多传感原油含水分析仪项目

1、 多传感原油含水分析仪项目可行性研究报告盘锦乐泰机械有限公司二零一零年三月一、 企业概况：1、企业基本情况盘锦乐泰机械有限公司于2004年2月在盘锦市工商行政管理局注册成立，坐落于盘锦市辽河三角洲高新技术工业园区，经盘锦市科委认定为民营科技企业，2009年获盘锦市知识产权示范企业。公司注册资金200万元，2009产值910万元，年末企业总资产670万元。公司主要经营业务范围：机械制造,仪器仪表、工业自动化产品生产,石油钻采工艺、油田化学、油井测试、节能环保、计算机技术开发、技术咨询、技术服务等业务。2、研究开发能力盘锦乐泰机械有限公司现有员工35人，大专以上15人，其中高级工程师5人，工程师5

2、人。公司设置产品研发部，具有电子、仪器仪表、计算机、机械、化工、采油工程等多专业工程师、高级工程师10人，并长期与大连理工大学和西安石油大学等高等院所专家教授进行合作，公司拥有十多项专利技术，并拥有自主知识产权。公司每年投入产品研发费用80万元以上，并具有先进加工设备和试验手段及仪器，具有较强的科技开发实力，能够满足本项目产业化的需要。本项目大部分已完成了样机制造、室内试验和工业应用试验，并不断进行改进试验，也进行了小批量的应用，现已获国家专利一项，专利号为：2010200137210，拥有完全自主的知识产权。经过不断完善，技术上已达到产业化生产的要求。公司占地6000多平方米，厂房面积近20

3、00平方米，各类生产设备比较齐全，并有一定的测试手段，已有相当的技术与物质基础。所以，对实施本项目无论从技术、物质基础等条件来看，都有许多有利条件。项目负责人和主要承担人员简介：孙胜凯，项目领导，男，45岁，大学学历，1989 年毕业于西安石油大学，高级工程师，本公司总经理兼总工程师，工作后一直从事科研工作，拥有国家专利8项，发表论文6篇，获辽河油田科技进步二等奖两项。一直组织领导本项目的开发设计。杨春雨，项目负责人，男，32岁，自动化专业，大学学历，高级工程师，本公司产品研发部主任，长期从事自动控制的的研究和设计，作为项目负责人，一直主持本项目的开发和设计。周拱臣，主要承担人员，男，28岁，

4、机械设计专业，大学学历，长期从事机械设备的研发，并积累了丰富的实践经验，作为本项目主要参与人员，直接参与项目产品的设计和试验。一、 项目的主要情况：1、 项目主要研究内容：本项目主要开发生产国内外首创的多传感器融合原油含水在线监测仪，应用嵌入式技术将电容传感器、电导传感器、温度传感器信息融合，将其各传感器所获信息综合处理，利用信息互补，降低不确定性，采用神经网络强大的非线性映射实现非线性校正。并在在线含水分析仪安装工艺上进行研究创新，在含水监测仪前端安装静态混合器，使得进入传感器系统的油样真实全面，提高了测试精度。该仪器经实验室检测和工业现场应用试验，其精度相当的高，误差小于1.5%，并能在线

5、实时监测，数据无线远传。主要用途和水平：主要用于油田的井口、转油站、计量站、联合站、油库等领域。可现场显示瞬时含水，单位时间的平均含水，现场数字（键盘）调试，带有标准线性DC 420mA电流输出（含水），RS232/485接口输出，可配接自动化计量系统（RTU）、计算机、记录仪等设备。在计量过程中根据原油的综合平均含水率，真实地反映出实际的含水变化情况，为油井生产提供可靠的数据。提高油田油井分析和计量水平。该项目填补了国内外该领域的空白，属国际先进水平。2、项目主要技术难点和创新点项目的主要难点：A、多传感器的信息融合技术，B、非线性修正技术，C、仪器检测高精度(误差小于1.5%)。主要创新点

6、：A、采用多传感器融合技术，克服单一传感器检测范围窄误差大的问题；B、采用神经网络强大的非线性映射实现非线性校正，提高仪器精度；C、设计制造管道式自动混合器，实现管道内两相介质曾紊流均质状态，保证检测油样和检测结果的真实性。3、相关领域国内外技术、产业现状和发展趋势；目前国内外油田在原油含水分析采用的技术主要是：（1） 人工取样 操作人员从管道（或容器）中取一定数量的油样，使用蒸馏法、电脱法等测定油样的含水量，从而获得油井的含水量参数。这是目前我国油田采用的主要检测方法。人工采取油样不易取准。代表性不强，增大了原油含水率的误差。 （2）在线含水分析 在原油管线上安装在线仪表，使用密度计、电容、

7、微波等仪器在线测量液体的含水率。 密度计测量含水率。使用振动管等形式的液体密度计测量油水混合液的密度，根据其密度计算出含水量。 电容法测量含水率。低含水原油的含水率测量多采用同轴桶形电容传感器，利用原油乳化液的介电常数与含水率有关的原理来实现对原油含水率的测量。 微波法。依据原油和水对微波的吸收程度不同检测油水混合液的含水率。 射线和x射线吸收法。当射线和x射线穿过物质时，射线强度会发生衰减。由于原油和水对射线的吸收系数不同，因此通过测量射线强度就可以计算出油水混合液的含水率。这些方法各有优缺点，其中射线法安全原因国家禁止使用，其他方法我们都研究和试验过，单一的方法都不能满足油田现场复杂工况的

8、要求。我公司经广泛调研、论证、试验，最后确定方案采用多传感器信息融合技术。原油含水率是油田油气生产计量中的重要数据，是研究油田发展前景中不可缺少的参数。在油田生产及油气储运过程中，提高原油含水率的检测精度，可以优化生产参数，合理进行生产核算。因此，原油含水率的地面计量问题历来倍受国内外专家的关注，许多专家学者提出多种测量方法，设计出不同形式的地面计量含水率的仪表。但由于传感器技术和工艺水平，在测量精度、稳定性、重复性和可靠性方面的问题，使得原油含水率的测量受到诸多影响，给井口原油准确计量工作造成很大困难。目前，国内原油含水计量方面的在线仪表大都功能单一，现场适用范围窄，适应能力差，其仪表准确度

9、会受到现场诸多因素的影响，而且扩展性差，不便升级和更换部件，而油田进入中、高含水期采油阶段对原油含水计量的要求也越来越高。原油含水监测分析的发展趋势：（1）向仪表化方向发展。 随着技术的进步，油井原油分析计量中必然越来越多地使用操作简单、读数方便的仪器仪表。 （2）向高精度方向发展。 我国油田多进入开发后期，需要准确及时的了解油井的生产状况，为生产管理提供真实可信的数据，对油井计量精度的要求必然越来越高。 （3）向快速化方向发展。 为了及时掌握油井的生产状况，需要缩短油井计量周期，对油井进行更加频繁和及时的测量，因此必须提高油井计量速度。 （4）向自动化方向发展。 自动化技术的发展为降低劳动强

10、度和提高劳动生产率提供了可靠保证。同时，为了实现油井准确、快速的测量，也必须采用自动化的测量方法。4、项目的基础条件（与项目相关的现有技术、设备基础和工作基础）我公司从2009年2月份就着手该项目的开发，多名科技人员历经近一年的时间，经无数次的试验及改进，终于基本上完成了该产品的研制，经实验室和工业应用试验，取得很好的效果。到目前为止，我公司研制的多传感在线原油含水监测仪已经在辽河油田和长庆油田共应用了38套，使用的效果令用户相当满意，实现了在线连续监测，显示瞬时含水和单位时间的平均含水数值，误差小于1.5%。 本产品还没有大批量生产，少量样机都经过了工业应用试验，均达到了较高的技术指标并经历

11、了应用时间的考验，待生产条件具备，即可批量生产。5、现有技术的知识产权情况及自主知识产权的拥有设想；该项目的技术是我公司科技人员自主开发的，已申报国家专利两项。所以，该项目的工艺及装置我公司拥有自主产权。二、 项目可行性分析1、资金筹措方案和预算安排 该项目预计投入500万元，资金来源主要为股东自筹、银行贷款、争取政府科研基金。投入的资金主要用于产品的完善与改进的研究、产品的规模化生产（包括厂房，机加设备的购置），并建立配备工艺装置试验装备。2、项目完成后应用可行性分析该项目2009年在辽河油田金马公司、长庆油田采油一厂等单位进行了小规模应用试验，取得了令人满意的效果，工业现场应用试验结果表明

12、，该原油含水监测仪其精度相当的高，误差小于1.5%，并在线实时监测，数据无线远传到采油站内和采油厂相关科室，作到了精确、快速、自动化，将油田原油分析和计量工作提高很大一个台阶，深受用户的好评。该项目具有广阔的市场前景。目前国内其他油田包括大庆油田、吉林油田也有订货意向。该技术及装置在两年时间内将在国内各油田推广使用。3、项目实施及予期成果的经济、社会、环境效益分析该项目的成功实施将会带来巨大的经济效益和社会效益，将对我国油田生产管理是一次很大的技术进步。经济效益分析：按照项目产品进入正常批量生产的情况下，年生产多传感原油含水分析仪200套，表1列出了项目产品年生产成本和期间费用。 表

13、1项目产品年生产成本和期间费用产品种类年 生 产 成 本（万元）期 间 费 用（万元）人工费用材料费用制造费用合计销售费用管理费用财务费用合计计量装置26028024088010010020220上述预测依据定额工资为80元/工日下得出人工费用测算；材料费用是参考试制样机耗费的材料费用为依据；制造费用计算了设备厂房折旧、辅助生产材料费用、动力消耗、以及其它待摊费用等。产品单位售价与盈利预测从表1可以计算出，多传感原油含水分析仪单台生产成本为5.5万元。由于本项目产品具有明显的优势和实用价值，市场需求及发展潜力广阔，预测该产品进入市场的销售价格为12万元/台。为表2为该项目今后三年的盈利预测。表

14、2项目今后两年盈利预测年   度销售数量（台）销售收入（万元）生产成本（万元）产品利税（万元）2010年10012005507502011年200240011001500累  计300360016502250本项目执行期为2010年1月至20011年12月，项目在专利转化基金资助期限内可累计销售多传感原油含水分析仪300套，实现销售收入3600万元、缴税800万元、实现净利润1200万元。社会效益发析该项目实施后，实现油田油井原油含水分析、计量自动化、做到无人值守，高精度连续监测，大大提高生产管理水平、降低工人劳动强度和提高劳动生产率。公司内部可为社会提供80个就

15、业机会。4、项目的风险分析（含技术、资金、管理的风险分析等） 该项目已经过近一年的研究工作，已研制成功并进行了工业应用试验，实现了油田原油含水在线精确监测，实践证明该技术成熟、先进。关于项目资金，我公司已经自筹二百多万元用于产品的生产车间及设备的采购，资金缺口不大。我公司有多名有设计及加工经验的工程师、高级工程师多名，能够较好的管理项目的运行，因此，该项目的实施无论在技术、资金还是项目管理上都比较成熟，不存在风险。三、 项目实施计划1、项目实施年限及年度计划安排该项目计划2010年2月2011年12月完成，2010年初进行产品完善改进，相关标准的制定，工业应用试验及破坏性试验；同时完成加工厂房

16、，加工设备的建造和采购，2010年下半年开始小批量推广应用。2011年建立国内各个油田的销售网络，规模化生产和销售。2、项目的研究技术路线 该产品的设计要经过严密的设计和理论计算，室内模拟试验成功后要经现场工业性应用试验及破坏性试验。从而保证装置的安全实用。3、项目实施过程中需要解决的几项关键问题 该项目在实施过程中主要的技术问题：A、多传感器的信息融合技术，B、非线性修正技术，C、仪器检测高精度(误差小于1.5%)。另外就是资金问题，要使该该工艺得以推广必须建造专业性加工厂，配备专业专用加工设备。我公司股东自筹一部分，银行贷款一部分，还有近150万元的资金缺口。4、项目预期总体目标和阶段性目标，具体的考核指标 项目的总体目标是改进完善该