科技项目可行性报告

项目编号:

项目名称: 高强度5寸外加厚石油钻杆的研制与开发

课题名称:

项目负责人:朱俊昌

申请单位: 盘锦辽河油田派普钻具制造有限公司

二〇##年二月

目        录

    一、 项目提出的目的及意义…………………………………………2

二、 与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析………………3

三、 主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）………………5

四、该项目的技术创新点……………………………………………7

五、现有工作基础和条件……………………………………………8

六、申请人基础条件（包括主要研究成果）………………………10

七、进度安排和实施方案（包括运行机制）………………………12

八、预期成果和考核目标……………………………………………12

九、推广及应用前景…………………………………………………13

十、经费概算及来源…………………………………………………14

十一、合作单位基本情况……………………………………………15

  一、 项目提出的目的及意义

（一）、项目概要

随着国内浅油气层的逐步枯竭，石油钻井正在向深井和水平井的方向发展，主流钻机由以前的3000米钻机过渡到5000米和7000米钻机，对整套钻进系统提出了更高的要求，但相应的钻具变化没有跟上，尤其是钻杆方面，还是采用常规钻杆，经常出现钻杆刺漏、接头强度不够的问题。针对这种情况，派普公司技术研发中心成立了项目组，开展研究S135高强度5″外加厚钻杆，增加钻杆的强度，适应现在深井和水平井的需要。现在派普钻具公司是我省的唯一石油钻具生产厂，是省级技术研发中心，已经具有3年生产钻具的经验，有多名技术研发人员。与清华大学、北京理工大学等多家大学和科研院所建立了技术联盟关系，充实了派普公司的技术研发实力。

本项目和清华大学、北京理工大学等进行全面技术合作，利用他们大学在钻杆挤压成型和处理方面专业知识和经验，以及在材料组织结构分析和性能检测方面的良好条件，及时准确的钻杆组织结构和性能进行分析和检测。由清华大学材料工程系在实验室共同进行研究,初步确定钻杆挤压和热处理工艺参数，进行现场工艺实验，然后进行金相组织分析和性能检测。根据实验结果，调整工艺参数，再进行现场实验，分析金相组织结构和性能检测。经过多次实验后优化实验参数，直到产品质量达到SY5561、 API SPEC 5D标准要求。钻杆自动化生产线全部采用电子计算机控制，根据优化的参数编排生产工艺，实现自动化流水线生产，达到规模化生产，降低生产成本，增加产品在市场上的竞争力。

（二）、立项的必要性及意义

由于生产高强度5寸外加厚石油钻杆的所需的钢材的材质及热处理工艺要求较高，在国内仅只有2家企业生产。在东北的大庆、吉林、辽河三大油田使用的这种钻杆全部从其它地区厂家购进。现在国内市场所需这种钻杆绝大多数依靠进口，随着全球石油行业的不断发展，深井和水平井的施工越来越多，国内外市场对该种石油钻杆的需求大幅度增加。长城公司每年就需要花1亿资金采购该种钻杆。全国年需求量近10亿元，国外的市场需求量更大，年需求量在50万吨。该项目立项符合辽宁省和盘锦市“十一?五”规划，项目的建成不仅满足油田建设的需要，对辽宁省、盘锦市和辽河油田经济总量增加、经济结构的调整起到良好的推动作用。

二、 与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析

（一）与项目相关的国内外发展概况

目前全国仅有2家生产同类产品，生产的产品占有国内市场的30%。该项目在国内有广阔的市场空间。

该项目的产品由于劳动力成本和原材料的优势，在国际市场上有比较明显的竞争力，近年来，随着水平井和深井等特殊工艺井的大幅度增加，使国内高强度的钻具的需求供应紧张。

     随着国内国际石油开采规模的逐步加大，对高强度的钻具需求量逐渐增加。预计五年内每年按20%的速度递增。

（二）目标市场的分析与预测

1、市场分布

主要集中在全国各油田和世界各油田。

2、市场选择

辽河石油内部市场、国内油田市场、国际石油市场（伊朗、委内瑞拉、俄罗斯、苏丹和中东等国家）。

3、市场需求与发展前景的分析和产品市场空间预测

由于近几年辽河油田加大了在国际市场和国内其他油区的钻探力度，对高强度钻杆的需求量增多，随着国家能源战略重心逐步向国外转移，这一趋势仍将延续，20##年长城公司使用高强度钻杆3000吨，金额为1.2亿元，预计20##年需求量近4000吨，金额为1.6亿元。

3、市场竞争力分析

高强度钻杆制造项目比国内其它企业有较大优势，主要以下几方面：

1）长城公司有近100只井钻井队对产品的需求有保障。

2）设备比较领先，采用国内外先进加工制造设备。摩擦对焊机选择美国MTI公司的先进焊机，其它设备选择国内同行业中质量优良，性能最好的加工和热处理设备。

3）该项目技术水平高，工艺先进，采用国内外先进的制造技术。

4） 企业通过API认证，产品完全可以销往国外。

5）东北地区三大油田没有生产钻杆厂家，产品除了长城使用外，可以销往大庆、吉林、冀东等油田，产品还可大量提供国外使用。

6）有坚实的经济基础：派普公司经过3年多的发展，积累了一定的经济、人才、技术基础，而且有盘锦市和辽河油田各方面的大力支持，可以承担大型项目的研发以及具备较大的抗风险能力。

三、 主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）

（一）、本项目主要攻关内容

1、研究内容

利用已有设备和增加部分设备，开展了对钻杆两端加厚和热处理的工艺攻关，研制外加厚钻杆管体，解决生产过程中，自动化程序不易控制等多项技术难题，实现整个工艺过程的全自动化控制，是产品的机械性能和结构优于标准要求。

   拟解决技术关键点及主要技术指标：改进管体端部的加厚工艺，使现在的内外加厚改变为只有外加厚的形式，使加厚部位的内径与钻杆内径保持一致，保证了钻井液流通畅通，没有因内径的变化而增加流体的损失。对管体的热处理工艺进行调整，使加厚段的性能保持和管体一致。技术参数要达到如下性能：钻杆级别为S-135级钻杆，最小屈服强度724Mpa，最小抗拉强度793Mpa，最小伸长率13% ，最小夏比冲击功20J(平均值)15（单个最低值）。

1）理化实验室和生产现场试验，研究高强度石油钻杆的端部加厚工艺，保证加厚部位的几何尺寸达到设计要求。

2）现场试验，开展高强度石油钻杆热处理参数研究，制定合理的工艺参数，保证对焊钻杆热处理后，技术性能指标达到API SPEC 5D质量标准。

3）研究的钻杆管体和接头的焊缝热处理的工艺，制定合理的工艺流程，实现自动化、规模化生产，提高生产效率。

2、技术路线

根据金属热挤压原理制定挤压工艺，设计挤压的三次挤压模具，根据金属热变形的原理，确定挤压的加热温度和挤压时间。

根据高强度钻杆的性能要求选择其热处理的如加热功率、工件移动的速度、淬火温度、回火温度、保温时间、淬火液性能参数等热处理工艺参数。

（二）、原材料及工艺流程

 1、原材料的选择：

钻杆材料选用26CrMnSiA精轧的合金结构钢生产制造，接头选用AISI 4137H优质合金钢生产。

经过多年的研究，国内钢铁企业生产的钢材质量已经达到了使用要求，为国内企业开发制造钻铤奠定了良好的基础。

2、钻杆的加工制造工艺流程：

高强度钻杆加工制造的工艺流程为：由生产石油管材厂家提供管材，检验其理化性能和外观尺寸检查，满足石油标准要求。对检测产品有不满足直线度、化学成分、金相和机械性能要求的，要退货处理。用车床对管体定尺平端面。对管体前段300mm端面进行三次感应加热，温度达到锻挤压要求。管体端面用墩粗机进行第一次墩粗。再进行二次加热，温度达到锻挤压要求。管体端面用墩粗机进行第二次墩粗。管体整体进入热处理炉，进行淬火和回火热处理。在滚动校直上对热处理后的管子进行校直处理和高压水喷淋处理。用电磁检测对管体全长进行探伤，用超声波对管端进行探伤检测。对墩粗部分进行机械加工，精车墩粗部分内外圆，内外表面达到对焊要求。用惯性摩擦对焊机对焊管体和接头，冲内孔飞边。对焊缝进行热处理，采用中频感应加热和退火工艺。质量检测包括硬度检测，焊口探伤，管体探伤，金相分析，力学性能综合取样试验。对钻杆外表面喷漆，打标识及包装。

四、 该项目的技术创新点

1、该项目的主要技术难点：

１）高强度钻杆的端部成型是该产品制造的首要难题，在加厚部位外径有近140ｍｍ的挤压成型过渡带，要求该过度带过渡必须平滑，不能有皱褶和夹渣等任何缺陷，内径必须和原有管体内径一致。

２）产品要求沿管体长度和壁厚方向上，各种机械性能和金相组织（如硬度、抗拉强度、屈服强度、冲击功、回火索氏体组织等），不但每点要达到标准要求，而且各点数据差别要控制在一定的范围内。

以上两点是该项目的难点。

2、该项目的创新点：

研制新的挤压模具成型技术完成了高强度外加厚石油钻杆端部加厚工艺是该项目的一个创新点。

研制气体加热炉新的端部加热数控技术，实现天然气加热调质热处理生产线的温度闭环控制，准确调整热处理工艺参数，保证产品的热处理的质量，是该项目的另一个创新点。

五、 现有工作基础和条件

（一）、人员配置情况

（二）、技术支持

派普公司有自己的钻具研发中心，派普公司从20##年开始大批量生产石油钻铤，20##年大批量生产普通钻杆。到目前为止，已经生产了约1万根钻铤，6万根钻杆，创造销售收入约9亿元，积累了大规模生产钻杆、钻铤的经验。另外和清华大学、西安重型机械研究所、沈阳工业大学、美国MTI公司等，进行全面的技术合作，保证该项目技术水平处于国际先进水平。派普公司的钻铤项目于20##年、钻杆项目于20##年通过了API和ISO 9001认证，确保了项目满足国际通行的质量标准要求，目前产品已经出口到二十多个国家和地区，为开发该项目积累了资金，奠定了人员和技术基础。

（三）配置设备

购买国内先进的数控挤压生产线和热处理生产线、美国MTI公司的惯性摩擦对焊机，计算机控制的淬火、回火炉、淬火机、效直机等，数控管螺纹车床、锯床、吊车、超声波探伤仪、金相、理化试验及检测仪器等180多台（套）国内外先进设备。

（四）、资金保证情况

项目总投资为1000万元，申请科研经费200万元，其余均为企业自有资金。

六、 申请人基础条件（包括主要研究成果）

盘锦辽河油田派普钻具制造有限公司位于盘锦经济开发区石油高新技术产业园,是一家集钻具设计﹑制造﹑维修于一体的石油钻具制造企业。              公司占地面积220亩，生产厂房35000平方米，加工设备180余台/套，设备固定资产1.5亿元。公司现有员工500余人，其中大专以上文化占员工总数的80％，中高级专业技术人员60余人，三级无损检测资质人员2人、二级无损检测资质人员20余人（中国无损检测协会资质证书）。公司于20##年被评为省级企业技术中心，已申请多项专利。公司拥有钻杆接头生产线，钻杆管端加厚生产线，管体热处理生产线，石油钻杆摩擦焊接生产线，钻铤生产线，能为用户提供各类型号的石油钻杆﹑钻杆接头、加厚钻杆管体﹑标准钻铤﹑螺旋钻铤﹑无磁钻铤等产品，也可以根据用户需求，为用户设计制作特殊用途钻具。公司检测设备先进，配备了美国OEM管材检验设备，建立了磁粉探伤﹑超声波探伤﹑漏磁探伤自动检测线。建立了检测手段齐全的理化实验室，从德国进口的实验设备，可以进行拉伸﹑冲击﹑弯曲﹑硬度实验以及化学成分﹑金相分析。

盘锦辽河油田派普钻具制造有限公司获奖励情况

项目负责人主要研究成果

1995.07-2003.03：辽河石油勘探局钻二石油机械厂工程师、技术部主任、技术副厂长；

2003.03-2007.02：辽河石油勘探局钻井二公司六分公司，副经理；

2007.02至今：派普公司技术部主任。

成果：1.《大庆II型TC200天车防跳槽安全防护装置的研制》，安全科技成果奖，三等奖，辽河石油勘探局，20##年12月；

2.《PZ12V190柴油机的大修理》，合理化建议和技术改进，一等奖，辽河石油勘探局，20##年4月；

3.20##年12月《石油行业标准如何实现三个面向的探讨》被石油工业标准化技术委员会评为优秀论文；

4.20##年被钻井二公司评为20##年度科技标兵；

5.20##年被中国石油辽河油田多种经营处评为20##年度辽河油田多种经营优秀科技人才。

6.20##、20##年被盘锦辽河油田辽海集团有限公司评为20##年度科技标兵。

7.《大庆II-130钻机联动机快速轴技术改造初探》和《改造F-800钻井泵带泵轴减少修理费用》20##年发表于《石油天然气学报》第27卷第4期，长江大学主办，《石油天然气学报》编辑部编辑出版。

8.翻译多部国外相关标准和资料。

9.参与承担了20##年《钻铤和钻杆生产技术研究》和20##年《长寿命耐腐蚀钻杆内涂层研究》两项省级科技计划。

10.《钻铤和钻杆生产技术研究》获辽河油田和盘锦市科技进步二等奖。

七、进度安排和实施方案

为了保证项目的顺利开展，采取项目经理负责制，项目的完成情况和工资效益挂钩。

八、 预期成果和考核目标

预期成果：

1、获得高强度钻杆管体全长天然气炉热处理工艺参数；

2、获得高强度钻杆摩擦焊参数和热处理后焊缝组织与性能参数之间的数据；

4、建立高强度钻杆生产工艺流程，并能根据流程组织生产，生产出合格产品。

主要技术经济考核指标：

外加厚钻杆挤压、热处理、摩擦对焊和热处理后的质量达到API SPEC 5D的标准要求；

20##年5〞外加厚钻杆产量达到2000吨，加大推广力度，在辽河和胜利两大油田以及长城公司逐步替换普通钻杆，实现钻具产品稳步升级。

九、 推广及应用前景

1、经济效益分析

项目建成后,达到生产规模后，预计年产量2万吨，年产值可达6亿元，年创经济效益3000万元；年上缴税金总额3600万元；年出口创汇可达400万美元。

2、社会效益分析

该项目投产，可填补我国石油行业生产高强度钻杆生产的空白，为盘锦市和辽河油田外闯市场奠定坚实的基础，该项目将发展成为产值上亿元的石油高强度钻具的生产基地，对辽宁省、盘锦市和辽河油田的产业结构调整，经济总量增加，解决社会就业问题，促进本地区的社会稳定起到重要作用。

十、 经费概算及来源

项目投入总经费1000万元（单位：万元）

经费明细表（单位：万元）

十一、 合作单位基本情况

清华大学材料科学与工程系建于1988年， 是国内高校同类院系中学科领域齐全，综合实力较强的系人才培养和科学研究基地之一。在材料物理与化学、材料学、核燃料循环与材料等专业上具有博士和硕士学位授予权。目前我系有在职教职工86人，其中有两院院士4人，教授/研究员29人，副教授/副研究员22人。系内设有先进陶瓷与精细工艺国家重点实验室﹑先进材料教育部重点实验室﹑北京电子显微镜中心﹑材料科学与工程教学实验室﹑材料科学与工程研究院中心实验室等科研教学机构。

   北京理工大学隶属于工业和信息化部，是一所理工为主、工理管文协调发展的全国重点大学，是新中国成立以来国家历批次重点建设的高校，首批设立研究生院，首批进入国家“211工程”和“985工程”建设行列。教师中有全职工作的中国科学院、中国工程院院士8人，国家级有突出贡献专家12人，国家级教学名师4人，“长江学者奖励计划”特聘教授和讲座教授19人，。全校目前有各类学生43991人，其中全日制在校生22167人（包括本专科学生14006人、硕士生5617人、博士生2544人、留学生242人）。

第二篇：科技项目可行性报告提纲

XX市重大科技计划项目可行性报告编写提纲

（重大科技攻关）

一、项目摘要

二、项目的意义和必要性

1、项目相关技术国内外发展现状、趋势。

2、攻关研究成功后对促进行业、产业发展的作用。

三、项目的基础条件

1、已经取得的与本项目相关的阶段性技术成果。

2、实施本项目的工作保障条件，相关的基本建设、技术改造、技术引进、国际合作等落实情况，其它必要的支撑和配套条件，如基地、示范点、技术或工程依托等落实情况。

3、技术研究队伍组织情况，包括产、学、研结合，组建项目联合体等情况。

4、完成项目所需自筹资金、银行贷款等项目资金落实情况。

四、项目攻关总体目标，实施年限，具体的考核指标（含主要技术经济指标）及年度计划安排

五、项目的主要研究内容，课题设置方案及与其他单位合作方案落实情况

六、项目的主要技术特点和创新点，关键技术内容，项目实施的技术、工艺路线，可能取得的知识产权分析

七、项目总投资预算，资金筹措及来源渠道

八、项目预期成果的经济、社会、环境效益分析，与国内外同类产品或技术的竞争力分析，成果应用和产业化前景分析

九、项目的风险分析，含技术、市场的风险分析等

十、其它需要说明的事项

1、可行性研究报告编制单位名称、基本情况、负责人、联系电话。

2、可行性研究报告编制者姓名、年龄、学历、所学专业、工作单位、职务、职称。 十一、有关附件

1、 前期科研成果的证明材料。

2、 项目相关技术领域的专利检索、查新报告等材料。

3、 落实的项目合作开发、联合攻关协议等证明材料。

4、 项目其它配套资金来源（如贷款、地方部门匹配资金等）的证明材料。

5、 与项目相关的其它证明材料或文件等。

1

XX市重大科技计划项目可行性报告编写提纲

（重大科技创新产业化）

一、总论

1、申请项目概述。包括项目所处的技术领域、主要内容、创新点、技术水平，项目的主要用途及应用范围；项目的社会经济意义、目前的进展情况、申请创新专项资金的必要性；本单位实施项目的优势和风险。

2、计划目标（此栏目各项指标是项目立项后，签订合同的主要内容，也是项目验收的主要依据）。

总体目标：包括项目执行期间计划投资额；项目完成时实现的年生产能力、资产规模、人员总数和因项目实施而新增就业人数等。

经济目标：（指项目在执行期内可实际累计实现的指标）包括计划完成时累计实现的工业增加值、销售收入、缴税总额、净利润、创汇额等。

技术、质量指标：包括计划完成时达到的主要技术与性能指标、执行的质量标准、通过的国家相关行业许可认证及企业通过的质量认证体系等。

阶段目标：在项目执行期内，每一阶段应达到的具体目标，包括进度指标、技术开发指标、资金落实额、生产建设情况、实现的销售收入等。

二、申请单位情况

1．基本情况

包括单位名称、单位地址（注册地址与当前办公地址不同时应分别说明）、注册时间、注册资金、登记注册类型、主管单位(部门)名称。

产权结构情况（其中有限责任公司、股份有限公司需说明股东构成及所占股份）。

2．人员及开发能力

法定代表人和高层经营管理人员的基本情况：包括姓名、学历、所学专业、技术专长、主要经历、任现职时间、创新意识、开拓能力及主要工作业绩。

项目技术负责人的基本情况：包括姓名、学历、所学专业、主要工作经历、技术专长和工作业绩；项目技术负责人与单位之间的任用关系。

单位人员基本情况：包括单位人员总数、大专以上人员数、年龄结构、职称结构；技术开发、生产、销售人员比例等。

技术创新能力：包括研究开发团队结构及主要技术成就；单位可用于开展技术开发工作的基础条件；与本项目相关的技术储备；上年度技术开发投入额、占年销售收入比例。

3．上年度单位财务状况

总资产、总负债、固定资产总额；总收入、产品销售收入；净利润、纳税额；流动比率、速动比率、总资产报酬率、净资产收益率、应收账款周转率。

4. 管理情况

2

管理制度建设情况；质量保证体系建设情况；单位已获得国家、行业认证情况。

三、技术可行性和成熟性分析

1．技术创新性

（1）说明项目的基本原理及关键技术、技术或工艺路线等。

（2）论述项目创新点，包括技术创新、产品结构创新、生产工艺创新、产品性能及使用效果的显著变化等。

（3）描述项目的技术来源、合作单位情况；说明项目知识产权的归属情况。

（4）简述本项目国内外发展现状、存在的主要问题及近期发展趋势。

2．成熟性和可靠性

项目进展情况、技术成熟程度、技术成果鉴定（或验收）情况；产品的技术检测、分析化验情况；产品在小试、中试或生产条件下进行试验或小批量试生产的情况，包括项目质量的稳定性、收率、成品率；产品在实际使用条件下的可靠性、耐久性、安全性的考核情况。

四、市场调查与竞争能力分析

1．产品的主要用途，主要应用领域的需求、未来市场预测。

2．国内同类产品主要研发机构和生产厂家开发、生产情况；在建项目和拟开工建设项目的生产能力，预计投产时间。

3．产品的国内外市场竞争力，替代进口或出口的可能性。

五、实施方案

1．开发计划：描述项目各项研发工作、生产准备工作、市场开拓工作的进度计划。

2．技术方案：论述项目需要进一步完善或新研发的技术内容，说明在每项研发工作中将采取的具体技术路线、工艺流程和预期实现的技术参数。提出解决上述技术问题的备选方案。

3．生产方案：论述生产设备及原辅材料的来源、供应渠道；给排水工程方案；电气热的供应及工程方案；生产场地选择等。项目在生产场地、公用工程、辅助设施等方面已具备的条件和需新增加的基本建设内容。

4．营销方案：论述项目主要销售、服务的地区、领域、对象；销售和服务网络建设的情况。

5．其它问题的解决方案：简述项目实施过程中对原材料的合理利用情况；生产过程中“三废”排放情况及处理措施、方案；职业危害因素及保护措施；国家专卖、专控等特殊行业（如药品、医疗器械、交通或安全产品、压力容器产品、电信产品、农药等）许可证报批情况（已获批准的需附证书复印件）。

六、投资预算与资金筹措

1．投资预算

估算项目总投资额，近期完成的投资额，并分项说明资金来源及主要用途；估算项目的计划新增投资额，编制新增固定资产投资估算表和流动资金估算表。

2．新增资金的筹措

对新增投资部分，阐述资金筹措渠道、预计到位时间、目前进展情况。具体包括：

3

利用银行贷款部分，已获得贷款的，附贷款合同；正在争取贷款的，说明进展情况，若银行已承诺贷款或担保机构承诺担保的，须附银行的承诺证明或担保机构的担保证明；

单位自筹资金部分，说明筹措渠道、筹集额度；

争取国家部委、地方政府专项部分，应说明具体部门、支持方式、拟资助资金额度，并附相关证明文件；

申请市重大科技专项资金金额。

3．资金使用计划

根据项目实施进度和筹资方式，编制资金使用计划。对重大科技专项资金部分，需单独列出明细表说明用途。

七、经济、社会效益分析

1．成本分析：估算项目产品的生产成本和总成本，说明对生产成本产生负面影响的主要因素以及可采取的对策。

2．经济效益分析：预测本项目产品进入市场的单位销售价格，预测项目的市场占有份额，并说明根据。分析项目在重大科技专项资金资助期限内累计可实现的销售收入、净利润、缴税总额、创汇或替代进口情况。

3．项目投资评价：计算项目的净现值、内部收益率、投资回收期。

4．社会效益分析：论述本项目的实施将对提高地区经济发展水平的影响，对合理利用自然资源的影响，对保护环境和生态平衡以及对节能可能产生的影响。

八、风险分析

1．技术风险：主要分析项目实施期间由于技术发展可能产生的风险因素。

2、市场风险：主要分析项目实施期间可能出现的市场变化情况，以及市场变化对项目的影响程度。

3．规避风险的主要措施：简述本单位规避以上风险可以采取的主要应对措施。

九、可行性研究报告编制说明

1．可行性研究报告编制单位名称、基本情况、负责人、联系电话。

2．可行性研究报告编制者姓名、年龄、学历、所学专业、工作单位、职务、职称。

十、有关附件

1、 前期科研成果的证明材料。

2、 项目相关技术领域的专利检索、查新报告等材料。

3、 落实的项目合作开发、联合攻关协议等证明材料。

4、 项目其它配套资金来源（如贷款、地方部门匹配资金等）的证明材料。

5、 与项目相关的其它证明材料或文件等。

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