第一篇：FSA技術(shù)在山體格構(gòu)梁植被恢復(fù)方面的應(yīng)用

FSA技術(shù)在山體格構(gòu)梁植被恢復(fù)方面的應(yīng)用李春林1，吳剛2，許劍平1，曲寧2，范曉妮2

——以河馬石邊坡綠化工程為例(1.青島高次團(tuán)粒生態(tài)技術(shù)有限公司，山東 青島，266102；2.青島高次團(tuán)粒植被恢復(fù)研究所，山東 青島，266102）

The application of FSA technique in lattice beam revegetation

——a greening case study on Hemashi slope revegetation

LI Chun-lin1, WU Gang2, XU Jian-ping1, ZHANG Jing-wei2, QU Ning2

(1.Qingdao HOSA eco-technology Co., Ltd, Qingdao 266102, China;2.Institute of Qingdao HOSA vegetation

restoration, Qingdao 266102, China)

摘要：對(duì)自然界不穩(wěn)定邊坡通常采用格構(gòu)梁的方法進(jìn)行加固，并在框格中種植草本植物以期軟化硬質(zhì)景觀，但該法不足以掩蓋人為痕跡，自然效果亦不明顯。運(yùn)用高次團(tuán)粒公司的FSA噴播技術(shù)打造的自然式山林景觀可有效解決這一問(wèn)題，使群落更穩(wěn)定，效果更自然。這種綠化施工技術(shù)為今后格構(gòu)梁邊坡綠化乃至高險(xiǎn)陡坡植被恢復(fù)提供了新的思路與方法。關(guān)鍵詞：高次團(tuán)粒；FSA噴播技術(shù)；植被恢復(fù)；格構(gòu)梁

Abstract: Lattice frame anchor structure is applied to control the instability slopes project under natural conditions usually.But the nature effects with the method of planting herbaceous plants in the lattice beam was not significant, signs of manipulation has not been improved in a large-scale.In order to get the natural landscape, the technology of FSA spray seeding which invented by Qingdao HOSA eco-technology Co., Ltd, were applied to lattice greening.After that, stiff effect of lattice was softened and the natural community was more stable than before.On the other hand, these technologies provide reference for similar projects, such as lattice beam and other high-steep slope in the future.Key words: high order soil aggregate；FSA spray seeding technique；vegetation restoration；lattice beam

由于采礦、修路等人為干擾，山體邊坡原有植被和土壤層遭到嚴(yán)重破壞。原有的山體巖石應(yīng)力系統(tǒng)平衡受到破壞，增加了山體巖崩的機(jī)率，也加大了創(chuàng)面周?chē)貏e是表層的不穩(wěn)定性，極易發(fā)生滑坡。大量裸巖坡面的存在不但影響自然景觀，對(duì)生態(tài)環(huán)境也構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了增強(qiáng)坡面的穩(wěn)定性與安全性，高陡坡面通常運(yùn)用格構(gòu)梁進(jìn)行加固，將坡體的剩余下滑力或土壓力、巖石壓力分配給格構(gòu)結(jié)點(diǎn)處的錨索，通過(guò)錨索傳遞給穩(wěn)定地層，從而使邊坡坡體處于穩(wěn)定、安全狀態(tài)。我國(guó)在邊坡工程中主要使用的格構(gòu)類(lèi)型為漿砌塊石和現(xiàn)澆鋼筋混凝土，其方格狀的格構(gòu)區(qū)域可作為邊坡綠化空間加以利用。運(yùn)用高次團(tuán)粒公司的FSA噴播技術(shù)打造的自然式山林景觀，能有效隱藏山體格構(gòu)框等硬質(zhì)景觀，并通過(guò)植被改良土壤的理化性狀，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高大于0.25 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，增加土壤抗沖抗蝕性，從而進(jìn)一步防止水土流失[1]。

河馬石租賃住房格構(gòu)綠化工程位于青島市市北區(qū)勁松一路西、吳石支路北。該坡面東向，屬單級(jí)高陡坡，山體坡度介于75~85°之間，總面積1 8000 m2。巖石表面為中風(fēng)化硬質(zhì)花崗粒巖，巖石裂隙較發(fā)育。絕大多數(shù)為微風(fēng)化花崗巖，堅(jiān)硬度大。山體表面已進(jìn)行格構(gòu)加固處理。工程所在地青島為海洋性季風(fēng)氣候，日溫差較小，年平均氣溫12.3℃。全年雨量集中在7、8兩個(gè)月，兩月的平均降雨量303.1 mm占全年總降雨的45％。作者簡(jiǎn)介：李春林，男，1967年出生，山東青島人，大學(xué)本科，工程師，長(zhǎng)期從事邊坡綠化與植被恢復(fù)工作。通信地址：山東省青島市嶗山區(qū)沙子口鎮(zhèn)北龍口社區(qū)青島高次團(tuán)粒生態(tài)技術(shù)有限公司，266102，Tel：0532-88828112，E-mail：kevinlee822@hotmail.com.? FSA噴播技術(shù)概要

FSA噴播技術(shù)是采用先進(jìn)的濕式噴播手段，輔以工程措施，在荒地或被破壞的巖質(zhì)、土質(zhì)、混凝土或者垃圾場(chǎng)坡體上建植理想植物群落的工程技術(shù)。這種技術(shù)除具有基本的坡面防護(hù)、生態(tài)恢復(fù)功能外，運(yùn)用于本案例還具有美化硬質(zhì)景觀的效果。FSA噴播技術(shù)與植生毯邊坡防護(hù)技術(shù)均是青島高次團(tuán)粒生態(tài)技術(shù)有限公司自主研發(fā)的植被恢復(fù)與環(huán)境生態(tài)性防護(hù)系列技術(shù)的組成部分。為了填補(bǔ)格構(gòu)內(nèi)部的閑散空間，使土壤培養(yǎng)基處于格構(gòu)表層，使植物生長(zhǎng)獲得充足的太陽(yáng)輻射，本案例巧妙運(yùn)用了植生毯。將植生毯安放于格構(gòu)底層，與原始坡面接觸，作為土壤培養(yǎng)基的基礎(chǔ)墊層，增強(qiáng)后者的保水增肥能力。然后通過(guò)FSA噴播技術(shù)進(jìn)行噴播作業(yè)，將人造土壤培養(yǎng)基均勻覆蓋整個(gè)坡面，形成具有良好性狀的土壤層，培養(yǎng)基的上層部分加入選用的植物種子。

土壤pH值是土壤微生物多樣性功能的主要推動(dòng)者之一[2]，土壤營(yíng)養(yǎng)元素在pH值為6.0-7.5時(shí)的可給性比較高[3]。FSA噴播技術(shù)所制造的這種土壤培養(yǎng)基pH值介于7.0-7.2之間，具有理想的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的水土保持能力，可以為植物生長(zhǎng)提供充足的肥力營(yíng)養(yǎng)，為土壤微生物繁殖提供賴(lài)以生存的棲息場(chǎng)所和適宜的生存環(huán)境 [4]，增加了土壤中的生物多樣性。因此它不僅能有效地抵抗雨蝕和風(fēng)蝕，提高邊坡的結(jié)構(gòu)安全性，還能再現(xiàn)原始坡面植被和諧統(tǒng)一的坡面群落效果。2 問(wèn)題與對(duì)策

格構(gòu)梁的存在，在增強(qiáng)高陡山體穩(wěn)定性與安全性的同時(shí)，從一定程度上破壞了原本脆弱的植被環(huán)境，加重了人為干擾的痕跡。格構(gòu)處理后的坡體并不適宜植物生長(zhǎng)，只能采用特定的植被恢復(fù)方法對(duì)山體格構(gòu)進(jìn)行綠化。FSA噴播技術(shù)運(yùn)用到格構(gòu)山體的植被恢復(fù)過(guò)程中，在美化山體的同時(shí)可有效改善植物生長(zhǎng)環(huán)境。2.1植物材料選擇

在植物選擇方面，從邊坡穩(wěn)定性與景觀自然化的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，植物種類(lèi)應(yīng)選擇耐旱、耐瘠薄、生命力頑強(qiáng)、綜合抗性較強(qiáng)的荒山造林先鋒植物。以喬木、灌木為主，地被為輔進(jìn)行自然混播，逐步實(shí)現(xiàn)山體的群落化、自然化。突出植物的適應(yīng)能力和易繁殖性，在鄉(xiāng)土樹(shù)種的基礎(chǔ)上選擇具有抗旱、耐瘠薄、易管理、抗病蟲(chóng)害等特點(diǎn)的植物種類(lèi)。同時(shí)注意植物的群落演替與營(yíng)養(yǎng)循環(huán)，盡量種植具有一定固氮能力的豆科植物種類(lèi)。

這些植物材料的根系萌蘗能力一般比較發(fā)達(dá)，對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)適應(yīng)性（詳見(jiàn)下表）。喬木5種，灌木3種，草本地被1種。

表1 邊坡山體綠化植物種類(lèi)選擇 Table1 Plant selection of slope greening 名稱(chēng) 刺槐 拉丁名

科屬 豆科刺槐屬 漆樹(shù)科鹽膚木屬

苦木科臭椿屬

楝科楝屬 漆樹(shù)科鹽膚木屬

豆科胡枝子屬

豆科紫穗槐

形態(tài)特征 落葉喬木 落葉喬木 落葉喬木 落葉喬木 落葉喬木 落葉木 落葉

大大大大小灌灌

根系特征 根淺，放射成網(wǎng)狀伸展

根淺但發(fā)達(dá)，萌蘗性強(qiáng) 根系較深 根系較深 根系萌蘗力強(qiáng) 根系發(fā)達(dá) 根系發(fā)達(dá)，萌蘗

生態(tài)特性 固氮、速生樹(shù)種 護(hù)坡、固堤能力強(qiáng)

荒山造林先鋒樹(shù)種

耐瘠薄，適應(yīng)性強(qiáng)

荒山造林先鋒樹(shù)種

固氮能力強(qiáng) 固氮、水土保持Robinia pseudoacacia 火炬樹(shù) Rhus typhina 臭椿 苦楝 Ailanthus altissima Melia azedarach Rhus chinensis Leapedeza bicolor Amorpha fruticosa 鹽膚木

胡枝子

紫穗

槐

馬棘 Indigofera pseudotinctoria 黑麥Lolium perenne 草

屬

豆科木籃屬 禾本科黑麥草屬 木

落葉灌木

草本地被

力強(qiáng)

根系發(fā)達(dá) 須根發(fā)達(dá)，入土不深

能力強(qiáng)

固氮、固坡樹(shù)種 地面覆蓋、水土保持

實(shí)生苗與移栽苗木相比，根系更強(qiáng)壯，主根延伸能力更強(qiáng)，根系間的連接更復(fù)雜，固土效果更好，后期產(chǎn)生的生物量也更大。而與灌木型、草本型的綠化結(jié)構(gòu)相比，森林型結(jié)構(gòu)成林后樹(shù)高可高達(dá)5m以上，形成喬、灌、草有機(jī)結(jié)合的森林狀態(tài)綠化結(jié)構(gòu)，更接近自然，更容易實(shí)現(xiàn)植被群落的自然演替，可免除后期管理。部分豆科樹(shù)種刺槐、胡枝子、紫穗槐具有一定的固氮能力，能固定空氣中的氮素營(yíng)養(yǎng)，有效參與生態(tài)群落的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)[5]。枯枝落葉可促進(jìn)、完成植物群落的物質(zhì)循環(huán)，進(jìn)一步改善群落結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境。

在整個(gè)植被恢復(fù)過(guò)程中，種子萌發(fā)后形成的群落會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)交替繁衍的過(guò)程。通常情況下草本植物最先萌發(fā)，但后期萌發(fā)，生長(zhǎng)速度較快的刺槐、火炬等木本植物會(huì)逐漸占據(jù)整個(gè)群落的主導(dǎo)。在管護(hù)方面，主要在苗期根據(jù)雨量狀況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯菜?，以保證苗齊、苗壯。隨著逐漸成苗，管護(hù)相應(yīng)減少，后期則無(wú)需管護(hù)，順應(yīng)群落規(guī)律，自然演替生長(zhǎng)。2.2 FSA土壤培養(yǎng)基

青島高次團(tuán)粒生態(tài)技術(shù)有限公司制備的人工土壤，是將調(diào)制成泥漿狀的培養(yǎng)基材料與土壤添加劑混合，在噴播瞬間發(fā)生優(yōu)粒化反應(yīng)，形成與自然界表土具有類(lèi)似團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤培養(yǎng)基。由于噴播瞬間發(fā)生疏水反應(yīng)，粘結(jié)力極強(qiáng)的土壤培養(yǎng)基會(huì)牢固地吸附于坡面上，即使受雨水的沖刷也不會(huì)脫落。這一培養(yǎng)基可為植物發(fā)芽、生長(zhǎng)提供足夠強(qiáng)度的物理支撐與適宜的營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件，最終使坡面達(dá)到自然植被重現(xiàn)的生態(tài)效果。

FSA噴播技術(shù)使用的土壤培養(yǎng)基有別于普通的客土噴播材料，它主要由黏質(zhì)土、有機(jī)質(zhì)添加料、土壤添加劑及必要的緩釋肥料構(gòu)成，是FSA噴播技術(shù)的關(guān)鍵。黏質(zhì)土由普通黏質(zhì)土與一定比例的粗砂、細(xì)沙經(jīng)高溫消毒混配而成，在培養(yǎng)基中起保水、保肥的作用。土壤有機(jī)質(zhì)是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)[6]，添加有機(jī)質(zhì)添加料，除了起到增肥、保肥、保水、透氣的作用外，還能提高土壤養(yǎng)分的有效性，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，為培養(yǎng)基中的微生物生長(zhǎng)提供適宜環(huán)境[7]。土壤添加劑能使培養(yǎng)基具有良好的耐雨水沖刷能力，同時(shí)能使土壤培養(yǎng)基的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定持久。緩釋肥料的添加則是為植物生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)元素，滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)的長(zhǎng)期需要[8]。最終再現(xiàn)理想的天然表層土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。

此外，在工程技術(shù)方面為了防止夏季集中降雨時(shí)山體匯水形成的“水頭”對(duì)噴播土壤的沖刷，在山體頂部構(gòu)筑截水溝，豎向構(gòu)建排水渠，將夏秋季節(jié)集中降雨形成的山體匯水排離坡體，減少危害。2.3 FSA技術(shù)特點(diǎn)

FSA技術(shù)秉承先進(jìn)的綠化理念，注重“植物群落”和“物種多樣性”概念，追求“森林化”和“物種本土化”效果，充分體現(xiàn)了恢復(fù)自然、尊重自然、與自然和諧共處的理念。其應(yīng)用范圍廣泛，可以替代目前所有的液力噴播和客土噴播技術(shù)。

FSA技術(shù)形成的土壤培養(yǎng)基具有優(yōu)良的土壤結(jié)構(gòu)，可有效抵抗強(qiáng)降雨的侵蝕及其他自然損傷，能最大限度地降低水土流失；以根系發(fā)達(dá)的木本植物(樹(shù)木)護(hù)坡，護(hù)坡效果顯著；由于植物多樣化合理配置，自然演替功能良好，使木本植物群落的恒久生長(zhǎng)成為可能，而且與周邊的原有植被環(huán)境協(xié)調(diào)一致，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展特點(diǎn)。此外，該技術(shù)所使用的材料均采用生態(tài)環(huán)保、可自然降解材料，對(duì)環(huán)境無(wú)污染、無(wú)破壞，主要材料均是工農(nóng)業(yè)廢棄物或下腳料，能體現(xiàn)真正的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排要求。與此同時(shí)，該技術(shù)無(wú)需后期養(yǎng)護(hù)與管理，能體現(xiàn)真正的自然生態(tài)，可節(jié)約大量養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

圖1 邊坡植被恢復(fù)前后效果圖（施工1年后）

Fig 1 Effect diagram of vegetation restoration on rocky slope（1 years after construction）結(jié)論與討論

生態(tài)護(hù)坡是通過(guò)在邊坡上種植植物，利用植物與巖土體的相互作用對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)、加固，逐步恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)沿線景觀效應(yīng)的一種綠色護(hù)坡方式[9]。在此過(guò)程中，土壤培養(yǎng)基為植物種子提供充足營(yíng)養(yǎng)，保證種子萌發(fā)及根系發(fā)育，發(fā)育后的植被群落具有發(fā)達(dá)的縱橫交錯(cuò)的根系網(wǎng)絡(luò)，其根系生長(zhǎng)后扎入巖石縫隙，對(duì)土壤層進(jìn)行吸附加固。群落中的自然選擇與植被演替，進(jìn)一步促進(jìn)山體植被的自然化、群落化。正是運(yùn)用這一理念，青島高次團(tuán)粒生態(tài)技術(shù)有限公司運(yùn)用FSA噴播技術(shù)對(duì)河馬石山體格構(gòu)進(jìn)行綠化覆蓋，對(duì)裸露坡面進(jìn)行植被恢復(fù)，逐步再現(xiàn)并強(qiáng)化原始破面的生態(tài)群落。得益于這一先進(jìn)的邊坡植被恢復(fù)理念及先進(jìn)的工程技術(shù)條件，這種技術(shù)在高速公路兩側(cè)山體的植被恢復(fù)方面也得到進(jìn)一步的應(yīng)用和推廣（圖2）。

圖2 某一高速公路坡體植被恢復(fù)效果圖（施工1年后）

Fig 2 Diagram of vegetation restoration on a expressway slope（1 years after construction）雖然植被恢復(fù)不能增加土壤中鉀、磷的絕對(duì)含量，但有機(jī)殘?bào)w腐敗分解、根際微生物活動(dòng)等會(huì)形成大量的有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸和酚類(lèi)物質(zhì)，這些物質(zhì)能加速難溶性磷、鉀轉(zhuǎn)化為速效磷和速效鉀，使土壤中的速效磷和速效鉀含量有所增加[10]。細(xì)小的根尖插入巖石中的裂隙，會(huì)分泌有機(jī)酸，這種酸對(duì)巖石具有極強(qiáng)的腐蝕能力使巖石形成疏松的表層，從而增加植物對(duì)根際養(yǎng)分的吸收。此外，豆科樹(shù)種如刺槐能將大氣中的氮素固定，并導(dǎo)入土壤，對(duì)土壤堿解氮提高作用明顯[11]。大量枯枝落葉進(jìn)入土壤，經(jīng)微生物腐解后形成腐殖質(zhì)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，推動(dòng)土壤養(yǎng)分循環(huán)，有效改善土壤結(jié)構(gòu)與環(huán)境，使土壤質(zhì)量不斷提高[12]。因此，在生態(tài)護(hù)坡工程中除了選擇適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)迅速的植物種類(lèi)外，還應(yīng)注意選擇培肥效果好的植物種類(lèi)。

植被恢復(fù)不僅增加城市綠量，改善城市環(huán)境，而且還具有促進(jìn)土壤環(huán)境優(yōu)化、土壤微生物繁衍生息，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的深層意義。在土壤與植被良性循環(huán)的共同促進(jìn)作用下，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)并相互支撐,最終使格構(gòu)山體的人為痕跡逐步被自然化的山林景觀所取代。

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第二篇：變頻技術(shù)在游梁式抽油機(jī)中的應(yīng)用

變頻技術(shù)在游梁式抽油機(jī)中的應(yīng)用

作者： 劉衛(wèi)豐

摘要：在保留游梁式抽油機(jī)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將游梁式抽油機(jī)固定運(yùn)動(dòng)特性改變?yōu)殡S油井工況可調(diào)節(jié)的可變運(yùn)動(dòng)特性。根據(jù)油井工況，通過(guò)調(diào)整電機(jī)頻率來(lái)控制抽油機(jī)沖次，從而滿(mǎn)足開(kāi)采工況復(fù)雜多變的油井和復(fù)雜油藏的需求，最終使油井供排液系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)，泵充滿(mǎn)度明顯提高，并具有明顯的增產(chǎn)、節(jié)能效果。關(guān)鍵詞：變頻；游梁式抽油機(jī)；可變運(yùn)動(dòng)特性

一、變頻調(diào)速技術(shù)改造的必要性

（一）游梁抽油機(jī)無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜油藏的要求

目前熱河臺(tái)油田已進(jìn)入開(kāi)發(fā)生產(chǎn)后期，但是由于受構(gòu)造影響，部分小斷塊尚未實(shí)現(xiàn)注水開(kāi)發(fā)，地層虧空嚴(yán)重，油井供液不足。需要降低抽油機(jī)參數(shù)生產(chǎn)。低沖次的開(kāi)采工藝即可保證產(chǎn)液量穩(wěn)定，又可以延長(zhǎng)設(shè)備使用期限。但是，長(zhǎng)期的低沖次生產(chǎn)，又使油井的動(dòng)液面得到恢復(fù)，有時(shí)動(dòng)液面監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)液面上升，為了提高單井產(chǎn)量，又需要加快沖次。生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常需要根據(jù)動(dòng)液面變化情況，適當(dāng)調(diào)整沖次。而目前的游梁式抽油機(jī)因無(wú)法調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律很難滿(mǎn)足要求。

（二）游梁抽油機(jī)調(diào)節(jié)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力

目前的游梁式抽油機(jī)只能靠更換皮帶輪來(lái)調(diào)節(jié)沖次，這樣的維修費(fèi)用高，工人的勞動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度高，原油的生產(chǎn)成本高，且浪費(fèi)了大量的生產(chǎn)時(shí)間。因此，生產(chǎn)中急需能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)抽油機(jī)沖次的技術(shù)，來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

二、變頻技術(shù)的選擇

在保留游梁式抽油機(jī)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將游梁式抽油機(jī)固定運(yùn)動(dòng)特性改變?yōu)殡S油井工況可調(diào)節(jié)的可變運(yùn)動(dòng)特性，最簡(jiǎn)單的方法是應(yīng)用電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)。目前異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率和改變電源頻率等3種。其中改變電源頻率調(diào)速即變頻調(diào)速是近年來(lái)廣泛應(yīng)用的成熟技術(shù)，變頻調(diào)速所達(dá)到的指標(biāo)堪與直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能相媲美。變頻調(diào)速技術(shù)在我國(guó)石油工業(yè)的原油集輸、供水系統(tǒng)和采暖供熱系統(tǒng)上已廣泛應(yīng)用。采用變頻調(diào)速技術(shù)將游梁式抽油機(jī)改造成為可調(diào)頻抽油機(jī)，可根據(jù)油井工況調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)特性，從而滿(mǎn)足開(kāi)采工況復(fù)雜多變的油井和復(fù)雜油藏的需求。實(shí)踐證明，在油田設(shè)備上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅節(jié)能效果明顯，而且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了工作量，綜合效益明顯提高。因此，可采用變頻調(diào)速技術(shù)作為改造游梁式抽油機(jī)的主要技術(shù)。

三、變頻技術(shù)的原理

游梁式抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)電源頻率為50Hz，電壓為380V，油田普遍使用低轉(zhuǎn)速的普通異步電動(dòng)機(jī)，具有較硬的外特性，其轉(zhuǎn)速隨載荷變化很小，因而驢頭懸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律基本不變。而變頻技術(shù)是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而逐漸成熟，并廣泛應(yīng)用于抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的一種新技術(shù)，在降低電機(jī)功耗，改善其運(yùn)行狀況中取得了顯著效果。但在現(xiàn)場(chǎng)使用中，由于各油井的工況不同，對(duì)電動(dòng)機(jī)頻率通常是以經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)節(jié)的。電機(jī)的輸出功率為P=M1ω，式中，M1電動(dòng)機(jī)輸出扭矩，ω為電動(dòng)機(jī)輸出軸角速度?？梢?jiàn)，降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以實(shí)現(xiàn)降低電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)率的目的。變頻技術(shù)的機(jī)理就是通過(guò)改變電源頻率，來(lái)達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

四、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

熱河臺(tái)油田目前有抽油機(jī)井20口，產(chǎn)油量較高的井有7口，含水較高的井有7口，低產(chǎn)井6口。其中安裝變頻柜的抽油機(jī)有7口，今年新安裝變頻柜的有5口。通過(guò)使用變頻柜，熱河臺(tái)油田產(chǎn)液量、產(chǎn)油量較去年相比，均有所增長(zhǎng)。圖為2012年、2013年熱河臺(tái)油田日均產(chǎn)液量、產(chǎn)油量對(duì)比（不含新井）： 年份 2012年 2013年 對(duì)比 日均產(chǎn)液量 85.8 111 +25.2

日均產(chǎn)油量 32.3 34 +1.7

我們根據(jù)各井測(cè)試結(jié)果，通過(guò)變頻適當(dāng)調(diào)節(jié)沖次，來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，對(duì)比效果如下： 熱18-6通過(guò)地質(zhì)測(cè)試，動(dòng)液面較高，我們適當(dāng)提高沖次，產(chǎn)量對(duì)比變化如下：

井號(hào) 熱18-6 對(duì)比

下： 沖次/分 6 9 +3

日均產(chǎn)液量 14.1 17.2 +3.1

日均產(chǎn)油量 8.1 9.4 +1.3

熱熱11-

5、熱7-07井，由于測(cè)試結(jié)果顯示含水較多，我們適當(dāng)降低沖次，來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，對(duì)比效果如井號(hào) 調(diào)整前 對(duì)比 調(diào)整后 對(duì)比

沖次/分

熱11-5 熱11-5 熱7-07 熱7-07 7 4-3 6 2-4.5

日均產(chǎn)液量 日均產(chǎn)油量 5.9 5-0.9 7.8 5-2.8

0.3 0.3 0 0 0 0

熱河臺(tái)仍有部分井建議安裝變頻柜，如熱

21、熱27，以滿(mǎn)足復(fù)雜多變的生產(chǎn)需要。

實(shí)踐證明，變頻調(diào)速應(yīng)用到目前的游梁式抽油機(jī)，其投資少、見(jiàn)效快、實(shí)用性強(qiáng)，不僅能夠節(jié)約成本，提高產(chǎn)量，還能延長(zhǎng)抽油機(jī)的使用壽命，符合我國(guó)提倡的用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的方針。