【正文】 1）《 天津市濱海新區(qū) 高新技術(shù)企業(yè)培育資金項(xiàng)目 申請書 》統(tǒng)一用 A4 紙打印和復(fù)印，左側(cè)裝訂成冊。 2. 本申請書適用于 天津市濱海新區(qū) 高新技術(shù)企業(yè)培育資金項(xiàng)目 ，申請人必須按照“年度 項(xiàng)目指南”填寫 所屬 項(xiàng)目 的具體名稱。 本項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用 推廣 可 改變過去油田傳統(tǒng) 的粗放型注水模式， 有效地 提高 油田 注水精度 ，降低 開采成本， 提高 采收率 ，最終達(dá)到 油田 科學(xué)開采 、 當(dāng)采盡采 的 目標(biāo) 。其主要研究內(nèi)容有： 硬件部分： 太陽能供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為現(xiàn)場 RTU、智能流量控制器提供電源 設(shè)計(jì)研發(fā)低功耗、低扭矩的磨輪式智能流量控制器； 設(shè)計(jì)研發(fā)微功耗測控主機(jī)（ RTU）； 設(shè)計(jì)研發(fā)微功耗無線壓力變送器； 軟件部分： 控制終端（ RTU）程序的開發(fā) 本地流量檢測和閥門控制的程序開發(fā) 編制 DTU 管理中心軟件 后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、解析、展示軟件；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用 SQL，前臺(tái)采用 WEB 瀏覽器顯示。 20xx 年 7 月 — 20xx 年 12 月 小批量生產(chǎn)、推廣階段。 采用 太陽能供電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、 節(jié)能減排。 7 資 金 預(yù) 算 （單位：萬元） 資金來源 預(yù)算金額 其 中 20xx 年 20xx 年 來源合計(jì) 230 萬 135 萬 95 萬 其 中 新區(qū)財(cái)政撥款 50 萬 35 萬 15 萬 單位自籌 180 萬 100 萬 80 萬 銀行貸款 其 它 資金支出 預(yù)算金額 其中 ： 新區(qū)財(cái)政撥款 計(jì)算依據(jù) 資金總額 230 萬 50 萬 其 中 人員費(fèi) 80 萬 15 萬 10 位研發(fā)人員兩年工資 ,平均 每人每年 4 萬元 設(shè)備費(fèi) 10 萬 5 萬 購置 活塞式壓力計(jì) 能源材料費(fèi) 97 萬 15 萬 傳感器、機(jī)殼、 電子元器件、 電路板 、智能流量控制器 試驗(yàn)外協(xié)費(fèi) 15 萬 5 萬 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的加工和調(diào)試 租賃費(fèi) 信息費(fèi) 差旅費(fèi) 16 萬 5 萬 冀東、新疆、勝利等油田學(xué)習(xí)考察 會(huì)議費(fèi) 6 萬 3 萬 與專家溝通研究技術(shù)問題 貸款貼息費(fèi) 管理費(fèi) 其它費(fèi)用 6 萬 2 萬 設(shè)備檢驗(yàn) 費(fèi) 、專利費(fèi)等 期初運(yùn)行費(fèi) 特別說明： 無 8 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及其項(xiàng)目組承諾： “太陽能供電全無線變送器注水井生產(chǎn)參數(shù)遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)” 推廣前景非常廣闊，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。石油作為國家經(jīng)濟(jì)命脈，在新的取代燃料出現(xiàn)之前，石油在國民經(jīng)濟(jì)中的地位無可替代。國內(nèi)部分老油田目前已進(jìn)入二次開采（注水驅(qū)油）階段，有的已進(jìn)入三次開采（注聚驅(qū)油）階段。因此，在油田推廣實(shí)施該項(xiàng)目的必要性是顯著的，是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的。 總體目標(biāo)如下： （ 1）實(shí)現(xiàn)水井工況數(shù)據(jù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、解析、入庫，無需人工干預(yù)； （ 2）系統(tǒng)自動(dòng)完成對數(shù)據(jù)的分析，生成各種分析報(bào)表； （ 3）水井客戶端管理軟件實(shí)現(xiàn)對水井運(yùn)行參數(shù)、采集制度的設(shè)置。 本系統(tǒng)主要包括油井生產(chǎn)工況處理專家系統(tǒng)及井口數(shù)據(jù)采集單元。 4．項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題 太陽 能供電全無線變送器注水井生產(chǎn)參數(shù)遠(yuǎn)程測 控系統(tǒng)對注水井進(jìn)行流量的遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)是我國注水井自動(dòng)化技術(shù)的首次試驗(yàn)和應(yīng)用，極大的提高了油水井自動(dòng)化技術(shù)程度，彌補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白。 RTU 與智能流量控制器之間的線纜采用特殊處理，采用鍍鋅管，深埋（ 米），并做了防水處理。 17 圖 451流量控制裝置防護(hù)設(shè)備 圖 452無線壓力變送器防護(hù)裝置 5. 研究方法和工藝技術(shù)路線 工作原理 如圖 511 所示為注水井遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)信息框圖。 、本地 RTU 該產(chǎn)品適用于 DC736V，用來接收并執(zhí)行控制中心控制指令；管理控制壓力變送器、流量 計(jì)等外圍設(shè)備完成壓力、流量以及人員入侵、壓力超限、流量超限、流速異常等報(bào)警信息 的采集、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。 （ 4）投資最小化：有效利用原有設(shè)備及成熟技術(shù)，盡可能減少重復(fù)投資。天津市萬眾科技發(fā)展有限公司 22 具有一批可持續(xù)發(fā)展的研發(fā)力量和現(xiàn)場技術(shù)支持、維護(hù)隊(duì)伍，具備較強(qiáng)的工業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目的研發(fā)和生產(chǎn)能力。 （ 3） 通信距離：井口微功率無線通信距離 0150m， GPRS無線 通信無限制。A； （ 4）通信距離：微功率 短距離 無線通信距離 0150m； （ 5）適用溫度： 30℃～ 80℃； ? 智能流量控制 器 如 圖 5523 所示， 智能流量控制 器 由 低扭矩 磨輪式調(diào)節(jié)閥與流量計(jì)組成的 。 （ a）調(diào)節(jié)閥關(guān)閉 （ b）調(diào)節(jié)閥開啟 （ c）調(diào)節(jié)閥完全開啟 圖 5524 磨輪式調(diào)節(jié)閥原理圖 PID調(diào) 節(jié) 閥流 量 計(jì)+e日 配 注 量 27 圖 5525 流速調(diào)節(jié)控制框圖 在該裝置中，電機(jī)控制算法集成到流量計(jì)中，流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥自構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)的控制回路，當(dāng)流量計(jì)接收到 RTU 發(fā)出的日配 注和流速調(diào)節(jié)時(shí)，流量計(jì)通過 PID 算法控制調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)到符合控制精度要求的開啟度，其控制框圖如所示。 29 圖 5528 所示光伏供電系統(tǒng)使用外觀圖 為保證光伏供電 系統(tǒng) 的持久性和可靠性，我們對系統(tǒng)做了如下一些改進(jìn)： （ 1）選用低扭矩磨輪式閥門，降低電機(jī)負(fù)荷，使一套光伏供電系統(tǒng)能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)流量控制，有利于地面分注井實(shí)施。同時(shí)提供單井技術(shù)參數(shù)維護(hù)功能，可以隨時(shí)變更單井技術(shù)參數(shù)，為“功圖法”單井計(jì)量提供及時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)算參數(shù)。 3)、按照適應(yīng)性強(qiáng)（水質(zhì)差，西一聯(lián)供水水質(zhì)較區(qū)域壓差大）的原則進(jìn)行選井。 ② 通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程設(shè)置西 4466 油管日配注水量 50 m3/d （ m3/h ），套管日 配注水量 30 m3/d（ m3/h ）。 20xx 年 1 月 — 20xx 年 6 月試生產(chǎn)階段。經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用證明：注水井流量遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是一個(gè)集采集、自動(dòng)控制、傳輸、監(jiān)測、展示和分析于一體的信息化管理系統(tǒng)。 ⑤ 無電源注水井采用光伏供電方式為系統(tǒng)提供電源，保證了系統(tǒng)正常供電，解決了無電源井 RTU 系統(tǒng)、智能流量控制器等設(shè)備的用電問題，又具有安全 、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的特點(diǎn)。 ②先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)可行 項(xiàng)目已經(jīng)完成 研發(fā)、現(xiàn)場試驗(yàn)、驗(yàn) 收等工作，目前已進(jìn)入中試及市場推廣階段。 公司下設(shè)市場營銷部，配備 4 名專業(yè)銷售人員。公司市場目標(biāo)群體為油田（國有特大型企業(yè)），回收貨款風(fēng)險(xiǎn)極小，公司在擴(kuò)大生產(chǎn)后，可爭取銀行支持獲取貸款。具備油田技術(shù)服務(wù)和物資采購入網(wǎng)證。 11．項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及主要成員簡介 （ 1） 周成行： 副總經(jīng)理、總工程師，男， 47 歲，本科學(xué)歷，副高級工程師， 1984 年畢業(yè)于南 京理工大學(xué)系統(tǒng)工程專業(yè)，負(fù)責(zé)技術(shù)工作。 （ 2） 程泰翔：男， 48 歲，本科學(xué)歷，工程師， 1984 年畢業(yè)于中國計(jì)算機(jī)函授學(xué)院，負(fù)責(zé)技術(shù)編程工作。 12．風(fēng)險(xiǎn)分析 （ 1） 、從國家政策層面上分析： 石油作為國家經(jīng)濟(jì)命脈，在新的取代燃料出現(xiàn)之前，它在國民經(jīng)濟(jì)中的地位無可替代。 （ 4） 潘 朋 ：男， 28 歲，本科學(xué)歷，工程師， 20xx 年畢業(yè)于天津農(nóng)業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，負(fù)責(zé)編程工作。 先后 7 次獲得中國人民解放軍科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)， 2 次榮立三等功。系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、效果明顯，為油田地面優(yōu)化簡化提供了技術(shù)支持，降低了地面設(shè)施 投資成本，提高了油田管理水平。具 備 油田技術(shù)服務(wù)和物資采購入網(wǎng)證。因此，該項(xiàng)目 具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)， 推廣 應(yīng)用 前景非常廣闊，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。實(shí)施該項(xiàng)目還可減少生產(chǎn)管理人員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，減少安全隱患；降低生產(chǎn)運(yùn)行及管理費(fèi)用，可以大量節(jié)約管道、配水間生產(chǎn)系統(tǒng)流程設(shè)備及土建原材料，達(dá)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求 。 5）、成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化安排 太陽能供電全無線變送器注水井生產(chǎn)參數(shù)遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)實(shí)用新型專利（ ZL20xx 2 ）、磨輪式調(diào)節(jié)閥的磨輪實(shí)用新型專利（ ZL20xx 2 ） 20xx 年 7 月進(jìn)行成果登記，20xx 年小批量生產(chǎn)銷售， 20xx 年底開始批量生產(chǎn)銷售， 20xx年批量生產(chǎn)銷售并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 41 應(yīng)用效果 明顯 ： ① 系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了注水井瞬時(shí)流速、油壓、套壓、干線壓力等參數(shù)就地顯示與遠(yuǎn)傳功能，極大地方便了油田生產(chǎn)管理，提高了管理水平； ② 生產(chǎn)曲線自動(dòng) 繪制、以及工況診斷分析等智能分析系統(tǒng)，能幫助相關(guān)人員提高分析水平； ③ 實(shí)現(xiàn)注水井工況診斷報(bào)警功能，便于注水井工況分析、診斷，主要包括瞬時(shí)流速、壓力、日注水量等報(bào)警功能。完善、改進(jìn)上階段存在的問題，車間小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品進(jìn)入推廣階段。系統(tǒng)能夠在注水井壓力、瞬時(shí)流速異常等情況在第一時(shí)間內(nèi)向相關(guān)人員發(fā)出聲光報(bào)警提 示，各級相關(guān)人員根據(jù)報(bào)警情況可以及時(shí)采取相應(yīng)措施，提高生產(chǎn)時(shí)效； 5）、 采用遠(yuǎn)程控制日注水量技術(shù)，減少了配水間，使注水工藝流程得到優(yōu)化簡化。 35 表 5543 西 448 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 截至目前，該井系統(tǒng)運(yùn)行正常，數(shù)據(jù)傳輸平穩(wěn)，且流量在合格范圍內(nèi)。 33 圖 5531 智能流量控制器 防護(hù)設(shè)備 圖 5532 微功耗 無線 壓力變送器防護(hù)裝 置 ? 數(shù)據(jù)管理 由于壓力、流量、日配注等數(shù)據(jù)在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中都有存儲(chǔ)以及 web 都能很好的展現(xiàn)出來。 ? 控制終端 水井基本數(shù)據(jù)、水井測控設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、報(bào)警參數(shù)設(shè)置。 表 5526 智能流量控制器 參數(shù) 型號 項(xiàng)目 LDZ15 LDZ25 LDZ50 LDZ80 公稱口徑（ mm） 15 25 50 80 公稱壓力（ MPa） 允許最大壓差 (MPa) 32 最大輸出扭矩 100Nm 流量調(diào)節(jié)范圍 ( hm/3 ) ～ 2 ～ 8 ～ 50 5～ 100 計(jì)量精度等級 ； 控制精度 見圖 5527 工作電源 DC 24V 啟動(dòng)電流 (最大 ) 動(dòng)態(tài)電流 300mA 靜態(tài)電流 4mA 電機(jī)額定功率 10W 流量計(jì)工作電流 100μA 閥體材料 WCB； SUS316 閥芯材料 (磨輪 ) SUS401 連接方式 法蘭 GB/ 28 電氣接口 M20 防爆等級 /防護(hù)等級 ExdIIBT4/ IP68 流 量 點(diǎn) ( m3/ h )0 . 1 Q m a xQ m a x ( 最 大 流 量 )0 . 7 5 Q m a x 0 . 5 Q m a x 0 . 3 Q m a x 控 制 精 度 ( % )1 09876543210代 表 精 度 等 級 設(shè) 置 為 1代 表 精 度 等 級 設(shè) 置 為 2代 表 精 度 等 級 設(shè) 置 為 3 圖 5527 智能 流量控制 器 控制精度曲線 ? 光伏供電系統(tǒng) 在注水井流量遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)采用的光伏供電系統(tǒng)中，供電持續(xù)性是最為關(guān)鍵技術(shù)之一。介質(zhì)流體從閥門的進(jìn)口端進(jìn)入閥腔內(nèi)，假設(shè)閥門正在關(guān)閉狀態(tài)，如 圖 5524（ a）所示，兩磨輪上的節(jié)流孔處于垂直相向位置，流道被完全堵死；隨后當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始轉(zhuǎn)動(dòng)一定的銳角角度，并通過閥桿的連接傳遞，使動(dòng)磨輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)銳角，這時(shí)兩個(gè)磨輪的相對位置就形成了如 圖 5524（ b）所示，工作面上的流道為兩個(gè)月牙孔，流體通過兩月牙孔被分成兩股支流，以后再合并為一股從閥門的出口處流出。 （ 7） 可使用 GPRS 通信網(wǎng)絡(luò) 無線 傳輸數(shù)據(jù)。在注水井流量遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中，測控主機(jī)管理 微功耗無線 壓力變送器和 智能 流量控制裝置完成壓力 、流量和流速的采集、存儲(chǔ)、顯示、轉(zhuǎn)發(fā)及遠(yuǎn)程 注 水量 的 調(diào)控。 （ 4）流量控制裝置采用的是我公司與相關(guān)廠家聯(lián)合研制的微功耗流量控制裝置。 實(shí)施方案 考慮到如下幾方面因素以 及油田注水井的現(xiàn)狀和設(shè)備的兼容性，我們設(shè)計(jì)了光伏供電方案。 流量計(jì) 按照 設(shè)定的采集間隔 與 RTU 進(jìn)行通信，并將當(dāng)前流量值發(fā)送到 RTU， RTU 收到流量即發(fā)送的收據(jù)后，轉(zhuǎn)發(fā)到后臺(tái)。 （ 6）采用光伏供電，即解決供電問題又節(jié)能、環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)。 16 （ 3）壓力為無線傳輸，降低管理難度。 該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)注水井日配注水量、流速、壓力數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)量，并依托網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程設(shè)置日配注水量， 自動(dòng)閉環(huán)調(diào) 節(jié)閥門開度，完成流量的全自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而真正的實(shí)現(xiàn)油田管理部門對注水井運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)端控制，為油井管理提供科學(xué)依據(jù)。 ? 系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可操作性和可維護(hù)性，設(shè)備采用專門設(shè)計(jì)的快速拆裝