年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目.docx

1、年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目贵州鑫益能陶粒支撑剂有限公司年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目可行性研究报告编制单位：信息产业电子第十一设计研究院有限公司工程咨询单位资格证书：工咨甲010第一章 总 论1.1 项目概况1.1.1项目名称年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目1.1.2承办单位及法定代表人承办单位：贵州鑫益能陶粒支撑剂有限公司法定代表人：张加伟执行董事1.1.3项目建设地点、规模及建设内容建设地点：贵阳市修文县扎佐镇三元村大关冲建设规模：新增年产10万吨高强度石油压裂支撑剂，并最终形成年产12万吨的生产能力。项目建成投产后，年新增销售

2、收入28000万元，净利润3935万元，上缴税金4273万元。建设内容：（1）新建石油压裂支撑剂生产线4条（回转窑烧结工艺）以及检测试验设备仪器；（2）新建4座日产48000Nm3煤气发生站以及配套供电、给排水和环境工程；（3）新建部分生产厂房及配套原料库、成品库等。1.1.4项目建设期项目建设期2年，自2008年10月至2010年9月。1.1.5项目总投资项目总投资6200万元，其中：固定资产投资4670万元，铺底流动资金1530万元。1.1.6资金筹措企业自筹2200万元，银行贷款4000万元。1.1.7项目经济及社会效益1.1.7.1经济效益项目建成投产后，年新增销售收入28000万元，

3、净利润3935万元，上缴税金4273万元；项目全部投资内部收益率48.03%（税后），财务净现值（ic=12%）13316万元；项目总投资利润率84.62%，具有良好的获利能力和经济效益。1.1.7.2社会效益（1）有利于项目所在地区新材料产业的发展。本项目的实施，利用100%生矿粉进行是有压裂支撑剂规模化生产，将有效利用较低品位（AL2O385%）铝矾土资源，为铝矾土矿产资源的综合开发利用提供了有效应用途径。项目实施地在贵阳市修文县扎佐新材料工业园，该园区是贵州重要的新材料产业基地。项目利用贵阳的铝矾土资源优势，加速材料产业集聚，延伸铝矾土产业链，带动贵阳市及全省新材料产业的发展。（2）推动

4、本企业和本行业研发水平的提高，促进循环经济的发展。项目采用公司自主研发的“高强度高密度陶粒支撑剂制造研究”技术成果，以及国内先进的尾气余热利用技术、回转窑生产装备以及自动控制、煤气烧结工艺等高效节能新型制造工艺及装备等高技术成果，使项目产品单位能耗与国内同行业相比降低2530%，为我国陶粒支撑剂行业的节能降耗起到了良好的示范作用。（3）增加出口、促进就业。本项目的实施后不仅可以弥补我国高强度石油压裂支撑剂市场供应缺口，替代产品进口，并且每年可以实现大量出口创汇，预计达到1500万美元。同时，可直接提供145人的就业岗位，并可间接拉动铝矾土采矿、运输等相关服务业的发展。项目达产后，年上缴税收42

5、73万元，为地方经济发展作出贡献。1.2 建设目的与指导思想1.2.1建设目的贵州鑫益能陶粒支撑剂有限公司在贵阳市修文县扎佐镇实施年产10万吨高强度石油压裂支撑剂生产线技术改造项目，其目的在于：充分利用公司现有年产2万吨石油压裂支撑剂生产工艺条件，利用公司新近开发的“生矿粉在石油压裂支撑剂生产中的应用”技术成果和“高强度、高密度陶粒支撑剂及其制造方法”发明专利等高技术成果为依托，规模化生产高密度、高强度石油压裂支撑剂，大力推进公司技术升级和产品优化、结构调整步伐，提高产品国际竞争力，扩大产品出口。同时培育地方优势特色产业，加速高新节能技术成果推广应用，促进循环经济的全面发展。1.3.2指导思想

6、按照国务院关于进一步推进西部大开发的若干意见和国务院办公厅节能减排综合性工作方案的要求，结合国家重点产业布局，以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，认真贯彻落实科学发展观，充分发挥贵州丰富的铝矾土资源和能源优势和贵阳遵义新材料产业带在人才、技术、管理等方面的优势，坚持自主创新，促进科技成果向现实生产力转化，加快产业聚集发展，推动产业结构优化升级，促进发展方式转变。1.3 编制依据（1）投资项目可行性研究指南（2002年国家计委发文试行）（2）国务院关于进一步推进西部大开发的若干意见（3）贵州省材料产业20082012年科技发展规划及实施方案（4）石油和化学工业“十一五”发展规划纲要（5）贵

7、州鑫益能陶粒支撑剂有限公司提供的有关资料1.4 综合评价和论证结论1.4.1综合结论（1）该项目的建设完全符合国家重点产业政策中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要和国家发展改革委发布的能源发展“十一五”规划提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%。贵州省是国家重点布局的西部新材料产业基地，把资源优势、特色产业和现代科技相结合，这是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会，建设资源节约型、环境友好型社会，推进经济结构调整，转变增长方式的具体体现。项目采用铝矾土生产陶粒石油支撑剂，既符合区域特色要求，又具有一定的技术基础，市场前景较好，符

8、合国家重点产业发展政策。（2）该项目的实施有利于促进地方循环经济的全面协调发展由于受技术、经济条件的制约，贵阳市目前的陶粒石油压裂支撑剂技术水平与产业规模与国内外先进水平有较大的差距，主要表现在产品科技含量不高，产品结构不够合理，资源利用率不高等，严重影响了新材料产业的发展，迫切需要建立一些科技含量高，资源利用率高，环境友好、效益显著的核心项目建设来带动和促进贵州省高技术产业发展。项目采用公司自主研发的工艺技术和发明专利，技术含量高，投资省，符合少投入、高产出、低污染，使废弃物质资源化、减量化和无害化原则，从而实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，推动区域经济发展，促进地方经济、社会、环境的

9、全面协调发展的循环经济发展原则。（3）该项目有较强的区域代表性，对类似地区、类似产业有较大推广和引领作用贵阳市是全省重要的磷、铝新材料产业集中区域之一，是资源型特色产业，能耗较高，生态环境和可持续发展矛盾日趋尖锐。利用铝矾土发展陶粒支撑剂，以高新技术的推广应用为依托，实现资源优化配置与合理利用，从整体上提高能效、转变经济增长方式，是建设资源节约型社会的重要内容。项目从源头推动经济（产业）能源（资源）环境（生态）三者之间的协调互动，实现调整优化产品结构，具有良好的环境效益和社会效益，也有良好的经济效益，对我国西部地区的产业结构调整以及社会经济发展都具有重要推广和引领作用。（4）项目实施对环境的影

10、响项目实施以后，通过技术改造，综合采用100%的生铝矾土矿生产陶粒支撑剂，采用回转窑尾气综合利用、煤气烧结技术等一系列先进生产工艺技术，大幅度减少了产品生产煤耗，减少了二氧化碳、二氧化硫和粉尘的排放。同时，本项目采取有效的环境保护措施，按照项目建设“三同时”的要求，确保环境保护达标。1.4.2主要研究结论（1）从经济效益分析看，项目年新增销售收入28000万元，利润总额5246万元，年缴销售税金及附加2961万元，所得税1311万元。项目财务内部收益率48.03，投资利润率84.62，投资利税率132.38，投资回收期4.19年。从财务评价上分析，该项目经济效益较好，项目的实施是完全可行的。（

11、2）本项目建设，是在以高技术产业化带动产业链发展的背景下，结合贵州省产业特色提出来的，符合国家和贵州省高技术产业化总体思路、原则和目标，符合我国重点产业布局，符合我国西部大开发政策，符合贵州省新材料产业发展的战略要求，项目建设十分必要，非常迫切。（3）本项目利用公司在石油压裂支撑剂开发和生产过程中所取得的自主技术成果，所采用的技术措施以及配套措施可靠易行，均处于国内先进水平，部分技术指标达到国际先进水平。项目采用100%生矿粉生产技术，产品生产单位能耗在国内同行业中处于领先地位。项目建设实施后，将会产生明显的经济、社会和环境效益。（4）本项目利用贵州丰富的铝矾土矿资源等优势矿产资源，原料供应有

12、保障，并可将资源优势转化为经济优势。项目产品性能优异，生产成本优势明显，市场竞争力强，可以弥补我国高强度石油支撑剂的市场缺口，替代进口，并可以实现大量出口创汇。项目实施单位在本项目实施以后，在市场上的竞争能力将进一步增强，为企业进一步扩大市场范围，提高市场占有率，创造更加有利的条件。（5）项目投资少，见效快，吸纳劳动力强，对促进国民经济又快又好发展，对保增长、保民生、促就业具有积极意义。本项目符合国家西部大开发、生态环境建设和全面建设小康社会的总体战略和国家和省“十一五”高技术产业化原则、思路和目标，项目技术先进可靠，经济合理可行。项目不仅可取得显著的直接经济效益，而且还具有明显的环境效益和社

13、会效益。因此项目建设既是必要的，也是可行的。希望省有关部门对该项目建设在资金方面能给予大力扶持和支持，以使项目尽早建成投产，发挥经济效益和社会效益。第二章 项目的意义和必要性，国内外现状和技术发展趋势及产业关联度分析，市场需求分析2.1 项目建设的意义和必要性（1）实现贵州资源优势向经济优势转变的需要贵州拥有极为丰富的铝矾土资源，是全国铝土矿资源的主要产区，也是我国铝业的重要生产基地。省内铝土矿的分布较广泛，全省历年勘查累计探明资源储量4.13亿吨（不含原表外难以利用的资源储量，下同），至2003年7月，保有资源储量3.75亿吨（附表1、附表2），约占全国总量的16%，仅少于山西，在全国排居第

14、二位。修文县铝土矿已探明储量达1亿吨，远景储量2.5亿吨。铝矾土是贵州最具优势的矿产资源之一。但总体上，铝矾土开发利用产品种类少、产业链短，主要产品为精练铝、重熔铝锭、氧化铝和氢氧化铝。合理开发利用铝矾土矿产资源，发展石油压裂支撑剂等陶粒材料，向建材、机械、食品、化工等行业延伸产业链，做大做强铝矾土矿产资源相关产业，对贵州经济发展具有重要意义。充分发挥贵州比较优势和后发优势，坚定不移地走自主创新的发展道路，努力建成以贵阳遵义新材料产业带，在不断提高技术创新能力和产品质量的同时，发挥能源和矿产资源的组合优势，提高产业集中度和精深加工水平，促进贵州资源优势向经济优势转化。（2）实现资源型产业可持续

15、发展的需要贵州是一个经济社会相对滞后，欠发达、欠开发省份，突出表现是经济总量小，人均水平低，工业化、城镇化、市场化程度不高，经济结构不合理，粗放型增长方式尚未得到明显改变，经济发展与人口、资源、环境矛盾十分突出。铝矾土矿资源下游产品主要为高耗能产品，通过技术创新，降低能耗和矿产资源的消耗，对高耗能行业产业升级就显得更为迫切。（3）我国石油天然气开采市场的需要我国石油资源赋存条件差。陆地上35.8%的石油资源分布在高原、黄土塬、山地、沙漠、沼泽和滩海等较恶劣的环境之中；56%的石油资源量埋藏在20003500m之间，西部石油资源埋深则以大于3500m为主。我国非常规石油资源量占比例较大，低渗或特

16、低渗油、重油、稠油和埋深大于3500米的占50%以上。待探明的可采资源量中大都是埋深更大、质量更差、边际性更强的难动用资源。石油资源赋存特点决定了我国石油资源开采难度加大。近年来，我国石油新建的生产能力难以弥补老油田的产量递减，老油田挖潜成为原油产量的重要组成部分。依靠科技进步，降低生产成本，努力提高探明储量的采收率和提高对低渗和低品位油的利用水平，是合理利用和保护资源的有力措施。油气压裂开采技术是一项石油、天然气开采新技术。该技术应用可提高油气的产出率，延长油气井的服务年限，特别是对于低渗透矿床的开采尤为重要。压裂支撑剂是石油、天然气压裂技术的关键材料，高质量的支撑剂可提高油气产出率60%，

17、延长油井服务年限510年。据统计，对我国已探明的石油资源，如果总采收率每提高一个百分点，就等于增加2亿吨可采储量。（4）发展新材料高新特色产业的需要贵州具有材料产业发展的资源、技术、产业基础等比较优势，加快材料产业的发展对贵州具有重要的现实意义。贵州材料产业的发展仍存在产业集中度不高、产品附加值低、人才匮乏以及自主创新能力不强等问题。为此，选择一批拥有自主知识产权技术、发展前景好的新材料企业作为抓手，培育一批新材料产业的主力军，通过龙头企业的示范作用，以带动贵州新材料产业的发展。2.2 国内外现状和技术发展趋势2.2.1国内外技术现状目前，油气增产主要采用五种支撑剂，即天然石英砂、人造中等强度

18、低密度硅酸铝支撑剂（陶粒支撑剂）、人造中等强度高密度氧化铝和硅酸盐、高强度铝矾土和高强度硅酸锆支撑剂、以及涂敷预固化涂层和可固化涂层树脂天然砂或人造支撑剂。目前，美国CARBO公司的技术及产品代表国际领先水平，特点是产品强度高、破碎率低、烧结温度高、烧结时间长，其主要代表产品采用烧结高铝矾土中等强度CARBOPROP体积密度1.97g/cm3，视密度3.28g/cm3，69MPa闭合压力下破碎率3.6%，高强度CARBOHSP体积密度2.04g/cm3，视密度3.42g/cm3，69MPa和86MPa闭合压力下破碎率分别达到1.06%和2.3%。该公司采用回转窑生产工艺设备，使用先进的流化床设

19、备造粒，半成品密实度好，表面光滑度高，产品烧结温度1600，烧结时间45小时。上世纪80年代初，我国石油压裂支撑剂采用天然石英砂。80年代中期发展到电熔喷吹铝矾石支撑剂。产品体积密度高，粒径分布不均匀，导流能力差，但相比石英砂导流能力要高出几倍。90年代中期，烧结陶粒在我国部分地区开始有了发展，主要利用生铝矾土（AL2O3含量70%左右）添加铁离子和镁离子，磨成250280目细粉，采用糖衣锅喷雾干法造粒，装入倒烟窑（13501380）中烧结而成，高温烧成时间70小时。产品体积密度1.701.75g/cm3，视密度3.103.33g/cm3，52MPa闭合压力下破碎率是15.0%18.0%。这阶

20、段的技术特点是产品强度低、破碎率高、能耗高。目前，我国支撑剂产品主要是中等密度中等强度支撑剂，体积密度1.701.75g/cm3，视密度3.103.30g/cm3，52MPa闭合压力下破碎率8.0%左右；中等密度高强度支撑剂体积密度1.701.75g/cm3，视密度3.203.40g/cm3，69MPa闭合压力下破碎率8.0%左右；高密度高强度支撑剂体积密度1.851.90g/cm3，视密度3.303.40g/cm3，86MPa闭合压力下破碎率10.0%左右。大部分指标同国外同类产品相比达到先进水平，69MPa闭合压力下导流能力在45m2cm60m2cm之间。今后，我国石油压裂支撑剂的发展方向

21、还是大力发展各种密度的高强度石油压裂支撑剂，提高产能，满足压裂工艺对支撑剂技术指标的要求，为中深油井压裂提供较优良的支撑剂。2.2.2国内外技术发展趋势我国在适应深层低渗透高闭合压力方向研制和应用了高性能、高质量、高导流能力的人造支撑剂，但仍需进一步发展支撑剂技术研究，其发展趋势将主要体现在以下几个方面：（1）研发低密度中强度或高强度烧结陶粒目前的人造陶粒虽具有高强度的特性，但颗粒的相对密度较高，对压裂液的性能及泵送条件要求高，所以研制开发低密度中强度或高强度烧结陶粒将是重要的发展方向。（2）提高裂缝导流能力的表面改性剂技术表面改性剂作为液体添加剂在水力压裂过程中加到水基压裂液中，它能快速为支

22、撑剂包上一层薄而粘的表皮。（3）双层树脂涂层技术内层是预固化薄膜，而外层是可固化的涂层，内层预固化树脂膜提供支撑材料的附加强度，外层可固化树脂包壳则把颗粒粘结在一起，使增加支撑剂强度的优点与自行固结支撑剂的优点相结合，可以合理的成本提供支撑剂的高强度、低密度和永久粘合在一起的能力。内层树脂薄膜已经历过热处理，相当于提前完成了聚合过程，从而提高了颗粒强度，外包层是一个相当薄的可固化树脂层，以便利用井温和裂缝的闭合压力，在裂缝中形成可固结的多层支撑剂填充层。（4）在多相流和非达西流条件下支撑剂导流能力的研究目前支撑剂导流能力的评价是按照API标准进行的，它没有考虑多相流和非达西流对支撑剂渗透率的影

23、响，而多相流和非达西流对常规排量井的影响是非常大的，仅依据按达西公式制作的模型无法准确描述地层裂缝中流体的流动状态，地层流体流动速度可能比地层表面流速高2万倍，流动状态也完全不同。多相流和非达西流的影响可能降低有效裂缝导流能力至公布值的1/5到1/20。2.3 产业关联度分析（1）压裂支撑剂产品用途用于正在压裂开采的油、气田。随着水资源的枯竭和采水的安全需要，开采地下水也会使用陶粒，同时使用陶粒作过滤材料。铸造行业也开始使用陶粒。打磨（抛光、除锈等）行业也开始使用陶粒。生产石油压裂支撑剂的主要原料是铝矾土（Al2O370%）、辅料为锰粉等十余种原料。本项目投产后，原料需求总量大约12.5万吨，

24、其中铝矾土矿粉需求量为11.5万吨，其他辅料需求量为1万吨。与同样以铝矾土为原料（Al2O380%）的氧化铝、氢氧化铝生产企业一起，带动铝矾土矿产开发、加工等产业的发展，形成铝矾土深加工一体化的产业链。（2）产业链条的形成陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性（保温、隔热、隔音、隔潮）等多功能特点。陶粒优异的性能，可以广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、石油等部门，应用领域越来越广。2.4 市场需求分析2.4.

25、1产品简介石油压裂支撑剂主要用于石油、天然气深井开采时，特别是井深在2000米以上的油、气开采时必须使用的材料，将高强度陶粒支撑剂填充到低渗透矿床的岩层裂缝中，进行高闭合压裂处理，以支撑裂缝不因应力释放而闭和，让油、气从裂缝通道中汇集而出，从而保持油、气的高导流能力，增加油、气产量，延长油、气井服务年限，提高采油、气经济效益。石油压裂支撑剂陶粒按粒径范围可以分为0.090.3mm粉陶粒、0.300.5mm小颗粒陶粒、0.50.9mm中颗粒陶粒和1.250.9mm大颗粒陶粒四种。按抗破碎强度分为可分为：52Mpa，69Mpa，86Mpa，102Mpa四种，可根据油气深度及测算的闭合压力选用不同强

26、度级别的产品。据中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院廊坊分院压裂酸化技术服务中心专家介绍，从世界各国石油开采的历史看，浅井、渗透力强的油井几乎快开采完，随着油井的不断开采，油气井会越来越深、渗透力越来越弱，不靠压裂则很难开采石油（气），目前，几乎所有油气田都使用陶粒支撑剂进行油气开采。2.4.2石油压裂支撑剂市场前景分析2.4.2.1市场总量规模和增长速度目前国际市场对石油压裂支撑剂的年需求量约为200万吨左右，高强度压裂支撑剂的需求量约60万吨。根据资料显示，目前世界第一产油大国俄罗斯石油支撑剂年需求量40万吨。南美、北美、苏丹、委内瑞拉、印尼、哈萨克斯坦、澳大利亚等国的年需求量150

27、万吨。我国大庆油田、塔里木油田、长庆油田、中原油田等约需15万吨以上。我国石油压裂支撑剂行业的增长速度10%左右，2005年全行业的销售收入为8.1亿元人民币，2006年石油压裂支撑剂销售收入达到8.7亿元，增长速度为8%。2007年我国石油压裂支撑剂行业销售收入同比增长11%，为9.7亿元。2008年全行业的销售收入增长到13.6亿元，利润总额约为1.3亿元。随着石油天然气工业的发展，石油天然气井的深度越来越大，开采的难度越来越大。例如塔里木油田的深度达到了6500米以上。据资料介绍，中国低渗透型矿床占中国未开采总量的55%以上，因此国内对高强度陶粒产品的需求量必将越来越大。目前我国石油压裂

28、支撑剂年需求量约为30万吨，并且随着油价的升高、开采力度的加大，对支撑剂的需求量还在快速增长。预计到2012年，我国对石油压裂支撑剂需求将达40万吨，年均增长率在5%左右。2.4.2.2我国石油压裂支撑剂出口及增长情况根据中国海关数据统计，2003年我国石油压裂支撑剂产品出口量为1.95万吨，出口额453.7万美元；2004年以后国内上游原料价格不断上涨，影响了石油压裂支撑剂产品的产量及出口，2004年我国石油压裂支撑剂出口2.73万吨，同比增长39.55%，出口额656.2万美元，同比增长44.63%。2005年我国石油压裂支撑剂出口3.14万吨，同比上涨了15.07%；出口额771万美元，

29、同比增长17.49%；2006年石油压裂支撑剂产品的出口3.32万吨，同比增长5.9%；出口额866万美元；2007年出口量有所回落，达到3万吨，与2006年相比下降了9.46%，出口额为890.5万美元，与上年相比增长了2.83%。2008年，石油压裂支撑剂的出口3.61万吨，同比上涨19.9%；出口额为994.6万美元，同比上涨了11.69%。2003-2008年石油压裂支撑剂产品出口情况年份出口量（吨）同比增长出口额（万美元）同比增长2003年19545.5453.72004年27275.839.55%656.244.63%2005年31387.315.07%771.017.49%200

30、6年33240.55.90%866.012.32%2007年30095.6-9.46%890.52.83%2008年36083.219.90%994.611.69%数据来源：中国海关日本、俄罗斯以及东南亚地区是我国石油压裂支撑剂出口的主要国家和地区，由于我国占据着绝对的成本优势，所以产品目前已出口到多个国家和地区，就目前我国产品的市场占有率来看，海外市场还具有较大潜力。2003-2008年石油压裂支撑剂产品进口量变化年度进口量（吨）同比增长进口额（万美元）同比增长2003年13470.9507.42004年10431.4-22.56%567.611.87%2005年11616.011.36%7

31、74.636.47%2006年13934.019.96%958.123.69%2007年22477.061.31%1229.128.29%2008年27458.022.16%1443.317.43%数据来源：中国海关据石油油田专家预言，陶粒支撑剂用量每年将以1520%的速度增长，而且，随着压裂支撑剂性能的提高，勘探、采水、过滤、铸造、打磨等行业也逐步开始使用陶粒，陶粒的适用范围正进一步扩大。因此，无论从国内、国际市场来考虑，本项目实施后，陶粒支撑剂具有较好的市场前景。2.4.3市场竞争力分析2.4.3.1企业优劣势目前陶粒市场除美国CARBO公司提供高强度产品以外，国内二十多家生产厂则几乎集中于低强度市场竞争，且多为作坊式家庭式小厂，不论在品质、产量、资金、人才、管理方面都不具备竞争优势。国内外主流厂商优劣势对比竞争对手美国carbo江苏东方攀钢耐材产品类型低、中、高强度低、中强度高强度产量300000吨30000吨15000吨竞争对手美国carbo江苏东方攀钢耐材售价5000100002000280023003200竞争优势A、知名度高