时昌直抽有限责任公司商业计划书.pdf

时昌（时昌（Strong）直抽有限责任公司）直抽有限责任公司 创业计划书创业计划书 联 系 人 张 xx 电话号码 [phone] 电子邮件 地 址 山东省青岛市 邮政编码 266555 保密须知 本商业计划书属商业机密，所有权属于时昌直抽有限责任公司。其所涉及的内容和资料只限于具有技术转让和投资意向的投资者使用。收到本计划书后，收件人应即刻确认，并遵守以下的规定：1、若收件人不希望涉足本计划书所述项目，请按上述地址尽快将本计划书完整退回；2、在没有取得时昌直抽有限责任公司的书面同意前，收件人不得将本计划书全部或部分地予以复制、传递给他人、影印、泄露或散布给他人；3、应该像对待贵公司的机密资料一样的态度对待本计划书所提供的所有机密资料；4、本商业计划书不可用作销售报价使用，也不可用作购买时的报价使用。商业计划编号：发送日期：开创者团队介绍：开创者团队介绍：首席执行官：首席执行官：张 xx 机电工程学院 本科生 生产部总监：生产部总监：冯 xx 机电工程学院 本科生 技术部总监：技术部总监：崔 xx 机电工程学院 博士生 技技术部副总监：术部副总监：乔 xx 储运与建筑工程学院 本科生 财务财务务总监：务总监：王 xx 经济管理学院 本科生 市场市场营销总监：营销总监：姚 xx 经济管理学院 研究生 市场营销市场营销副副总监总监：刘 xx 经济管理学院 本科生 行政管理行政管理总监：总监：刘 xx 经济管理学院 本科生 开创者团队指导老师：开创者团队指导老师：第一指导第一指导：肖 xx 第二指导第二指导：石 xx 王 xx 丁 xx 时昌直抽有限责任公司 开创者团队 高质量、高服务、高技术 摘摘 要要 目前，我国中部和东北部油田已进入注水开发的后期，西部油田正向戈壁腹地推进，深井数量不断增多，常规游梁式抽油机机在一定程度上已经不能满足长冲程、低冲次的生产要求，而我公司计划生产的直线电机抽油机正可以解决油田这一开采难题。直线电机抽油机是利用直线电机往复运动带动抽油杆上下运动，举升井内液体。由于其具备长冲程、低冲次、机械效率高、提液量大等特点，适合深井、超深井的开采。该产品已申请和正在申请国家专利 13 项，并已取得油田入网认证，在多个油田成功试用。试验数据表明它单井平均可日增油 3 吨，年单井可增产原油 1000 吨，可为油田带来丰厚的经济效益。直线电机抽油机在中石化塔河油田单级最深泵挂达 5312 米，创世界深抽纪录，并且该产品技术总体达到国际先进水平。通过对公司所在行业分析和对公司本身内外部环境进行分析，公司发展前景良好且产品拥有广阔的市场。同时经过详细调研和研究，我们将目标市场定位在适合我公司产品销售和推广的西部油田。在营销策略方面，我们以产品服务和油田公关为重点，在制定传统的 4P 营销策略同时，采用以互联网为依托的新型营销策略，大力推广我公司的主打产品直线电机抽油机。时昌直抽有限责任公司成立初期共需资金 2300 万元，项目投产 5 年后，预计销售净利润为 1609.47 万元，项目的投资回收期为 3.17 年，财务净现值为1038.18 万元，内部收益率为 26.63%，项目投资收益良好。目录 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 目录目录 第一章第一章 执行概要执行概要.3 1.1 公司.3 1.2 产品.3 1.3 机会分析.4 1.4 公司财务.5 1.5 公司战略.6 第二章第二章 项目背景项目背景.9 2.1 我国油田开采现状.9 2.2 抽油机简介.10 2.3 国内使用的抽油机及其问题.10 2.3.1 目前抽油机存在的一些问题.10 2.3.2 游梁式抽油机存在的问题.11 2.3.3 无游梁抽油机存在的问题.11 2.3.4 其他抽油机存在的问题.11 2.4 国内抽油机技术发展的趋势.12 2.4.1 重点发展各种类型的长冲程抽油机.12 2.4.2 加速发展节能型抽油机.12 2.4.3 不断研制具有高适应性的抽油机.12 2.5 结论.13 第三章第三章 产品与技术产品与技术.15 3.1 产品简介.15 3.2 核心技术.16 3.2.1 工作原理.16 3.2.2 整体结构.17 3.2.3 直线电机抽油机控制系统.17 3.2.4 主要创新点.18 3.3 竞争优势.20 3.3.1 效益优势.20 3.3.2 节能优势.20 3.3.3 结构优势.21 3.3.4 运行轨迹优势.22 3.3.5 性能可靠、安保齐全.23 时昌直抽有限责任公司 开创者团队 高质量、高服务、高技术 3.3.6 维护优势.23 3.3.7 国家政策优势.24 3.4 工艺流程.25 3.5 应用与反馈.26 3.5.1 应用范围.26 3.5.2 实际应用情况分析.27 3.5.3 试用反馈.28 3.6 产品研发.30 3.6.1 关于动子平衡块的计算机控制研发.30 3.6.2 生产不同型号抽油机的生产方案.30 3.7 产品前景展望.30 第四章第四章 公司概述公司概述.33 4.1 公司简介.33 4.1.1 公司名称.33 4.1.2 公司介绍.33 4.1.3 公司标志.33 4.2 公司组织.34 4.2.1 组织形式.34 4.2.2 部门职责.34 4.3 公司管理.35 4.3.1 战略管理.35 4.3.2 计划管理.36 4.3.3 安全生产管理.37 4.3.4 人力资源管理.38 4.4 公司文化.39 4.4.1 文化建设.39 4.4.2 形象建设.40 4.5 公司团队.41 4.6 厂址选择.42 第第五章五章 市场分析市场分析.45 5.1 行业分析.45 5.1.1 行业环境分析.45 5.1.2 波特五力模型.48 5.2 SWOT 分析.51 5.2.1 SWOT 基本要素分析.51 目录 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 5.2.2 SWOT 要素组合分析.54 5.2.3 总结分析.54 5.3 目标市场营销.54 5.3.1 市场细分.54 5.3.2 目标市场定位.55 5.3.3 目标销量预测.56 第六章第六章 营销策略营销策略.59 6.1 营销部门组织结构.59 6.2 产品推广方式.60 6.3 4P 营销策略.60 6.3.1 产品策略.60 6.3.2 价格策略.64 6.3.3 渠道策略.64 6.3.4 促销策略.66 6.4 新营销策略.69 6.4.1 电子商务供应商管理.69 6.4.2 借势营销.69 第七章第七章 财务分析财务分析.71 7.1 主要财务基本假设.71 7.2 全面预算.72 7.3 资本结构.75 7.4 资金来源及运用.75 7.5 投资可行性分析.76 7.5.1 投资净现值.76 7.5.2 内部收益率.77 7.5.3 投资回收期.77 7.5.4 敏感性分析.77 7.5.5 盈亏平衡分析.78 7.6 财务分析.79 7.6.1 主要财务报表.79 7.6.2 主要财务指标.80 7.7 评价.81 第八章第八章 风险管理与资本退出机制风险管理与资本退出机制.83 8.1 风险识别.83 时昌直抽有限责任公司 开创者团队 高质量、高服务、高技术 8.1.1 行业风险.83 8.1.2 经营风险.83 8.2 风险评估.85 8.3 风险控制.86 8.4 资本退出方式.87 8.4.1 首次公开发行(IPO).87 8.4.2 行业并购.87 8.4.3 清算或破产.87 8.5 资本退出方式选择.87 8.6 资本退出时间.88 附件一附件一 调研关键点汇总调研关键点汇总.91 附录二附录二 鉴定意见鉴定意见.93 附录三附录三 样机试用反馈意样机试用反馈意见见.94 附录四附录四 产品入网检验报告产品入网检验报告.100 附录五附录五 质量认证证书质量认证证书.102 附录六附录六 合作意向书合作意向书.108 附录七附录七 单位产品直接材料构成表单位产品直接材料构成表.109 附录八附录八 建设期投资相关估算建设期投资相关估算.110 附录九附录九 专利授权书专利授权书.112 附录十附录十 团队介绍团队介绍.113 第一章 执行概要 1 高质量、高服务、高技术 时昌直抽有限责任公司 开创者团队 2 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 第一章 执行概要 3 高质量、高服务、高技术 第一章第一章 执行概要执行概要 1.11.1 公司公司 时昌（strong）直抽有限责任公司准备在新疆维吾尔族自治区库尔勒经济技术开发区建厂，专门生产、销售直线电机抽油机及配套产品，并提供相关服务。公司现已掌握制造直线电机抽油机的全部关键技术，并按该技术制造的直线电机抽油机样品已在江汉油田、塔里木油田等地成功试用，意见反馈良好。我公司以“高质量、高服务、高技术”为核心经营理念，在为油田提供优质、专业服务的同时，根据用户反馈的意见，不断完善技术、改进产品，为我国石油工业的发展贡献力量。图 1-1 公司管理 1.21.2 产品产品 目前，我国中部和东北部油田已进入注水开发的后期，西部油田正向戈壁腹地推进，深井数量增多，开发深度和难度也与日俱增，油井开采会经常出现高粘、多蜡、多砂、多气、水淹和强腐蚀等情况。而我们拟创建的公司所计划生产的直线电机抽油机正可以解决这一难题。直线电机抽油机的最大特点就是直接将电能转变为直线往复运动，动力传递过程简单，可以大大降低动力传递过程中的功率损失。值得一提的是，值得一提的是，该产品该产品可采可采井深井深 53125312 米米，创世界记录。创世界记录。（鉴定意见见附录二）时昌直抽有限责任公司 开创者团队 4 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 图 1-2 产品优势 试用数据表明试用数据表明，直线电机抽油机可提高油井产液量 30%左右，因此可以大幅度的增加油井产量，提高开采效益。以单井平均日增油 3t 计算，年单井可增产原油 1000t，多多创效益创效益 400400 多万元，多万元，同时每年可节约电费 2.1 万元，维修费用平均每年比游梁式抽油机少 1.5 万元。1.31.3 机会分析机会分析 （1 1）市场分析）市场分析 市场潜力巨大。市场潜力巨大。目前我国原油年产量达两亿吨，现有机械采油井十万余口，用于更新老抽油机和新增油井所需抽油机的数量可达 10000 台/年，而且油田深井、超深井数量逐年高速增长，对适合深井超深井的抽油机需求巨大。适合深井超深井的抽油机需求巨大。油田油田节能环保意识增强。节能环保意识增强。近年来，在大力提倡降低成本、高效采油思想的指导下，各油田对新型节能抽油设备的需求十分迫切，从而带动了节能环保抽油设备的不断发展。石油装备产业尚未饱和，后进企业有很大机会。石油装备产业尚未饱和，后进企业有很大机会。我国石油装备钻采业的竞争结构尚不稳定，领先企业地位不稳固，尚不具备绝对领先的实力，后进企业还有很大机会。由此可见，我公司虽然面临着比较严峻的竞争考验，但同时也存在着巨大的机遇。（2 2）政策分析）政策分析 国家法律政策对节能型石国家法律政策对节能型石油装备企业提供很大支持。油装备企业提供很大支持。2011 年国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要节能环保产业作为七大战略性新兴产业之首被委以重任。2008 年“十一五”重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划 明确了组织实施重大技术装备研制和重大产业技术开发工作的指导思想和发展目标。这些国家政策表明第一章 执行概要 5 高质量、高服务、高技术 了国家对于节能的重视与支持。1.1.4 4 公司财务公司财务 图 1-3 出资方所占比例 我公司的注册资本为 2400 万元，其中江汉石油机械有限责任公司投资 1000 万元；吸引风险投资 900 万元；直线电机抽油机装配技术，作为我们的核心技术，作价 500 万元。在分析公司设立初期所需资金后，拟向银行借款 400 万元。表 1-1 资金使用明细表 单位：千元 项目 金额 1 固定资产 3,990 1.1 生产设备 800 1.2 厂房 3,000 1.3 办公设备 190 2 土地使用权 10,500 3 开办费 510 3.1 筹建人员开支费用 130 3.2 公司登记费用 80 3.3 筹建期间发生的办公费及应酬费用 150 3.4 其他与筹建有关的费用 150 4 流动资金 8,000 合计 23,000 本公司根据行业基准收益率计算的投资净现值（NPV）为 1038.18 万元，远远大于零，表明计算期内盈利能力很好，投资方案可行。本公司经营前五年的内部收益率IRR=26.63%，高于行业平均水平（14%），说明整体的投资方案可行。投资回收周期为 3.17年，此数据说明，我公司的预计经营状况良好，在较短时间内就可以收回投资。时昌直抽有限责任公司 开创者团队 6 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 1.1.5 5 公司战略公司战略 图 1-4 公司战略 我公司的战略使命为：客户满意第一，完善技术、不断创新，致力于油田开采行业的完善和提高，为国家经济发展贡献力量。公司将战略重点定为公关客户公关客户，以促进与各大油田的长期合作。我公司将在前 2 年成立公司，依靠高质产品、优质服务树立公司形象，力争赢得各大油田的认可；到第 5 年时，将产品推广到国内的东部油田、中部油田，通过不断提高产品质量，更新技术，以适应市场变动的需要，实现销售收入 1.15 亿，接近行业平均水平；第 8 年后走国际化发展道路，实现出口创汇。第二章 项目背景 7 高质量、高服务、高技术 时昌直抽有限责任公司 开创者团队 8 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 第二章 项目背景 9 高质量、高服务、高技术 第二章第二章 项目背景项目背景 图 2-1 项目背景 2.12.1 我国油田开采现状我国油田开采现状 我国油田深井数量不断增加。我国油田深井数量不断增加。我国中部和东北油田已进入注水开发的后期，为了稳产，普遍采用小泵深抽和大泵排液工艺，不断提高产液量，以液保油，成为保证原油稳产的必然趋势，而西部油田正向戈壁腹地推进，深井数量增多，开发深度和难度都与日俱增。常规常规游梁式游梁式抽油机对电能的消耗浪费严重。抽油机对电能的消耗浪费严重。据统计，我国目前 90%以上的油井仍是机械采油井，而且由抽油机组成的三抽设备则占机械采油油井的 80%左右，采油量也占到了原油总产量的 75%以上。但常规的游梁式抽油机有杆抽油泵全系统的总效率在国内一般地区平均只有 12%13%，最大也不到 30%，美国的常规抽油机系统效率较高，但也仅有 46%，对电能的消耗浪费十分严重。油井开采会经常出现高粘、多蜡、多砂、多气、水淹和强腐蚀等问题。油井开采会经常出现高粘、多蜡、多砂、多气、水淹和强腐蚀等问题。由于油藏受古沉积环境影响，储层非均质严重，纵向、横向分布不统一，油层物性差异大。在油田随着深井和稠井的不断增多，发展长冲程、低冲次的抽油机，将是我国今后抽油机发展的主要方向。在本章中，我们将着重介绍我国油田开采现状、国内各类抽油机存在的问题以及抽油机的发展趋势。时昌直抽有限责任公司 开创者团队 10 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 开发过程中各油藏普遍存在着渗透率不均衡，井间产量差异大；油井控制面积小，油层压力递减快；低渗区抽油井液面低，供液能力差等矛盾。2.22.2 抽油机简介抽油机简介 抽油机是油田采油生产中常用的地面举升设备，早在120年前就产生并使用了。目前，全世界共有100多万口机械采油井，其中抽油机井有90多万口，并在逐年增加。我国抽油机发展已有近40年的历史。世界范围内研发与应用抽油机已有100多年的历史，在这百余年采油实践中，抽油机发生了巨大变化，特别是近20多年来，世界抽油机技术发展较快，抽油机的各项技术经济指标达到了有史以来的最高水平。今后抽油机的发展方向可概括为仍以游梁式抽油机为主，同时向着多样化、超大载荷、长冲程、节能型、无游梁式和自动化、智能化方向发展。2.32.3 国内使用的抽油机及其问题国内使用的抽油机及其问题 2.3.12.3.1 目前抽油机存在的一些问题目前抽油机存在的一些问题 （1 1）结构复杂，运动件多。）结构复杂，运动件多。目前各类抽油机仍是将电能变为旋转机械能，再经过减速和换向机构转变为上下往复运动做功，都存在机械效率较低，“大马拉小车”和系统稳定性差等问题。（2 2）悬点运动规律）悬点运动规律较差较差，上下行程速度无法调整。，上下行程速度无法调整。尤其是悬点加速度和速度最大值过大时，会影响悬点载荷，使动载增大，对称循环工作制度下泵的充满度下降，泵效低，能耗大。（3 3）使用条件要求苛刻，工艺复杂、可靠性差。使用条件要求苛刻，工艺复杂、可靠性差。无杆采油范畴的电动潜油泵、射流泵和水力活塞泵等工艺便是如此。（4 4）有杆采油范畴的螺杆泵无法满足深抽工艺要求。）有杆采油范畴的螺杆泵无法满足深抽工艺要求。传统的“机、杆、泵”三抽工艺，受抽油机结构和运行规律等条件的制约，冲程短、动载大、深抽效率低。（5 5）钢丝绳通过天轮时反复弯曲）钢丝绳通过天轮时反复弯曲,寿命较短。寿命较短。原因是钢丝绳承受交变载荷，而且天轮直径小。（6 6）大部分部件都在机箱内，维修保养和更换都比较困难）大部分部件都在机箱内，维修保养和更换都比较困难，极易，极易损坏。损坏。轨迹链条和主轴销是链条传动中的薄弱件，这些都容易发生折断事故。第二章 项目背景 11 高质量、高服务、高技术 2.3.22.3.2 游梁式抽油机存在的问题游梁式抽油机存在的问题 游梁式抽油机不容易实现长冲程、低冲次的要求，因而不能满足稠油井、深抽井和游梁式抽油机不容易实现长冲程、低冲次的要求，因而不能满足稠油井、深抽井和含气井采油作业的需要。含气井采油作业的需要。此外其驴头悬点运动的加速度较大、平衡效果较差、效率较低、在长冲程时体积大笨重、电动机功率利用率小、减速器扭矩波动大等缺点已被各个油田和科研机构所重视。为此，国内抽油机生产厂先后对游梁式抽油机进行改造，研制出了前置式抽油机、异相曲柄抽油机、双驴头式抽油机、异型游梁抽油机等机型，但这些新型抽油机在应用中却暴露出另外一些问题。（1）前置式游梁抽油机庞大笨重，给运输安装带来不便；平衡调节困难，平衡度只能调节到60%70%；上下行电流差值大，耗能多；屡次发生减速器断轴和传动齿轮打齿；输出轴与曲柄配合易损坏，造成曲柄松动，拉断连杆，扭曲游梁；驴头固定架螺柱易松动断裂，导致驴头掉下来等。（2）异相曲柄式抽油机在油田使用中经常出现遇阻断光杆现象，同时也存在着平衡调节困难、底座工字梁断裂、尾轴承顶丝焊口开裂和固定螺栓断裂等问题。（3）节能型双驴头式抽油机存在断游梁，支架顶部晃动较大，柔性连接件寿命较短等问题，常出现柔性绳断头现象，影响正常生产，后驴头的变径弧形(如阿基米德螺线形)加工难度较大。2.3.32.3.3 无游梁抽油机存在的问题无游梁抽油机存在的问题 无游梁式抽油机的机构较为复杂，可靠性较差的挠性构件较多，并且滑动副及精密的液气元件等易磨损，从而使某些关键零部件寿命较短、故障率高，同时维修也较为困难，致使运行时效率降低,维修成本提高，给使用与管理带来不便。2.3.42.3.4 其他抽油机存在的问题其他抽油机存在的问题 链条式抽油机存在链条寿命短、易断销、跳链、换向冲击载荷大、钢丝绳易断和导轨刚度不足易变形等问题。气平衡链条式抽油机曾在我国一些井队使用，但由于漏气严重，使抽油机经常处于无气平衡状态下运转，可靠性低、故障多、停机频繁。据统计，该类气平衡链条式抽油机每台年维修次数达1216次，而且多为气平衡系统故障，占总故障数的62%。有时断绳后，绳被绞入机体内，轻者机体内零部件损坏，重者导致整机报废。时昌直抽有限责任公司 开创者团队 12 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 2.42.4 国内抽油机技术发展的趋势国内抽油机技术发展的趋势 如前所述,世界范围内抽油机技术发展的总趋势是向着多样化、超大载荷、长冲程、节能型、无游梁式和自动化、智能化方向发展，这些趋势可作为国内抽油机技术发展的总目标。但结合我国当前与今后一个时期石油工业发展的需要以及抽油机技术在国内的实际应用情况，暴露出的问题和各油田在需求管理上的差异，应该针对我国抽油机技术的具体情况制定和提出相适宜的发展目标和建议。2.4.12.4.1 重点发展各种类型的长冲程抽油机重点发展各种类型的长冲程抽油机 长冲程抽油机具有减小冲程损失、提高系统效率、延长机杆泵的使用寿命、减少故障及提高整机运行质量等优点。因此，发展长冲程抽油机对当前我国老油田高含水井后期开采，减缓产量递减速度，开采稠油、低渗透油田的“难动用储量”以及沙漠油田深井及超深井的机械开采，都具有重要的现实意义。2.4.22.4.2 加速发展节能型抽油机加速发展节能型抽油机 据统计，在油田生产成本中约有1/2为电能消耗，而游梁式抽油机消耗的电能约占总电能消耗80%。目前我国抽油机的保有量在10万台以上，电动机总装机容量在3500MW以上，年耗电逾百亿千瓦时。抽油机的运行效率比较低，在我国平均运行效率仅为25.96%，国外平均水平为30.05%，年节能潜力可达几十亿千瓦时。因此，有必要改造现因此，有必要改造现有常规游梁式抽油机。有常规游梁式抽油机。改造措施有：从设计上改变电动机的机械特性(如采用高转差率电动机和超高转差率电动机)，从而改善电动机与抽油机的运行配合状况；利用电容器做功率补偿或增加蓄能器来提高电动机的负荷率和功率因数；采用窄V形传动带，提高传动效率。2.4.32.4.3 不断研制不断研制具有高适应性的抽油机具有高适应性的抽油机 现代抽油机应具有较高的适应性，以拓宽使用范围。例如，适应各种自然地理和地质构造条件抽油的需要；适应各种成分石油抽油的需要；适应各种类型油井抽油的需要；适应长冲程抽油的需要；适应无电源和间歇抽油的需要等。第二章 项目背景 13 高质量、高服务、高技术 2.5 2.5 结论结论 图2-2 抽油机发展主要方向 根据我国实际情况，发展无游梁大冲程、低能耗、具有高适应性的直井抽油机和斜井抽油机，将是我国今后抽油机发展的主要方向。时昌直抽有限责任公司 开创者团队 14 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 第三章 产品与技术 15 高质量、高服务、高技术 第三章第三章 产品与技术产品与技术 3.1 3.1 产品简介产品简介 直线电机抽油机是由校方机电工程学院院长肖xx经过多年研制成功的新型抽油机。该产品来源于“十五”国家科技攻关计划“中国大中型油田勘探开发关键技术研究”子课题“国产化石油新设备、新材料研制及技术应用”，专题名称为“直线电机抽油机的开发及应用”，国家科技部立项课题号国家科技部立项课题号：2003BA613A2003BA613A-1212。表 3-1 直线电机抽油机的型号及参数表（可根据客户要求定制）抽油机型号 ZXCY12-6-30 ZXCY12-8-30 ZXCY14-6-35 ZXCY14-8-35 ZXCY16-8-45 ZXCY20-8-60 ZXCY22-8-60 悬点额定载荷(kN)120 120 140 140 160 200 220 光杆最大冲程(m)6 8 6 8 8 8 8 电机额定推力(kN)30 30 35 35 45 60 60 允许过载倍数 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 最高冲次(min-1)5 4 4 4 4 4 4 动子自重(kg)2000 3000 4500 4500 5800 6500 7000 平衡箱可配重（kg）6500 5500 7250 7250 7200 8500 8300 抽油机质量（kg）15500 17000 16500 17800 20500 21800 22700 整机长度(m)1.6 1.6 1.8 1.8 1.8 2.0 2.0 整机宽度(m)2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 整机高度(m)9.3 11.3 9.8 11.8 12.3 12.45 13.6 使用温度(oC)-40+60 直线电机抽油机利用直线电机的直线往复运动带动抽油杆上下运动，举升井内液体，使它具有节电率高、传动效率高、启动电流小、无级可调等优点。在本章中，我们将对产品的核心技术、竞争优势、工艺流程、应用反馈方面进行详细介绍。时昌直抽有限责任公司 开创者团队 16 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 取得的主要成果如图取得的主要成果如图 3 3-1 1 所示。所示。图 3-1 国家攻关项目成果 3.2 3.2 核心技术核心技术 3.2.13.2.1 工作原理工作原理 表面贴永磁体的钢板作为定子，双边初级线圈作为动子，若干块永磁体贴在钢板上，N、S两级交替进行，动子线圈通过切割磁感线获得动力，动子线圈通过切割磁感线获得动力，再通过软连接（皮带）将抽油杆下入井中，进行工作。该抽油机由直线到直线，通过电流的变频改变动子的运行方向，变向完全由传感器监测，消除了以往由转动带来的能量损失。图 3-2 直线电机抽油机工作图 第三章 产品与技术 17 高质量、高服务、高技术 3.2.2 3.2.2 整体结构整体结构 （1）总体结构 承载与转向系统：天轮、翻转轮和桁架。直线电机：电机定子、电机动子、动子导向轮和以钢轨为材料的导轨。平衡及其它辅助系统：动子背部的平衡箱、拖动抽油杆的扁钢丝绳等。抽油机驱动与控制系统：专用变频器、控制面板和控制保护装置。整体结构如图 3-3 所示：图 3-3 整体结构图 3.2.33.2.3 直线电机抽油机控制系统直线电机抽油机控制系统 （1 1）闭环控制系统闭环控制系统 闭环控制系统实现了直线电机抽油机随井况自动调节相关参数的功能。信号采集系统可以实现直线电机抽油机和油井各参数的即时采集和传输，实现直线电机抽油机的远时昌直抽有限责任公司 开创者团队 18 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 程检测和控制。控制系统主要由专用变频控制器、可编程控制器(PLC)和检测系统组成。（2 2）安全保护和报警安全保护和报警 对直线电机工作电流、动子运行状态的双重监控，实时辨识悬点载荷的异常变化，当抽油机系统欠载或过载、抽油杆断脱或卡阻时，可实现自动停机、刹车。双重保护，万无一失，填补了常规抽油机这类保护功能的空白。（3 3）远程控制系统）远程控制系统 通过 GSM 公网，实现任何时候、任何地点的人机对话的功能，提高油井的管理水平。3.2.43.2.4 主要创新点主要创新点 （1 1）研制了具有低运行速度、大推力特点的永磁同步直线电机。）研制了具有低运行速度、大推力特点的永磁同步直线电机。直线电机定子、动子之间的气隙是影响直线电机性能的关键参数，气隙过大，推力减小；气隙过小，单边磁拉力过大，高次谐波大大增加。对直线电机的气隙进行了理论分析，对于双边直线电机在不同工作气隙下（1mm-5mm）进行了大量的试验，优选了最佳工作气隙,开发了新型接线方式，实现大推力。电机推力最高 2150N/kW，满足了长冲程、低冲次、重载抽油机的功能要求。图 3-4 直线电机拉力试验曲线图 表 3-2 创新点专利汇总表 支持创新的专利 实用新型专利 1 项：双边直线电机双井抽油机（ZL 2009 2 0274011.3）支持创新的论文 低速大推力直线电机样机的研制.机电工程，27(1)，2010 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 拉力 kg 输 入 功 率 W 气隙 5 mm 气隙 4 mm 气隙 3 mm 气隙 2 mm 气隙 1 mm 第三章 产品与技术 19 高质量、高服务、高技术 图 3-5 永磁同步直线电机结构示意图（2 2）基于低速大推力直线电机，研制了独立主板式直线）基于低速大推力直线电机，研制了独立主板式直线电机抽油机。电机抽油机。表 3-3 创新点专利汇总表 国家发明专利 内置定子的直线电机抽油机（ZL 2004 10030846.6）实用新型专利 1 项 双边直线电机双井抽油机（ZL 20092 0274011.3）支持创新的论著 抽油机采油技术.北京：石油工业出版社，2004 支持创新的论文 直线电机抽油机研制.石油学报，27(5)，2006 图 3-6 创新结构 上述创新结构按顺序依次为重负荷自由落体刹车装置、动子与配重一体化、大箱体直接风冷结构、翻转轮、钢丝绳灌胶接头。采用天平式平衡，突破了长冲程设计，改变了游梁机和皮带机的能量、运动转换形式，简化了机体结构，相对降低了总机重量；翻时昌直抽有限责任公司 开创者团队 20 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 转轮结构可以向两边打开，让出足够的修井空间，实现了不移机修井作业。（3 3）开发了智能型无游梁抽油机的控制系统和开发了智能型无游梁抽油机的控制系统和 GPRS GPRS 远程监控系统。远程监控系统。控制系统通过对负载反馈电流信号的监测与分析，判定系统的运行状况，实现了抽油机无触点无冲击换向，冲程、冲次无级可调，上下行程速度连续可变，完善了安全保护系统；GPRS远程监控系统采用分组交换技术，通过移动网络和无线网络传输系统，实现抽油机的远程监测和控制。GPRS远程监控系统通过移动网络或无线网络，实现抽油机和油井各参数的即时采集和传输，将现场数据传输到室内计算机局域网，实现任何时候、任何地点的人机对话的功能，提高油井的管理水平，为数字化油田的建设奠定了一定的基础。3.3 3.3 竞争优势竞争优势 3.3.13.3.1 效益优势效益优势 使用直线电机抽油机可以实现超深抽油和大排量提液。使用直线电机抽油机可以实现超深抽油和大排量提液。直线电机抽油机最大冲程可以达到 8m，最大载荷和交变载荷降低。在相同抽汲参数下，直线电机抽油机的悬点最大载荷较游梁抽游机小 25%左右，交变载荷小 40%左右，抽油杆应力范围比降低 1540%。表 3-4 抽油机性能参数对照表（38mm 管式泵）游梁式抽油机 直线式抽油机 有效冲程 3.2m 6m 以上 最大泵深度 27503000m 4000m 以上 对特殊要求的油井和油田开发后期需要提液稳油的油井，在悬点载荷和抽油杆承受应力基本相等的条件下，使用直线电机抽油机较使用游梁抽油机，可提高油井产液量 30%左右。可见，对于这类油井，可以大幅度的增加油井产量，提高开采效益。（以单井平以单井平均日增油均日增油 3t3t 计算，年单井可增产原油计算，年单井可增产原油 1000t1000t，多创效益，多创效益 400400 万元万元）。3.3.23.3.2 节能优势节能优势 直线电机抽油机与常规游梁抽油机比在同等抽汲参数的相同产液量条件下，根据江汉油田 12 台、华北油田 3 台和大庆油田 1 台直线电机抽油机现场运行的实测数据，直线电机抽油机与游梁式抽油机相比（相同抽汲参数条件）节电率高达 3055%。与电泵第三章 产品与技术 21 高质量、高服务、高技术 采油工艺相比，相同产液量和举升高度下节电 75%左右。一台常规游梁 14 型抽油机年约耗电 105000kWh（12 和 14 型抽油机），使用直线电机抽油机后节电按 40%计算，每台抽每台抽油机年节电油机年节电 42000kWh42000kWh，年节约电费约，年节约电费约 2.12.1 万元万元（电费按 0.5 元/kWh 计算）。0102030405060异相式抽油机前置式抽油机气平衡抽油机双驴头抽油机悬挂变矩式抽油机弯游梁抽油机皮带式抽油机链条式抽油机直线电机抽油机节电率%图 3-7 不同型抽油机节电率对比图 3.3.33.3.3 结构优势结构优势 直线电机通过扁钢丝绳直接与抽油杆连接，带动井下抽油泵做往复直线运动，取消了常规抽油机减速箱、曲柄、连杆、游梁以及电机与减速箱连接的皮带等机构。（1）机械效率高 图 3-8 传动效率对比图（2）体积小，质量轻 图 3-9 十二型不同类型抽油机重量对比图（单位：t）时昌直抽有限责任公司 开创者团队 22 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 3.3.43.3.4 运行轨迹优势运行轨迹优势 悬点运动规律如图 3-10 所示：图 3-10 悬点运动规律 由于轨迹合理导致抽油机悬点载荷降低，引起的优点可以总结为以下三点：由于轨迹合理导致抽油机悬点载荷降低，引起的优点可以总结为以下三点：（1）抽油机承受的悬点载荷和载荷差幅度小，可降低抽油机的装机容量，延长抽延长抽油机的使用寿命油机的使用寿命。（2）抽油杆承受的最大载荷和交变载荷降低,可降低抽油杆的弹性变形量，增加抽油泵柱塞的有效行程，提高泵效提高泵效。（3）抽油杆承受的最大载荷和交变载荷降低,使得抽油杆承受的应力和应力幅值降低，可延长抽油杆的使用寿命可延长抽油杆的使用寿命。另外，还另外，还实现实现在线可调的在线可调的“上快下慢上快下慢”、“上慢下快上慢下快”、“上下同速上下同速”和换向停滞和换向停滞间抽运行模式，为抽油智能化管理与应用提供了完美的操作平台。间抽运行模式，为抽油智能化管理与应用提供了完美的操作平台。具体优点如下：具体优点如下：第一、可以更适应于高粘油、含蜡、高气油比等油井的工艺要求。第二、对于供液能力较差的油井，做到不停机间抽，可以降低抽油井单耗，降低间抽井的管理难度和不安全因素。第三、可以有限度的改变最大、最小载荷的峰值，使“三抽”工艺适应特殊井况的要求，也使漏失轻微的井，降低漏失量，延长油井的检泵周期。第三章 产品与技术 23 高质量、高服务、高技术 3.3.53.3.5 性能可靠、安保齐全性能可靠、安保齐全 （1）抽油机机械系统通过国家 CAD 中心模拟演算，设计过载能力大。电机采用稀土永磁，磁衰减小（百年万分之一）。（2）直线电机抽油机电源控制系统具有电源缺相、电流过大、电压异常、抽油杆载荷突变、电机温升过高、抽油机故障等保护功能，既可以保护抽油机不被损伤，也保护抽油杆不会因泵卡而拉断。（3）动力传递采用了扁钢丝绳，拉力大、不打扭、不易弯曲断股；外部硫化橡胶后，不生锈使用寿命长。图 3-11 使用寿命对比图 3.3.63.3.6 维护优势维护优势 使用直线电机抽油机可以大幅度降低油井和设备的维护费用。（1）长冲程，低冲次可明显减少抽油杆交变载荷次数和泵桶及活塞磨损次数，提高抽油杆和抽油泵的使用寿命，延长油井检泵周期。（2）直线电机抽油机采用了硫化扁钢丝绳,其使用寿命比圆钢丝绳长得多。扁钢丝绳可以克服圆钢丝绳旋转和打扭的缺点,避免悬绳器扭动造成抽油杆柱脱扣。（3）直线电机抽油机的电机直接拖动抽油杆上下运动，易损件少，无需像游梁抽油机那样经常更换皮带、机油等，节省了维护费用（平均比游梁抽油机年节约维护费用（平均比游梁抽油机年节约维护费用1.51.5 万元左右）。万元左右）。（4）直线电机抽油机更换电机绕组像游梁机更换电机一样简单，但由于控制系统保护功能完善，无须担心电机烧毁等现象的发生，更不必担心因使用不当出现减速箱齿轮被打的事故。时昌直抽有限责任公司 开创者团队 24 用户至上、全面服务；品质保障、专业维护 表 3-5 主要性能与成产成本对比数据 序号 项目 直线电机抽油机 常规游梁抽油机 螺杆泵采油 电潜泵采油 备注 1 电能消耗成本对比 吨液百米耗电(kWh/102tm)0.263 0.439 0.606 0.875 以中油公司几个油田的近口井数据统计 2 单井参考日产液量(t)80 80 80 80 3 单井参考举升高度(m)1000 1000 1000 1000 4 平均日耗电(kwh)211 351 485 700 5 单井年耗电(104kwh)7.691 12.819 17.695 25.550 6 单井年耗电成本(万元)4.0764 6.7940 9.3785 13.5415 电费成本按 0.53 元kWh 计算 7 检泵 成本 对比 平均检泵周期(d)618 475 283 653 根据中油公司几个油田数据统计 8 单井次检泵费用(万元)3.0 3.0 3.0 3.0 9 平均年检泵成本(万元）1.7733 2.3053 3.8693 1.6769 10 单井设备维修费用(万