抽油泵、井下工具检测修复工艺研究.doc

抽油泵 井下工具检测修复工艺研究抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 2 目 录 第一章第一章 前前 言言 3 第二章第二章 抽油泵 井下工具检测修复工艺现状抽油泵 井下工具检测修复工艺现状 3 2 1 抽油泵 井下工具检测修复工艺现状 3 2 2 检测修复工艺存在问题 4 第三章第三章 抽油泵检测修复工艺研究抽油泵检测修复工艺研究 4 3 1 抽油泵检测修复工艺的研究内容 4 3 2 抽油泵检测修复工艺流程 4 3 3 抽油泵检测修复工艺研究创新点 6 3 3 1 抽油泵泵筒内外壁检测 6 3 3 2 泵阀密封性能的检测 7 3 3 3 研磨凡尔 8 3 3 4 柱塞直线度检测 9 3 3 5 柱塞内壁清理装置 10 3 3 6 抽油泵整体密封性检测 10 3 3 7 抽油泵固定凡尔的改进 11 第四章第四章 井下工具检测修复工艺的研究井下工具检测修复工艺的研究 13 4 1 井下工具检测修复工艺 13 4 2 井下工具检测修复工艺研究创新点 16 4 2 1 高温高压清洗工艺 16 4 2 2 井下工具除垢装置 17 4 2 3 井下工具试压工艺 18 4 2 4 封隔器地面模拟试验装置 19 4 2 5 硬度检验 22 第五章第五章 质量控制体系的建立与实施质量控制体系的建立与实施 22 第六章第六章 泵 工具资料的网络化管理泵 工具资料的网络化管理 23 准备二大队网络数据管理界面 24 第七章第七章 现场应用情况现场应用情况 26 第八章第八章 结论结论 28 参考文献参考文献 29 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 3 第一章第一章 前前 言言 抽油泵 井下工具是采油 注水的核心设备 其质量优劣对于油水井的 正常生产至关重要 作为一支为采油厂服务 担负抽油泵 井下工具检测 修复工作的基层单位 不断提高修复率 强化质量控制并确保其出厂质量合 格是我们各项工作的重中之重 面对检测设备老化 手段单一和工艺技术落 后的现状 我们依据国家 行业及企业标准制定了抽油泵 井下工具的检测 修复技术要求和技术标准 开展了抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 建 立了抽油泵 井下工具质量控制体系 使抽油泵 井下工具使用档案等资料 管理实现了网络化 大大提高了抽油泵 井下工具的检测修复质量和修复率 基本实现了质量控制的标准化管理 第二章第二章 抽油泵 井下工具检测修复工艺现状抽油泵 井下工具检测修复工艺现状 2 1 2 1 抽油泵 井下工具检测修复工艺现状抽油泵 井下工具检测修复工艺现状 抽油泵检测修复工艺为 清洗 目测 配合间隙测量 更换配件 组装 测漏失量 密封性能试验 标识待用 而泵筒及柱塞直线度 泵阀密封性能 无法检测 抽油泵检修工作中泵筒 柱塞直线度 圆度以及泵筒判废只能凭 职工的工作经验来完成 而占出厂抽油泵总量 10 左右的防砂泵 出厂无法 试压 井下工具检测修复工艺为 清洗 目测 组装 密封性能试验 而封隔 器上下压差模拟试验 胶筒使用性能 钢件材质及座 解封拉力等井下工具 关键技术指标均无法检测 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 4 2 2 2 2 检测修复工艺存在问题检测修复工艺存在问题 一是 工艺简单 检测项目不能达到使用要求 二是 检测修复设备的 技术性能低 不能满足新泵 新工具的技术要求 三是 检测设备老化 存 在着安全隐患 四是 修复能力差 工作效率低 配件利用率低 五是 出 厂质量达不到保证 第三章第三章 抽油泵检测修复工艺研究抽油泵检测修复工艺研究 3 1 3 1 抽油泵检测修复工艺的研究内容抽油泵检测修复工艺的研究内容 从国内各油田来看 抽油泵的检测修复仅仅停留在对抽油泵的密封性检 验 配合间隙测量和漏失量测量等几项简单的工艺手段 其它修复和检测项 目只能依靠目测 手感等经验来判断完成 由于机构调整和甲方对抽油泵的 质量要求越来越高 现有工艺已经无法满足要求 为此 我们通过调查 开 展了抽油泵检测修复工艺的研究 为抽油泵修复过程中的质量检验提供了科 学准确的依据 其主要研究内容如下 1 研究抽油泵内外壁检测工艺 2 研究固定凡尔 游动凡尔的检测修复工艺 3 研究柱塞的检测修复工艺 4 研究抽油泵整体密封性检测工艺 5 研究抽油泵固定凡尔的改进 3 2 3 2 抽油泵检测修复工艺流程抽油泵检测修复工艺流程 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 5 抽油泵检测修复工艺流程如 图 1 所示 图 1 抽油泵检测修复工艺流程图 固定凡尔 游动凡尔的检固定凡尔 游动凡尔的检 测测及修复 检测 修复泄油器 组装抽油泵 检测灵活性 测量漏失量 填写检修记录填写检修记录 拆卸检测 问题描述 记录 清 洗 泵筒内外壁检测泵筒内外壁检测 柱塞检测柱塞检测 选配柱塞 密封性检验密封性检验 报 废 不 合 格 回收旧抽油泵 标识 待用 3 3 3 3 抽油泵检测修复工艺研究创新点抽油泵检测修复工艺研究创新点 3 3 1 抽油泵泵筒内外壁检测抽油泵泵筒内外壁检测 按照行业标准 SY T5872 93 抽油泵检修规程 中的技术要求 泵筒内 外壁拉 擦伤痕迹宽度大于 1mm 深度大于 0 3mm 或有明显腐蚀 镀层脱落 现象必须报废 由于缺少检测仪器 抽油泵的修复及报废一直无法按标准要 求的技术程序进行 实际工作中 只能依据肉眼观察和经验来判断 缺乏科 学性 准确性 特别是由于抽油泵泵筒长度大都在六米以上 清洗时遗留在 泵筒内壁的死油和结垢 凭肉眼端部观察很难与划伤 脱皮区分开 为解决 此问题 我们在摄像机成像技术的基础上 研制应用了抽油泵泵筒内壁探视 仪 泵筒内壁质量检测由人工肉眼观察 经验判断 抽油泵工作时间等模糊泵筒内壁质量检测由人工肉眼观察 经验判断 抽油泵工作时间等模糊 的检测手段变为视频图像的直观检查手段 的检测手段变为视频图像的直观检查手段 结构 结构 图 2 抽油泵内壁探视仪示意图 抽油泵泵筒内壁探视仪主要由照明部分 探测杆 摄像头 无线视频发 射及接收器组成 如 图 2 所示 监视器 广角微型摄像头照明灯泵 筒 信号线 视频发射器 电池 圆钢管扶正体 视频接收器 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 7 工作原理 工作原理 抽油泵泵筒水平放置在工作台上 操作人员手持探测杆 从 泵筒端部边旋转边缓慢推进 摄像头采集泵筒内壁图像 通过信号线传输视 频信号至无线视频发射 接收器 在监视器上形成连续视频画面 根据图像 检测人员可准确诊断泵筒内壁是否有拉 擦伤痕等缺限 避免了与油污 结 垢的混淆 抽油泵泵筒内壁探视仪的操作简单 方便 只需一人即可完成 提高了 抽油泵修复工作效率 它的投入使用 开创了中原油田抽油泵修理行业对抽 油泵泵筒内壁直观质量检测的先河 改变了以往我们凭经验进行抽油泵泵筒 检测 修复的历史 大大提高了抽油泵的修复 检验质量和旧泵修复率 抽油泵外壁检测仍采用人工目测的方法 3 3 2 泵阀密封性能的检测泵阀密封性能的检测 固定凡尔 游动凡尔的密封性能是判定抽油泵质量的重要指标 也是造 成短期内泵漏失而检泵或返工的原因之一 面对当前严峻的经营形势 频繁 出现短期内泵漏失而检泵或返工 不但会对采油厂造成难以弥补的产量损失 由此造成的作业队无功作业及质量索赔 也影响到二处的信誉和收入 为解 决泵阀密封性能检测的问题 完成了抽油泵泵阀密封性能检测装置 泵阀密 封性能检测由透光法人工判断变为检测真空度的精确测量透光法人工判断变为检测真空度的精确测量 工作原理 工作原理 检测时 将阀座 阀球放在泵阀检测台上 启动电机 真空 泵抽吸检测台及低压管线内空气 当压力表显示压力降至 85KPa 电机停止 工作并稳压 3s 压力不降则泵阀质量合格 结构示意图如 图 3 所示 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 8 图 3 固定凡尔 游动凡尔密封性能检测装置示意图 该装置可检测阀球圆度 阀座密封面研磨质量等技术参数 为抽油泵选 配泵阀提供了科学 准确的依据 避免了因泵阀选配不合理造成抽油泵不密 封或漏失量过大而影响泵效 3 3 3 研磨凡尔研磨凡尔 抽油泵泵阀密封性能是决定抽油泵修复质量的重要技术指标之一 因此 在检修抽油泵时 研磨凡尔是一项重要的工作 长期以来 由于缺少专用研 磨设备 只能依靠手工研磨凡尔 职工劳动强度大 研磨效率低 质量差 2004 年 有 17 台修复抽油泵试压时泵阀漏失 不得不重新检修 为了从根 本上解决凡尔研磨质量差的问题 将 1988 年投入使用 目前已报废的研磨机 进行了修复 通过拆卸清洗 除锈 更换电机 齿轮 以及电路部分的全面 改造 使其恢复了原有的性能 研磨机投入使用后 大大提高了凡尔研磨质 量 经研磨机研磨后的泵阀真空度检测合格率达 100 既避免了抽油泵的重 复检修 又提高了旧配件的利用率 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 9 节约了成本 抽油泵泵阀研磨由手工研磨转变为机械自动研磨抽油泵泵阀研磨由手工研磨转变为机械自动研磨 3 3 4 柱塞直线度检测柱塞直线度检测 抽油泵检修规程 行业标准规定 柱塞全长上下偏差不能超过 0 05mm 此项技术指标检测靠目测和经验无法完成 而柱塞直线度超过标准 要求就会造成 柱塞卡泵 增加地面抽油机工作负荷 加剧泵筒内壁 与柱塞的间隙磨损 影响抽油泵泵效 为此 我们研制了柱塞直线度测量装 置 精确度达到 0 01mm 能对柱塞轴向细微的偏差进行准确的检测 其结构 示意图如 图 4 所示 图 4 柱塞直线度检测装置结构示意图 工作原理 工作原理 将柱塞水平放置在 V 型支撑架上 在柱塞表面任意选择五 个测量点 将磁力表座固定在水平实验台上 调整百分表头探头与柱塞表面 接触 记录百分表指针读数 旋转柱塞 观察百分表指针变化情况 并记录 最大读数 按上述方法依次测量柱塞两端部和中部 如百分表指针无变化或 变化量不超过 0 05mm 则柱塞直线度检验合格 反之则不合格 柱塞直线度柱塞直线度 检测由人工目测变为精密仪器检测检测由人工目测变为精密仪器检测 精确度达到 0 01mm 能对柱塞轴向细微 的偏差进行准确的检测 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 10 3 3 5 柱塞内壁清理装置柱塞内壁清理装置 抽油泵的柱塞长期在油水混合液中工作 内壁易腐蚀或结垢 在修复使 用过程中 由于柱塞内通径小 日常工作中只能用铁棍将棉纱捅入柱塞内孔 稍做清理 而内壁上黏附的死油及结垢难以清除干净 大大降低了工作效率 和抽油泵的修复质量 而且 由于死油和结垢造成柱塞过油面积减小 从而 影响抽油泵泵效 严重时还会导致不同步等质量事故的发生 为解决这一问题 我们按照柱塞内径设计加工了各种型号柱塞内壁清洁 装置 该装置由一组适合各种柱塞尺寸的长 0 01m 直径较柱塞内径小 0 002m 棱角锋利的圆柱形钢质刮削头和推拉杆组成 刮削头一端带有丝扣 以连接推拉杆 使用时 将刮削头用推拉杆送入柱塞内 依靠锋利的棱角将 柱塞内黏附的死油和结垢清理干净 提高了柱塞的修复质量和效率 3 3 6 抽油泵整体密封性检测抽油泵整体密封性检测 抽油泵整体密封性检测主要是对组装好的抽油泵的各联接部分进行承压 试验 但是 由于固定凡尔的存在 抽油泵在卧式状态下不能自动密封 需 要利用试压介质的冲击力来使固定凡尔密封 这样既慢又浪费成本 为此 针对普通抽油泵设计了如 图 5 所示的自动吸球器自动吸球器 图 5 自动吸球器结构示意图 针对下端连接筛管 内部采用桥 尼 龙 连接杆 磁 铁 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 11 式进油孔进油 无法进行地面密封性能试验的结构特殊的防砂泵 设计制作 了防砂泵地面试压辅助装置防砂泵地面试压辅助装置 结构示意图如 图 6 所示 图 6 防砂泵地面试压辅助装置结构示意图 工作原理 工作原理 试压前 将丝堵与泵下接头连接上紧 防砂泵地面试压辅助 装置接在防砂泵下端 形成密闭空间 试压时 当液流充满辅助装置时 打 开泄压阀门 由于辅助试压装置内压力突然下降 推动固定阀球坐在固定阀 座上 使防砂泵内泵筒与沉砂外管环空形成密闭空间 继续打压 试压介质 充满防砂泵内泵筒及沉砂环空 完成防砂泵密封性能试验 3 3 7 抽油泵固定凡尔的改进抽油泵固定凡尔的改进 采油五厂炭化钨硬质合金座的推广应用 解决了以前 6Cr18Mo 材质球座 频繁刺漏的问题 但同时由于阀座硬度的提高 由 HRC53 提高到 HRA88 而 凡尔球仍为 9Cr18Mo 硬度 HRC58 导致凡尔球频繁损伤 有的甚至刚刚下井 就造成泵漏失而返工 经仔细分析研究认为 抽油泵在工作过程中 由于高 压液流的作用 固定凡尔球在凡尔罩内呈旋转飘忽运动状态 频繁与凡尔罩 内壁 凡尔座棱角发生硬性撞击 使凡尔球表面出现刻痕 特别是凡尔座在 加工密封斜面时与水平面形成的棱边 与凡尔球相互撞击时应力最集中 对 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 12 凡尔球的损坏也最严重 在长期抽汲作用影响下 凡尔球不断撞击损坏 其 后果是抽油泵漏失量增大 泵效降低 为了解决这一问题 我们通过改变固定阀罩与座的设计结构来解决这个 矛盾 固定凡尔结构的改进如 图 7 所示 图 7 固定凡尔罩改进前后剖面示意图 凡尔球直径为 38mm 改进前 凡尔球与凡尔罩内壁间隙为 5 5mm 凡尔 球工作时飘忽运动空间较大 易造成磨损 改进后 在不影响阀球启闭灵活 性及泵效的情况下给凡尔罩内壁增加五道导向筋 扶正凡尔球 使凡尔球与 导向筋的间隙仅 1mm 从而有效限制了凡尔球的径向运动 即 凡尔球只能 在凡尔罩内做轴向运动 基本消除了飘忽运动 改进中的技术数据依据石油 工业出版社出版的 抽油泵 一书公式计算得出 其中 阀罩导向筋内径 D 1 04DQ DQ 阀球直径 取 D 40mm 阀罩导向筋宽度依据 N C 0 6 DQ N 槽数 N 5 C 导向筋宽度 取 C 8mm 得出 如 图 8 所示 改进前 密封斜面宽度仅 1 5mm 而凡尔球径向活动量 为 5 5mm 因此 极易撞击到密封斜面棱边 造成凡尔球损坏 改进后 在 保证密封斜面锥角仍为 35 的情况下 将密封斜面各加宽 2mm 宽度为 3 5mm 而凡尔球径向活动量为 1mm 完全消除了凡尔球撞击密封斜面棱边的 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 13 可能 通过上述技术改进 防止了凡尔球与凡尔座密封斜面棱边相互撞击 较 好的解决了抽油泵工作时 阀球飘忽量大 易磨损的问题 有效预防了抽油 泵固 改进前 改进后 图 8 固定凡尔座改进前后剖面示意图 定阀漏失而作业检泵这一严重井下事故的发生 固定凡尔进行技术改进后 由产品生产厂家按照要求进行加工 因此 不需要资金投入 改进后的固定 凡尔于 2005 年 1 月投入使用 效果良好 此外 该技术的应用 还节约了泵 配件的投入 保证了修复抽油泵的保质期 增加了经济效益 第四章第四章 井下工具检测修复工艺的研究井下工具检测修复工艺的研究 以往在井下工具修复过程中 只有配水器投捞试验及适用于各种工具的 密封性能试验两项质检工艺 而进行密封性能试验的试压流程 因设备老化 而多处渗漏 试验压力也只能达到 20MPa 针对工具修复过程中质量检测技 术落后的状况 根据采油院先进检测设备中的关键技术思路 完成了井下工 具试压流程改造和封隔器地面模拟试验装置的研制 可对新进及修复井下工 具的密封性能 强度 封隔器座解封灵活性 上下压差 抗疲劳性能及解封 拉力关键技术指标进行检测 使井下工具的质量检测工艺技术有了较大的进 步 4 1 4 1 井下工具检测修复工井下工具检测修复工艺艺 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 14 经过认真分析目前检测修复工艺中存在的问题 结合采油工艺技术的需 求和发展 研究完成了井下工具检测修复工艺如 图 9 所示 新工具新工具回收旧工具回收旧工具 外观及标识检验外观及标识检验拆卸清洗 除垢拆卸清洗 除垢 组装组装 零配件尺寸 零配件尺寸 硬度检测硬度检测 不合格不合格 灵活性及配水器投捞力检验灵活性及配水器投捞力检验座解封压 拉 力检验座解封压 拉 力检验 不合格不合格 退退 货货 或或 报报 废废 密封性能试验密封性能试验标准杆投捞标准杆投捞 填检修记录填检修记录 胶筒疲劳试验胶筒疲劳试验 上下压差试验上下压差试验 强度试验强度试验 标识待用 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 2 图 9 井下工具检测修复工艺示意 4 2 4 2 井下工具检测修复工艺研究创新点井下工具检测修复工艺研究创新点 4 2 1 高温高压清洗工艺高温高压清洗工艺 井下工具年修复工作量在 3000 套件左右 回收的旧工具 包括一些抽油 泵配件 主要依靠柴油浸泡手工清洗的方式来完成 不仅浪费了成本 且职 工劳动强度大 工作效率低 影响职工的身体健康 为节约成本 降低劳动 强度并提高修复质量 我们设计制作了井下工具高温高压清洗机 其结构组 成如 图 10 所示 一个蓄水量为 3 立方米的水池 内置两根 10kw 电热管 以加热清洗液 蓄水池上焊一个长 2 5m 宽 1 2m 高 0 6m 的清洗方罐 内 部上方为清洗喷头 下方为清洗滑车 清洗工具时 水温加热到 85 以上并 加入清洗剂 通过水泵加压 将热水送到清洗喷头 对滑车上的工具进行刺 洗 图 10 高温高压清洗机示意图 喷头喷头 电加热器电加热器 过滤网过滤网 出水管出水管 水泵水泵 小车小车 保温层保温层 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 17 现场使用证明 采用高温高压清洗机 不但能将配件表面油污 泥沙清 洗干净 还能把配件不可拆部件内部及缝隙手工清洗不到的地方彻底清洗干 净 4 2 2 井下工具除垢装置井下工具除垢装置 井下工具特别是水井工具长期浸泡在井液中工作 其内外表面容易生锈 结垢 工具回收后 清除工具配件内外表面锈垢成为修复工具过程中难度最 大 最费时费力的工作 由于工具配件多为管状 没有专门的除锈垢工具 一直以来 只能依靠人工用钢丝刷 钢锯条清除锈垢 职工的劳动强度比较 大 并且锈垢清除不彻底 部分配件因锈垢清除不干净不得不报废 造成工 具组装困难 甚至无法组装 工具修复质量得不到保证 为解决这一问题 我们针对工具配件的结构 设计制作了井下工具除垢装置 该装置由钢丝刷 1 2 钢管 10mm 钢筋 手电钻组成 将三把钢丝刷对称固定在 1 2 钢管 上 钢管另一端焊接一长 5cm 钢筋 手电钻夹紧钢筋末端 使用时 一人手 拿电钻 将钢丝刷伸入工具配件内 启动电钻 使钢丝刷高速旋转并与工具 配件内壁摩擦 清除锈垢 其结构组成如 图 11 所示 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 18 图 11 井下工具除垢工具结构图 井下工具除垢装置适用于直径 80 120nn 长 1m 管材内壁锈垢的清除 今 后还可进购或制作各种规格的圆形钢丝刷以用于各种尺寸工具配件的清洁除 垢 4 2 3 井下工具试压工艺井下工具试压工艺 井下工具试压工艺主要用于各类井下工具密封性能试验 该流程于 1990 年投入使用 压力源为 SYB 350 试压机组 其安全试验压力为 25MPa 期间 未进行更新 改造 试压泵及连接管线已严重老化 且多处渗 漏 造成工 具试压只能达到 20MPa 无法满足封隔器 配水器等井下工具最低 25MPa 的 密封试验要求 并且 因流程老化 随时都有刺漏的可能 严重威胁到操作 人员的人身安全 近几年 随着工艺技术的进步 对下井工具的技术指标及 工作质量提出了更高的要求 仅 20MPa 的试验压力已无法满足新进及修复后 井下工具质量检验的需要 如 Y341 型封隔器实验压力要求达到 35MPa 为解决井下工具密封性能试验中存在的问题 减少工具下井后可能发生 的事故隐患 强化质量管理 我们对试压工艺进行了技术改造 改造后 压 力源采用额定压力 60MPa 的 3DY 400 60 型试压泵 并选用承受压力在 70MPa 以上的管材 阀门重新制作了试压管汇 改造完成后 最高试验压力达到了 60MPa 以上 不但能进行各型号井下工具的密封性能试验 还可进行强度试 验 完全达到了技术标准要求 避免了工具漏失或因钢件变形而断脱等质量 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 19 事故的发生 井下工具试压工艺平面示意图如 图 12 所示 图 12 井下工具试压工艺平面示意图 4 2 4 封隔器地面模拟试验装置封隔器地面模拟试验装置 封隔器在现场使用中 坐解封灵活 可靠 胶筒在上下压差作用下不变 形 持续承载能力强 才能起到封隔油套环空和保证作业施工顺利的目的 因此 封隔器的坐封压力 解封拉力 胶筒密封性能是其关键的技术指标 但由于缺少必要的检测装置 我队在封隔器的出厂质量控制上技术手段单一 只有整体密封性能试验一项 不能有效保证封隔器的出厂质量 容易造成封 隔器下井后出现 一 座解封灵活性 试压泵试压泵 水箱水箱 高压管线高压管线闸门闸门 工具接头工具接头 升降支承升降支承 待试压工具待试压工具 球座试压球座试压 接头具接头具 低压管线低压管线 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 20 差 不座封或解封困难 影响作业施工 二 达到预定解封拉力封隔器不解 封 强行起钻造成胶筒损坏或管柱脱扣 三 胶筒抗疲劳强度低 在高压 高温的作用下 胶筒损坏或密封不严 短时间内造成封隔器失效 每年因此 类问题作业返工 20 余井次 为解决封隔器关键技术指标无法检测的问题 我 们制作完成了封隔器地面模拟试验装置如 图 13 所示 并对新进和修复的 封隔器按照 10 的比例进行抽检 通过模拟封隔器在井下的工作状态 检验 封隔器的各项主要技术指标 保证了封隔器的出厂使用质量 图 13 封隔器地面模拟试验装置示意图 液流方向 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 21 该装置主要进行以下试验 密封性能试验 密封性能试验 操作控制流程 关闭上 下压阀门 打开中部压力控 制阀门 启动试压泵加压 当压力达到 10MPa 时 封隔器座封 继续加压至 额定工作压力 本装置最高可达到 45MPa 实验压力 并关闭中部压力控制阀 门 稳压 3min 不渗 不漏 无压降 则封隔器密封性能合格 上下压差试验 上下压差试验 封隔器座封后 继续加压 使其稳定于额定工作压力 并关闭中压控制阀门 此时打开上压控制阀门 对封隔器胶筒上部油套环空 加压至规定工作压力 稳压 3min 上 中压力表压力不降为合格 同理 封 隔器座封后 打开下压控制阀门 对封隔器胶筒下部油套环空加压至规定工 作压力 稳压 3min 中 下压力表压力不降为合格 证明该封隔器质量合格 能满足井下工作需要 反之 则会出现压力表异常变化 三块压力表指针上 下波动 稳定后读数一致 证明胶筒未完全封隔上下油套环空 即 封隔器 钢件无法承受高压变形或封隔器漏失 造成油套管连通 封隔器失效 疲劳试验 疲劳试验 调校电接点温度表为实验要求温度 一般为 120 启动 电热管使加热池温度达到 120 后对内外套管环空持续循环加热 同时 启 动试压泵使封隔器座解封两个循环 并持续稳压 24h 压力下降不超过工作 压差的 10 不渗不漏证明封隔器胶筒抗疲劳性能合格 封隔器解封拉力试验 封隔器解封拉力试验 检测完封隔器各项密封性能指标后 操作控制 流程泄压解封 拆下中压管线 简易井口压帽 下放 10t 倒链吊钩 挂在试 压接头上 上提试压接头 并观察指重表指针变化 记录封隔器解封瞬间指 针最大读数 根据封隔器理论解封拉力 判断封隔器是否解封灵活 可靠 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 22 4 2 5 硬度检验硬度检验 抽油泵 井下工具配件的好坏 直接影响到产品的修复质量 为了从源 头把好质量关口 对新进主要配件除进行尺寸检验外 还要利用硬度仪进行 硬度检验 以确保出厂质量 100 合格 第五章第五章 质量控制体系的建立与实施质量控制体系的建立与实施 抽油泵 井下工具检测修复工艺实施后 为产品的质量控制提供了有效 的技术手段 为了进一步使质量管理逐步由结果控制向过程控制转化 最大 程度的减少质量事故的发生 建立了抽油泵 井下工具质量控制体系 它是 以保证和提高抽油泵 井下工具的出厂质量为目标 运用系统的概念和方法 把日常工作中各个工序与环节的质量管理职能组织起来 形成一个目标明确 责任清晰 互相协调的有机体 最终达到不断提高产品质量的目的 控制体 系变事后的质量责任事故考核为生产过程中的质量控制 化被动为主动 明 确了质量管理人员和操作工人的工作目标 更具可操作性 具体实施过程如 下 建立工作程序建立工作程序 为了进一步做到质量管理工作的规范化和网络化 建立 了抽油泵 井下工具检修工作程序 并制定质量巡回检查制度 指定技术员 和班长对工作中各操作工序的质量依照相应标准进行检查把关 对不合格的 工序及时指出并转入上一步工序中 实现了质量管理由结果控制向过程控制 的转化 如 附图 1 附图 2 所示 制定技术标准制定技术标准 抽油泵 井下工具作为一种技术含量较高 配合较精密 的机械产品 质量要求相对较高 因此 参照相关的行业技术标准并结合生 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 23 产中实际的工艺技术要求 对抽油泵 井下工具检修工作的各道工序制定了 相应切实可行的质量控制标准 规范了产品出入厂检验 拆卸判废以及修复 组装等环节的技术标准和要求 并整理上墙 使职工在进行各项工作时做到 了有据可依 目标明确 如 附图 3 附图 4 所示 分解责任目标分解责任目标 要取得较高的产品质量 必须保证每个操作工人都提供 优等的工作质量 为了增强每个工人的质量责任意识 达到全员共同参与质 量管理的目的 按照深井泵检修和井下工具试验工的工作特点 把抽油泵检 修和实验过程细分为 26 个操作工序 井下工具分为 22 个操作工序 并指定 每道工序的分项负责人 实现了质量责任的目标分解 使每个质量控制点都 落实到人头 并建立完善了抽油泵 井下工具检修工序台帐 做到了每项工 序分工明确 职责清楚 责任到人 如 附图 1 附图 2 所示 落实考核制度落实考核制度 质量管理归根结底还是人的管理 而管理与考核是密不 可分的 因此 我们建立了一套以质量责任制为主要内容的考核奖惩办法和 完整严密的质量管理制度 严格了质量追究制度 工作中要求操作者对自己 所干的工序签字负责 以增强其责任心 在提高泵 工具检修质量的同时 便于实现质量跟踪 责任到人 第六章第六章 泵 工具资料的网络化管理泵 工具资料的网络化管理 抽油泵 井下工具原始资料的录取对油水井事故原因分析 产品技术分 析 修复质量管理至关重要 为此 建立了一整套相应的资料台帐 由于种 类繁多 内容零散 查阅极为不便且容易丢失 不利于产品质量事故的及时 分析处理及预防 2005 年 将 抽油泵 工具档案 抽油泵 工具拆卸记 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 24 录 抽油泵 工具修复记录 抽油泵 工具发放 回收记录 等二十几 类资料台帐进行整理整合 建立了 抽油泵 井下工具数据库 只要将每天 修复 发放 拆检等日常工作情况输入数据库保存 就可以掌握每台泵 工 具回收 拆检 修复 质量检测 发放 事故原因等情况 数据查询方便快 捷 当出现质量问题时 可及时进行技术分析 采取预防措施 避免同一质 量问题的重复发生 另外 抽油泵 井下工具数据库还可实现网络共享 有 利于其他兄弟单位及时掌握泵 工具现场使用情况 事故原因等作业施工信 息 抽油泵 井下工具数据库包括如下内容 管理入口 管理入口 由班组资料员将抽油泵 井下工具检测修复记录 使用发放 记录 作业队伍 施工内容等资料按规定输入 如 图 14 所示 准备二大队网络数据管理界面准备二大队网络数据管理界面 抽油泵使用档案添加修改删除 抽油泵检修记录添加修改删除 井下工具使用档案添加修改删除 作业施工单位添加修改删除 作业施工内容添加修改删除 采油区 矿 添加修改删除 抽油泵生产厂家添加修改删除 抽油泵规格型号添加修改删除 井下工具规格型号添加修改删除 井下工具生产厂家添加修改删除 抽油泵 井下工具失效类别 添加修改删除 图 14 资料管理入口界面 查询界面 查询界面 通过准备二大队主页进入数据查询系统后 可按井号 日期 作业队等分别查询 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 25 可生成抽油泵 或井下工具 发放记录 发放月报 可按检泵原因分类 失效分类 统计等 抽油泵发放记录台帐如 图 15 所示 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 26 第七章第七章 现场应用情况现场应用情况 自 2005 年开展 抽油泵 井下工具修复工艺研究与应用 科研项目以来 本着节约成本 着眼长远 在满足实际工作需要的基础上 解决了抽油泵泵 筒内壁质量无法检测 封隔器地面检测技术单一等技术难题 为抽油泵 井 下工具的修复提供了较完善的检测设备及修理工具 已经达到了国家 行业 标准对新进及修复产品质量检测所规范的技术要求 同时 修复抽油泵 井 下工具的质量检测更为科学 准确 职工的劳动强度大大降低 取得了一定 的经济效益和社会效益 1 抽油泵泵筒内壁探视仪投入使用以来 改变了以前人工肉眼观察的不 确定性 微型摄像头 视频传输仪器及监视器等当前流行科技产品的有机结 合 实现了泵筒内壁的直观检查 杜绝了泵筒的不合理报废 经统计 2004 年共修复使用抽油泵 295 台 占抽油泵使用总数的 41 2005 年为 363 台 占抽油泵使用总数的 50 2 封隔器地面模拟试验装置是在地面模拟封隔器下井后的工作状态 对 封隔器工作时的密封性能 上下压差 胶筒抗疲劳强度 解封拉力等关键技 术指标进行实时监测 客观 准确的检测出封隔器的整体工作性能及使用质 量 2005 年 共检测出不合格封隔器 37 套 其中 新进封隔器 23 套 修复 封隔器 14 套 提高了封隔器出厂质量 确保了作业施工质量及油水井的正常 生产 3 泵阀密封性能试验装置 凡尔研磨机修复改造 柱塞直线度检测装置 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 27 井下工具试压流程改造等检测设备的投入使用 有效保证了新进及修复抽油 泵 井下工具的出厂质量 2005 年 共检测新旧抽油泵 726 台 新旧井下工 具 2201 套 出厂质量合格率 100 全年未发生一起人为质量责任事故 防 砂泵地面辅助试压装置的研制成功 解决了防砂泵无法进行地面试压 下井 后因试压不合格而频繁作业返工的问题 提高了防砂泵出厂质量及作业施工 质量 4 高温高压清洗机 井下工具除垢装置等修复设备的使用 提高了井下 工具的修复质量及职工的工作效率 降低了职工的劳动强度 杜绝了清洗配 件时的环境污染 经统计 2004 年 共修复使用井下工具 646 套 2005 年 由于修复设备的投入使用 减少了配件的不合理报废 共修复使用井下工具 965 套 节约了成本 5 抽油泵 井下工具检测修复工艺实施后 取得了一定的经济效益和社 会效益 2005 年比 2004 年多修复抽油泵 68 台 减少检泵 22 井次 减少作 业返工 13 井次 共创效 90 万元 同时 增加了试压时的安全性 提高了生 产效率 基础资料的网络化共享 为作业信息的快速查询 质量事故的技术 分析以及采取有效的后续防范措施提供了有力的技术支持 第八章第八章 结论结论 1 抽油泵 井下工具检测修复工艺技术在全国达到了先进水平 该工艺 满足了实际工作的需要 具有操作性强 方便适用 检测数据准确等优点 部分检测技术 如 抽油泵泵筒探视仪 封隔器地面模拟试验装置等 在油 田同行业处于领先地位 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 28 2 抽油泵 井下工具质量控制体系与数据网络化信息平台的搭建 改变 了原有的粗放型质量管理模式存在着责任模糊不清 目标不明确 质量控制 手段落后等弊端 实现了以人为本 细划工作程序的工序环节管理 使质量 管理逐步由粗放型结果控制向精细型过程控制转化 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 29 参考文献参考文献 1 采油技术手册 石油工业出版社 2005 年 3 月 2 抽油泵 石油工业出版社 1994 年 7 月 3 行业标准 抽油泵维护与使用推荐作法 SY T5188 1996 4 行业标准 抽油泵检修规程 SY T5872 93 5 企业标准 管式抽油泵检修规程 Q SH1025 0146 2004 6 行业标准 油气田用封隔器通用技术条件 SY T5106 1998 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 30 外 观 及 丝 扣 检 查 泵 筒 固 定 凡 尔 拆 检 柱 塞 解 体 检 测 分 段 测 量 漏 失 量 固 定 凡 尔 总 成 粘 胶 柱 塞 总 成 粘 胶 密 封 性 能 试 验 打 自 编 号 表 面 清 洗 除 垢 解 体 检 查 查 泵 号 找 出 井 号 异 常 情 况 记 录 描 述 按 技 术 要 求 判 废 净 化 处 理 凡 尔 真 空 度 检 测 弯 曲 度 检 测 分 段 测 量 漏 失 量 固 定 阀 组 配 粘 胶 整 体 试 压 检 验 现 场 问 题 跟 踪 反 馈 解 体 清 洗 判 废 异 常 情 况 记 录 描 述 直 线 度 尺 寸 测 量 与 泵 筒 试 配 组 配 粘 胶 紧 固 候 凝 打 号 建 档 资 料 建 档 产 品 分 类 摆 放 入 库 填 写 产 品 合 格 证 附图 1 抽油泵质量控制流程 新泵质量管理修复泵筒质量管理修复柱塞质量管理资料管理 负 责 人 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 31 外 观 及 丝 扣 检 查 密 封 性 能 试 验 座 解 封 灵 活 性 能 试 验 拉 力 试 验 调 压 试 验 投 捞 试 验 解 体 检 查 核 对 井 号 表 面 清 洗 除 垢 异 常 情 况 描 述 检 查 表 面 及 丝 扣 检 查 按 技 术 要 求 判 废 部 件 装 配 密 封 性 能 试 验 座 解 封 灵 活 性 能 试 验 拉 力 试 验 调 压 试 验 投 捞 试 验 现 场 问 题 跟 踪 反 馈 资 料 建 档 产 品 分 类 摆 放 入 库 填 写 产 品 合 格 证 附图 2 井下工具质量控制流程 新进工具质量管理修复工具质量管理资料管理 负 责 人 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 32 附图 3 抽油泵检验技术标准 用芯棒检验泵筒的直线度 零件的配合面必须完整 不允许有任何标记 上偏差 0 13mm 或圆度 0 02mm 内表面无砂粒 擦伤痕迹宽度 1mm 深度 0 3mm 无腐蚀 镀层脱落现象 任意 1 2m 长度上直线度 0 03mm 且芯棒检验合格 端部螺纹无损坏或损坏痕迹 情况测量柱塞外径尺寸偏差 直线度 圆度 表面磨损及腐蚀 表面擦伤痕迹宽度 1mm 深度 0 2mm 表面无明显镀层脱落或腐蚀现象 全长轴向上下偏差 0 5mm 端部螺纹无损坏或损坏痕迹 阀球表面无腐蚀 疲劳点蚀 椭园 阀座密封表面无腐蚀 沟槽 冲击变形 阀球阀座密封性能检验的真空度应达到 85kpa 且 5s 内不降 阀罩导向筋无严重变形 其磨损量低于 1 2 超 过 该 技 术 指 标 之 一 者 必 须 报 废 抽抽 油油 泵泵 检检 验验 技技 术术 标标 准准 泵筒检验泵筒检验 泵阀检验泵阀检验 柱塞检验柱塞检验 测量泵筒内径的尺寸偏差 圆度 表面磨损及腐蚀程度 抽油泵 井下工具检测修复工艺研究 33 附图 4 井下工具检验技术标准 井下工具技术标准 技术要求 1