冲程周期离合一次。
此次现场应用的是新型磁力复位棘轮棘爪式超越离合器--MR超越离合器,该离合器用永磁件作为离合的部件,其优异性能在抽油机应用上得到充分体现。相对于滚柱或楔块式超越离合器,MR超越离合器的使用扭矩和工作寿命的关系曲线得到显著改善,该离合器最高已经在抽油机上额定工作扭矩下满载连续运行了3年。3 超越离合器现场应用与分析 3.1 超越离合器现场应用
2004年在喇嘛甸油田共安装试验了8口井,在减速箱皮带轮上安装6口,在电机皮带轮上安装2口,其中水驱5口井,聚驱3口井,机型全部为CYJY10-4.2-53HB。根据对其中7口井安装前后系统效率对比测试结果,平均冲次增加了0.23 次/min,产液量平均增加了6t/d,有功耗电平均下降1.66kW,平均系统效率由30.36%提高到41.97%,提高了11.61个百分点,平均有功节电率14.58%,见到了较好的节能及增产效果。
以水驱5-2414井为例,安装超越离合器前产液90t/d,有功17.69kW,系统效率43.94%,冲程2.92m,冲次7.75次/min,光杆悬点最大载荷53.88kN,最小载荷20.49kN。安装超越离合器后冲程不变,冲次7.96次/ min,增加了0.21次/min;产液95t/d,增加了5t/d;有 功14.96kW,下降了2.73 kW;系统效率55.98%,提高了
12.04个百分点;光杆悬点最大载荷52.38kN,下降了1.5 kN;最小载荷24.90kN,上升了4.41kN,3 交变载荷减小。
从功率与电流曲线看,峰值功率由55.10kW下降到52.40kW,下降了2.7kW,且消除了负扭矩,对电机没有反馈发电现象(图3、4、5)。
图4 L5-2414装前功率曲线 图5 L5-2414装后功率曲线 3.2 超越离合器应用分析
解决“倒发电”问题的方法有很多,如超高转差率电机、调压控制器、变频调速器等(见表1),这些方法只能减轻“倒发电”的程度,不能彻底消除“倒发电”现象。既经济又能彻底杜绝“倒发电”现象。表1 节电技术对比 节电措施 优点
不足 节电率 系统效率提高百分点 无功补偿
提高电机功率因数 使电机发电严重 10%左右 0 超高转差率电机
提高低负荷率下的效率和 功率因数
电机仍存在发电 8%~12% 3左右
调压节能 同上 同上 5%~10% 3左右 双功率电机 同上 同上 10%左右 3左右 永磁电机 同上 发电更强 10%~15% 5左右
超越离合器
用机械方法避免电机被拖动发电 不提高用电期的效率与功率因 数
15%~20% 11左右 整体参数优化
提高低负荷率下的效率 不提高功率因数,电机仍存在 发电
15%~25% 14左右 电机合理匹配
提高效率和功率因数 发电更强
10%~15% 4左右 3.3 安装井的选择
尽管超越离合器可用于所有抽油机井,但是它的性能却因井的不同而不同。经过试用发现,在高GOR的浅井中和平衡较差的泵井中使用效果较好。选择安装井的关键是动态载荷会损坏抽油杆柱。动态载荷Wd可以粗略地表示为: baWg Wrd
作用在抽油杆上部的Wt,可表示为:
WtWrWrg ab
Wr---抽油杆的总重量,αb---下冲程加速度。
如果计算的总载荷大于抽油杆柱承受力,就有动态载荷压坏抽油杆柱的危险。在这种情况下,参数影响αb,象n,S这样的参数就需要调整,应该考虑在安装超越离合器期间减小动态载荷。4 结术语
基于理论和现场测试数据分析,获得以下认识:
(1)安装超越离合器后,使得原双向动力传动系统变为单向动力传动,不平衡负荷不再反拖电机发电,基本消除了负功,提高了电机和皮带的传动效率,说明抽油机拖动电机发电过程浪费电能,其节电潜力有很大空间。
(2)安装超越离合器后,泵效明显提高,在皮带轮轮径不变的情况下,冲次平均增加0.23次min-1,同时降低了交变载荷,适应抽油机井的生产需要。
(3)在达到油井增产的同时,有功百米吨液耗电反而有所降低,从而提高了系统效率,达到了节能目的。(4)抽油机调平衡能部分解决抽油机拖动电机发电期的电能浪费问题,但不能完全解决。参考文献:
[1]金 锋.高效抽油机节能装置[J].华北石油设计:1998,(4):50-52 [2]张继震,等..游梁抽油机的用电 发电与节能.《石油矿场机械》:2001年第30卷 [3]孙正贵,等.“游梁式抽油机倒发电现象的消除与节能”.《承德石油高等专科学校学报》;2003年第5卷 [4]Baoyun Guo,等.“用磁性离合器改善油杆泵性能”.路易斯安那大学: SPE76771 编辑:汪玉华
第二篇:路灯节能技术应用与效果
路灯节能技术应用与效果
绿色照明是当今照明界的必然趋势。特别自2003年以来,随着经济的快速发展,全国各地都不同程序地出现了拉闸限电的现象,照明节电又一次受到各界人士及相关部门的重视。太原市道路照明管理处从1999年开始在主管局及市财政的支持下,开始实施大规模节能措施,并取得显著成效,下面就节能技术的应用及效果进行介绍,供大家参考。
一、路灯节能工作的必要性
1、绿色照明、环境保护的要求;
2、现阶段能源紧张的要求;
3、养护资金紧张的要求;
4、灯光设计过亮,眩光过高的要求;
5、电压峰谷期高低不平的要求。
二、路灯节能工作实施的前提
1、供电部门认可,节能装置对电网无污染;
2、实施部门电费为电表计量,电费包干;
3、实行节能的街道亮度足够;
4、最重要的是上级主管部门和财政部门相关政策。1999年,由于路灯“三遥”工程资金缺口过大,经过与主管局和市财政局协商,同意我处在28条街道实施“半夜灯”方式节电,节余电费可全部用于路灯“三遥”工程,政策暂定三年;2000年10月,我处实行节电器节电后,上级同意节电器节余电费按一定比例上交财政、支付租金、自留使用,政策暂定三年。
三、路灯节能技术及措施的应用
1999年我处成立了节能领导小组,主要采取以下节能措施:
半夜灯方式:半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式。半夜灯是指照度较高和城乡结合部的街道路灯,在后半夜人流量、车流量较少,亮度不需要太高的情况下,于23:00以后关闭一部分灯,以节约电能。其特点是:投资小,方法简单易行、着灭灯时间易于调整,维护方便,节电率达到20%以上,但最大的缺点是照度不均匀,然而与路灯无线监控系统配合使用可克服此缺陷。我市实施路灯半夜灯制度的街道,现已有50多条。
第三篇:大型商场节能技术分析
大型商场照明节能技术分析
黄秀敏 杨玉龙 孙晓光
(吉林油田勘察设计院)摘要:随着现代经济的日益发展,节能已经是当今社会一个不可忽视的主要问题,本文关于大型商场照明节能方面的一些问题,采取的有效措施及取得的经济效益。
关键词 大型商场 照明电路 节能
近几十年,我国的经济有了迅猛的发展,随之带来的结果就是能源开始越来越缺乏,对一些用电时间较长、较多的机构, 比如大型商场,据测算, 其照明耗电占大型商场所有耗电的40%左右,中央空调用电约占30%,其他用电设备用电约占35%。通过对商场的基本用电设备的分析,目前的大型商场中存在着非常大的节能空间。本文主要探讨大型商场照明节能需要采取的有效措施。
近年来,照明产品有了显著的改进,朝着高光效,高显色性,长寿命,低价格发展。选用这些产品,可以大大提高照明电路的节能效果。为了提高照明电路的节能效果,可以从输电线路、开关、照明器、镇流器等环节考虑。
1.选用线损比较小的传输导线,合理优化配电方式,可以把单相的改为三相或三相四线制,线损可以比原来下降75%~80%。
2.正确、合理选用光源,是实施节能照明工程的重要因素。选用光源要考虑以下两个方面;(1)根据场所使用情况的特点、建筑面积,选用合适的光源类型。
(2)根据使用要求选择光源的显色性和色表。
荧光灯的光效、显色性、寿命等不断改进,品种不断发展,这一系列的改进,使荧光灯的光效从早期的28Lm/W提高到104Lm/W,寿命从1000h提高到24000h,显色指数Ra提高到85以上,专用于需要高显色性场所的荧光灯,Ra已达到95~98,光效为65Lm/W,作为特殊用途的荧光灯,Ra最高可达到99,光效为59Lm/W。金属卤化灯更以其光效高、寿命长为见长,日益受到人们所重视。我们在商场照明设计中,当空间高度较低时,以荧光灯作为主光源,再配以小功率金卤灯作为副光源。当空间高度较高时,则采用250W以上的金卤灯作为主光源。
3、照明自动控制系统的应用天气较亮的时候人们经常忘记关灯,有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯,因此致使大量电能被浪费。解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数,以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求,以期合理用电。
4、优质电子镇流器的应用。我们通常使用的镇流器都是电感镇流器,因为它价格便宜且不易损坏。电感镇流器虽然可起到镇流作用,但其消耗的电能相当于匹配的荧光灯功率的20%,且功率因数低.噪音大、频闪严重。而电子镇流器则可使照明系统的光效提高15%,节电率通常在20%以上,每只电子镇流器的功耗只有大约2.5W,功率因数可达0.9以上,同时线路的损耗也会相应减少。由于利用高频点火,因而其兼有启动速度快、无噪音、无频闪的优点。
5、照明节电器的使用.照明节电器是通过提高灯光电路系统的功率因数,调节电路电压电流的幅度,降低灯具和线路的工作温度,从而最大限度地降低灯光照明电路的电能损耗。其特别加强的磁场能量补偿技术,可保证灯光系统的启动正常运行稳定,达到节电的目的。节电效果显著,不产生任何高次谐波,不会对电网产生任何影响;降低灯具、镇流器、开关和线路的工作温度从而延长其使用寿命,降低了维护成本;投资成本低廉,应用范围广;安装改造简单,不改变原有线路的控制状态,不改变用户的用电习惯和使用方式,不影响正常生产生活。
以上照明节能措施的实施,不仅对节约电能,保护全球环境具有十分重要的意义,而用经济效益也是十分可观的。照明节电设备的节电率为25~35%,照明节能改造后的综合节电率在30%以上。一个大型商场每月的用电量约为30万元,其中照明用电约为10万元,如果进行照明系统的节电工程改造每月将给商场节约电费3万元以上,每年可节约40万元左右的电费开支。从而可快速收回投资成本,高效的节电和可靠的运行。
作者简介:黄秀敏(1979--)女,2004年毕业于大庆石油学院通信工程专业,工程师,现于吉林油田勘察设计院电信室从事电气设计工作,联系电话:6259944.
第四篇:抽油机历史现状与发展趋势分析
抽油机历史现状与发展趋势分析
摘要: 抽油机是把地层中的石油提升到地面最重要的机械设备,发展新技术,节能降耗,挖潜增效是油田开发永恒的主题,也是抽油机技术发展的方向。文章通过抽油机分类和发展历程分析,叙述了抽油机技术发展的特点,剖析发展面临的问题和制约因素。通过对比抽油机制造企业的产品规范、用电节能情况,结合目前我国能源供求状况和油田生产实际情况,指出抽油机技术将向无游梁、低功耗、通用系列化、智能化、高适应模块化方向发展。
关键词: 抽油机;历史与现状;节能;发展趋势
抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机[1]。经过一百多年的实践和不断的改进创新,抽油机不管是结构形式还是在使用功能上,都产生了很大的变化。特别是近几十年来,世界对原油的需求量不断加大,对油田深度开采的能力有了更进一步的要求,在很大程度上加快了抽油机技术发展的速度,催生出多种类型。本文总结国内抽油机技术的发展现状,提出发展趋势,以期为抽油机技术的发展提供指导。
一、抽油机分类和发展主要特点
世纪50 年代,我国主要以进口前苏联CKH常规型游梁式抽油机为主,修配为辅。60 ~ 70 年代,在仿前苏联的基础上制造出常规型游梁式抽油机。1975 年后制定并完善了国产抽油机技术标准,80 年代起实现了抽油机全部国产化,不仅满足自给,而且部分出口[2]。据统计[3],我国的机械采油井占油井总数的90% 以上,其中,由抽油机—抽油机杆—抽油机泵组成的三抽井占80%左右,产量占75%以上。抽油机主要制造厂有十几家,三十多种规格,产品类型已经多样化,主要以游梁式抽油机为主,约占抽油机总数的98% ~ 99%。我国现有6 大类共45 种新型抽油机,同时每年约有30 种新型抽油机专利,10 多种新试制抽油机,并已形成了系列,基本上满足了陆地油田开采的需要[2]。根据抽油机结构特点,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。其中,游梁式抽油机又可分为常规型、适应型、节能型和自动型;无游梁式抽油机又可分为低矮型、滚筒型、塔架型、增程型和缸体型。根据油井深度对冲程的要求,可分为常规冲程抽油机和长冲程抽油机。在长冲程抽油机中,有增大冲程游梁式抽油机和卧式长冲程无游梁抽油机。根据驱动方式,抽油机分为普通异步电机驱动型、变压异步电机驱动型、大转差率电机驱动型、超过转差率电机驱动型、天然气发动机驱动型以及柴油机驱动型等。
近年来,抽油机发展的主要特点: 增强了可靠性、经济性、适应性;降低工作载荷变化范围和形式,改善了工作性能,运转更加平稳;工作效率更高,更加节能;在减小体积和整体质量的同时,扩大了使用范围,降低了对工作环境的要求;采用智能模块化设计,提高了自动化与智能化程度,加强了远程控制和自动监测能力。自问世以来,游梁式抽油机一直占有绝对统治地位。其主要特点是结构简单、适用范围广、可靠耐用、制造维修成本低、技术成熟。世界各国都有自己的规范标准,得到广泛的应用;但也存在比较明显的缺点,体积庞大、系统效率低、能耗高。虽然经过多方面改进,游梁式抽油机在有杆抽油泵全系统的总效率在国内一般地区只有12% ~ 23%,先进地区至今也不到30%。美国的常规型抽油机系统效率较高,但也仅有46%[4]。近年来,开发了多种游梁式新机型,在某种程度上缓解了这些弱点,提高了电能利用率和载荷提升能力。但是平衡效果没有根本改善、加速度高、载荷大,降低了有效载荷利用程度和抽油机使用寿命。因此,新型无游梁式抽油机一直具有非常诱人的发展潜力,每年都会有新机型出现。传统的问题解决了,新的问题和不足也随之出现,普遍可靠度不高、对工作环境的要求有一定限制、标准规格参差不齐、维修比较麻烦。另外,抽油机工作环境十分恶劣,而且是连续运转,无人监护。由于技术不够成熟,普遍推广应用能力不强,大多只在局部地区试验性应用。
二、抽油机发展面临的主要问题
1. 中后期水淹井、稠油井增多,开采难度加大 20 世纪90 年代以来,我国东部各主要油田相继进入中高含水开发期。为确保高效生产,对抽油机的要求呈现两个特点: 一是急需采用长冲程抽油机,以增加油井的产液量;二是为了降低油井的单位生产成本,对抽油机的节能性提出了更高的要求。
据金融界网2009 年8 月报道,大庆油田自上世纪末,开始出现储量和产量双递减的状况,储量替补率小于1,这标志着它已进入稳产阶段的后期。1990 ~ 2003 年,平均递减率为0.85%;2000 ~ 2003年为2.34%,但2003 年总产量仍达到4 840 × 104 t。如果按“有计划减产”的预期,2010 年其产量将为3 000 × 104 t。2003 ~ 2010 年,平均年减产330.3 ×104 t,年递减率7.84%。随着油田中后期采出程度的加深,油井含水量逐渐上升,动液面不断下降,出现水淹甚至强水淹现象。在维持稳定的产量情况下,产液量要求相应加大。水驱采油是油田中后期最常规的做法,其开采特点是要求抽油机冲程越长越好,而游梁式抽油机冲程范围一般在0.3 ~ 10 m,应用最多的都在6 m 以下,不能较好的满足后期开发阶段产量需求;新型无游梁式抽油机发展应用又没有很好的与油田生产实际相结合。
据统计,2003 年我国重油地质储量46.7 ×108 t,低渗透油和重油的累计地质储量已达全国累计石油地质储量值的50.9%。稠油由于轻质馏分少、胶质沥青含量高、密度大、黏度高、流动性较差、油藏压力低、油田又储层夹层多、非均质性强、综合含水高、部分属高温强水敏地层,采出度低。若采用常规抽油机采油,悬点载荷更大,负荷加重,有效冲程降低;为防止抽油杆受压,还需提高抽油杆的光洁度和弯曲强度,以防止抽油杆柱下部发生纵向弯曲,减少断脱事故。为提高稠油井的采油率,可采用人工举升法和使用长冲程低冲次的抽油机等措施。
2. 种类多,产品系列化、标准化、通用化程度偏低
石油工业发展一百多年来,抽油机种类层出不穷。检索相关专利,显示条目多达3 000 余条,随机浏览300 条,关于新机型的专利达186 条;但是,实际被采用的专利并不多。当前应用最广泛的新型游梁式抽油机有异相型、前置型、气平衡型、异型、下偏杠铃型、两级平衡型、斜直井型等,并且均是在国际规范下由各厂自行设计和仿制。虽然发展了很多机型,但品种杂乱,同一型号的抽油机,其尺寸和结构各不相同(即使同厂的产品也各有不同),给使用单位的生产和管理带来不便[5]。表1 所示为十型游梁式抽油机同一型号的产品规格,其结构一致而外形尺寸略有差别,标准化程度偏低。
我国早在60 年代就开始研制无游梁抽油机,具有节能、重量轻、易实现长冲程、惯性载荷小和智能控制条件好等特点,满足了采油工艺需要。应用最广泛的无游梁抽油机有链条式、皮带式、液压式、滚筒式、直线电机式等。虽然各种机型都在日趋完善和提高中,但也因许多难题如结构复杂、运动件多、关键零部件故障率高、现场维护难,特别是软连接传动,导向轮不可能很大,使配用的钢丝绳由于曲率半径小,寿命短,在机体内部不易发现,造成事故等有待攻克[6]。一般应用在容易监护等小范围内。其产品系列化、标准化偏低,处于不断试验改进阶段,一些结构部件没有彻底定型,通用化程度也受到影响。例如曾在我国一些井队使用的气平衡链条式抽油机每台每年维修次数高达12.6 次,而且多为气平衡系统故障,占总故障数的62%。有时断绳后,绳被绞入机体内,轻者机体内零部件损坏,重者导致整机报废[2]。
长冲程抽油机冲程偏短,系列标准化不全,发展缓慢。在我国,多把冲程超过4.5 m 的称为长冲程抽油机。目前正在使用的大部分长冲程抽油机的冲程均在5 m 以下,而且种类不多,规格不全。如链条式长冲程抽油机,在研制无游梁抽油机时就开始研制,由于多方面原因,直到最近几年才初步在各油田推广应用,而冲程超过6 m 的长冲程抽油机如KCJ16 - 8 - 53Hz 抽油机和LzCJ127.2 - 73HB 抽油机,仍处在试用阶段[7]。3. 耗电量大,工作效率、能量利用率低
抽油机井的耗电量约占油田总耗电量的30%~ 35%。目前,我国抽油机的保有量在10 万台以上,电动机装机总容量有3 500 兆千瓦,每年耗电量逾百亿千瓦时。在我国抽油机的平均运行效率为25.2%,而国外平均水平为30.1%,年节能潜力可达几十亿千瓦[8]。油田节能有三种途径: 结构节能、技术节能和管理节能。我国技术节能的贡献率仅为13.4%,这就意味着,按照当前技术进步的程度无法满足实现“十一五”节能目标的要求[9]。2004 年,高台子油田进行了215 口抽油机井的能耗测试和计算,获得了电动机平均输入功率、有功电量、系统效率等参数,与2002 年、2003 年相比平均系统效率分别提高了16.5% 和7.2%[10]。可以看出,在抽油机效率和节能方面,还有很大的提升空间,具有非常诱人的前景,一方面,可以节省大量能源消耗,缓解油田用电紧张状况;另一方面,还可以提高油田生产效率,实现最大产出比,这也是适应节约持续型经济发展的必然趋势。就目前来看,游梁式抽油机仍处于无法取代的地位。由于其基本的换向结构决定它的运动特性,悬点载荷特性与其驱动的普通三相异步电动机工作特性不匹配,电动机多处于轻载状态,运行效率和功率因数偏低。抽油机工作时,曲柄的角度时刻变化,当相位角大于90°时,有功电流为负,负转矩导致电动机运行于再生发电状态,电能回馈电网造成电力系统附加能量损失。游梁抽油机在换向过程中悬点加速度比较大,导致抽油杆弹性变形剧烈,冲程损失
较大,活塞的实际行程变小,导致抽油泵的充满系数降低,效率偏低;结构上的不合理性,使得常规游梁式抽油机无法解决“大马拉小车”、能耗高的缺点;游梁式抽油机效率提高和节能空间有限,加大冲程将导致减速箱扭矩和油机总质量成倍增加等缺点没有得到根本解决。虽然无游梁式式抽油机在生产效率和能耗上有了很大的改进,但也存在可靠性不高、结构复杂、易损件多、维修不方便等问题。
三、抽油机技术发展展望
1. 加大资金投入,吸收和利用世界先进设计制造技术,争取国家项目扶持
近年来,我国油田体制改革和油田经营状况的改变,抽油机的主要制造企业已经从江汉石油机械厂、兰州石油机械厂等大型企业向大庆、胜利、华北、辽河等石油管理局转移[11],很多新兴机械厂也参与其中。由于常规抽油机结构简单,大多均以焊接结构件组成,设计制造技术成熟,利润空间非常有限,市场竞争激烈。为了拓展抽油机销售市场,保持在行业内的竞争力,应当加大资金投入和研发力度,不断吸收掌握世界先进抽油机设计制造技术,运用信息化管理技术,三维仿真、运动学、有限元分析手段,采用先进制造技术(AMT),实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,一些新型抽油机不断投产试验,并取得了不错的成绩。例如: 2009 年大庆油田研制的天平式游梁抽油机正式投入使用,该机型与普通游梁式抽油机相比可节电35% ~ 70%,节省近50%的钢材,运行无噪音,耗材少,无减速器,减少了漏油的可能,属环保设备。
中国是目前世界第二大原油进口国,较高的进口依存度也在一定程度上影响着我国石油装备制造企业的发展定位,国内一些油田正处在产量维稳期,部分开采已近中后期,产量正逐年递减,在资金投入主要偏向于采油工艺和二次、三次采油上面,对抽油机研发的重视不够突出,未来企业要充分发挥市场效应,加大资金研发力度,争取国家项目支持,促进石油机械装备平衡发展,实现产研用的良性循环。
2. 研究开发适应不同特性油层的抽油机
设计开发的抽油机应该适应该油井和该地区的自然环境和生产条件,诸如气候温度条件、地理条件、生产维护条件、设备防护和润滑条件;根据该地区的地层特点和油层特性,考虑流体物性条件和物理成分对悬点载荷的影响优化抽油机的结构尺寸和安装条件。针对某些特殊地域或油田,可以设计专用型抽油机以更好的适应环境。如戈壁沙漠地区,可以适当加强抽油机防风沙,防尘能力,考虑日照强、昼夜温差大和高温对材料热膨胀的影响,适当修改抽油机制造安装工艺,以更好的应对构件之间内应力和井口摩擦等问题。
3. 加大长冲程无游梁式抽油机开发力度,在降低能耗上下功夫
长冲程抽油机的研制应用能力不足一直是我国抽油机发展的瓶颈,游梁式抽油机的局限性十分突出,多方面事实说明,长冲程、低冲次、低功耗的无游梁式抽油机是今后抽油机发展的主要方向。据报道,2009 年一种名为长环形齿条抽油机在胜利油田得到应用,该抽油机通过小齿轮带动长环形齿条来实现由旋转运动到直线往复运动,以实现抽油功能。其总体效率达到45%以上,节能效果比游梁式的提升25%以上,技术水平在长冲程抽油机领域中属国 际领先。
4. 开发智能控制监护的新型抽油机
近年来,变频技术在抽油机上得到了广泛应用。利用变频控制系统实时调整工作参数,提高电机功率因数,减小供电电流,还可以实现电机的软起动,减小冲击,并可根据油井供液能力实时调整冲次频率,实现增产节能效果;另外,研究开发机电一体化抽油装置,根据抽油机井特性实时控制和改变抽油状态,实现高效智能化采油。如美国NSCO 公司智能抽油机,采用微处理器和自适应电子控制器进行控制与监测,具有功能多、抽油效率高、自动化程度 高、经济性好、安全可靠、适应性强等优点[12 ~ 14]。5. 研发大型、高适应性的丛式井抽油机
随着世界油气资源的不断开发,油层开采深度逐年加大,油田含水量的增多,大泵提液采油工艺和稠油开采等都要求采用大型抽油机。现代大型抽油机应具备有高适应性,以适应多种恶劣环境和地层油层的变化,如开发一种机型能适应不同自然气候与地貌环境的差异、地层油层的迁移改变、冲程冲次的改变、油气层性状的改变、连续与间歇抽油的调整等。另外,由于现代大型抽油机的结构和控制的复杂性,体积的庞大,其工作面积也相应增大,同一抽 油机可以对多口相邻油井同时抽油作业,采用综合平衡方式和节能方式,达到最好的作业效果。
四、结束语
抽油机是使地底层中的石油重见天日的最重要举升设备,发展新技术,节能降耗,挖潜增效是油田开发永恒的主题,也是抽油机技术发展的方向。在国家倡导加快发展绿色经济、循环经济和低碳经济,加强技术改造和设备更新,下大力气破解资源环境瓶颈制约难题的当今,抽油机技术发展的节能增效潜力巨大,只要加大资金投入和项目扶持,挖掘学科人才优势,把握市场特点和方向,结合油田实际情况和抽油机技术发展特点,抽油机研制应用的经济效 益前景将十分可观。
第五篇:农药减量增产技术在水稻病虫害防治中的应用分析
农药减量增产技术在水稻病虫害防治中的应用分析
摘 要 水稻是草本稻属的一种,也是稻属中作为粮食的最主要、最悠久的一种,但是却存在很多病虫害问题,会造成减产。由于水稻是我国非常重要的粮食作物,所以要重视水稻的病虫害问题。基于此,针对病虫害的问题提出了相应的解决对策,对农药减量增产技术在水稻病虫害防治中的应用进行了深入分析。
关键词:水稻;病虫害;农药减量增产技术
中图分类号:S435.11 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.027
近些年,随着科学技术的不断发展与进步,农业部已经开始顺应时代发展的潮流,大力开展农药使用量零增长行动。在农药实际使用的过程中,会存在很多乱用药和乱用器械的问题,如多打药、乱打药,在一定程度上会逐渐降低农药的利用率,针对该问题,实施农药减量增产技术,通过合理使用农药、科学使用农药、严格控制农药,逐渐减少对病虫害防治作用弱的农药,从而进一步提高农药的利用率,避免出现资源浪费的现象,不断降低农业成本。经过不断的实践与研究,及时解决该问题,不仅不会减少产量,而且还可以提高粮食的质量,可以减少成本、提高经济效益。试验方法与材料的选择
1.1 试验地状况
本试验地共设有都斛镇莘村和海晏镇鼠山村两个点,都为双季稻区晚稻田,土质为轻粘土,有机质含量约3%,土壤肥力中等,排灌方便,土壤覆盖物为早稻茬残存。
1.2 试验处理
将试验分为研究和对比两个区域,每个试验区66 700 m2。病虫害防治对象为稻纵卷叶螟、二化螟、纹枯病和稻飞虱,研究区使用农药配方667 m2的用量为35%氯虫苯甲酰胺WG 6 g+75%肟菌?戊唑醇WG 10 g+80%烯啶虫胺?吡蚜酮WG 10 g;对比区选择常规农药配方为2%阿维菌素EC 100 mL+30%噻呋?己唑醇SC 30 mL+10%吡虫啉WP 100 g。试验水稻品种为象牙香占,分别在水稻封行期和抽穗前期(破口)对水稻喷施对应防治配方,667 m2兑水30 kg喷施。
1.3 水稻病虫害的调查方法和结果
分别对两地两个试验区调查施药前病虫发病基数,施药后5 d和14 d的病?x发生率,对比两个区域的水稻稻纵卷叶螟、二化螟、纹枯病和稻飞虱等病虫害的发生情况。破口施药后14 d调查结果表明:都斛镇研究区水稻卷叶螟的发生率为4.2%、二化螟为1.8%、纹枯病病情指数为0.82、稻飞虱275头/百丛;对比区稻纵卷叶螟发病率为11.4%,二化螟3.1%、纹枯病的发病指数为2.35、稻飞虱1 545头/百丛,其中稻飞虱和纹枯病发病较为严重,仍需施药防治。海晏镇研究区水稻卷叶螟的发生率为6.3%、二化螟2.2%、纹枯病病情指数为0.75、稻飞虱156头/百丛;对比区稻纵卷叶螟发病率为10.4%,二化螟2.6%、纹枯病发病指数为1.89、稻飞虱1 244头/百丛,其中稻飞虱较为严重,仍需施药防治。由此可见,相比对比区常规用药,研究区采用高效、低毒的农药,亩农药使用量可减少88.7%,防治效果要明显优于对比区,还可减少施药次数。
1.4 试验结果
由结果可知,种植人员多为农民,文化水较低,没有全面了解种植的各个方面,而且也缺乏防治水稻病虫害的对策,没有认识到病虫害的危害性。另外,农药商为了获取更高的经济利益,夸大农药的作用和效果,提高了农民的农药的购买量,在加上农民没有辨别农药真假的能力,从而在实际应用的过程中,农药的比例没有达到标准,在水稻上出现大量的残留农药,极大地影响了水稻的产量和效果,在很大程度上会污染农作物的生长环境。所以,在实际的使用过程中,应采用科学、合理的手段进行防治,加强对农作物的保护,不断提高水稻的产量和质量。
试验研究结果表明,在水稻的种植过程中,影响水稻产量的因素非常多,病虫害是其中最为主要、也是发生率最高的一个重要因素。在一般情况下,施药类型、施药时间、施药方法等,都会直接影响病虫害的防治效果,在实际管理的过程中一定要具体问题具体分析,因地制宜,选择合理、科学的农药试剂[1]。对于氯虫苯甲酰胺和苯醚甲环唑两种试剂,在使用过程中一定要合理使用,不仅对水稻病虫害可以起到防治的作用,还可以提高产量。并且在保证防治效果的基础上,要选用高效低毒、药效持续的农药,在很大程度上可以减少施药的次数和农药的用量。另外,对于一些常规的农药试剂可以起到一定的积极作用,但是会有一些农药残留在水稻上,不利于水稻的生长,甚至会影响农作物的生长环境。农药减量的措施
2.1 采用有效的农药进行防治
在使用农药时,一定要严格选择农药的药性,农药要具有一定的高效性,并且是低毒、低残留的农药,也可以选择生物农药,在防治的时候一定要选择合适的时间,精准施药。另外,对于使用农药的数量和次数也要进行合理的控制,严格进行规划,在使用之前,要做到具体问题具体分析,根据稻田病虫害发生的实际情况进行确定。要大力推广,合理使用,严格控制。随着科学技术的不断发展与进步,在现代农业中高科技农业已经成为社会发展的必然趋势,针对农业生产的情况,制订合理、科学的防治病虫害的方案,并在实际的应用过程中大力推广、不断落实,不仅可以减少农药的使用次数,还可以降低水稻的种植成本,降低病虫害的抗药性,从而进一步提高农药的利用率,获取最大的经济效益。
2.2 加强病虫害防治的有效对策
要想减少病虫害,一方面,要大力推广病虫害专业化统防统治和绿色防控,进行统一组织、统一测报、统一配方、统一供药和统一防治。另一方面,要大力推广高科技农业,顺应时代发展的潮流,还可以实现生态平衡种植的目标[2]。不断提高农作物的抵御能力,可以有效避免病虫害的威胁,从而还可以与时俱进,采用科学的种植方法,不仅可以保证正常开展种植活动,还可以提高农业的效益,达到社会效益与经济效益相互统一。
2.3 大力推广发展生态农业
随着社会经济的不断发展与进步,人们的生活水平也在逐渐提高,对食品安全方面也越来越重视,并提出了更高的要求和标准,所以现代农业在种植的过程中在提高质量的同时,一定要使安全、质量达到标准,要尤为重视种植的安全问题[3]。因此,在实际种植的过程中,对于传统、落后大量使用农药的方法,已经无法达到良好的效果,也无法满足人们和社会的实际需求。随着科学技术的不断发展与进步,经过不断的研究与深入,在改变农药使用方法的基础上,还要转变种植的理念和方式,还要保护种植的生态环境,可以充分发挥农业的发展价值。结语
科学技术的发展,推动了农业技术的发展,并在农业种植过程中得以广泛的应用和推广[4]。要想提高水稻的质量和农业的经济效益,在水稻种植过程中,要合理选择农药的类型上,合理规划使用的时间,要根据实际情况选择用量。只有对各个环节进行严格控制,一方面可以避免出现农药浪费的现象,另一方面页可以对病虫害起到良好的防治作用。所以,在种植水稻时,要具体问题具体分析,对农药减量增产技术进行合理、科学的使用,可以有效提高水稻的抗病能力,降低病虫害的发生率,为实现水稻高产奠定基础。
参考文献:
[1] 杨文珍.农药减量增产技术在水稻病虫害防治上的应用分析[J].南方农业,2016(3):31-32.[2] 左会旭,崔晓红,陈涛.农药减量增产技术在水稻病虫害防治上的应用效果研究[J].北京农业,2016(3):43-44.[3] 徐南昌,林加财,莫小荣.衢州市稻田农药减量应用技术研究[J].浙江农业学报,2015(6):994-999.[4] 袁永东,沈绍云.农药减量增产技术在水稻病虫害防治上的应用[J].农业开发与装备,2017(8):170.(责任编辑:刘昀)