MWD旋转阀连续压力波发生器设计-可行性研究报告

MWD旋转阀连续压力波发生器设计可行性研发报告目录一、技术领域及背景 31.1技术相关 31.2技术背景 31.3意义及必要性 4二、技术可行性分析 52.1技术简介 52.2技术原理 72.3技术具体实施方式 82.3.1定子阀孔结构设计 82.3.2转子阀孔结构设计 112.4关键技术及创新点 232.4.1转子沿轴向受力的数学建模 232.4.2轴向力的数学分析 25三、市场分析及风险应对 303.1市场需求分析 303.2风险分析及应对 323.2.1风险分析 323.2.2风险对策 34四、经济效益与社会效益分析 374.1经济效益分析 374.2社会效益分析 38五、报告结论 39一、技术领域及背景1.1技术相关技术名称：MWD旋转阀连续压力波发生器设计持有人：1.2技术背景钻井工程在内的油气井工程是石油工业上不可缺少的部分，与油气勘探和油气开发合称为三大支柱。目前，钻井技术不仅仅是打开和建立油气通道，已经成为提高油气井产量、提高采收率等增储上产的新途径和主要手段。由于在实际钻进过程中经常发生钻头偏离设计钻井轨迹的现象，有时是井眼轨迹设计有误差，导致钻井偏靶事件的发生；有时是没有钻遇地质目标层以及钻井取心时由于深度误差造成取心错误的情况。因此，在钻井过程中进行实时监控、及时修改钻井设计轨迹或钻井设计方案是很必要的。由于电缆测井无法解决这类问题，随钻测量(MWD)技术就逐步发展起来，成为获取实时信息的关键技术。MWD是在钻井过程中进行井下信息实时测量和上传的技术的简称，是指在钻头附近测得某些信息，不需中断正常钻进操作而将信息传送到地面上来这一过程。信息的种类：(1)定向数据(井斜角、方位角、工具面角)；(2)地层特性(伽马射线、电阻率测井记录)；(3)钻井参数(井底钻压、扭矩、每分钟转数)。传感器装在作为底部钻具组合一部分的特殊井下仪器中。井下仪器中有一个发射器，通过某种遥测信道将信号发送到地面。MWD按传输通道可分为(钻井液)泥浆压力脉冲、电磁波、声波和光纤传播四种方式，目前使用的最普遍的遥测信道是钻柱内的钻井液柱。信号在地面上被检测到后，经译码和处理，提供所需的信息。MWD的最大优点是可实时地“看”到井下正在发生的情况，从井底测量参数到地面接收到数据只延误几分钟，可以改善决策过程。钻井液连续压力波信息遥测系统始于上世纪80年代，目前国外对连续压力波传输技术已掌握的非常成熟，而国内对于该项技术的研究则处于刚开始阶段。总体上，连续波压力发生器可以分为两大类：振荡剪切阀和旋转阀。剪切阀有定子和转子两部分。定子和转子均有相同数量的孔口，在结构上也十分相似。定子固定不动，转子相对于定子以一定的角度偏差来回剪切振荡，当转子沿一个方向旋转时，钻井液流通面积减少，压力增加；当压力增加至最大处时，转子反向旋转，流通面积增加，压力减小，当转子和定子孔口重合时，压力恢复正常；转子相对于定子来回的剪切过程产生连续压力变化。此外，剪切阀转子的双向旋转特性可以有效降低转阀被钻井液固相颗粒堵塞的风险。剪切阀的不足之处在于，两侧末位置速度为零，需要电机不断正反转驱动，这种控制方式通常采用步进电机，当遇到较大阻力时，电机难以转到设定位置，影响转子的剪切作用。旋转阀在结构上与剪切阀完全相同，不同之处在于，旋转阀沿着一个方向转动，其防堵塞能力不如剪切阀，但是它的电机控制方式相对简单，可以选用线性电机，建立一个闭环反馈电路，通过电机精确控制转子的旋转，产生连续压力波。1.3意义及必要性随着旋转导向钻井、地质导向钻井等先进钻井技术的应用，大量井下参数的实时测量与传输对信息传输速率(比特／秒或bit／s)提出更高要求，如果传输速率过低，将成为系统测量参数扩容的瓶颈，并影响钻速的提高。MWD旋转阀连续压力波发生器设计是目前随钻测量系统中应用最广泛的井下数据传输技术，采用MWD旋转阀连续压力波发生器设计进行数据的传输，使数据传输速率得到较大地提高，采用MWD旋转阀连续压力波发生器设计是解决井下数据传输“瓶颈”问题的有效方法之一，具有广泛的应用前景。通过MWD旋转阀连续压力波发生器设计可以为相关研究提供指导，因此MWD旋转阀连续压力波发生器设计具有较大地实际应用意义。二、技术可行性分析2.1技术简介MWD旋转阀连续压力波发生器设计借助钻井液的压力波来传送信号。MWD旋转阀连续压力波发生器设计Т的基本原理是将井下测量的信息转换成控制信息，用控制信息控制井下仪器的钻井液压力波发生器，使钻柱中的钻井液压力发生变化，压力信号通过钻柱中的钻井液传递到地面，地面的压力传感器检测到压力信号，并经地面仪器转换，从而得到井下测量信息。压力信号分为三种：正压力脉冲、负压力脉冲和连续压力波信号。图1-2正脉冲信号的产生钻井液正压力脉冲的产生如图1-2所示，阀门通过限制井筒内泥浆流通来产生压力脉冲。当阀门阻碍泥浆流通时，钻柱内泥浆压力增加；当阀门复位，不阻碍泥浆流通时，钻柱内泥浆压力也恢复到初始状态，从而产生正压力脉冲。MWD系统的信号接收部分安装在地面，其压力传感器可测出的压力脉冲幅值为O.35～0.70MPa。钻井液负压力脉冲的产生如图1-3所示，当释放阀开启时，部分泥浆被旁路到钻柱外的环空里，钻柱内泥浆压力减小；当释放阀闭合时，泥浆压力回升，恢复原值，这样便形成了压力负脉冲。释放阀打开的时间很短暂，仅为O.25—1.Os，突然使压力急剧下降。压力降则沿着钻井液液柱传至地表。图1-3负脉冲信号的产生钻井液连续压力波的产生如图1-4所示。连续压力波发生器的驱动控制电路驱动发生器转子转动，转子相对定子产生截流效应，使钻柱内钻井液产生压力脉动，形成连续的正弦压力波。井下传感器的测量数据经编码后，通过调制系统产生压力变化，在地面通过检测压力信号，经过译码，处理得到测量数据。连续压力波技术的优点是数据传输速度快；缺点是信号相对较弱，对信号处理系统要求较高。图l-4连续波压力信号产生2.2技术原理图1-5A和图1-5B为钻井液连续压力波发生器示意图。该压力波发生器有一个定子1和一个转子2，定子有着多个外围的孔口4，转子有着多个呈十字型的翼片3，转子贴近定子靠马达驱动旋转。旋转阀的定子是固定不动的，而转子相对于定子转动。图中以箭头表示钻井液通过定子的多个外围孔口，当转子旋转时部分堵住定子外围孔口，可以限制或允许钻井液通过。图1-5A中，压力发生器处于所谓的“打开”位置一致，使得钻井液通过压力发生器呈最大化。图1-5B中，压力发生器处于所谓的“关闭”位置口，使得钻井液通过压力发生器呈最小化。图1-5连续压力波发生器示意图图1-6为旋转阀产生正弦压力波的示意图。随着转子从“打开”位置开始旋转，旋转阀的流通面积逐渐变小，钻井液产生的压力不断增强，当转子旋转至“关闭”位置时，流通面积最小，钻井液产生的压力达到峰值；随后，转子从“关闭”位置继续开始旋转，流通面积逐渐变大，钻井液产生的压力逐渐变小，当转子再次旋转至“关闭”位置时，流通面积最大，形成一个完整呈正弦(或余弦)曲线的连续压力波。图1-6旋转阀压力发生器的工作原理2.3技术具体实施方式2.3.1定子阀孔结构设计四孔旋转阀定子、转子阀孔结构中实线代表定子结构，虚线代表转子结构，转子处于定子下部。该旋转阀定子、转子阀孔在极坐标下近似呈三角形结构，定子孔口和转子瓣均有一条边与径向重合。图3-1阀孔打开过程示意图图3-2阀孔关闭过程示意图旋转阀阀孔打开过程(图3-1)中，设定子孔的极坐标函数为r1(θ)，转子瓣的极坐标函数为r2(θ)=r0。当转子相对于定子转动时，阀打开过程中阀孔面积为r2(θ)与r1(θ)所围面积之差，0=0～450。阀孔关闭过程(图3-2)中，阀孔面积表示困难。设转子阀孔另一边的极坐标函数为r3(θ)，可以利用r1(θ)、r3(θ)和r0(θ)围成的面积来表示阀的关闭面积，θ=∏／q～900，则阀孔流通面积=A01-阀关闭面积。阀孔打开时，将AV1(t)的电角度ωt换算为极坐标下的圆心角θ，则孔的开口面积为根据AV(θ)=O，可以得到阀孔具有最大流通面积时的约束条件在极坐标下取图3-3所示开口微元面积由于为二阶小量，可以忽略不计，因此所示微元面积变为，由式(3．1)得式(3-3)两边对θ求导得由于得出：根据式(3-5)利用MATLAB进行仿真，得出极坐标下定子阀孔结构示意图，见图3-4。计算条件为ro=O.05m，q=4，ρ=1000kg／m3，c=1280m／s，Q=O.Olm3／s，Pm=4x106pa,由图可以看出，定子孔口实际上为对称图形，在孔口角度α中间位置处，孔口沿径向高度最大值为r0-r=0.02m，图3-5为定子阀孔示意图。图3-4定子阀孔仿真示意图图3-5四孔旋转阀定子阀孔示意图2.3.2转子阀孔结构设计如果转子阀孔采用图3-1虚线结构，需要根据定子阀孔结构及参数确定转子阀孔的几何参数。通过图3-1可以看出，转子阀孔的边在极坐标下呈直线且部分与定子结构重合，因此可以利用定子结构作为参照，尝试构建转子阀孔函数式。Ⅰ利用定子结构线性构建转子阀孔利用定子边在圆心角00～150的结构外延，分三段依次顺接构建转子结构，在直角坐标和极坐标下进行仿真，结果见图3-6和图3．7。．图3-6分三段构建转子结构示意图图3-7分三段构建转子结构示意图由图3-6和图3-7可以看出，根据定子边外延构建的转子结构在直角坐标系下呈直线结构；而在极坐标下，呈不规则形状。转子阀孔沿径向高度最大值达到O．05m且向极点产生很大的弯曲。利用此种方法构建的转子结构与图3-1不相符。原因在于极坐标下定子边的斜率dr／dθ与圆心角θ有关，并不是常数，因此不能利用直角坐标系的线性关系来构建转子阀孔。Ⅱ利用定子斜率构建转子阀孔根据定子阀孔结构，对式(3-5)求导可得代入各点θ值，见下表3-1表3-1斜率随圆心角变化关系表可以利用定子阀孔各点的斜率构建转子后半部分(圆心角22.50～450)的阀孔结构。其中，转子前半部分结构(圆心角00～22.50)沿用定子结构，后半部分结构(圆心角22.50～450)利用圆心角在22.50～450范围内某点的定子斜率来构建转子结构。图3-8和图3-9分别表示直角坐标和极坐标下利用圆心角为180时斜率构建的转子结构示意图。两图中均将构建的转子阀孔和定子阀孔进行对比，由图可以看出，构建的转子结构(圆心角22.50～450)部分，在直角坐标下呈直线结构；而在极坐标下会向极点产生较大弯曲，因此不符合图(3-1)中的转子结构。图3-10和图3-11分别表示直角坐标和极坐标下利用圆心角为200时斜率构建的转子结构示意图。两图中均将构建的转子阀孔和定子阀孔进行对比，由图可以看出，构建的转子结构(圆心角22.50～450)部分在直角坐标下呈直线结构；而在极坐标下向极点产生轻微弯曲，因此也不符合图(3-1)中转子结构。图3-8外延斜率为0.0316转子结构示意图图3-9外延斜率为0.0316转子结构示意图图3-10外延斜率为0.0165转子结构示意图图3-11外延斜率为0.0165转子结构示意图通过对比上述两组图形可以看出，图3-11相对于图3-9，转子阀孔向极点产生的弯曲较小。即在保证转子阀孔沿径向高度大于定子阀孔的前提下，选取的斜率越小，构建的转子阀孔向极点产生的弯曲越少。Ⅲ利用分段数值拟合构建转子阀孔将转子阀孔沿圆心角分三段构建，其中第一段结构(圆心角00～180部分)沿用定子结构；第二段(180～22.50部分)利用定子圆心角为θ=180时的斜率0.0316构建；第三段转子结构(圆心角22.50～450部分)利用圆心角为00～22.50的定子结构并乘系数0.25。图3-12为构建的转子阀孔结构图。图3-12直角坐标转子阀孔示意图由图可以看出，构建的转子结构(00～450)部分，在直角坐标下呈弧形。为求得转子阀孔的函数表达式，在直角坐标系下对转子结构曲线进行数值拟合，得到径向高度与圆心角θ之间的函数关系根据式(3-7)，利用MATLAB工具在极坐标下对转子阀孔进行仿真，并与定子阀孔进行对比，见图3-13。图3-13极坐标转子阀孔示意图由图3-13可以看出，数值拟合后的转子结构(00～450)。在极坐标下，转子阀孔呈线性结构，阀孔沿径向高度最大值为O.026m且前半部分(00～22.50部分)与定子阀孔重台，基本符合图(3-1)中的转子阀孔结构。Ⅳ转于阀孔结构的修正根据前面得出的转子和定子阀孔结构，分别对旋转阀转子保持恒速旋转过程中，单一阀孔流通面积AV1和水击压力波动△P随角度θ变化规律进行分析。如图3-14所示为转子旋转00～450，单一阀孔流通面积AV1，随角度θ变化示意图。图3-14流通面积随旋转角度变化示意图由图3-14可毗看出，四孔旋转阀转子旋转00～450过程中，单一阀孔流通面积AV1，由“关闭”位置(θ=00，AV1)变化至“开”位置(θ=450，AV1=0.0004m2)，整个过程呈正弦变化。由于水击压力波动与遮挡面积有如下关系：其中A0为旋转阀全开时截面积；A1为遮挡面积；AV为流通面积；AV1为单一阀孔遮挡面积；A01为旋转阀全开时单一阀孔截面积；AV1为单一阀孔流通面积：ρ=1000kg/m3；C=1280m／s；Q=0.01m3／s；A0=0．0016m3。根据图3-14和式(3-8)，得出转子旋转00～450过程中，水击压力波动△p随角度θ变化示意图，见图3-15。图3-15水击压力波动随旋转角度变化示意图由图3-15可以看出，四孔旋转阀转子旋转00～450过程中，水击压力波动卸由“关闭"位置(压力最大值)变化至“开"位置(压力最小值)，整个过程呈正弦变化。如图3-16所示为旋转阿转子旋转450～900过程中，单一阀孔流通面积AV1，随角度θ变化示意图。图3-16流通面积随旋转角度变化示意图由图3．16可以看出，四孔旋转阀转子旋转450～900过程中，当旋转阀转子旋转至67．50位置处，单一流通面积AV1已经降为最大值的25％(AV1=0．0001m2)，而此处的流通面积本应该为最大值的一半(AV1=0．0002m2)，见前图3．14。根据式(3．8)，得出转子旋转450～900过程中，水击压力波动△P随角度θ变化示意图，见图3-17。图3-17水击压力波动随旋转角度变化示意图根据图3-15和图3-17，可以得出旋转阀转子旋转00～900过程中，水击压力波动卸随角度θ变化示意图，见图3-18。图3-18整个900水击压力波动随旋转角度变化示意图由图3-18可以看出，四孔旋转阀转子旋转00～450过程中，水击压力波动△p随角度θ呈正弦变化；而在转子旋转450～900过程中，水击压力波动卸随角度0则没有出现正弦变化。出现图3-18中的问题是由于四孔旋转阀转子旋转O0～450过程中，流通面积是由定子阀孔和转子瓣中的一条边(沿径向方向)所围成的面积构成；而在转子旋转450～900过程中，流通面积是由定子阀孔和转子瓣中的一条边(沿非径向方向)所围成的面积构成，见前图3-1和图3-2。即转子旋转450～900过程和O0～450过程中，流通面积随角度变化的规律是不一致的。因此，当转子旋转至67.50位置处，阀孔流通面积本应为最大值的一半，而由图3-19可以看出，流通面积实际己降为最大值的25％。图3-19转子旋转示意图图3-20修改后转子示意图由图3-19可以看出，利用图中所示的转子结构是不能在转子旋转00～900过程中，产生连续压力波信号。因此需要对转子结构进行如下修改，见图3-20。如图3-20所示，虚线表示修改后转子结构。由图中可以看出，修改后转子阀孔为对称结构且转子瓣的两条边均沿径向方向。因此，修改后的转子旋转00～450和450～900过程中，阀孔流通面积随角度θ的变化规律完全一致，阀孔结构见图3-21。由图可以看出，转子孔口为对称图形，孔口两边均沿径向方向且径向高度为恒值r0-r。为保证产生连续压力波，只要孔口沿径向高度r0-r>>O.02m即高于定子阀孔结构即可。图3-2l四孔旋转阀转子结构示意图根据定子和转子阀孔，对转子旋转00～900过程中，产生的水击压力波动卸随角度θ进行数值模拟，如图3-22。图3-22整个900水击压力波动随旋转角度变化示意图由图3-22可以看出，修改后的转子阀孔恒速旋转00～900过程中，产生的水击压力波动△p随角度移呈现出正弦变化，说明图3-21所示转子结构符合设计要求。2.4关键技术及创新点2.4.1转子沿轴向受力的数学建模旋转阀产生正弦压力波需要具备两个条件：合理的阀口结构和转子以恒定速率进行旋转。为保证转子的恒速旋转，需要对转子进行受力分析。旋转阀转子的受力只是转子系统受力的一部分，旋转阀转子的受力比较复杂，但主要作用力为轴向力。由于转子以一定时间间隔周期性地遮挡定子阀孔，转子沿轴向方向主要受两个力：水击作用产生的作用力Fi及阀孔节流产生的作用力Fj。当转子叶瓣旋转逐渐遮挡定子阀孔过程中，被转子叶瓣阻挡的钻井液瞬时速度变为零，转子叶瓣会受到被阻挡钻井液产生的水击压力△pi；同时由于阀口流通面积的变化，流体通过阀口会产生流体能量损失(局部压力损失)，在转子薄片上形成压力差△pj。因此转子叶瓣在轴向受到的流体压力为△p=△pi+△pj。对于局部压力损失产生的压力△pj；，参照等径管道中孔板产生的局部阻力，流体流过旋转阀阀口时，局部阻力系数为2.4.2轴向力的数学分析图4-1为关闭位置处阀孔示意图，虚线代表转子，实线代表定子，转子位于定子下方。由于定、转子阀板之间总是存在一定的间隙Aδ以利于转子旋转，因此，该间隙Aδ的存在导致阀孔完全关闭时存在一定的流体泄漏。图中线段AB、线段AC和阴影部分BC即为单一阀孔间隙部分。其中，线段AB和线段AC为垂直于纸面部分间隙，阴影部分BC为平行于纸面部分间隙。图4-1关闭位置处阀孔示意图图4-1三角形OAB中，线段OB为O.05m，线段OA为0.03m，β=22.50，根据余弦定理求出线段AB和AC为0.025m。设定、转子阀板平行于纸面间隙为O.001m，当阀板轴向间隙为0.001m时，阀孔泄漏面积为Aδ=347.5mm2；阀板轴向间隙0.002m，阀孔泄漏面积为Aδ=523.5mm2。图4-2阀板间隙为1mm时水击作用引起的的轴向压力与旋转角度关系图4-3阖板间隙为lmm时阀孔节流引起轴向压力与旋转角度关系图4-2和图4-3分别表示定、转子阀板轴向间隙为1mm时，水击作用和阀孔节流引起的轴向压力随旋转角度变化曲线。由图中可以看出，轴向压力随旋转角度呈大幅度非线性变化，阀孔节流引起的轴向压力变化较水击作用更为迅速。其中，阀孔节流引起的轴向压力仅在阀孔接近关闭时(旋转角度<200)才开始出现，且随阀孔的关闭过程迅速增加。相对于阀孔节流引起的轴向压力，水击作用引起的轴向压力非常小，经计算，仅占整个轴向压力的1．1％，即水击作用引起的轴向压力占整个轴向压力的比重很小，转子旋转过程中的轴向压力主要是由阀孔节流引起。图4-4为转子轴向压力随旋转角度变化曲线，与图4-3曲线非常接近。图4-4阀板间隙为lmm时轴向压力与旋转角度关系图4-5阀板间隙为2mm时水击作用引起的轴向压力与旋转角度关系图4-6阀板间隙为2ram时阀孔节流引起的轴向压力与旋转角度关系图4-5和图4-6分别表示定、转子阀板轴向间隙为2mm时，水击作用和阀孔节流引起的轴向压力随旋转角度变化曲线。与阀板轴向间隙为1mm相比，阀孔节流引起的轴向压力和水击作用引起的轴向压力分别下降至原来的18.9％和84.9％。水击作用引起的轴向压力占整个轴向压力的4.8％。由此可见，随着间隙的增加，阀孔节流引起的轴向压力迅速减少，占轴向压力的比重逐渐变小；水击作用引起的轴向压力相对较缓减少，占轴向压力的比重逐渐变大。图4-7为转子轴向压力随旋转角度变化曲线，相对图4-4的曲线形状发生了较大变化。图4-7阀板间隙为2mm时的轴向压力与旋转角关系因此，增加旋转阀定、转子阀板之间的轴向间隙可以大幅度减小转子所受轴向力，但会使产生的压力波幅度降低。所以进行旋转阀系统设计时，在保证正常压力幅度条件下可适当增加阀板之间的间隙，同时可避免定、转子间隙被钻井液中固相颗粒阻塞。轴向压力作用于转子止推轴承上会产生转子旋转阻力矩，设止推轴摩擦系数为0.01，作用半径为O.02rn，分别计算间隙为1毫米和2毫米时转子旋转阻力矩见图4-8和图4-9。从图可以看出，旋转阻力矩与转子旋转角度或阀孔开度有关，当转子旋转时该阻力矩随时间呈非线性变化，尤其在阀孔接近全关闭时，轴向力作用于转子止推轴承上会产生相当大的负荷及旋转阻力矩。计算过程中摩擦系数取为定值，实际上止推轴的摩擦系数非常复杂，通常与轴的旋转速度、轴向压力及轴承温度等有关，但图4-8和图4-9的阻力矩曲线对于转子的受力描述仍具有一定的代表性，可以为转子系统的机电动力学分析及转子电机的驱动控制提供理论基础。图4-8阀板间隙为1mm时旋转阻力矩与旋转角关系图4-9阀板间隙为2ram时旋转阻力矩与旋转角关系三、市场分析及风险应对3.1市场需求分析近年来，全球经济复苏，其是包括中国在内的亚太地区经济迅速发展，对石油的需求大幅增加，使原本就供应紧张的石油缺口进一步加大，源油的供需矛盾日趋突出。为保障经济快速发展的能源供应，油勘探开发力度迅速提高，加之国际油价持续走高，刺激油田公司纷纷将资金投向石油勘探开发，由此造成了石油钻井工作量的逐年大幅增加。钻井工作量呈逐年大幅上升趋势，2010年比2011年增幅９％，集团公司钻井队年度总体上呈现增长趋势。随着钻井工作量的大幅增加，钻井队伍也随之相应增加，井生产规模逐步扩大。MWD旋转阀连续压力波发生器设计是伴随着全国各大油田的勘探开发而发展起来的，与石油工业一起成长，在石油勘探过程中占据龙头地位。从油田开发初期，到油田开发的大发展，再到目前油田发展的成熟期（三次采油等），钻井行业的发展经历的产生、发展和成熟的阶段。虽然是成熟期，但由于国际石油价格较高，国内外石油公司继续加大产能，使得随钻技术市场份额稳步增长。油气资源与需求一方面油气需求不断增长给随钻的发展带来了发展的机遇。MWD旋转阀连续压力波发生器设计在世界范围内，石油工业科技进步极大地推动了近代石油工业的发展，不但使油气储量不断增加，而且使油气开采成本大幅度下降。随着各油田勘探开发的不断深入，勘探、开采难度加大，为降低综合生产成本，尤其是降低钻井成本(钻井费用占石油勘探开发费用的50%-80%)，提高竟争能力，各石油公司都争相继续研究和发展先进适用的钻井技术。从国内外待发现资源量及剩余探明可采储量分布来看，MWD旋转阀连续压力波发生器设计的图存和发展壮大，决定了我国随钻技术必须树立“巩固内部市场，发展外部市场，开拓国际市场”的发展观念。所以，MWD旋转阀连续压力波发生器设计节约了石油开采成本，必将在世界石油市场上大放光芒。3.2风险分析及应对3.2.1风险分析=1\*GB2⑴投资风险技术的投资风险是指投资者在投资活动中发生失误，以致投资活动失败的可能性，包括投资项目的流产、中止、撤消、延期、效益不足、亏本、因事故而放弃等。企业技术创新中的投资风险主要来自金融环境的变动，投资过程不规范，投资项目管理水平低，企业经营管理不善等原因。=2\*GB2⑵技术风险技术风险主要来自技术创新的构思和实施阶段。企业的技术包括物化技术和组织管理技术，以及准确和可靠地对创新技术对象、水平、结构、发展过程的预测技术风险的种类很多，其主要类型是技术不足风险、技术开发风险、技术保护风险、技术使用风险、技术取得和转让风险。其成因一方面源于技术开发自身规律的影响，这些规律包括技术创新外部环境的不确定性，如国家产业政策、能源政策、生产力布局政策等的变化，社会经济环境的变化，替代技术的出现，消费者需求的变化，竞争对手的出现，企业生产条件的变化等。=3\*GB2⑶商务风险商务风险主要来自于创新的技术成果转让或转化阶段。即使是一项成熟的技术，要转化为实际的生产活动，也还有大量的组织工作要做。一是要检验技术的生产现实性，需要不断搜索和确定生产的环境参数、连续生产的设备参数，为调整工艺设计购置设备提供准确依据；二是要确定合理的原料、动力等消耗参数；三是要组织连续的、规模化生产。只有创新技术本身具有可行性、适用性、先进性、完备性、可靠性，再加上相应的配套技术，技术转化或者转让才是低风险的。=4\*GB2⑷市场风险市场风险包括两个方面：技术性风险市场化，即由于产品技术本身的不成熟，使得新产品在市场推广过程中有被消费者拒绝或被竞争产品攻击的风险。这主要是由于在技术创新的构思和实施阶段未对技术的市场适应性、先进性和收益性做出科学的预测，从而把创新技术的技术风险带到了市场的商品化阶段。商业化风险，即技术开发是成功的，但新产品投放市场后未收到预期回报。=5\*GB2⑸决策风险技术创新决策风险实质是一种选择风险。决策风险是在不完全信息下，对可能出现某种风险障碍的经济和技术方向与目标的选择。技术创新中的非完全信息主要包括：对投资估算的不准。实际投资大大超过预期投资是常见的一种现象；对国家宏观经济形势与产业经济政策的不准确预期；对技术产品生命周期的估算不准；对市场需求量预测不准，对竞争对手情况不完全了解，掌握信息较少的一方在竞争中面临较大的风险。=6\*GB2⑹财务风险公司的快速发展需要有完善的财务制度和财务体系的保证，对现金流的有效管理和控制是控制财务风险关键。=7\*GB2⑺对市场开发人员依赖的风险主要的销售人员掌握公司重要的客户渠道资源，一旦丧失也将带来不可估计的损失和确定能力。由于技术创新的主体受技术水平和其他多方面因素的影响，不可能对创新技术的成果转化和投放市场的前景做出完全预测，从而产生技术风险。3.2.2风险对策=1\*GB2⑴投资风险防范针对投资风险，企业可选择把风险进行转移。风险转移有两种形式，即技术创新风险的财务转移和技术创新的客体转移。实施风险的财务转移有两种常用的方法：一种是参与保险，此时技术创新项目的承担主体不变，但风险损失的承担主体发生了变化，当技术创新项目失败时，保险公司将承担部分损失。另一种是吸收风险投资，此时项目的承担主体仍是企业，风险投资公司主要是参与风险损失和风险收益的分摊。技术创新的客体转移是指创新活动的一部分或全部由一个承担主体向另一个承担主体转移，有利于充分有效地利用有限的资金和技术力量。其方式包括：技术转让、委托开发、联合开发等。=2\*GB2⑵技术风险对策针对技术风险，可采用如下策略：首先是重视技术方案的咨询论证，就技术方案的可行性进行研究，对项目方案的风险水平与收益水平进行比较，对方案实施后的可能结果进行预测。其次，应改善内部组织，建立有利于技术创新的生产过程组织。第三，通过选择合适的技术创新项目组合，进行组合开发创新，降低整体风险。第四，建立健全技术开发的风险预警装置，及时发现技术开发和生产过程中的风险隐患。第五，建立健全有关技术管理的内部控制制度，加强对技术资产的监督管理。=3\*GB2⑶商务风险对策针对商务风险，企业可以将承担的风险部分或全部转移给他人承担。其途径主要有：进行风险担保。企业向保险公司担保，交纳一定的保险金，若新产品失败，则在责任范围内由保险公司负责部分损失补偿。通过技术转让、技术交易等方式，向其他主体转让风险。在技术创新过程的不同阶段进行风险转移。当新产品在生产阶段失败时，可将技术卖给有能力生产的企业。=4\*GB2⑷市场风险对策技术性风险市场化，针对此类风险，可以在技术创新的构思和实施阶段对技术的市场适应性、先进性和收益性做出科学的预测，从而把创新技术的技术风险带到了市场的商品化阶段。而针对商业化风险，要拓展市场开拓团队建设，使成功的技术产品在短周期内实现市场优势。=5\*GB2⑸决策风险对策针对企业技术创新过程中的决策风险，企业应在充分分析外部环境和内部条件的基础上，通过提高信息获取能力、改善组织结构体系、建立风险监控机制，采用及时有效的方法进行防范和控制，用经济合理可行的方法进行处理，以降低企业技术创新风险，提高企业技术创新活动的成功率，以及减少企业技术创新的风险损失。=6\*GB2⑹财务风险制定完善的财务制度和财务体系，定期考核财务指标可有效避免财务风险发生。=7\*GB2⑺对市场开发人员依赖的风险将对销售人员采取相应激励措施，保持其工作积极性和稳定。通过交叉管理尽可能避免某一个人员独自掌握公司的渠道资源，建立风险防范机制，预防可能出现的依赖的风险。=8\*GB2⑻其他风险对策=1\*GB3①建立有效的风险控制的组织机构。其主要职责是在制订与评估规划时，从风险管理的角度对项目规划或计划进行审核并发表意见，不断寻找可能出现的任何意外情况，试着指出各个风险的管理策略及常用的管理方法，以随时处理出现的风险，风险管理者最好是由项目主管以外的人担任。风险管理岗位的人数依据项目大小来决定，一般2—3人较为适合。=2\*GB3②建立有效的风险控制管理过程。风险管理过程包括培训，风险识别、风险分析、风险计划、执行计划、跟踪计划等活动，有效的风险管理过程应是学习型的、持续的和不断改进的。根据企业和项目的实际情况，进行科学的项目风险和控制，对项目的成功研发有着举足轻重的意义。在项目开发的过程中，进行必要的项目风险分析，制定符合项目特点的风险评估和监督机制，特别是要定期对项目的风险状况进行评估和监管，发现意外风险或者是风险超出预期的一定要重点关照。发现问题要立即上报，尽快解决。并建立风险监管日志，实行“岗位负责制”，将风险降到最低。=3\*GB3③建立畅通的沟通渠道和沟通策略。需求的不确定性风险很大程度上是由沟通不畅引起的。因此,要加强客户与开发团队的凝聚力,适应变化。另外,可以在客户现场办公,在调研的同时做需求,根据装置架构和功能划分边做设计边做开发。在用户、管理者和开发人员三者之间使用统一的术语,使交流更加清晰。加强各项目组织间的以及项目组中各成员之间的交流,安排一个业务信息指导员,作为业务部门和开发部门之间的翻译。=4\*GB3④配备高素质的项目管理人员最好由具有丰富的项目管理经验,或是经过装置的项目管理知识训练的人员来担任项目经理,通过其制定有效的项目管理计划,并认真执行落实,提高项目的可控性。四、经济效益与社会效益分析4.1经济效益分析·主营业收入：生产第一年约为2980.00万元；·各种税率营业税，税率5%所得税，税率25%；·主营业务成本、管理费用、营业费用、财务费用分别占收入的百分比见下表：比例比例%年份比例%年份主营业务成本/主营业务收入管理费用/主营业务收入营业费用/主营业务收入主营业务成本/主营业务收入第一年10.1第二年49.3第三年30.1第四年50.791.13.070.1第五年51.431.13.010.1·详细的收益预测分析见下表：未来五年利润预测表金额：万元项目预测年度第一年第二年第三年第四年第五年主营业务收入2980.003158.803379.923650.313978.84主营业务成本1510.261614.781691.991819.312003.34主营税金及附加163.90173.73185.90200.77218.84主营业务利润1305.841370.291502.031630.231756.66期间费用128.74137.72145.34155.87171.49其中：管理费用32.7834.7537.1840.1543.77营业费用92.9899.82104.78112.06123.74财务费用2.983.163.383.653.98营业利润1177.101232.561356.701474.361585.17所得税294.28308.14339.17368.59396.29税后净利润882.83924.421017.521105.771188.88经测算，项目计算期平均税后利润为1023.88万元，平均利润率为30%，表明项目有较强的盈利水平，投资效益好。4.2社会效益分析=1\*GB2⑴MWD旋转阀连续压力波发生器设计迎合了我国经济的高速发展的需要，能有效地节约企业的运营成本提高企业的工作效率。=2\*GB2⑵必然会加快MWD旋转阀连续压力波发生器设计的发展，在提高我国生产、生活效率水平上有很大的启迪作用，同时也为其他行业进行技术研究提供了很好的借鉴方法。=3\*GB2⑶带动相关产业链的协调发展，促进地方经济发展、增加税收、增加就业。五、报告结论近年来，随着社会经济的不断发展和石油需求加速，人们对随钻技术提出了新的要求，社会需要更加完善的随钻技术服务，因此，关于随钻技术的发展方兴未艾。在时间和空间上都具备优势的MWD旋转阀连续压力波发生器设计应运而生。它正改变传统的检测压力波方法，逐渐向着满足环保性、技术性、科学性、智能性和生态性的目标方向发展，建立了一种全新的关系，达到提高随钻技术水平的目的。21世纪，高新科技研发和机械制造的发展日趋成熟，又为MWD旋转阀连续压力波发生器设计发展注入了新的活力，人们开始关注在成本、经济、生态效益都占优势的MWD旋转阀连续压力波发生器设计的研究。随着我国国民经济的发展迅速对石油的需求提高，作为随钻的主要技术——MWD旋转阀连续压力波发生器设计也得到了长足的发展。为适应和满足市场需求，许多厂家不断地改进技术，提高产品性能，在新工艺新材料新技术的探索方面做了不懈的努力，以此来不断提高MWD旋转阀连续压力波发生器设计的质量和可靠性，并获得长足的进步。另一方面，在全球化竞争中，我国MWD旋转阀连续压力波发生器设计虽然技术水平迅速提高，特别近几年，已经走上了一条快速发展的道路。但在科研技术和关键技术发展，还存在一定的差距。为尽快提高我国MWD旋转阀连续压力波发生器设计，缩小与先进国家的技术差距，满足国内需求，MWD旋转阀连续压力波发生器设计应