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1、全自動一次稱重原油計量系統(tǒng)裝置 可行性研究報告 一、總論 1、項目概述： 油田油井三相介質(zhì)的計量一直是國內(nèi)外難題。 本項目主要開發(fā)生 產(chǎn)國內(nèi)外首創(chuàng)的全自動一次稱重原油計量系統(tǒng)裝置， 該計量系統(tǒng)由分 配計量多通閥又稱多路流量分配、 全自動一次稱重計量罐和原油含水 分析儀組成。 其基本工作原理是： 通過計量選通裝置選擇接通井站內(nèi) 任何一口油井的原油進(jìn)入稱重計量罐內(nèi)智能稱重計量， 含水分析儀分 析出原油含水量，進(jìn)而計算出油井產(chǎn)油量。 整套系統(tǒng)采用PLC空制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動控制，并可遠(yuǎn)傳。 主要用途及適用范圍： 該項目適合所有油田的油井原油的精確計 量，實(shí)現(xiàn)自動化控制，無人值守，

2、提高現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。 2、 項目的社會經(jīng)濟(jì)意義及進(jìn)展情況 油井原油計量是油田重要的工作， 靠人工量油和落后的計量設(shè)備 已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。 該套裝置的研究成功， 實(shí)現(xiàn)了自動 化精確計量，將油田原油計量技術(shù)提高了很大一個臺階。 該產(chǎn)品有巨大的市場需求潛力， 項目實(shí)施后將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效 益和社會效益，產(chǎn)品預(yù)計定價 26萬元 /套，以年銷售 150套計算，每 年可新增產(chǎn)值 3900萬。 該項目于 2009 年初開始研發(fā)，目前已經(jīng)完成了樣機(jī)制造，室內(nèi) 試驗等工作，該項目已獲得一項國家專利，名稱為：全自動油井計量 裝置，專利號分別為： 200920013722.5 。

3、3．項目計劃目標(biāo) （ 1）總體目標(biāo)： 該項目計劃投資 1000 萬元，項目完成時達(dá)到批量生產(chǎn)程度， 實(shí)現(xiàn) 600 套/ 年的生產(chǎn)能力， 企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模達(dá) 1000 萬元， 企業(yè)員 工總?cè)藬?shù)達(dá) 150 人，新增就業(yè)人員 65 人。 （ 2 ）經(jīng)濟(jì)目標(biāo)： 該項目計劃完成時預(yù)計累計銷售收入 3500 萬元，實(shí)現(xiàn)工業(yè) 增加值 2200 萬元，繳稅總額 900 萬元，凈利潤 1200 萬元。 （ 3）技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)： 該項目完成時達(dá)到的功能和技術(shù)指標(biāo)： 對多口油井自動計量單位時間內(nèi)的產(chǎn)液量、 含水率、 產(chǎn)油量 以及產(chǎn)氣量，并將計量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到管理室。 計量精度： 0.1%； 產(chǎn) 液重

4、量計量誤差三1%;原油重量計量誤差三1.5% （國家標(biāo)準(zhǔn)為 誤差三10%,產(chǎn)氣量計量誤差三1.2%, ?倒井控制功能 根據(jù) RTU 人機(jī)界面操作命令或中控室遠(yuǎn)程操作命令，自動將某一個 或多個油井切換到計量位，并啟動計量。 ?計量流程控制功能 某一個或多個油井切換到計量位后， 實(shí)時采集原油流量、 含水率、 天然氣流量， 完成一定時間的計量 （由 RTU 人機(jī)界面或中控室設(shè)置） ?計量計算功能 計量過程結(jié)束后，根據(jù)計量有效時間、原油和天然氣流量累計、 含水率情況，自動計算出液、油、氣、水的日產(chǎn)量。 ?報警與聯(lián)鎖功能 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)報警，設(shè)備故障報警，如電動閥故障判斷與報警、計

5、 量流程異常報警如壓油時間超長報警、站內(nèi)斷電報警等。危險報 警點(diǎn)可與設(shè)備聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。 ?通信接口功能 控制器與中控室具有多種通信方式， 采用標(biāo)準(zhǔn)、 開放的通信協(xié)議， 可實(shí)現(xiàn)計量站采集數(shù)據(jù)上傳、計量結(jié)果上傳和中控室參數(shù)設(shè)置的 下傳等遠(yuǎn)程操作，從而使計量站實(shí)現(xiàn)無人值守。 ? MM I接口功能 維護(hù)人員可在現(xiàn)場用便攜機(jī)對R T U進(jìn)行檢測和維護(hù)， 可提取 RTU中的數(shù)據(jù)。 ?看門狗功能 當(dāng)系統(tǒng)由于意外情況造成死機(jī)時， 能夠自行啟動， 無需維護(hù)人 員現(xiàn)場啟動。 ?擴(kuò)展功能 據(jù)現(xiàn)場計量油井?dāng)?shù)量的增加，可以按需要擴(kuò)展。 ?現(xiàn)場操作功能 通過人機(jī)界面（觸摸屏）可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場

6、計量操作和參數(shù)設(shè)置。 技術(shù)指標(biāo)： :640K ?通訊口 ：2個RS-232串行口 ?波特率 :300 600 1200 2400 4800 9600 19200 38400 ?通訊協(xié)議 :Modbus ASCB、 Modbus RTU/Modbus TCP/AP ? 24VDC 電源：冗余配置 ?輸入 /輸出： 模擬輸入 16 路 A/D 分辨率 12 位 0?20mA/4?20mA DC電流信號 0?5V/1?5V DC電壓信號 熱電阻輸入 4路 數(shù)字輸入 40路 繼電器觸點(diǎn)信號 狀態(tài)電平信號 計數(shù)輸入 11 路 0?10KHz頻率脈沖信號 數(shù)字輸出 32 路

7、 繼電器觸點(diǎn)信號 狀態(tài)電平信號 ? 串行口 2 路 RS-232 口或 1 路 RS-232 口 ?通訊方式 無線、租用電話、專用雙絞線 ? 供電方式 220V AC 20% 5 0Hz ? 溫度特性 使用溫度 W0?+120 C 存儲溫度 -50?+80 C ?計量精度： 0.1% ?產(chǎn)液重量計量誤差三1.5% ?原油重量計量誤差三1.5% （國家標(biāo)準(zhǔn)為誤差三5% 質(zhì)量要求： 起草并經(jīng)盤錦市技術(shù)監(jiān)督局審定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 嚴(yán)格執(zhí)行 石油天然氣總公司相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 企業(yè)通過國家ISO9000質(zhì)量體系認(rèn) 證. 二、申報企業(yè)情況 1．申報企業(yè)基本情況 盤錦遼河油田大疆工程安裝有限

8、公司于 2006 年在盤錦市工 商行政管理局注冊成立， 注冊地址： 盤錦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)石油高新技 術(shù)工業(yè)園， 注冊資金 600 萬元，企業(yè)類型為股份有限公司 。 公司主 要經(jīng)營業(yè)務(wù)范圍： 油田機(jī)械設(shè)備安裝、 公路橋涵建設(shè)、 機(jī)械制造 , 工業(yè)自動化產(chǎn)品生產(chǎn) ,石油鉆采工藝、太陽能光電、油井測試、 節(jié)能環(huán)保、計算機(jī)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)等業(yè)務(wù)。 2．企業(yè)人員及開發(fā)能力論述 盤錦遼河油田大疆工程安裝有限公司現(xiàn)有員工 95 人， 大專 以上 25 人，其中高級工程師 5 人，工程師 10 人。公司設(shè)置技 術(shù)研發(fā)部，具有電子、計算機(jī) 、機(jī)械、化工、采油工程等多專業(yè) 工程師、高級工程師 15

9、 人，并長期與大連理工大學(xué)和石油大學(xué)等高 等院所專家教授進(jìn)行合作，公司擁有十多項專利技術(shù)，并擁有自主 知識產(chǎn)權(quán)。公司每年投入產(chǎn)品研發(fā)費(fèi)用 100 萬元以上，并具有一定 規(guī)模的生產(chǎn)車間、加工設(shè)備和試驗手段及儀器，具有較強(qiáng)的科技開 發(fā)實(shí)力，能夠滿足本項目產(chǎn)業(yè)化的需要。 本項目已完成了樣機(jī)制造和室內(nèi)試驗等工作， 并不斷進(jìn)行改進(jìn)試 驗，獲得了大量的數(shù)據(jù)，現(xiàn)已獲得了一項國家專利名稱為：全自動油 井計量裝置，專利號分別為： 200920013722.5 。 擁有完全自主的知 識產(chǎn)權(quán)。經(jīng)過不斷完善，技術(shù)上已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的要求。 公司占地 20000多平方米，廠房面積近 9000平方米，具備

10、一定 生產(chǎn)設(shè)備和測試手段，已有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)與物質(zhì)基礎(chǔ)。所以，對實(shí)施本 項目無論從技術(shù)、物質(zhì)基礎(chǔ)等條件來看，都有許多有利條件。 項目負(fù)責(zé)人和主要承擔(dān)人員簡介： 孫勝凱，項目負(fù)責(zé)人，男， 45 歲，大學(xué)學(xué)歷， 1989 年畢業(yè)于西 安石油大學(xué)機(jī)電專業(yè)， 高級工程師， 工作后在遼河油田從事科研工 作，擁有國家專利 5 項，發(fā)表論文 3 篇，獲遼河油田科技進(jìn)步二 等獎兩項。一直 組織領(lǐng)導(dǎo)本項目的開發(fā)設(shè)計。 李立峰，項目負(fù)責(zé)人，男， 35 歲，自動化專業(yè)，大學(xué)學(xué)歷，高 級工程師， 本公司產(chǎn)品研發(fā)部主任， 長期從事自動控制的的研究和設(shè) 計，作為項目負(fù)責(zé)人，一直主持本項目的開發(fā)和設(shè)計。

11、周拱臣，主要承擔(dān)人員，男， 28 歲，機(jī)械設(shè)計專業(yè)，大學(xué)學(xué)歷， 長期從事機(jī)械設(shè)備的研發(fā)， 并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗， 作為本項目主 要參與人員，直接參與項目產(chǎn)品的設(shè)計和試驗。 三．項目的技術(shù)可行性和成熟性分析 1．項目的技術(shù)創(chuàng)新性論述 （ 1）本項目的基本原理及創(chuàng)新性 該系統(tǒng)裝置的工作原理是：通過計量選通裝置選擇接通井站內(nèi)任 何一口油井的原油進(jìn)入稱重計量罐內(nèi)智能稱重計量， 含水分析儀分析 進(jìn)而計算出油井產(chǎn)油量， 實(shí)現(xiàn)整個計量工作全自動化， 無人值守。 目前一個平臺上可以打十幾口井， 采用普通閥門需眾多閥門， 要 想計量某一口井的來油量，需操作眾多的閥門，工藝流程較復(fù)雜，勞

12、 動強(qiáng)度大。采用分配計量多通閥可以實(shí)現(xiàn)一組油井的來油集中輸送， 集中計量，具有工藝簡單，管線少，勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。通過該閥， 可以實(shí)現(xiàn)在一組油井中任意選取一口油井來油進(jìn)行計量和檢驗， 其余 油井來油集中外輸?？梢允謩舆x井，也可遙控選井。 全自動一次稱重計量罐由罐體、分離器、稱重傳感器，氣體流量 計以及微機(jī)等控制系統(tǒng)組成。 將被測油井的來液從罐體的頂部進(jìn)入分 離器分離氣體經(jīng)罐頂氣體流量計計量， 液體在單位計量內(nèi)在罐內(nèi)形成 一定液位， 采用差壓變送器計算出計下液位的液體的壓強(qiáng)， 該數(shù)值乘 以罐的有效截面積， 即為單位時間內(nèi)進(jìn)入罐內(nèi)的液體的重量， 也就是 產(chǎn)液重量。 原油含水分析儀

13、是采用電磁波傳感器測出產(chǎn)出液中含水比 例，進(jìn)而計算出單位時間內(nèi)的產(chǎn)油量。 整套系統(tǒng)采用PLC空制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動控制，并可遠(yuǎn)傳。 主要創(chuàng)新點(diǎn)： 本項目的創(chuàng)新主要是技術(shù)的創(chuàng)新， 1、研發(fā)自補(bǔ)償 密封多通閥裝置。 2、研發(fā)罐內(nèi)智能一次稱重計量裝置。 3、研發(fā)雙探 頭含水分析儀。 計量用多通閥的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理， 維修周期短。 新研發(fā)的多 通閥其密封結(jié)構(gòu)具備高彈性自補(bǔ)償，維修周期延長五倍以上。 研發(fā)的罐內(nèi)一次稱重計量裝置采用差壓傳感系統(tǒng)， 消除罐頂氣體 壓強(qiáng)影響， 直接測出罐內(nèi)計量下液位的液體壓強(qiáng)， 該壓強(qiáng)乘以罐內(nèi)有 效截面積即為下液位至上液位液體的重量， 這樣就測出單位時間內(nèi)油

14、 井的產(chǎn)液重量。 要測取油井的產(chǎn)油量，必須對油井產(chǎn)液分析，分析原油含水率， 目前國內(nèi)的原油含水分析儀形式多樣， 有電容式， 射線式， 電磁波式， 這些含水分析儀都有很大的弊端就是不能全量程， 比如電容式含水分 析儀只適合于低含水（含水低于 40%）的原油，而電磁波式的含水分 析儀只適合高含水（含水高于 60%）的原油，油井產(chǎn)出的原油的含水 率隨著周期變化很大，含水變化范圍可能在 10%---90%，這樣單一的 含水分析儀都不能適合。新研發(fā)的含水分析儀為高低量程雙探頭組 合，兩探頭交替工作，實(shí)現(xiàn)含水分析全量程。 經(jīng)一次稱重計量罐計量出油井的產(chǎn)液重量后， 根據(jù)原油含水分析 儀

15、測試出原油含水量，即可計算出油井的產(chǎn)油量。 該套裝置實(shí)現(xiàn)了自動化，做到無人值守，計量精確。 （ 2）詳細(xì)描述項目的技術(shù)來源 該項目所涉及的技術(shù)為我公司科技人員自主開發(fā)， 目前已申報四 項國家專利，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。 （ 3）國內(nèi)外有關(guān)該項目研究現(xiàn)狀及趨勢分析 目前國內(nèi)外油田油井原油計量普遍采用玻璃管液位計量油裝置 和翻斗式量油裝置。璃管液位計量油裝置只能測量出油井產(chǎn)液的體 積， 由于產(chǎn)液含水率隨時變化導(dǎo)致不能測量出油井產(chǎn)液的重量， 并且 靠人工操作，勞動強(qiáng)度大，精確度差，不能實(shí)現(xiàn)油井的自動化管理； 而翻斗量油裝置由于稱量次數(shù)多、 形成累積誤差， 稠油粘度大對翻斗 形成掛壁

16、現(xiàn)象加大計量誤差， 其中翻斗裝置為機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)， 轉(zhuǎn)動部 件易損， 故障率高。 該項目成功的解決了國內(nèi)外目前在用油井計量裝 置的弊端，具有明顯的優(yōu)勢，是油田原油計量技術(shù)的一次革命。 2．項目的成熟性和可靠性論述 該項目從 2009 年初開始研發(fā)，目前已經(jīng)完成了設(shè)計、 樣機(jī) 制造、室內(nèi)試驗和工業(yè)應(yīng)用試驗，并不斷進(jìn)行改進(jìn)試驗，獲得了大量 的數(shù)據(jù)， 各項技術(shù)性能指標(biāo)已達(dá)到或超過設(shè)計開發(fā)要求， 該項目技術(shù) 為國內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)先進(jìn)可靠，現(xiàn)已申報了一項國家專利，名稱為：全 自動油井計量裝置，專利號為： 200920013722.5 。 擁有完全自主的 知識產(chǎn)權(quán)。技術(shù)上已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的要求

17、。 四、項目產(chǎn)品市場調(diào)查與競爭能力預(yù)測 1 ．本項目產(chǎn)品的主要用途，目前主要使用領(lǐng)域的需求量， 未來市場預(yù)測。 該產(chǎn)品主要用于油田油井產(chǎn)量計量， 只要油井生產(chǎn)就需要有 計量裝置，據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)油田油井?dāng)?shù)量在 10 萬口以上，平 均每十口井就需要一套計量裝置， 這樣國內(nèi)該產(chǎn)品的需要潛力在 一萬套左右。 由于該產(chǎn)品具有明顯的先進(jìn)性和實(shí)用性， 將在該領(lǐng) 域得以迅速推廣， 產(chǎn)品投產(chǎn)后第一年銷售量預(yù)計 300 套， 以后每 年將以 40%的幅度遞增。該產(chǎn)品每套售價預(yù)計 26 萬元。 2．分析本項目產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭能力，替代進(jìn)口或出 口的可能性，預(yù)測本項目市場占有份額。 據(jù)檢

18、索， 國外還沒有先進(jìn)的油井原油計量裝置， 國內(nèi)油田沒 有進(jìn)口記錄。 該產(chǎn)品的銷售先立足于國內(nèi)油田市場， 時機(jī)成熟后 要開拓國際市場。本項目的市場占有份額估計能達(dá)到 80%。 五、項目實(shí)施方案 該項目計劃 2011 年 12 月前完成， 2010 年底完成產(chǎn)品的改 進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計、定型；同時進(jìn)行加工廠房，加工設(shè)備的建造和采 購安裝， 20010 年 11 月份形成年產(chǎn) 600 臺的生產(chǎn)能力并建立銷 售網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)絡(luò)出口渠道。 該產(chǎn)品整套技術(shù)的研究設(shè)計全部自主完成。 經(jīng)試驗各項指標(biāo) 已達(dá)到或超過了設(shè)計指標(biāo)， 已獲得一項國家專利， 擁有完全的自 主知識產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品在工業(yè)應(yīng)用試驗過程中，會

19、逐漸完善和改進(jìn)。 對該產(chǎn)品生產(chǎn)擬采用先進(jìn)的設(shè)備和生產(chǎn)線， 對關(guān)鍵部件選用 國內(nèi)外質(zhì)量可靠的， 以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 根據(jù)生產(chǎn)流程編制工藝 卡，并制定各工序操作及質(zhì)檢規(guī)范，建立嚴(yán)格的材料，工藝，檢 測等規(guī)程， 建立了完善的質(zhì)量保證體系，并通過 ISO9001 質(zhì)量體系 認(rèn)證 。 產(chǎn)量以銷定產(chǎn)，根據(jù)銷量預(yù)測保證一定庫存量。 對產(chǎn)品的銷售采用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)銷售和重點(diǎn)大客戶上門銷售相 結(jié)合。 六、投資預(yù)算與資金籌措 1 ．投資預(yù)算 （ 1） 近期完成的投資額 2009 年 1 月至今，已完成項目投資額 200 萬元，主要用于該 產(chǎn)品的研究設(shè)計、試驗、樣機(jī)制造以及購置部分加工設(shè)備，上述資

20、金 來源為企業(yè)當(dāng)年度銷售利潤及股東集資。 ② 項目執(zhí)行期內(nèi)計劃新增投資估算 項目執(zhí)行期內(nèi)計劃新增投資800萬元，表1為新增投資估算表 表1新增投資估算表 科目 生產(chǎn)廠房和 設(shè)備 試驗及檢測設(shè) 備 流動資金 人工費(fèi) 其它 投資金額 200萬元 30萬元 420萬元 100萬元 50萬元 800萬元 2.資金使用計劃 根據(jù)項目實(shí)施進(jìn)度和籌資方式，編制的資金使用計劃如下: 表2資金使用計劃表 資金去向 20010年度 2011年度 總額 金額 資金來源 金額 資金來源 產(chǎn)品中試 30萬元 財政撥款10萬元 30萬元 生產(chǎn)車間 120萬元 自籌 120萬元 生產(chǎn)設(shè)備 80萬元 財政撥款30萬元 80萬元 示范推廣 40萬元 自籌 40萬元 測試鑒定 10萬元 財政撥款5萬元 10萬元 開發(fā)費(fèi)用 100萬元 財政撥款25萬元 100萬元 流動資金 100萬元 自籌 320萬 自籌、貸款 420萬元  合計 480萬元 320萬 800萬元