陳 楠,劉 標,龔章昌,田樹亞,佘澤華,何 亮
(中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司,天津 300280)
油套管(即油管、套管)是石油開采過程中不可或缺的管具。其中,油管主要用于將油井底部的油、氣輸送到地面,套管主要用于鉆井過程中和完井后對井壁的支撐[1],以保證鉆井過程的進行和完井后整個油井的正常運行。因此,油套管的質量直接關系著油氣田開發(fā)作業(yè)能否安全順利進行。為防止和避免油套管質量問題重復發(fā)生,本文統(tǒng)計匯總了制管公司近3 年的質量問題,并對其進行分析,提出解決措施,以便從源頭減少或避免油套管出現(xiàn)質量問題。
根據(jù)2020—2022 年用戶反饋的售后服務卡,對近3 年出售的油套管使用情況進行調查,對質量問題進行統(tǒng)計、匯總(表1)。
表1 2020—2022 年質量問題統(tǒng)計
油套管產品質量問題由儲存、吊裝、運輸、腐蝕、生產控制、外購、外協(xié)、用戶責任及原材料等問題構成。由表1 可知:
(1)用戶責任類問題所占比例最大,說明因用戶操作不當引起的質量問題最突出,今后應著重加強用戶現(xiàn)場培訓和跟井服務工作。
(2)生產控制類問題所占比例較大,說明因生產過程把控不嚴造成產品質量不過關的問題較突出,今后應強化生產過程管控。
(3)腐蝕類問題所占比例排第3 位,說明井液腐蝕現(xiàn)象較突出,廠家應加強與用戶溝通,了解現(xiàn)場需求,研究應用針對性的工藝方法預防和治理油套管腐蝕問題。選擇合適的鋼材型號,研制抗腐蝕油套管并推廣應用。
(4)其他類型問題比重相對較小,也應采取有效措施加以治理和防范。
用戶責任類問題的主要原因有:用戶現(xiàn)場操作不當,在套管下井過程中存在上扣不到位、對扣錯位、未涂螺紋脂或涂不合格油品等情況,可能導致油套管下井后出現(xiàn)試壓不合格、螺紋嚴重變形、粘扣、脫扣、爆裂等問題(圖1)。
圖1 用戶責任類問題
生產控制類問題主要有:油套管螺紋參數(shù)超差、管體內壁生銹、冬季有結冰現(xiàn)象等,其直接原因是:①數(shù)控機床不穩(wěn)定,刀頭波動大;②工人操作不規(guī)范,試壓后殘余水漬吹掃不盡。間接原因是操作者和檢驗人員沒能認真執(zhí)行自檢和專檢,導致有問題的產品發(fā)往現(xiàn)場。
井液腐蝕類問題主要是油套管下井后,管體表面出現(xiàn)腐蝕凹坑、砂眼、穿孔、斷裂、脫落等問題(圖2)。其原因是原油中的含硫物質、酸性物質以及腐蝕性礦物質對油套管壁造成腐蝕[2]。
圖2 井液腐蝕類問題
原材料類問題主要包括:①油套管螺紋存在黑皮扣現(xiàn)象;②管體內壁銹蝕、有氧化皮脫落現(xiàn)象;③管體表面有凹坑、麻點、砂眼等缺陷(圖3)。問題原因有:①鋼管外徑偏小,管端直度與橢圓度超差;②加工工藝流程存在失誤;③設備運行不穩(wěn)定。
圖3 原材料類問題
外協(xié)加工件問題主要是螺紋參數(shù)超差,其原因多為產品加工流程未嚴格按照工藝要求執(zhí)行,過程質量控制把控不嚴所致。
外購類問題主要是作業(yè)過程中接箍螺紋發(fā)生粘扣、脫扣等,其原因有:①生產廠家機床不穩(wěn)定、參數(shù)設置不準確、質量管控不嚴格,造成螺紋參數(shù)超差;②磷化質量不達標,從而導致質量問題;③護絲、護帽表面有凹坑、磨痕,且易出現(xiàn)破損、脆裂等問題。其根本原因是供貨廠家產品質量不穩(wěn)定,最終檢驗不嚴格所致。
存儲類問題主要是露天庫區(qū)料架底層油套管管體表面和螺紋出現(xiàn)銹蝕、麻點、劃痕等,原因主要是由于儲存時間過長、絲扣油凝固失效以及被雨雪淋泡所致。
吊裝類問題主要是作業(yè)過程中出現(xiàn)保護器脫落、接箍端面損傷、管體螺紋磕扣等。由于吊裝作業(yè)不規(guī)范,未嚴格執(zhí)行吊裝作業(yè)安全操作規(guī)程所致。
運輸類問題主要是油套管在運輸過程中的意外丟失、損毀等。主要原因是道路、氣象、車況不佳,或駕駛員疏忽大意、操作失誤、違反交通規(guī)則以及其他原因。
(1)加強井場跟蹤服務、加大用戶培訓力度、提高用戶技術素質修養(yǎng)、規(guī)范現(xiàn)場操作流程、強化制度執(zhí)行力度,從根本上改變操作者的不良習慣,降低因操作不當造成的質量事故。
(2)加強與用戶技術服務交流,及時了解產品的使用情況以及在作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題,及時反饋信息并及時予以解決,消除質量隱患,避免質量事故發(fā)生。
(3)加強售后服務人員的培訓教育,使其在產品出現(xiàn)問題時能初步判斷問題性質和原因,并及時與用戶溝通解決,防止事態(tài)擴大,對品牌聲譽造成不良影響。
(1)規(guī)范操作者的作業(yè)過程,嚴格工藝紀律要求、強化質量控制、提高螺紋加工質量、減少操作失誤,確保高質量生產。
(2)加強對生產設備的維保管理,做好設備調試工作,確保產品參數(shù)的穩(wěn)定性。加強對儀器、工具、工裝的規(guī)范使用、點檢、檢查及維護的要求。
(3)加強檢驗環(huán)節(jié)的管理,提升檢驗隊伍的技能水平,提高檢驗員的質量意識和責任心,規(guī)范操作,嚴格執(zhí)行檢驗作業(yè)指導書,以提高檢驗員的工作質量。
(4)加強生產過程組裝工序控制及培訓工作,保證工廠端離開工位后100%合格。
(1)選用耐腐蝕管材,例如選用表層含有不銹鋼、陶瓷等材料夾層的管材,以防止腐蝕。
(2)選用表面涂鍍耐腐蝕層(包含金屬覆蓋層、非金屬覆蓋層及化學轉化覆蓋層)的管材,能夠使其與腐蝕介質隔絕,起到防治腐蝕的效果,有效提高管材在嚴酷、復雜環(huán)境下的使用壽命。
(3)選用化學緩釋藥劑。根據(jù)井場實際條件,有針對性地選擇合理、經濟的化學藥劑,可以有效除去井液中的腐蝕性化學元素,以達到抑制腐蝕的作用。
(4)加強與管材廠家合作,研制抗腐蝕性油套管,并進行推廣應用。
(1)加強原材料入廠檢驗,細化入廠檢驗內容,提高入廠抽檢比例。若發(fā)現(xiàn)有質量問題,應果斷采取措施,消除質量事故隱患。加強技術裝備保障,遇到原材料存在質量缺陷時,能夠有效識別和剔除,或者對有質量缺陷的原材料進行加工處理,去除其缺陷。
(2)加強與用戶溝通,充分了解產品需求和現(xiàn)場使用要求,有預見性地將用戶需求滲透到原材料的質量控制要求中。
(3)加強石油管材駐場監(jiān)造服務的質量管理,強化鋼管廠生產過程質量管控和監(jiān)督檢查工作,確保監(jiān)造服務實施有效,從而提高管材質量的穩(wěn)定性和可靠性。
嚴把成品采購質量關,細化質量要求,強化質量控制,規(guī)范入廠檢驗記錄,加大抽檢力度。建立有效的供應商管理系統(tǒng),加強對供應商的監(jiān)管和管理,確保供應商提供的原材料和零部件符合質量要求,并采取必要的質量控制措施,可以降低產品質量問題的風險。
加強外協(xié)產品質量管理,規(guī)范加工工藝要求和相關文件記錄。強化過程質量控制和監(jiān)督管理。細化入廠檢驗方案,加大抽檢比例,確保產品質量符合產品標準。
科學合理地掌握庫存時間和存放條件。對超過半年的庫存產品,發(fā)貨前應嚴格執(zhí)行檢驗過程,確認狀態(tài)完好再發(fā)貨。改造露天庫區(qū)料架結構,防止高濕、多雨、嚴寒酷熱環(huán)境對管體造成的侵蝕。選用專用螺紋儲存脂,以適應不同儲存條件下的防護要求。
吊裝作業(yè)時,既要符合國家或行業(yè)通用標準,也要符合企業(yè)制定的操作規(guī)程。要根據(jù)規(guī)定合理安排被吊產品,并據(jù)此選擇合適的吊索具。按照設計的吊裝方案,對各環(huán)節(jié)工序按照標準流程執(zhí)行,杜絕超負荷吊裝作業(yè)。對吊裝產品部位進行保護,確保吊裝物件完好無損。
發(fā)運時,選擇合理的路線和天氣運輸,檢查車輛各機構零部件是否符合技術規(guī)范和安全要求,杜絕帶故障運行,防范產品運輸過程中發(fā)生事故。裝車時,配送員應復驗貨單,做到單貨一致,并檢查管體和螺紋有無損傷,保護器有無脆裂、破損、丟失,若有此類情況不得裝車。裝車后,貨品應碼放整齊、捆扎牢固、不混裝、不超限,確保運輸過程安全。搬運、裝卸物品時,應輕拿輕放、按要求堆放,并采取適當防護措施,以確保物品不受損傷。運輸過程中,駕駛員應謹慎駕駛,消除不安全因素,避免事故發(fā)生。
消除油套管產品質量問題,是一項長期而艱巨的任務,應堅持將質量控制在原材料采購、成品外購、外協(xié)加工、生產運行、吊裝、運輸、售后服務等每一個環(huán)節(jié)。在提高產品質量過程中,把握好影響產品質量的關鍵點和關鍵環(huán)節(jié),嚴控外構件產品質量及外協(xié)加工質量,加強對生產各環(huán)節(jié)質量管控的系統(tǒng)管理,加強用戶培訓管理、提升培訓質量,力圖在全產品鏈管理體系上取得突破,以提高產品質量,最終獲得良好的用戶使用滿意度。