成果轉(zhuǎn)化可行性報(bào)告

1、成果轉(zhuǎn)化可行性報(bào)告河南省科技成果轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目可行性研究報(bào)告項(xiàng)目名稱：新型潛油直驅(qū)螺桿泵項(xiàng)目領(lǐng)域：農(nóng)業(yè) 工業(yè) 社會(huì)發(fā)展申請(qǐng)單位：新鄉(xiāng)市夏烽電器有限公司協(xié)作單位：編寫時(shí)間：2012 年 9 月 18 日河南省科學(xué)技術(shù)廳制目錄1、總論 41.1 申請(qǐng)項(xiàng)目概述 41.1.1 項(xiàng)目提出背景 41.1.2 項(xiàng)目投資意義 51.2 項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo) 61.2.1 總體目標(biāo) 61.2.2 階段目標(biāo) 61.2.3 資金投入及使用計(jì)劃 72、項(xiàng)目技術(shù)成果的先進(jìn)性分析 2.1 簡(jiǎn)述 2.2 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) 2.3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀況3、項(xiàng)目實(shí)施方案分析3.1 項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化內(nèi)容與技術(shù)路線 93.2 項(xiàng)目組織實(shí)施方案 103.3 項(xiàng)目

2、產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查與競(jìng)爭(zhēng)能力預(yù)測(cè)103.4 投資預(yù)算與資金籌措 123.4.1 項(xiàng)目投資估算 123.4.2 資金籌措方案 123.5 項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 123.6 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 134、項(xiàng)目預(yù)期效益分析 144.1 成果轉(zhuǎn)化目標(biāo)分析 144.2 經(jīng)濟(jì)效益分析 144.2.1 產(chǎn)品成本分析 144.2.2 產(chǎn)品單位售價(jià)與盈利預(yù)測(cè) 154.2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 154.2.4 項(xiàng)目投資評(píng)價(jià) 164.3 社會(huì)效益分析 165、項(xiàng)目支撐條件分析 165.1 申報(bào)單位基本情況 165.2 單位轉(zhuǎn)化能力論述 175.3 單位職工隊(duì)伍情況 175.4 單位管理情況 175.5 單位財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)狀況 18新型潛油直驅(qū)

3、螺桿泵可行性研究報(bào)告新鄉(xiāng)市夏烽電器有限公司1、總論1.1 申請(qǐng)項(xiàng)目概述1.1.1 項(xiàng)目提出背景目前，在石油采油行業(yè)中所采用的螺桿泵采油系統(tǒng)，大多是將電機(jī)設(shè)置在地面 上，用抽油桿與千米以下的井下螺桿泵相連并傳遞扭矩，使螺桿泵動(dòng)作，抽吸井下油 氣水流體。但這種裝置存在以下缺點(diǎn)：1、電機(jī)通過(guò)抽油桿間接驅(qū)動(dòng)抽油泵工作，啟動(dòng)扭矩較大，損耗了大量功率，降 低系統(tǒng)效率， 由于油田井深大多在 1000 米以上，井上電機(jī)通過(guò) 1000多米的抽油桿帶 動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)子， 這樣電機(jī)的大部分力矩都損耗在抽油桿上， 實(shí)際用于驅(qū)動(dòng)部分的做功很 少，效率只有 30%左右。2、在斜井中應(yīng)用時(shí)有桿、管偏磨現(xiàn)象。3、由于抽油桿的疲勞、

4、磨損、腐蝕或因抽油桿質(zhì)量等問(wèn)題，常常發(fā)生抽油桿的 斷、脫等現(xiàn)象，需經(jīng)常維修，增加了生產(chǎn)費(fèi)用，提高了采油成本。4、安裝維護(hù)復(fù)雜。由于抽油桿太長(zhǎng)，每次安裝和維護(hù)都要分段拆裝，步驟復(fù)雜， 耗費(fèi)人力物力多，作業(yè)周期長(zhǎng)。5、制造、維修費(fèi)用高。由于螺桿泵多結(jié)點(diǎn)傳動(dòng)的特殊結(jié)構(gòu)， 以及頻繁的維護(hù)周期， 使得其制造和維修的 成本偏高。 尤其是隨著國(guó)內(nèi)對(duì)石油需求量的迅猛增長(zhǎng)， 我國(guó)越來(lái)越重視對(duì)本國(guó)特殊油 藏的鉆采開(kāi)發(fā)。伴隨著斜井、水平井等新技術(shù)的應(yīng)用，高含砂井、高含氣井、稠油井 逐漸增多， 現(xiàn)在使用的采油裝備 （有桿泵、電潛泵）已滿足不了上述油井的開(kāi)發(fā)要求， 而急需研制開(kāi)發(fā)一種能較好適應(yīng)特殊油藏（高含沙、高含氣、

5、稠油井、斜井）開(kāi)采的 新型采油裝備?，F(xiàn)有技術(shù)中也有將電機(jī)置于井下的，井下的電機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)螺桿泵轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)，這種技術(shù)取消了抽油桿，解決了耗費(fèi)功率、桿、管偏磨和抽油桿斷脫等問(wèn)題，但 因其傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，減速器體積受限，承受的扭矩較大，減速器很容易出現(xiàn)故障，影響 整機(jī)使用壽命。 而且傳統(tǒng)機(jī)械式螺桿泵的力矩?zé)o法控制， 所配電機(jī)為異步恒頻恒壓控 制，再加上所配電機(jī)容量較大，當(dāng)井下發(fā)生異?；虻孛娉隹诠芫€阻塞等時(shí)，電機(jī)的速 度總是保持不變，無(wú)法降速，這樣勢(shì)必造成扭斷泵桿、井下螺桿泵定子脫落、減速器 內(nèi)齒輪斷裂、燒壞電機(jī)等故障。針對(duì)上述缺點(diǎn)本公司提出新型潛油直驅(qū)式螺桿泵，在傳統(tǒng)的機(jī)械式螺桿泵基礎(chǔ) 上，去掉了皮

6、帶傳動(dòng)的機(jī)械部分，采用立式空心軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺桿泵光桿。其中電 機(jī)采用高效永磁式電機(jī)， 由專用無(wú)傳感伺服控制器進(jìn)行控制， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 效率高， 幾乎屬于免維護(hù)類產(chǎn)品； 同時(shí)精確的力矩和速度控制， 避免了斷桿、 反轉(zhuǎn)脫扣等問(wèn)題。 新型直驅(qū)式螺桿泵除了具有傳統(tǒng)螺桿泵的優(yōu)點(diǎn)之外，還克服了傳統(tǒng)螺桿泵維修量大、 調(diào)參困難、易斷泵桿等缺點(diǎn)，并且節(jié)電率又有很大的提高。1.1.2 項(xiàng)目投資意義目前國(guó)內(nèi)各油田所使用的螺桿泵系統(tǒng)多是定速驅(qū)動(dòng)裝置 , 由單速或雙速電機(jī)經(jīng)皮 帶輪作減速傳動(dòng) , 經(jīng)傘形齒輪驅(qū)動(dòng)光桿帶動(dòng)螺桿泵工作。此類裝置啟動(dòng)轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)動(dòng) 沖擊慣性大、不適應(yīng)螺桿泵啟動(dòng)時(shí)的需要。因?yàn)槁輻U泵主要用于開(kāi)采

7、重油 , 要求啟動(dòng) 負(fù)荷大，因此 , 需要一個(gè)低轉(zhuǎn)速、大扭矩的驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)井下泵運(yùn)轉(zhuǎn)。若按正常運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩選擇功率 , 就會(huì)出現(xiàn)因功率小啟動(dòng)困難或無(wú)法啟動(dòng)；若按啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩選 擇裝置時(shí) , 在長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下 , 又會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)能源 , 不能為螺桿泵提供一個(gè)合理的 轉(zhuǎn)矩參數(shù)。而且同一口油井的負(fù)荷在生產(chǎn)過(guò)程中隨著地層壓力的改變又在不斷變化 , 固定的轉(zhuǎn)速不能調(diào)整參數(shù)來(lái)適應(yīng)不同的油井、 不同開(kāi)采時(shí)期的實(shí)際生產(chǎn)需要， 還容易 使井下的泵受到損壞（如會(huì)出現(xiàn)泵內(nèi)無(wú)液空轉(zhuǎn) , 發(fā)生干磨而損壞螺桿泵定子等事故） 。研制和開(kāi)發(fā)新型潛油直驅(qū)螺桿泵及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的意義和目的， 就是為了克服現(xiàn)有 裝置所存在這些弊

8、端和缺點(diǎn)， 研究如何提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性及其如何滿足螺桿泵在 不同工況下對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求， 并且實(shí)現(xiàn)油井的遠(yuǎn)程監(jiān)視。 形成先進(jìn)的無(wú)級(jí)變速驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)與螺桿泵的完美結(jié)合， 把螺桿泵采油工藝技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。 公司研制的新 型直驅(qū)式螺桿泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是取代原機(jī)械式螺桿泵地面上的驅(qū)動(dòng)部分， 無(wú)需減速箱和皮 帶傳動(dòng)部分。該系統(tǒng)采用專用永磁同步電機(jī)取代，電機(jī)結(jié)構(gòu)為空心軸，系統(tǒng)配有專用 伺服控制器，像變頻器一樣進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。經(jīng)查閱，應(yīng)用在螺桿泵上如此大功率的控 制系統(tǒng)還是首次。新型潛油直驅(qū)螺桿泵所采用的無(wú)傳感伺服控制器可以準(zhǔn)確控制永磁電機(jī)的力矩， 當(dāng)泵桿力矩增大，超出設(shè)定力矩時(shí)，控制器能夠做到及時(shí)減速，確保

9、泵桿和電機(jī)的安 全運(yùn)行。 例如當(dāng)?shù)叵掳l(fā)生短時(shí)沙堵， 控制器能夠做到控制輸出超過(guò)額定轉(zhuǎn)矩 1.52 倍 的轉(zhuǎn)矩（約為 12 分鐘），出現(xiàn)無(wú)油或泵輕載（定子脫落、斷桿）等情況，控制器均 能識(shí)別；免維護(hù)、增加采油工作時(shí)間；油井調(diào)參容易；噪音低，特別適合用于居民區(qū) 內(nèi)的油井；可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、人機(jī)界面調(diào)參方便；電機(jī)直立式安裝，有效減少盤根滲 漏油，而且占地面積比機(jī)械式小 60%；根據(jù)新型直驅(qū)式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們采用專用機(jī)械 密封，可以完全代替盤根式密封，機(jī)械密封，可以保證免維護(hù)。1.2 項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)1.2.1 總體目標(biāo)該項(xiàng)目產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)， 結(jié)構(gòu)科學(xué)合理， 性能可靠，同比能耗低， 價(jià)格合理， 附加值高，銷售市

10、場(chǎng)前景廣闊，因此具有巨大的利潤(rùn)空間。其技術(shù)的獨(dú)有性和產(chǎn)品技 術(shù)的先進(jìn)性及可靠性是獲取利潤(rùn)的最大保證。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈和新技術(shù)的不斷推出及新產(chǎn)品的不斷投入使用， 我們會(huì)對(duì)其進(jìn) 行科學(xué)的分析定價(jià)， 以保證盡快占領(lǐng)更多的市場(chǎng)， 而通過(guò)保證產(chǎn)品質(zhì)量、 增加銷售量、 提高售后服務(wù)、 加大產(chǎn)品的后續(xù)研發(fā)工作及改進(jìn)生產(chǎn)工藝降低生產(chǎn)成本以保證項(xiàng)目產(chǎn) 品獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。1.2.2 階段目標(biāo)公司未來(lái) 5 年會(huì)以研究、改進(jìn)、生產(chǎn)、銷售潛油直驅(qū)螺桿泵為首要任務(wù)，將該項(xiàng) 目產(chǎn)品作為公司的主導(dǎo)產(chǎn)品， 在銷售該項(xiàng)目產(chǎn)品的同時(shí)， 配套公司其他的產(chǎn)品協(xié)同銷 售。以高新技術(shù)產(chǎn)品以帶動(dòng)企業(yè)發(fā)展，促進(jìn)生產(chǎn)銷售，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新

11、，大力開(kāi) 發(fā)新產(chǎn)品，擴(kuò)大生產(chǎn)銷售規(guī)模，開(kāi)拓新市場(chǎng)，降低生產(chǎn)成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益， 為公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展作保障。1.2.3 資金投入及使用計(jì)劃本項(xiàng)目后續(xù)總投資 1250萬(wàn)元，其中 固定資產(chǎn) 500萬(wàn)元，流動(dòng)資金 340萬(wàn)元，其 具體使用計(jì)劃如下：（1）2012年 9月 2013年6月，完成樣機(jī)生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，系統(tǒng)優(yōu)化等，計(jì)劃投 入資金 165 萬(wàn)元。（ 2）2013年 7月 2013年12月，生產(chǎn)工藝的確定，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)算投資為52 萬(wàn)元。（ 3）2014年 1月 2014年6月，生產(chǎn)廠房建設(shè)、儀器設(shè)備調(diào)試、安裝，進(jìn)行生產(chǎn) 人員培訓(xùn)等生產(chǎn)前期準(zhǔn)備，投資預(yù)算為 970 萬(wàn)元。（ 4）2014年

12、 7月 2014年10月，進(jìn)入批量生產(chǎn)、全國(guó)試銷階段，申請(qǐng)項(xiàng)目驗(yàn)收 等，預(yù)算投資 13 萬(wàn)元。2、項(xiàng)目技術(shù)成果的先進(jìn)性分析2.1 簡(jiǎn)述新型潛油直驅(qū)螺桿泵主要包括地面部分、 中間部分和井下部分。 其中地面部分包 括地面控制柜及接線盒；中間部分包括電纜、油管、單流閥和泄油閥；井下部分包括 潛油專用永磁同步電機(jī)、保護(hù)器、連接器和螺桿泵，潛油專用永磁同步電機(jī)置于井下 設(shè)備的底端，依次與保護(hù)器、連接器及螺桿泵自下而上同軸連接。工作時(shí)，由地面上的控制柜控制潛油專用永磁同步電機(jī)，對(duì)其進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，使 其以低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，大扭矩輸出，直接驅(qū)動(dòng)螺桿泵進(jìn)行采油。這種直驅(qū)采油模式無(wú)需抽 油桿，無(wú)需機(jī)械減速裝置，提高了系

13、統(tǒng)效率，降低了能耗，節(jié)約了成本，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，安裝維護(hù)方便，工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。新型潛油直驅(qū)螺桿泵沒(méi)有閥體和復(fù)雜流道，水力損失少，介質(zhì)連續(xù)吸入和排出， 不易砂卡，也不易產(chǎn)生氣鎖， 因此泵傳送液體的種類范圍較寬， 包括高粘度、 高含蠟、 含砂、含氣原油。2.2 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)1. 應(yīng)用創(chuàng)新該項(xiàng)目產(chǎn)品與現(xiàn)有普通采油產(chǎn)品相反， 將潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)放置在井下與保 護(hù)器、連接器、螺桿泵配套，自下而上同軸連接，組成了新型潛油直驅(qū)螺桿泵采油系 統(tǒng)。潛油專用永磁同步電機(jī)為細(xì)長(zhǎng)狀，在整個(gè)潛油直驅(qū)螺桿泵系統(tǒng)的下部，直接驅(qū)動(dòng) 螺桿泵抽油。不僅解決了地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油帶來(lái)的抽油桿磨損和能量損耗大的問(wèn) 題，而且可以充

14、分發(fā)揮井下驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油的優(yōu)越性，避免了減速器故障。不僅如此，現(xiàn)有的潛油電機(jī)一般都是三相異步電動(dòng)機(jī)，與異步電機(jī)相比，稀土永 磁同步電機(jī)不僅效率高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、體積小、重量輕。它既可達(dá)到傳 統(tǒng)電機(jī)所無(wú)法比擬的高性能（如高效、高速、高響應(yīng)速度） ，又可以制成滿足特定運(yùn) 行要求的特種電機(jī)。 而且稀土永磁材料的磁性能優(yōu)異， 它經(jīng)過(guò)充磁后不再需要外加能 量就能建立很強(qiáng)的永久磁場(chǎng)。2. 技術(shù)創(chuàng)新控制裝置采用無(wú)傳感器電動(dòng)機(jī)控制方法， 是在公司自主研發(fā)的 無(wú)編碼器永磁同 步電機(jī)控制軟件的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，主要功能單元包括功率逆變器，直流濾波及能量 存儲(chǔ)單元， PWM生成電路，速度和位置采集估算模塊，基

15、于 32 位 DSP的位置、速度 和電流閉環(huán)控制模塊。實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)速度、位置以及定子電流的三閉環(huán)控制, 精確控制電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩，柔性平滑驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大大降低系統(tǒng)損耗，具有功率因數(shù)高、啟動(dòng) 轉(zhuǎn)矩大、系統(tǒng)效率高等特點(diǎn)。3. 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)為新型永磁同步級(jí)聯(lián)電機(jī)， 屬于新型特種電機(jī)， 性能優(yōu)越 具有低轉(zhuǎn)速輸出大扭矩的優(yōu)點(diǎn)， 最大的特點(diǎn)是有多個(gè)永磁同步電機(jī)共用一個(gè)軸以解決 多電機(jī)同步問(wèn)題，而且每個(gè)電機(jī)的相同一相繞組都是串行連接。2.3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀況2009年 5月，新型潛油直驅(qū)螺桿泵取得了實(shí)用新型專利證書。2010 年 12 月，新型潛油直驅(qū)螺桿泵和潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)通過(guò)了河南省科學(xué) 技

16、術(shù)成果鑒定。新型潛油直驅(qū)螺桿泵鑒定結(jié)果為：該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上有集成創(chuàng)新，在節(jié)能 和出油效率方面達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。3、項(xiàng)目實(shí)施方案分析3.1 項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化內(nèi)容與技術(shù)路線項(xiàng)目所依據(jù)的技術(shù)原理涉及到兩個(gè)方面， 一是潛油螺桿泵采油技術(shù)， 二是基于永 磁同步電機(jī)的交流伺服拖動(dòng)系統(tǒng)。第一，潛油螺桿泵采油技術(shù)是一種潛油電機(jī)倒置于井下， 由井下潛油電機(jī)直接帶 動(dòng)螺桿泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的石油人工舉升技術(shù)。目前，在石油采油行業(yè)中所采用的螺桿泵采油系統(tǒng)大多是將電機(jī)設(shè)置在地面上， 用抽油桿與井下的螺桿泵相連并傳遞扭矩，使螺桿泵工作，抽吸井下油氣水流體。但 這種裝置存在啟動(dòng)扭矩大，系統(tǒng)效率低，在斜井中應(yīng)用時(shí)有桿、管偏磨問(wèn)題，常常發(fā) 生

17、抽油桿的斷、脫等現(xiàn)象，需經(jīng)常維修，增加了生產(chǎn)費(fèi)用，提高了采油成本。潛油螺 桿泵采油技術(shù)取消了抽油桿， 具有很多的優(yōu)勢(shì)， 在石油開(kāi)采的過(guò)程中效益越來(lái)越明顯， 甚至在某些特殊領(lǐng)域已成為目前不可替代的技術(shù)。新型潛油直驅(qū)螺桿泵主要包括地面部分、 中間部分和井下部分。 其中地面部分包 括地面控制器及接線盒；中間部分包括電纜、油管、單流閥和泄油閥；井下部分包括 潛油專用永磁同步電機(jī)、電機(jī)保護(hù)器、連接器和螺桿泵，潛油專用永磁同步電機(jī)置于 井下設(shè)備的底端， 通過(guò)保護(hù)器再與柔性軸連接， 然后通過(guò)柔性軸的上軸端與螺桿泵的 轉(zhuǎn)子下端連接。整個(gè)連接自下而上，且永磁同步電機(jī)、保護(hù)器、柔性軸、螺桿泵為同 軸連接。工作時(shí)，

18、 高能的專用潛油電纜將電能輸送到永磁同步電機(jī)， 再用專用控制器器控 制潛油專用永磁同步電機(jī)的啟動(dòng)，使其以低轉(zhuǎn)輸出大扭矩，帶動(dòng)螺桿泵進(jìn)行采油。這 種直驅(qū)采油模式省去了長(zhǎng)達(dá)千米的抽油桿， 第一從根本上排除了抽油桿磨損帶來(lái)的經(jīng) 濟(jì)損失，第二省去了抽油桿在傳動(dòng)過(guò)程中帶來(lái)的能量損耗。第二，伺服系統(tǒng)屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一種， 它是用來(lái)控制被控對(duì)象的轉(zhuǎn)角或位 移，使其能自動(dòng)地、連續(xù)地、精確地復(fù)現(xiàn)輸入指令的變化規(guī)律，對(duì)伺服系統(tǒng)的性能要 求主要體現(xiàn)在對(duì)位置和速度給定的追蹤能力上。一般的交流伺服永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：永磁同步伺服 電動(dòng)機(jī)、速度和位置傳感器、 功率逆變器和 PWM生成電路、速度控

19、制器和電流控制器。 該類系統(tǒng)普遍使用機(jī)械式傳感器來(lái)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極位置。 這些機(jī)械傳感器包括光 電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等。機(jī)械傳感器的存在增加了系統(tǒng)陳本；高溫、潮濕、振動(dòng)、 粉塵、腐蝕性等環(huán)境都會(huì)對(duì)傳感器造成影響， 限制了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中的應(yīng)用。 因此， 研究開(kāi)發(fā)一種可靠的、 低成本的無(wú)需機(jī)械傳感器的控制方法， 便成了電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng) 域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目所采用的地面控制裝置和井下潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)在基于永磁同步電 機(jī)的交流伺服拖動(dòng)系統(tǒng)在控制上取得了突破性創(chuàng)新， 利用電機(jī)的定子電壓、 定子電流 等可測(cè)量的信號(hào)， 來(lái)估算出轉(zhuǎn)子的位置和速度， 取代機(jī)械傳感器， 從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制。 在電機(jī)驅(qū)動(dòng)

20、系統(tǒng)中去除機(jī)械傳感器， 不但降低了系統(tǒng)的成本， 而且增加了系統(tǒng)的可靠 性。3.2 項(xiàng)目組織實(shí)施方案新型潛油直驅(qū)螺桿泵是由公司自行提出的研究課題， 在項(xiàng)目研發(fā)期間， 所有科研 經(jīng)費(fèi)均有本公司獨(dú)自承擔(dān)，項(xiàng)目研發(fā)由本公司項(xiàng)目研發(fā)攻關(guān)小組獨(dú)立負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)， 廣泛吸取國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和相關(guān)行業(yè)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)， 并經(jīng)過(guò)大量的研究測(cè)試技術(shù)方面現(xiàn)已基 本成熟?？萍脊リP(guān)已經(jīng)基本完成，進(jìn)入無(wú)傳感控制系統(tǒng)軟件調(diào)試階段。該項(xiàng)目的產(chǎn)品 性能穩(wěn)定，控制系統(tǒng)先進(jìn)，安全性能高，耗能低，延長(zhǎng)了泵檢周期等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)水平 達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，公司對(duì)本項(xiàng)目產(chǎn)品研究成果擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)。3.3 項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查與競(jìng)爭(zhēng)能力預(yù)測(cè)從石油裝備制造業(yè)的發(fā)展

21、現(xiàn)狀來(lái)看， 由于多年來(lái)的低水平生產(chǎn)和重復(fù)建設(shè)， 存在 著低端產(chǎn)品和品種生產(chǎn)過(guò)剩， 高端產(chǎn)品和品種供應(yīng)不足， 甚至依賴進(jìn)口的狀況。 目前， 我國(guó)能夠達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的石油技術(shù)裝備僅占三分之一左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了山地、 沙漠、深層、灘海、深海等復(fù)雜地區(qū)和復(fù)雜油氣勘探的需要，滿足不了高采出程度、 高含水期采油和超深、含硫、特低滲透等復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)的需要，滿足不了油田節(jié)能 減排、安全環(huán)保生產(chǎn)和石油清潔、高效利用的需要。進(jìn)入“十二五” ，石油裝備制造 業(yè)將以重大工業(yè)試驗(yàn)、 重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為突破口， 瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)石油裝備制 造業(yè)水平，加大新型技術(shù)裝備研發(fā)力度，用盡可能短的時(shí)間，趕上國(guó)際石油裝備制造

22、業(yè)先進(jìn)水平。本項(xiàng)目研發(fā)的潛油直驅(qū)螺桿泵具有技術(shù)領(lǐng)先， 設(shè)備質(zhì)量可靠， 運(yùn)行成本低廉等顯 著優(yōu)點(diǎn)，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)好于目前市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品，面對(duì)巨大的市場(chǎng)需求，本項(xiàng)目產(chǎn)品發(fā) 展前景廣闊，潛在經(jīng)濟(jì)效益巨大。各大油田相關(guān)采油設(shè)備已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化采油需求， 設(shè)備陳舊， 油田狀況發(fā)生 變化，急需一批高技術(shù)高可靠性的采油設(shè)備來(lái)滿足采油需求。本項(xiàng)目產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)， 性能優(yōu)良，可靠性高，因而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景很好。該套設(shè)備的推廣，不僅能夠?yàn)槠髽I(yè)帶 來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益， 而且在一定程度上彌補(bǔ)了我國(guó)石油行業(yè)采油技術(shù)的不足， 具有極 其深遠(yuǎn)的意義。目前項(xiàng)目產(chǎn)品的主要銷售市場(chǎng)是大慶油田、 吉林油田、遼河油田、克拉瑪依油田、 玉門油田

23、、長(zhǎng)慶油田、山東勝利油田、江漢油田、中原油田和南陽(yáng)油田等。項(xiàng)目完成 后，將進(jìn)一步拓寬市場(chǎng)，將立足現(xiàn)有市場(chǎng)并面向全國(guó)各大油田及一些特殊油藏開(kāi)采， 逐步占領(lǐng)全國(guó)市場(chǎng)。隨著科技的不斷創(chuàng)新，企業(yè)將進(jìn)一步加大科研力度，對(duì)產(chǎn)品技術(shù) 和工藝不斷改進(jìn)，并做好后續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)工作，用科技占領(lǐng)市場(chǎng)，面向世界，以一種 嶄新的面貌展現(xiàn)企業(yè)獨(dú)有的技術(shù)實(shí)力和文化內(nèi)涵。項(xiàng)目產(chǎn)品的主要競(jìng)爭(zhēng)者為生產(chǎn)潛油電機(jī)和電機(jī)控制的國(guó)內(nèi)企業(yè)。 潛油電機(jī)目前市 場(chǎng)占有量較大的有兩家，一是力神泵業(yè)，二是勝利泵業(yè)。力神泵業(yè)和勝利泵業(yè)的潛油 電機(jī)屬于異步電機(jī)， 在可控性和靈活性方面與永磁同步電機(jī)相比差距很大， 而且沒(méi)有 地面控制裝置，只有裸機(jī)，所以不

24、具有可比性。在電機(jī)控制方面無(wú)傳感控制在油田這 種特殊環(huán)境中的使用還屬于首次。3.4 投資預(yù)算與資金籌措3.4.1 項(xiàng)目投資估算（1）工程建設(shè)費(fèi)及設(shè)備購(gòu)置費(fèi)：本項(xiàng)目需建設(shè)新廠房，購(gòu)置新型設(shè)備等費(fèi)用，按 照目前市場(chǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合有關(guān)項(xiàng)目采用的同類設(shè)備合同價(jià)，設(shè)備費(fèi)、安裝費(fèi)和工程建設(shè) 費(fèi)按機(jī)械工業(yè)部概算指標(biāo)計(jì)算，估算為 900 萬(wàn)元。（2）研發(fā)費(fèi)用：包括設(shè)備費(fèi)、材料費(fèi)、試驗(yàn)加工費(fèi)等合計(jì)350 萬(wàn)元。3.4.2 資金籌措方案本項(xiàng)目后續(xù)總投資 1250 萬(wàn)元，資金來(lái)源：（1）企業(yè)自有 900 萬(wàn)元。（2）申請(qǐng)銀行貸款 300 萬(wàn)元。（3）申請(qǐng)省財(cái)政撥款 50 萬(wàn)元。3.5 項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)公司實(shí)施創(chuàng)新項(xiàng)目的

25、風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在：技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、政策風(fēng)險(xiǎn)、人才風(fēng)險(xiǎn)、財(cái)務(wù)風(fēng) 險(xiǎn)和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)幾個(gè)方面，針對(duì)不同情況應(yīng)對(duì)措施如下：1、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)：公司有專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)作為技術(shù)支持，經(jīng)過(guò)科技攻關(guān)現(xiàn)已基本掌握潛 油直驅(qū)永磁同步電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，經(jīng)過(guò)對(duì)產(chǎn)品的性能測(cè)試，各項(xiàng)重大技術(shù)難 題都已基本解決，需要解決的問(wèn)題有產(chǎn)品工藝的進(jìn)一步優(yōu)化以及生產(chǎn)安裝過(guò)程的規(guī)范 化、制度化，因此項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)基本上不存在。2、政策風(fēng)險(xiǎn)：本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，屬于優(yōu)先支持領(lǐng)域，項(xiàng)目的實(shí)施加快了 國(guó)家的能源戰(zhàn)略步伐，因此無(wú)政策風(fēng)險(xiǎn)。3、人才風(fēng)險(xiǎn)：人才是企業(yè)的主題，是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，是科技創(chuàng)新的關(guān)鍵，是現(xiàn) 代企業(yè)管理的實(shí)施者，因此人才已經(jīng)成為企業(yè)

26、在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的決定性 因素?！耙匀藶楸尽笔瞧髽I(yè)多年來(lái)一貫堅(jiān)持的基本原則，只有牢牢抓好人才建設(shè)，始終 把培養(yǎng)高素質(zhì)科技人員作為提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段，建立了較為完善的人才 激勵(lì)機(jī)制，使其發(fā)揮各自的才能，做到各盡其責(zé)，培養(yǎng)其榮辱與共的思想價(jià)值觀，并 著重培養(yǎng)一批高素質(zhì)、高水平的新人加入公司的技術(shù)研發(fā)與公司管理中去，使其想企 業(yè)之所想急企業(yè)之所急，把個(gè)人同企業(yè)緊密的聯(lián)系在一起，充思想的高度讓他們認(rèn)同 這個(gè)企業(yè)，認(rèn)同自己，這樣就可最大限度的避開(kāi)企業(yè)的人才風(fēng)險(xiǎn)。4、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)：企業(yè)實(shí)施本項(xiàng)目，根據(jù)預(yù)算，需總投資 2900萬(wàn)，在項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)， 工藝改造、中試準(zhǔn)備已經(jīng)投入 1650 萬(wàn)，還

27、需投入 1250萬(wàn)，目前企業(yè)自籌資金、銀行貸 款基本就緒，如果再有一定量的國(guó)家資助，項(xiàng)目的實(shí)施將更為順利 。5、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)：從我國(guó)的石油鉆采勘探設(shè)備使用情況來(lái)看，預(yù)計(jì)十二五期間，我國(guó) 石油鉆采勘探設(shè)備需求額達(dá)到 70億美元。其中主要有石油勘探設(shè)備和鉆采設(shè)備，而我 國(guó)的采油設(shè)備顯得與此很不協(xié)調(diào)，從而凸顯出我國(guó)對(duì)先進(jìn)采油設(shè)備極大的需求空間。 潛油直驅(qū)螺桿泵是油田采油裝置理想的換代產(chǎn)品，因此市場(chǎng)前景良好。3.6 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施的計(jì)劃進(jìn)度：（1）2012年 9月 2013年 6月，樣機(jī)生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，系統(tǒng)優(yōu)化等。（ 2）2013年 7月 2013年 12月，生產(chǎn)工藝的確定，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（ 3）2

28、014年 1月 2014年 6月，儀器設(shè)備調(diào)試、安裝，進(jìn)行生產(chǎn)人員培訓(xùn)等生產(chǎn) 前期準(zhǔn)備。（ 4）2014年 7月 2014年 10 月，進(jìn)入批量生產(chǎn)、全國(guó)試銷階段，申請(qǐng)項(xiàng)目驗(yàn)收4、項(xiàng)目預(yù)期效益分析4.1 成果轉(zhuǎn)化目標(biāo)分析新型潛油直驅(qū)螺桿泵， 符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展規(guī)劃要求， 可廣泛用于全國(guó)各 大油田，項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)新增年銷售收入 5400萬(wàn)元，新增年利潤(rùn) 400 萬(wàn)元， 新增年利稅 550萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著； 并且本項(xiàng)目研究成果技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水 平，技術(shù)先進(jìn)，可以替代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，且性價(jià)比優(yōu)良，具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；同 時(shí)項(xiàng)目產(chǎn)品的批量投產(chǎn)將提高我國(guó)采油的行業(yè)的技術(shù)水平， 降低運(yùn)行

29、成本， 大幅度提 高了該產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，具有明顯的社會(huì)效益。4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析4.2.1 產(chǎn)品成本分析以生產(chǎn)一臺(tái)新型潛油直驅(qū)螺桿泵為例，其生產(chǎn)成本和期間費(fèi)用包括： 原材料購(gòu)置費(fèi) 82000 元及加工費(fèi) 3000 元； 標(biāo)準(zhǔn)件購(gòu)置費(fèi) 32500 元； 螺桿泵購(gòu)置費(fèi) 25000； 總裝配件購(gòu)置費(fèi) 16400元及加工費(fèi) 350 元； 裝配費(fèi) 630 元； 能耗（水、電）及油漆、包裝費(fèi) 7500 元；以上合計(jì) 167380 元 制造費(fèi) 1827.6 元； 銷售費(fèi) 4569 元； 管理費(fèi) 13707 元； 財(cái)務(wù)費(fèi) 1827.6 元。完全成本為以上 10項(xiàng)之和,即189311.2 元4.2.2 產(chǎn)品單位

30、售價(jià)與盈利預(yù)測(cè)本項(xiàng)目計(jì)劃總投資 2900萬(wàn)元，項(xiàng)目建成后，將形成年生產(chǎn) 300 臺(tái)潛油直驅(qū)螺桿 泵的生產(chǎn)能力。根據(jù)成本分析和市場(chǎng)行情，預(yù)計(jì)單臺(tái)售價(jià) 19-23 萬(wàn)元，據(jù)此推算，該 項(xiàng)目在完成后， 累計(jì)可實(shí)現(xiàn)年銷售收入 5400萬(wàn)元、凈利潤(rùn) 3700 萬(wàn)元、繳稅總額 1800 萬(wàn)元。4.2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析自 90 年代經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)以來(lái) , 中國(guó)石油消費(fèi)量以每年 5.77% 的速度增加。中國(guó) 在 1993 年成為石油凈進(jìn)口國(guó)以來(lái) , 石油進(jìn)口量逐年增加 , 據(jù)統(tǒng)計(jì) , 2004 年進(jìn)口原油 約 1.2 億噸 , 對(duì)進(jìn)口石油的依賴度高達(dá) 40% 。我國(guó)國(guó)內(nèi)石油資源儲(chǔ)量不足 , 產(chǎn)量增加有限。 中國(guó)

31、剩余探明石油儲(chǔ)量為 33 億噸 , 排名世界第 11 位 , 這也意味著 , 在沒(méi)有重大探明儲(chǔ)量增加的情況下 , 中國(guó)目前的石 油儲(chǔ)量?jī)H夠維持 20 年左右。東部的老油田由于開(kāi)采時(shí)間比較長(zhǎng) , 產(chǎn)油質(zhì)量不斷下降 , 采油成本不斷上升 , 產(chǎn)量很難維持。而西部新開(kāi)發(fā)的油田由于開(kāi)采周期比較長(zhǎng) , 開(kāi)采 環(huán)境比較惡劣 , 產(chǎn)量還不能與東部油田相比。國(guó)家興亡， 匹夫有責(zé)。為國(guó)家的繁榮昌盛盡自己的一份力是我國(guó)每個(gè)企業(yè)義不容 辭的責(zé)任。伴隨著斜井、水平井等新技術(shù)的應(yīng)用，高含砂井、高含氣井、稠油井逐漸 增多，同時(shí)，由于海上油田開(kāi)采受鉆井平臺(tái)面積的限制，現(xiàn)在使用的采油裝備（有桿 泵、電潛泵）已滿足不了上述油井

32、的開(kāi)發(fā)要求，而急需研制開(kāi)發(fā)一種能較好適應(yīng)特殊 油藏（高含沙、高含氣、稠油井、斜井）開(kāi)采的新型采油裝備，因此石油行業(yè)對(duì)這種 先進(jìn)設(shè)備的需求量很大，有著巨大的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)。新型潛油直驅(qū)螺桿泵能適應(yīng)多種井況， 技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行成本低廉， 節(jié)能效果顯著。 且本項(xiàng)目屬于國(guó)家鼓勵(lì)與支持的石油勘探開(kāi)發(fā)新型儀器設(shè)備設(shè)計(jì)與制造行業(yè)， 新型設(shè) 備的開(kāi)發(fā)研制有助于降低能耗、 減輕環(huán)境污染、 改善居民生活環(huán)境和提高居民生活質(zhì) 量。 公司此次項(xiàng)目的研發(fā)， 不僅在一定程度上彌補(bǔ)了我國(guó)石油行業(yè)采油技術(shù)的不足， 而且能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，具有極其深遠(yuǎn)的意義。4.2.4 項(xiàng)目投資評(píng)價(jià)按照項(xiàng)目投資預(yù)算及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括銷售、利

33、潤(rùn)、利稅、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益、投資 回收、投資利潤(rùn)、盈利平衡等指標(biāo)的測(cè)算，本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)較小，預(yù)計(jì)能取得良好的經(jīng)濟(jì) 效益，從經(jīng)濟(jì)上分析是可行的，且該項(xiàng)目符合國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃產(chǎn)業(yè)政策，屬科技專 項(xiàng)資金項(xiàng)目支持的石油勘探開(kāi)發(fā)新型儀器設(shè)備設(shè)計(jì)與制造行業(yè)， 希望政府部門給予大 力支持。4.3 社會(huì)效益分析本次研制的潛油直驅(qū)螺桿泵結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理，創(chuàng)新性強(qiáng)，易損件小、少，同比采 油能耗低，維護(hù)方便、泵檢周期長(zhǎng)；具有高可靠性及良好的安全性能，能使設(shè)備長(zhǎng)時(shí) 間持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行， 且大大降低運(yùn)行維護(hù)成本。 該產(chǎn)品的使用不僅可保證用戶裝置 的“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”運(yùn)行，而且能促進(jìn)和帶動(dòng)螺桿泵制造業(yè)以及相關(guān)行業(yè)的發(fā) 展，對(duì)發(fā)

34、展地方經(jīng)濟(jì)、增加出口創(chuàng)匯、提高我國(guó)特殊泵制造技術(shù)的國(guó)際地位具有重要 促進(jìn)作用。它的使用，降低了能源損耗，減少了工作維護(hù)量，延長(zhǎng)了泵檢周期，從根 本上采油現(xiàn)狀，收效很大。隨著該產(chǎn)品的推廣使用，市場(chǎng)需求將不斷擴(kuò)大，企業(yè)將擴(kuò) 大再生產(chǎn)， 因此可向社會(huì)提供一定數(shù)量的就業(yè)崗位， 為政府實(shí)施的再就業(yè)舉措作出企 業(yè)應(yīng)有的貢獻(xiàn)。5、項(xiàng)目支撐條件分析5.1 申報(bào)單位基本情況公司創(chuàng)建于 1986 年，位于河南省新鄉(xiāng)輝縣市孟莊鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)， 無(wú)污 染、無(wú)噪音、環(huán)境優(yōu)美，占地 60000 余平方米，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的 高新技術(shù)企業(yè)。 公司匯集了一批高素質(zhì)的管理、 研發(fā)、營(yíng)銷人才，以領(lǐng)先的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 創(chuàng)新的經(jīng)營(yíng)理念和完善的售后服務(wù)構(gòu)筑了夏烽電器的企業(yè)風(fēng)貌。公司成立今，依靠科技求發(fā)展，不斷為用戶提供滿意的高科技產(chǎn)品， 在充分吸收引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上， 已成功開(kāi)發(fā)出新型潛油直驅(qū)螺桿泵、 交流 伺服永磁同步電機(jī)拖動(dòng)裝置、中高頻系列加熱電源裝置、電機(jī)保護(hù)器