油管杆修复标准的综合实施分析(五厂标准化论文)

1、.编号： 第十四届石油工业标准化学术论坛论文油管杆修复标准的综合实施分析论文作者：廖贵枝作者单位：中原油田分公司采油五厂准备大队联系电话子邮箱：bxxwh08172013年 6月 油管杆修复标准的综合实施分析摘要：为提高油管杆修复能力，对油管杆修复线现有的技术指标与油管杆相关标准进行了逐项分析，找出目前的修复工艺与标准的差距，并分析差距产生的原因，然后对照标准进行了逐项实施与改进，使各工序达到标准要求，从而提高油管杆修复能力，提高了入井质量。关键词：油管杆；技术指标；标准；实施；入井质量 1.标准实施背景近几年来，由于油管、抽油杆质量问题导致的躺井及作业返工现象越来越

2、严重，每年实际发生因管、杆质量问题导致的躺井及返工工序38井次，因管、杆质量问题导致的多轮次作业80井次，严重影响了我厂的原油产量，且提高了作业费用。为提高油管杆入井质量，单位对修复线各工序的技术指标及修复能力与油管杆修复相关标准进行了逐项对比，发现油管清洗、探伤、检测、修扣等重要工序的修复技术指标均达不到标准规定的质量要求，通过深入分析各工序现有的技术指标与标准存在的差距，主要原因是油管杆修复线始建于1998年，设备老化严重，设备性能逐年降低，配套设施不完善，工艺技术起点和技术含量低，导致油管杆清洗、检测能力下降，各工序修复技术指标达不到标准规定的要求。为提高油管杆修复能力和修复质量，我们综

3、合实施了以下5项标准：（1）Q/SH 01802008修复油管质量要求（2）GB/T 19830-2011石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管（3）SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法（4）SY/T5029-2006抽油杆（5）Q/SH1025 0349-2005抽油杆无损检测技术规范2.标准的主要条款和技术指标分析2.1油管相关标准的主要条款及技术指标分析2.1.1Q/SH 01802008修复油管质量要求5.2清洗工序中：5.2.2修复油管清洗后，应达到内外壁无明显油泥、斑迹和沉淀泥沙；5.2.3每根修复油管都应进行全长通径实验；5.2.7清洗油管产生的废水排放要符合环保的

4、要求。技术指标分析：通过将清洗工艺与5.2清洗工序标准要求对比，由于油管清洗设备存在清洗池老化、腐蚀、渗漏严重，且为露天式，散热量大；原内清洗通径装置、外清洗装置设备老化落后，导致清洗指标达不到5.2.2清洗质量要求、5.2.3全长通径要求及5.2.7的废水排放环保要求。2.1.2Q/SH 01802008修复油管质量要求5.3.3修复油管应进行全长壁厚缺陷检测，探伤盲区应控制在距离管头10cm以内；5.7.1中探伤检测分类。被探伤检测的油管壁厚损伤或缺陷深度小于对应标准样管壁12.5%为一级品油管，可作正常油管下井使用，大于12.5%小于25%为二级品油管，二级品油管用于不大于15MPa的管

5、柱使用，大于25%为三级品油管，按报废处理。技术指标分析：原探伤机为1999年购置的第一代产品，检测盲区大，油管端头350mm范围内属检测盲区，达不到5.3.3要求；检测灵敏度低，对细小裂纹及穿孔检测效果不理想，达不到5.7.1缺陷检测灵敏度要求。2.1.3Q/SH 01802008修复油管质量要求5.7.1静水试验质量。压力和稳压时间应符合GB/T 19830-2011石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管中10.12内容的技术要求：稳压5s，压力按10.12公式计算，也可根据现场工艺要求确定。技术指标分析：油管试压装置为1999年自制的单根油管试压装置，由于设备老化，管线及阀组密封性差，导

6、致试压时不能稳压，达不到5.7.1中稳压5s的质量要求，试压压力仅能达到25MPa，无法满足采油五厂30 MPa以上的工艺需求。2.1.4Q/SH 01802008修复油管质量要求5.6.4油管接箍应采用机械方式上紧，上紧力矩符合表1的规定；5.7.1中修扣质量要求符合GB/T 19830-2011石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管中9.13的质量要求：车扣锥度1：16，粗糙度Ra3.2，以手摸光滑，无粗糙感及毛刺为合格。表1 油管与接箍上紧扭矩不加厚油管外加厚油管油管尺寸mm上紧力矩N.m公称直径mm上紧力矩N.m60.3150050230073.0180062350088.922007

7、64000技术指标分析：更换接箍用的液压拧扣机老化严重，不仅对油管外表面咬伤严重，上扣扭矩也达不到Q/SH 01802008修复油管质量要求5.6.4要求的上紧扭矩；油管修扣在用的车床为1999年投产的Q1312型数控车床，该车床为老式手动卡盘，工人劳动强度大、油管支撑架无法调节，加工精度低，无法加工3 1/2"油管扣和2 3/8"油管扣，达不到Q/SH 01802008修复油管质量要求5.7.1规定的质量要求。 2.2抽油杆相关标准的主要条款及技术指标分析2.2.1SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法6.2中周向位移值以及要求获得最佳预紧力所必要的推荐位移值

8、；6.5.2旧抽油杆与新接箍的机械旋紧应获取6.2中规定的周向位移值。技术指标分析：现有抽油杆接箍上紧工艺为人工上紧，旋紧力无法准确达到6.2及6.5.2标准要求。2.2.2SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法8.3.2中要求的腐蚀、磨损或缺陷引起的横截面损失超过0.508mm应报废或降级；横截面磨损介于20%30%或坑蚀介于1.01mm1.524mm应报废或降级。Q/SH1025 03492005抽油杆无损检测技术规范3.1.2检测盲区不大于20mm,对于杆体裂纹、腐蚀坑、咬边、摺叠等缺陷判断准确率100%；Q/SH1025 03492005抽油杆无损检测技术规范10.3.5旧

9、抽油杆螺纹应清洗、润滑，达到表面清洁；SY/T5029-2006抽油杆11.2.4镦粗部位的表面质量，纵向缺陷超过0.79mm应返工；横向缺陷深度大于1.58mm为不合格。技术指标分析：（1）抽油杆杆体检测设备为NT-90C漏磁探伤机，于2000年投产使用，存在设备老化、杆体偏磨、腐蚀坑探伤不灵敏、检测盲区大、探头易损坏等问题，杆体偏磨主要依靠人工目测来检查；另一方面由于原抽油杆清洗工艺设备老化，原工艺为喷洗工艺，对于结蜡或油污严重的抽油杆一次清洗合格率低，也影响人工检测抽油杆偏磨、腐蚀缺陷。这两方面因素导致抽油杆杆体检测质量达不到SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法8.3.2质

10、量要求以及Q/SH1025 03492005抽油杆无损检测技术规范3.1.2质量要求。（2）杆头探伤工艺采用的是磁粉探伤工艺，由于设备老化，对杆头的检测质量达不到Q/SH1025 03492005抽油杆无损检测技术规范中11.2.4要求。（3）现有杆头螺纹清洗装置为人工操作，人工操作力度不均匀，清洗质量达不到Q/SH1025 03492005抽油杆无损检测技术规范10.3.5标准要求。3.标准实施的内容及实施后达到的标准指标分析3.1针对Q/SH 01802008修复油管质量要求5.2.2清洗质量要求及5.2.3通径要求、5.2.7的废水排放环保要求，对油管清洗工艺进行改进：一是将油管清洗工艺

11、改造为封闭式天然气直燃加热清洗，油管的油、蜡熔化、脱落过程在密闭保温装置内完成，有污水少或无污水的优点，且能实现自动排污，设计了4级沉淀循环系统，满足了5.2.7要求；二是改进了油管外清洗装置，设计油管外壁钢丝轮打磨冲洗装置，对油管外壁进行除油，达到一次外清洗合格的目的；三是设计安装内通径、冲洗装置，钻通工艺后增加一组内冲洗喷头，清洗后的油管进行二次冲洗，进一步提高了油管内壁的清洗效果，满足了5.2.2清洗质量要求及5.2.3通径要求。3.2针对Q/SH 01802008修复油管质量要求5.3.3，对油管探伤工艺进行了改进：更新新型油管无损检测探伤设备1套，采用传感器非接触式无损检测，油管上的

12、油污不会直接刮到探头上，避免了由于接触不好带来的检测信号不稳定；对油管的各种内腐蚀、偏磨、点腐蚀具有更高的灵敏度；采用新一代纵向检测探头，磁极板的有效宽度更宽，磁通量增加80，检测能力大幅度提高，检测精度和准确度有很大提高，探伤灵敏度达到油管壁厚的 12.5，达到位5.7.1检测灵敏度要求；新型探头能很大程度上减小检测盲区，油管公扣端盲区基本为零，达到了5.3.1盲区要求。3.3针对Q/SH 01802008修复油管质量要求5.7.1静水试验质量要求，对油管试压工艺进行了改进：改造了3套油管试压线，改造后的油管试压工艺采用一体化全自动上扣技术，试压小车与被试油管对中性能好，采用先低压注水、后高

13、压升压、稳压的工艺流程，改造后试压压力可达30 MPa 40MPa，能实现自动稳压5s；采用“工业计算机+PLC”系统，试压参数设置方便灵活，可对试压压力、保压时间、保压前后允许降压进行设置，满足了5.7.1规定的稳压时间要求以及我厂工艺需求。3.4针对Q/SH 01802008修复油管质量要求中5.6.4要求的扭矩以及5.7.1中要求的修扣精度要求，改进修扣工艺和扭扣机：一是改造1台数控管螺纹车床，采用气动卡盘，增加扶正定心装置。在车扣端的气动卡盘内，设置合理的专用导向装置，保证油管车扣端在通过卡爪时，即使由于离开输送支撑轮过长有一定的下垂，也不会发生油管端部与卡爪碰撞情况出现；扶正定心装置

14、设置在车床外部，具有足够大的刚性，适应油管车扣的高速旋转条件。升降架运行过程中无震动现象，稳定保证了5.7.1中要求车扣锥度1：16，粗糙度Ra3.2。二是引进全电脑操作控制的XYNJ200/15型拧扣机，可以提高油管与接箍上紧扭矩，并实现数字化显示满足标准要求的上扣扭矩。3.5针对SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法6.2中周向位移标准要求，改进了抽油杆上接箍工艺，由原人工上紧抽油杆接箍改为自动上接箍，采取PLC程序控制，预设上紧扭矩，启动自动按钮，能快速将接箍上紧到预定的周向位移，达到标准要求。3.6针对SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法8.3.2、Q/SH1

15、025 03492005抽油杆无损检测技术规范3.1.2、Q/SH1025 03492005抽油杆无损检测技术规范10.3.5；SY/T5029-2006抽油杆11.2.4规定的抽油杆清洗、探伤检测及杆头质量要求，全面改进抽油杆修复工艺：一是抽油杆清洗工艺改为封闭式天然气直燃加热清洗，抽油杆的油、蜡熔化、脱落过程在密闭保温装置内完成，能实现自动排污，对高含蜡的抽油杆进行高温水浸泡、冲洗，清洗效果能达到清洗杆体见本色，抽油杆清洗一次合格率由80%提高到95%。二是对原抽油杆杆体检测设备进行升级改造，仪器的信号处理滤波器由原来8级提高到256级，使滤波器滤波频率更宽，能准确的判定缺陷的数值；仪器的

16、检测灵敏度由原来的3dB提高到12dB，检测探头采用外挂式，便于检测盲区的控制和探头的清洗，提高了抽油杆检测质量，达到检测灵敏要求及盲区要求。三是设计安装了抽油杆丝扣清理装置，该装置由高速旋转的钢丝刷，独特的自动浮动减震装置、封闭式清洗小车及抽油杆行走机构组成，全线PLC可编程自动控制，有效提高了抽油杆杆头清洗质量。四是改进了杆头探伤装置，采用全自动成像技术、CCD图像采集，辅助装置有上料前抽油杆定位装置、自动上料装置、工件旋转观察装置、自动下料装置、计算机图像处理系统、暗室等构成完整的整套检测系统。磁粉荧光探伤检测不再依赖于人工的肉眼观察，提高了杆头检测质量，达到了杆头缺陷检测标准。3.7油

17、管杆修复线在标准实施和工艺改进过程中，同时实施了现场标准化改进：一是对油管杆传送线、重要设备安装安全护栏，安全警示线；二是场地实行标准化管理，各油管杆摆放墩严格执行SY/T5643-2010抽油杆维护和使用推荐作法10.3储存要求、Q/SH 01802008修复油管质量要求6储存和运输要求，并增设了场地标识牌。三是对各工序配备了标准文本，并将重要技术指标上墙；四是对油管杆修复工艺相关标准进行整合，形成一套适合油管杆修复工艺需求的油管杆质量控制体系，并对岗位工人进行技术培训，提高了操作工人的操作技能。4标准实施效果分析4.1技术指标完成情况油管清洗工艺：清洗一次合格率由原85%以下提高到95%以

18、上，清洗管内、外表面均达到内外壁无明显油污，达到标准要求；设计的四级污水循环系统满足了5.2.7清洗油管产生的废水排放要符合环保的要求。油管探伤工艺：油管探伤准确率提高到95%以上，满足缺陷检测要求。油管试压工艺：试压压力提高到30MPa40MPa，同时满足了稳压时间不得少于5s的工艺要求。油管修扣及上接箍工艺：油管修扣精度提高，修扣精度达到车扣锥度1：16，粗糙度Ra3.2。接箍上紧扭矩达到标准中5.6.4规定。抽油杆清洗工艺：清洗一次合格率由原85%以下提高到95%以上，解决了含蜡杆及油污严重杆清洗难题。抽油杆杆体探伤工艺：抽油杆检测盲区问题及灵敏度均提高，达到标准要求。抽油杆上接箍的设计与安装，解决了最佳预紧力所必要的周向位移值原人工无法确定的难题，达到标准要求。抽油杆杆头探伤工艺及清洗工艺改造后符合标准规定。4.2效益分析：4.2.1直接经济效益：综合标准的实施，提高了油管杆修复质量和修复能力，实施前修复能力为年修复合格油管8万根/年，抽油杆3万根/年；实施后修复合格油管11万根/年，抽油杆4万根/年。可产生经济效益：276万元/年。4.2.2间接经济效益：实施前每年实际发生返工工序中因管、杆质量问题导致的返工工序平均达38井次；因管、杆质量问题导致的多轮次作业80井次。实施后减少60%的返工工序和多轮