提高油田五大系统效率专题82页PPT
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抽油机井系统效率分析及提高措施课件
能耗指标评估
分析抽油机井系统的能耗数据，如单位产量能耗、单位时间能耗等 ，以评估系统的能源利用效率。
设备运行参数评估
监测抽油机井系统的设备运行参数，如泵效、电机负荷等，以评估 系统的运行状况及效率。
数据分析与解读
数据收集与整理
定期收集抽油机井系统的运行数据，并进行整理 分类，以备后续分析使用。
对比分析
抽油机井系统效率分析及提 高措施课件
汇报人： 日期:
目录
• 抽油机井系统概述 • 抽油机井系统效率分析 • 提高抽油机井系统效率的措施 • 实施效果评估与持续改进
01 抽油机井系统概 述
抽油机井系统组成
减速箱
降低动力设备的转速，同时增 加扭矩，以适应抽油机的需求 。
抽油泵
负责将井内的液体提升至地面 。
• 环保性：减少能源消耗，减少碳排放，有利于环境保 护。
• 可靠性：高效率通常与设备的良好运行和维护相关， 确保系统稳定可靠。
• 产能：高效率有助于提高产能，满足生产和市场需求 。
02 抽油机井系统效 率分析
效率计算方法
01
02
03
输入功率法
通过测量电动机的输入功 率和抽油机的输出功率， 计算抽油机井系统的效率 。
动力设备
通常包括电动机或燃气发动机 ，为抽油机提供动力。
Hale Waihona Puke 曲柄连杆机构将旋转运动转换为往复直线运 动，驱动抽油泵工作。
油管及油管挂
连接抽油泵和井口，形成液体 上升的通道。
工作原理及流程
1. 动力设备驱动减速箱旋转 。
2. 减速箱通过曲柄连杆机构 将旋转运动转换为往复直线
运动。
3. 往复直线运动驱动抽油泵 的柱塞或活塞进行上下运动 。
分析抽油机井系统的能耗数据，如单位产量能耗、单位时间能耗等 ，以评估系统的能源利用效率。
设备运行参数评估
监测抽油机井系统的设备运行参数，如泵效、电机负荷等，以评估 系统的运行状况及效率。
数据分析与解读
数据收集与整理
定期收集抽油机井系统的运行数据，并进行整理 分类，以备后续分析使用。
对比分析
抽油机井系统效率分析及提 高措施课件
汇报人： 日期:
目录
• 抽油机井系统概述 • 抽油机井系统效率分析 • 提高抽油机井系统效率的措施 • 实施效果评估与持续改进
01 抽油机井系统概 述
抽油机井系统组成
减速箱
降低动力设备的转速，同时增 加扭矩，以适应抽油机的需求 。
抽油泵
负责将井内的液体提升至地面 。
• 环保性：减少能源消耗，减少碳排放，有利于环境保 护。
• 可靠性：高效率通常与设备的良好运行和维护相关， 确保系统稳定可靠。
• 产能：高效率有助于提高产能，满足生产和市场需求 。
02 抽油机井系统效 率分析
效率计算方法
01
02
03
输入功率法
通过测量电动机的输入功 率和抽油机的输出功率， 计算抽油机井系统的效率 。
动力设备
通常包括电动机或燃气发动机 ，为抽油机提供动力。
Hale Waihona Puke 曲柄连杆机构将旋转运动转换为往复直线运 动，驱动抽油泵工作。
油管及油管挂
连接抽油泵和井口，形成液体 上升的通道。
工作原理及流程
1. 动力设备驱动减速箱旋转 。
2. 减速箱通过曲柄连杆机构 将旋转运动转换为往复直线
运动。
3. 往复直线运动驱动抽油泵 的柱塞或活塞进行上下运动 。
提高抽油机系统效率的方法及措施简介优秀PPT文档
h/(102m·t) h/(102m·t)
胜利 28.24 0.482
47.5
0.96
5.85
中原 27.56 0.473
51.5
1.37
8.54
河南稀油 32.73 0.437
52
0.83
10.92
河南稠油 6.07 0.33
46.3
4.3
12.67
江汉 18.23 0.446
45.5
1.49
7.39
二、影响机采系统效率因素分析
1.影响地面系统效率因素分析
（3）四连杆机构：在抽油井四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳，四 连杆机构效率与轴承摩擦力损失及驴头钢丝绳变形损失有关。因此轴承是否 润滑，钢丝绳的变形程度大小是影响四连杆效率的主要因素，因采油队一般 都实施了严格的保养制度，所以其出问题少，对机采系统效率影响较小。
（4）减速箱：减速箱中一般有三对人字齿轮，齿轮在传动时，相啮合的齿 面间有相对滑动，因此就要发生摩擦，产生能量损失，同时，三副轴承也要 产生摩擦损失。影响减速箱效率的主要因素是齿轮及轴承的润滑度。一般其 出问题少，对机采系统效率影响较小。
二、影响机采系统效率因素分析
1.影响地面系统效率因素分析
（5）抽油机平衡：平衡率较差时，电机会在冲程周期运行的某一时间段 出现做负功（即发电）现象，根据电能→机械能→电能的转化过程，转化 效率只有50%，即电机做1千瓦时负功，电网系统需要消耗2千瓦时。抽油 机平衡是影响电动机效率，进而影响系统效率的重要因素。
汇 报提纲
一、概述 二、影响机采系统效率因素分析 三、提高抽油机系统效率的有效途径 四、采油厂机采系统效率现状调查及潜力分析 五、现场应用实例 六、目前存在的主要问题 七、下步工作 八、结论与认识
胜利 28.24 0.482
47.5
0.96
5.85
中原 27.56 0.473
51.5
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河南稀油 32.73 0.437
52
0.83
10.92
河南稠油 6.07 0.33
46.3
4.3
12.67
江汉 18.23 0.446
45.5
1.49
7.39
二、影响机采系统效率因素分析
1.影响地面系统效率因素分析
（3）四连杆机构：在抽油井四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳，四 连杆机构效率与轴承摩擦力损失及驴头钢丝绳变形损失有关。因此轴承是否 润滑，钢丝绳的变形程度大小是影响四连杆效率的主要因素，因采油队一般 都实施了严格的保养制度，所以其出问题少，对机采系统效率影响较小。
（4）减速箱：减速箱中一般有三对人字齿轮，齿轮在传动时，相啮合的齿 面间有相对滑动，因此就要发生摩擦，产生能量损失，同时，三副轴承也要 产生摩擦损失。影响减速箱效率的主要因素是齿轮及轴承的润滑度。一般其 出问题少，对机采系统效率影响较小。
二、影响机采系统效率因素分析
1.影响地面系统效率因素分析
（5）抽油机平衡：平衡率较差时，电机会在冲程周期运行的某一时间段 出现做负功（即发电）现象，根据电能→机械能→电能的转化过程，转化 效率只有50%，即电机做1千瓦时负功，电网系统需要消耗2千瓦时。抽油 机平衡是影响电动机效率，进而影响系统效率的重要因素。
汇 报提纲
一、概述 二、影响机采系统效率因素分析 三、提高抽油机系统效率的有效途径 四、采油厂机采系统效率现状调查及潜力分析 五、现场应用实例 六、目前存在的主要问题 七、下步工作 八、结论与认识
提高油田注采系统效率的方法 共26页PPT资料
石油石化行业的能耗指标偏高受到了批评。在油田生产中，注水 系统的能耗占到了40%左右，是主要的耗能大户。
1、国内外油田注水系统能耗水平
国内外油田注水系统效率统计表
年度 项目
国外 国内平均 国内先进 中石化 胜利平均
2000 注水泵效，% 80～85 72.1
78.09
74.45
系统效率，%
47.8
泵出口控制
泵出口控制 管道压降 注水井控制
占64.47%
1、国内外油田注水系统能耗水平
流程方面
国外油田基本遵循简化原则，减少中间环节，提高整体效率 。国内油田基本也能够做到这些。但问题在于，因为滚动开发、 投资限制等原因，后期调整跟不上，相当多的注水管网运行很不 经济。
设备方面
柱塞泵效率与国外差距不大，可达80%～85%，关键是可靠 性差，无故障运行周期较短。
2.2 注水泵节能技术
（1）注水泵撤级、车削叶轮技术
当离心泵平均泵压比注水干线需要压力高出2.0MPa以上时，撤级 改造是老油田离心泵节能降耗的主要措施。不足以撤级时，可采取车 削叶轮措施。
（2）注水泵型匹配组合技术
为减少离心泵偏离高效点运行或高压水回流造成的能量浪费，采取 大小排量或不同泵型的匹配组合，使注水站能力与站属注水井的注水 量相适应。
55
77.6
53.4
78
54
74.4
44.8
78
48
82.5
54.5
85
58
1、国内外油田注水系统能耗水平
胜利油田的注水系统效率在稳步提高，注水泵运行效率离国
外水平有一定差距，但接近国内先进水平。注水系统效率比国内 先进水平低了4个多百分点，这说明了一个问题，我们还有很大 的挖潜空间，主要是在提高管网效率方面潜力很大。
1、国内外油田注水系统能耗水平
国内外油田注水系统效率统计表
年度 项目
国外 国内平均 国内先进 中石化 胜利平均
2000 注水泵效，% 80～85 72.1
78.09
74.45
系统效率，%
47.8
泵出口控制
泵出口控制 管道压降 注水井控制
占64.47%
1、国内外油田注水系统能耗水平
流程方面
国外油田基本遵循简化原则，减少中间环节，提高整体效率 。国内油田基本也能够做到这些。但问题在于，因为滚动开发、 投资限制等原因，后期调整跟不上，相当多的注水管网运行很不 经济。
设备方面
柱塞泵效率与国外差距不大，可达80%～85%，关键是可靠 性差，无故障运行周期较短。
2.2 注水泵节能技术
（1）注水泵撤级、车削叶轮技术
当离心泵平均泵压比注水干线需要压力高出2.0MPa以上时，撤级 改造是老油田离心泵节能降耗的主要措施。不足以撤级时，可采取车 削叶轮措施。
（2）注水泵型匹配组合技术
为减少离心泵偏离高效点运行或高压水回流造成的能量浪费，采取 大小排量或不同泵型的匹配组合，使注水站能力与站属注水井的注水 量相适应。
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54.5
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1、国内外油田注水系统能耗水平
胜利油田的注水系统效率在稳步提高，注水泵运行效率离国
外水平有一定差距，但接近国内先进水平。注水系统效率比国内 先进水平低了4个多百分点，这说明了一个问题，我们还有很大 的挖潜空间，主要是在提高管网效率方面潜力很大。
油田系统效率
1
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6
三、影响系统效率的主要因素
3、 不同类型油井对机采系统效率的影响 （2）稠油油井对系统效率的影响
A、 稠油具有粘度高、比重大、流动性差等特点，因为
稠油的物性差，流动时粘滞阻力大；在井筒内流动时，液 体间、液体与杆管间摩擦阻力增大，增加油井的悬点载荷， 降低了系统效率； B、在油藏条件下，液流进入泵筒困难，粘度是影响抽
优化设计软件计算模型
油井生产系统组成
油藏流体 子系统
井筒管流 子系统
地面管流 子系统
采油设 备子系统
油井流入动态的计算
油藏及 井筒计 算模型
井筒多相管流的计算 抽油杆柱力学分析
四、提高系统效率技术措施
（二）应用软件提高机采系统效率优化设计技术
优化设计软件数据处理过程
抽油机井举升工艺优化设计
数据准备
采用游梁平衡或复合平
衡方式，使用较多，约 有2000～3000台。
四、提高系统效率技术措施
（三）应用成熟、高效的地面装置
1、节能抽油机 高原皮带抽油机
优点：
1、采用大节距单排链，提高寿命；
2、采用宽皮带作悬绳，减少冲击； 3、往返架采用柔性导向，可靠性高。
四、提高系统效率技术措施
（三）应用成熟、高效的地面装置
协调地 面和井 下 保持系 统效率
加 强 管 理
四、提高系统效率技术措施
（一）“提高系统效率”原则和步骤
1、原则
在满足油井产量的前提下，以能量消耗最低或 机采成本最低为原则，通过优化作业井杆柱设计、 改造地面配套设备和优化油井工作参数等措施提高 油井系统效率，达到节能降耗的目标。
四、提高系统效率技术措施
提高油田五大系统效率专题
功率因数
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0 20 30 40 50 60 70 80 90
0.0 100
电机负 荷率
☆机采系统电机负载率低，大 部分在20%左右，功率因数低、 线路复杂且分散、电容补偿困 难，对配电系统损耗影响大。 ☆变压器运行易偏离高效区， 机采、注水、集输等系统改造 后需要调整。
35.3% 29.6%
装机总额 定功率
平均额 定功率
负载率
系统效率
实测稀土永磁同步电机节电率为10%～18%。
1、机采系统地面工程节能配套技术
应用超高转差率电机, 可降低40%供电容量，网损减少 60%，节电5%～30%。在用约600台，实测节电率为5%～15%。
24%
配水间节流
管网损耗
某注聚系统改造前能耗分布 注水系统存在的主要问题： ☆注水泵不在高效区运行。 ☆单井注水压力差别大、分布不均
某注水系统改造前能耗分布
注水系统节能潜力：
☆对注水系统进行优化。 ☆采用分区注水、单井增压技术。 ☆大小泵匹配、无节流变频控制。 ☆注水泵拆级、切割。 ☆注水泵运行的优化控制。
☆大量从地层到联合站来回 循环的污水循环量增加，污 水性质变差，超过原处理系 统和设备的能力，并使能耗 增加；
☆污水回注、外排不达标。
污水系统节能潜力
☆抓住污水循环系统的源头及转油站和联合站等各个环节，逐级减少污水循环量。 ☆采用高效脱水设备（如井筒旋流脱水器和地面旋流预脱水器等），横向流聚结
处油器等技术，使污水处理后就地回掺、回注。
抽油泵生产性能参数
注水管网压力、损失
杆-管性能、状况
注 水 站 效 率
[学习]提高抽油井系统效率
![[学习]提高抽油井系统效率](https://img.taocdn.com/s3/m/3c0ab7653186bceb18e8bb87.png)
此图可为电机更换或无功补偿提供目标井
抽油系统效率测试
抽油系统效率的测试方法
1、常规测试：
(1) 示功图测试 使用SG5-Ⅲ示功测试仪
(2) 动液面测试 使用SGH2000型抽油井测试 仪
(3)电参数测试 使用3166型电能综合测试仪
(4)井口压力录取 读取压力表数据
(5)计量产液量、油量、取样化 验含水
（一）机械采油系统效率的概念
输入功率是用仪器实测的电机的输入功率，有效功率是在 一定扬程下，将一定排量的井下液体提升到地面所需要的功率， 也称水功率。计算公式：
(kW)
式中：Q — 油井产液量，m3/d ，ρ — 油井液体密度，t/m3 H — 有效扬程，m， g — 重力加速度，g = 9.8 m/s2
地面设备的推荐参考做法
推荐3: 上紧或更换传动带： 传动带太松能降低系统效率.上紧传动带可以使系统更
有效率. 磨损的传动带应该及时更换. 更换传动带的费用一般 都可以被节能所抵消,值得花费。 推荐4: 调整盘根盒：
盘根盒与光杆之间的松紧度不是越紧越好，太紧反而 效率低甚至无效。盘根盒与光杆之间的松紧度最好是紧到在 光杆上能见到些须油.盘根盒与光杆之间的摩擦要达到不引起 光杆变得烫手.使用自动调偏防磨盘根盒(在用)及节能盘根盒 推荐5：做好日常维护：
次是偏轮抽油机，周期载荷系数在1.07左右，依次是双驴头抽油机、下偏杠
铃抽油机和调径变矩抽油机。
节能抽油机配置评价
节能产品叠加效果不明显。因此,利用现有设备，不断对普通电 机进行“大调小”优化调整也是一条途径
推荐节能设备匹配原则：
a.对产能新井，应首选节能抽油机，其匹配原则：节能 抽油机+Y系列电动机+普通控制箱（带无功补偿）。
提高抽油井的系统效率
泰丰三速电机
电机+变频组合
8.1优化电机组合
由于以上各类电机在工作原理上与电磁调速电机不同， 134台套节能电机，按 80%的开井时率计算，每日可 均克服了电磁调速电机励磁部分耗能较大的弊端，故与以前 节约用电 6971kwh ，此策效果显著。 使用的电磁调速电机相比，具有明显的节能效果。具体情况 如下：
18.75%
18.68%
三季度
四季度
四、确定目标值
•目 标 值 • 目标值制定依据
20.50% 20% 20.00%
⑴、根据周边采油
厂系统效率，以及我 们生产现状。
18.71%
19.50%
19.00%
18.50%
⑵、中心系统效率
现状值 目标值
18.00%
考核指标为20%。
五、原因分析
我们QC小组通过对油井生产的全过程 进行分析 ，根据机抽系统工作特点,将机 抽系统的效率分为两部分,即地面系统效
要
因
六、要因确认
要因确认二：抽油机不平衡
要
因
抽油机运转在不平衡时，会造成无功消耗增加，浪费电 能，降低系统效率。 结论：草桥油田是靠热力开采的稠油油田，需要定期转 周期注气，油井在每个周期的不同时期负荷差别严重，如不 及时调整，会造成平衡率低，无功损耗大，确认为要因。
要因确认三：皮带松紧不合适
非要因
常学义 张学全 彭 辉 崔惠 池
二、选题理由
油井308口
开井213口
抽油机井 为206口
年耗电量1818万kwh，电费1135万 元，占电费使用的35%，是采油生 产的主要成本构成之一。降低耗电 量提高抽油机井系统效率，是实现 节本降耗的关键。下面就针对如何 提高抽油机井系统效率进行分析研 究，找出原因，制定对策并组织实 施，这是我们QC小组活动的课题。
抽油机系统效率分析ppt课件
3 NP1-3X36 28.67 32.75 3.5 0.55 0.5 7.06 7.16 1.18 0.98 14.63 17.81 0
4 NP1-4X584 44 50 2.8 0.6 0.2 6.8 28.82 27.38 0.24 42.52 19.94 -4.98
5 NPC1-19 15 18 3.3 0.62 1.8 6.55 6.45 0 1 8.76 12.9 0
冲根程据、 抽冲油次机与系4系统统节效能N率测P1的试-4关考X系核34评价标准，3南0.堡7 作业区抽0油机的系统-0效.0率9 要高于0.或00等于1294. .57
0.00
37.6
抽油井系统效率计算公式
5 NP118-X8
77.6
230 229.98 1.99 10.32 19.32 33.65
表4 NP1-4X584调平衡前后对比
日产 液
日产 油
平衡 率
电流
系统效率
调平衡 前
23.1
7.2 130.1 71.10 3.61
调平衡 后 31.9 16.9 101.1 55.30 5.17
通过平衡调 整，日产液 量、日产油 量得到提高， 电机电流明 显降低，系 统效率有较 大的提高。
作业区抽油机系统效率现状
功率三角形
无功 功率
有功 功率
视在
φ
功率
P有功=P视在× cosφ
作业区抽油机系统效率现状
6月11日，油田节能监测中心对南堡作业区抽油机系统进行 节能监测，表5为监测记录的原始数据。根据抽油机系统节 能测试考核评价标准，南堡作业区抽油机的系统效率要高于 或等于19.05% 。根据测试的原始数据得出抽油机的系统效 率如表6：可以看出大部分的井系统效率达不到标准。
油田系统效率
提
纲
一、概 述 二、抽油机井系统组成
三、影响系统效率的主要因素 四、提高系统效率技术措施
二、抽油机井系统组成
地面效率与井下效
率的乘积即构成了机
采系统效率，即： η＝η地面×η井下
二、抽油机井系统组成
根据抽油机井采油系统的构成，机采系统效率具体
分解见下图： 抽油机井采油系统效率
地面效率
井下效率
电 动 机 效 率
拖动22kW 、37kW、18.5kW电机，而电机平均输入功率为 10KW 左右，造成变压器容量浪费较高、其负荷率较低 （10％－30％），导致变压器功率因数低 。
效率 η
η
最大
1.0
负荷
变压器负荷、功率因数与变压器效率关系
三、影响系统效率的主要因素
1、 地面因素对机采系统效率的影响 （2）抽油机的影响
提
纲
ห้องสมุดไป่ตู้
一、概况 二、抽油机井系统组成
三、影响系统效率的主要因素 四、提高系统效率技术措施
一、概 述
双驴头 抽油机 高原皮带式 抽油机
电泵井
9%
3% 3%
9% 9% 2% 2%
9%
10%
10%
1% 0.8%
87%
87%
80%
80%
抽油机 井 螺杆泵井 自喷井 其他井
游梁式抽 油机
其他类型的15种 抽油机
上造成油井负荷加重，井下效率降低。
三、影响系统效率的主要因素
3、 不同类型油井对机采系统效率的影响
（1）出砂油井对泵效的影响
根据常规泵在高含水出砂油井中工作的泵效变化规律，常规泵 在高含水出砂油井中工作一般几个月以后，泵效就开始明显衰减， 这主要是由于井液砂磨导致泵密封间隙和泵阀漏失增大，并且漏失 量会迅速上升，另外随着含水的上升，产出液对泵的腐蚀性增加也 是泵效降低的原因之一。
油田地面工程提高五大系统效率配套技术1
油田地面工程提高五大系统效率配套技术推广应用胜利油田有限公司孤岛采油厂工程设计咨询公司技术检测中心采油工艺研究院2006 年 1 月一、前言为了降低油田生产运行成本，中国石油化工股份有限公司根据目前油田生产情况及国内外油田地面建设技术水平，由中石化勘探研究院牵头，选择胜利油田有限公司的孤岛油田、江苏分公司的陈堡油田、河南分公司的井楼油田及新星石油公司的塔河油田，作为“大”、“中”、“小”、“新”四类油田提高油田“五大”系统效率的示范区，进行新技术的推广应用与研究，为整个集团公司内降本增效提供技术支撑。
2000－2002年孤岛采油厂承担的中石化科技攻关项目《孤四区提高油田五大系统效率配套技术研究与应用》。
针对孤四区地面工程五大系统（机采、注水、供电、集输、热力）目前的生产现状和技术难题，先后组织胜利油田有限公司孤岛采油厂、规划设计研究院、采油院、技术检测中心等单位的科技人员开展技术攻关，从系统工程角度出发，在工艺负荷总量控制、提高资源利用率、降低油气损耗三个方面，对油田五大系统的现状、提高五大系统效率的途经及相应的配套技术进行了全面研究，通过优化配注配产方案、油井运行参数、电网运行参数、注水压力系统和原油脱水工艺，研究应用变频无节流控制、高效化学药剂、高效油气水分离设备、含聚稠油电脱水等高效装备和节能技术，减少耗能环节，达到了稳油控水、降低工艺负荷总量的目的。
研究成果在孤四区油田应用后，全面提高了油田五大系统的效率，综合能耗由1776.1MJ/t降低到1498.7MJ/t，生产吨油耗电由113.3kW.h/t降低到94.0kW.h/t；机采系统效率由25.6％提高到目前的31.97％，提高了6.37个百分点；供电系统6kV及以下线路综合线损率降低到5%以下，年节约电量2.8×106kW·h；注水系统效率平均系统效率由36.28%提高到53.51%；集输系统加热炉运行热效率由75%提高到89％，集输系统效率由31.0%提高到69.7%；注汽锅炉热效率由81%提高至92%，并且开发了老油田节能技术改造优化与评价软件,建立了油田五大系统生产及相关设备的数据库系统、基于各个系统的节点能耗分析和交互关系的评价，为五大系统改造提供理论依据；提高油田五大系统效率工作使孤四区成为“节能降耗、降污高效”的先进示范区，对东部进入高含水期老油田的技术改造和管理升级具有重大指导意义。
提高抽油机井系统效率PPT57页
谢谢！
57
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
提高抽油机井系统效率
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
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