抽油泵产品研发项目可行性报告 全金属单螺杆抽油泵产品研制开发项目可行性研究报告.doc

全金属单螺杆抽油泵产品研制开发项目可行性研究报告 一产品概述 螺杆抽油泵于1932年发明，当时用它来输送煤油、润滑油、粮食、化工产品和水泥砂浆等物品。到了1992年全世界大约有1500台螺杆抽油泵用于采油和原油管道输运，其中多数集中在加拿大、哥伦比亚、印尼、委内瑞拉和美国。螺杆抽油泵在独联体、中国、埃及、科威特、墨西哥、秘鲁和沙特用于石油工业。 地面驱动井下螺杆抽油泵从50年代开始，美国、加拿大在螺杆抽油泵制造和应用方面先行一步，近年来已成为国际上迅速发展起来的一种新型采油机械设备，应用前景十分广阔。我国大庆油田自1983年开始引进和研制地面驱动井下螺杆抽油泵，从此开始大力推广常规螺杆抽油泵技术及开发油管螺杆抽油泵技术，并取得了丰硕成果。 然而，讫今为止螺杆抽油泵主要部件“定子”是由丁晴橡胶衬套浇铸在钢件外套内形成的，橡胶极易损坏，橡胶“定子”螺杆抽油泵寿命较短。近期网上报道，法国PCM公司经过对定子橡胶配方改进后，耐高温螺杆泵应用辽河油田曙光稠油井区，使其寿命有所提高。 本项目则独辟蹊径、大刀阔斧，将该橡胶“定子”部件改为金属材料加工制造，至此，全金属螺杆抽油泵诞生问世，使该产品更新换代，彻底改观，生机无限！ 二项目来源 针对丁晴橡胶“定子”螺杆抽油泵存在的敝病，多年来各国都在研究试制金属“定子”。2001年，我国中油辽河油田公司钻采工艺研究院矿机所率先研制成功全金属螺杆抽油泵，首开先河，并成功申报被批准为国家专利。2002年4月经过考察洽谈，与本公司达成合作开发协议，将这一先河产品转让本公司独家生产。 中油辽河油田公司钻采工艺研究院矿机所（甲方）与本公司（乙方）达成的合作开发协议主要内容：鉴于全金属螺杆抽油泵样机试制已于2001年完成，本协议规定： 1、 甲乙双方继续完成首台样机的现场试验； 2、 甲方同意乙方独家使用甲方的专利技术： 专利号：ZL00212104.2证书号：第451214号开发全金属螺杆抽油泵产品； 3、 甲乙双方共同开发国同外市场。 受让本专利以后，本公司原营口市轴瓦厂、营口汽车保修机械设备厂和营口市管件厂合并更名为营口恒星机械有限公司。 三专利产品全金属螺杆抽油泵结构及特点 该泵系由转子、定子、上接头、下接头四个基本构件组成，两个上下接头用螺纹及圆柱销、密封垫紧固在定子两端形成一个整体，两个接头内孔为31/2TBG油管螺纹，下接头内腔有三个可以通过液流的开口，中间作为转子的限位面，代替原来的限位销。 下接头下面可安装卡瓦（扶正器）防蜡器气锚筛管尾管死堵等配套件，转子采用CYG25螺纹与抽油杆连接，抽油杆是否加扶正器由用户自定。 泵的定子、转子均由高强度合金钢制成，其螺旋面均经过特殊表面处理，有很高的硬度，（一般为HV800900），定子转子通过微小间隙啮合在原油膜的密封空腔中，转子旋转时便可以抽吸液体。 与现有丁晴橡胶“定子”单螺杆抽油泵相比，本产品有如下优点： 1单级压头高。常规产品单级压头大约每级0.450.69MPa，而金属定子与金属转子配合每级可达1.52MPa。泵的级数决定泵的压头高低和举升能力，在同样的压头下，金属定子的长度比橡胶定子的长度缩短近34倍，安装更加方便。如果采用“串联式泵”有利于向深井发展。 2由于金属定子与金属转子的配合是滑动配合，转动灵活，扭矩小，传动功率低。因而，减少抽油杆的断裂，即可用于地面抽油杆驱动，也可用于井下潜油电机驱动。 3金属定子与金属转子的热胀系数相同 ，又不会溶胀，因而工作稳定。 4金属定子采用特种钢材，表面处理其硬度可达HV800900，耐磨，使用寿命长。耐高温，特别适用于注蒸汽采油，也适用于低粘度高含气井。 与法国PCM公司耐高温螺杆泵对比，本产品除具有上述优点外，最大流量和最大压力更高，而产品成本仅为其1/201/40. 四市场预测 据统计，我国各油田在用的抽油机拥有十万台左右。目前，已形成生产能力的生产抽油机厂家有33家，年生产可达万台左右。每年新增油井6,000余口，加上更新的抽油机共需万台左右，基本满足油田需要。但生产单螺杆抽油泵抽油机的厂家仅有几家，产量低，仅占全部抽油机产量的5%左右。这些厂家都是生产橡胶定子的螺杆抽油泵，因其橡胶缺陷，性能、寿命上难以满足抽油要求，还不能大量采用。据了解本公司试制的金属定子螺杆抽油泵在国内外尚未面市，可称独此一家。 据大庆油田科技中心总工程师预测，全金属单螺杆抽油泵国内年需求量可达万台，近期该油田每年急需300台，而辽河油田则要求全部满足他们需求，年需求在500台左右，他们还都愿意向全国各油田推广。 按拥有量15万台为基数，螺杆抽油泵抽油机仅占5%。如果每年新增油井6,000台的20%采用螺杆抽油泵，那么每年就需1,200台，加上更新改造用400台，国内需求近期可达1,600余台，加上部分出口预计可达2,0003,000台。 国内外市场调查预测：大庆油田在2005年准备下井3,000台螺杆抽油泵。世界近年需求量很大，按每年出口3,000台，可创汇2,000万美元。 从与丁晴橡胶“定子”及法国PCM公司耐高温螺杆泵对比看出的优势，本产品上市以后，将有更加强大的竞争力和生命力. 五项目开发单位的基本情况 营口恒星机械有限公司座落于营口市老边区边城镇东台村，始建于1985年，现有职工108人，其中工程师18人，高级工程师5人，厂区占地面积48，000平方米，建筑面积6,400平方米，固定资产400万元。其中，现有通用设备34台套，专用设备28台套，大型压力机床4台，各种模卡具250套，可生产3大系列100多个规格的全金属螺杆抽油泵。 需特殊说明的是，全金属单螺杆抽油泵的金属“定子”几何参数较多，尺寸公差很难保证，切削加工难度较大。此前国内外尚无一家成功先例。本项目金属“定子”的加工，本公司组织专业技术人员进行长期研究试验，设计出一种独特的加工装置金属定子螺杆抽油泵定子型腔切削装置。并申请被批准为国家专利。 近期网上报道“世界上第一台金属螺杆泵在Joslyn油田SAGD井成功应用”。实际上，早在6年前全金属单螺杆抽油泵就已经本公司试制成功，而且各项技术指标和抽油性能更加优越，是真正的“世界上第一台”。 六产品检验、试验情况 全金属螺杆抽油泵试制成功以后，从2003年初我们将产品提交大庆石油管理局采油工艺研究院进行了检验和试验。检验项目为： 1泵空载工况下实际排量。2额定工况下泵容积效率。3额定工作压力下泵效。4最高泵效。其中，第2，3项已经达到和超过标准（规定）值，第1，4项接近标准（规定）值。 经专家评议认为，以上项目的检验数据是全金属螺杆抽油泵的最好结果，在改进工艺，批量生产以后，完全可以满足高含砂井、高含气井及海上纵式井和水平井抽油的要求。 性能试验进行了排量、容积效率、转速、扭矩和井下泵效等项目，均取得了令人满意的数据。 七开发规模及主要建设内容 开发规模：对现有接收企业进行整体改造，在营口前期产品试制的基础上形成生产规模，实现年产全金属螺杆抽油泵3,000台套。 主要建设内容包括：原材料库、机加工车间、精磨车间、组装及检测车间、半成品库、包装车间、成品库及其他附属配套设施等。 八经济效益预测 1投资规模： 拟建规模年产量为3,000台，需要投资2,400万人民币，1,000台产量销售额4,000万人民币。以此推算，投资2,400万人民币可生产3,000台的产量，销售额可达到12，000万元人民币。 2投资明细： 兴建厂房：8,000平方米 480万元。 购置设备：CW6163C车床80台× 9万元 720万元 CW6140A车床30台×6万元 180万元 工装模具 420万元 流动资金 600万元 合计投资 2,400万元 3成本核算: 每台销售含税价40,000元人民币。其中：材料2,000元人民币，工资4,000元，税款13,000元，销售费用2,000元，专利费4,000元。即每台产品成本25,000元，每台税后纯利润15,000元人民币。每生产1,000台，可获得纯利润1,500万元。 年产3,000台，可获得纯利润4,500万元。如投资2,400万人民币，产品售出以后，1年即可收回投资。 九技术扩充及发展构想 考虑到市场风险和竞争风险，本公司除采用品种、规格、价格和服务等营销战略外，不断引进技术，研制开发相关产品。其中有： 1研制直线抽油电机 直线抽油电机是沈阳大学近年来研究设计的专利项目，是油田抽油设备的又一更新换代产品。2003年2月，经过考查洽谈，该大学决定与本公司合作，由本公司独家生产该产品。 直线抽油电机深入井下直接与柱塞泵连接抽油，在井上仅有电气控制箱。与传统的游梁框架式抽油相比较，占地面积小、设备成本低、抽油效率高，而且，便于远程控制，达到文明生产。 合作协议签定以后，本公司又投入大量资金，对该产品试制和试验。到目前，通过多次改进，已试制5台，现正在大庆、胜利和辽河3大油田下井试验。如试验成功，本公司又增加一个产品品种。在风云变幻的市场竞争中标新立异，进一步提高抵抗各种风险的能力。 2构思开关磁阻调速电机 目前，本公司全金属螺杆泵抽油泵产品的动力来源仍采用传统的电机减速机系统，为取得在本行业的领先地位，本公司正研究用一种新型动力系统开关磁阻调速电机来取代传统的电机减速机系统。 开关磁阻调速电机是20世纪80年代中期发展起来的新型交流调速系统，它将新的电动机结构开关磁阻电动机与现代电力电子技术、控制技术融为一体，兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点，从而去掉中间环节减速机，而直接驱动全金属螺杆抽油泵工作。这样，不但抽油系统结构简化，而且系统成本降低，带来产品生产整体经济效益的显著提高。 目前，本公司已聘请专业技术人员研究设计，待规模生产资金到位，即开展开关磁阻电机的试制，预计一年左右试验成功。 如开关磁阻电机直接驱动全金属螺杆抽油泵，将使本公司产品和应用于油井抽油又上一个新的台阶，其技术工艺水平将在国内外独树一帜、遥遥领先。 本公司愿意投入专利技术和前期试制、市场开发成果，欢迎有识之士或相关企业投资合作。营口恒星机械有限公司辽宁工程技术大学重点科技成果介绍新型单螺杆泵2009-12-30 11:32:30 来源:其他项目简介：该实用新型单螺杆泵，采用独特的组合式定子结构，兼顾了橡胶内衬定子和金属定子螺杆泵及双螺杆泵的优点，设计先进、结构创新。克服了现有技术中影响螺杆泵工作效率低和启动不平稳的定子橡胶内衬溶胀和双螺杆泵、金属定子螺杆泵制造工艺复杂，成本高等技术难题，兼顾了橡胶内衬定子和金属定子和双螺杆泵的优点，现场事故少，机械损失小，提高了泵效率，降低了成本，使用寿命长。经济效益分析：本发明设计先进、结构创新兼顾了橡胶内衬定子和金属定子和双螺杆泵的优点，因此拓宽了它在石油化工、海上平台、电力、航运、污水处理、造纸、食品、制糖、军工和机械液压系统等领域的广阔应用前景。据不完全统计，我国年螺杆泵的需求量达10000余台，因此，研制新型单螺杆泵，其经济效益是极其明显的。   联系人：孙海林电话：13188339676邮箱：shl3350163.com地址：辽宁省阜新市中华路47号邮编：123000