运用QC方法 解决滨海浮船平台绳钻工效低、成本高难题

运用QC方法解决滨海绳钻

工效低、成本高难题山东省第四地质矿产勘查院探矿QC小组发布人：陈为民二0一四年三月

目录一、课题背景二、小组概况三、活动内容

1、选题理由

2、现状调查与分析

3、确定目标

4、目标可行性分析

5、原因分析

6、要因确认

7、制定对策

8、对策实施

9、效果检查

10、巩固措施四、总结和今后打算

莱州西由金矿海上小口径绳索取芯钻探项目设计孔深70～200m，前期设计钻孔16个，孔位距岸边2.5至4.3公里，高潮时水深约6米，潮差约2米。合同工期为120天。合同造价约700万元。一、课题背景二、小组概况小组成立时间2013-4-21小组类型攻关型受教育时间人均40小时PDCA循环次数2次本次活动时间2013-4-21～2013-8-12小组成员性别工作职务年龄职称组内分工陈为民男院安全科长46探矿/技师组长/方案策划尚月成男院分管领导55探矿/副高顾问/提出目标郝峰男院专业副总44地质工程/正高分析、计算、论证王明辉男公司经理47探矿/技师调查、分析、论证李存峰男项目经理46探矿/技师实施与控制刘世海男材料员34钻探/高级工材料供应、内业整理朱永良男核算员31地质工程/中级核算、统计我院运行指南要求，满足和超越顾客要求是我们不懈追求的目标，因此需要我们持续改进，不断超越自我，确保质量、工期，使业主满意。在钻探界，受海浪、涨落潮、暗流、大风等不稳定因素影响，滨海绳钻工效低、成本高问题一直凾待解决。提工效/降成本理由三

理由二

三、活动内容

1.选题理由“优质高效，争创局级文明机台”为项目部确定的目标。理由一2.现状调查与分析

1）现状调查小组成员通过网络搜集、兄弟单位问询等手段调查类似滨海工程条件下的小口径绳索取芯钻进实施情况，得到如下统计表：调查项目所采用定位系统次数存在问题问题特征使用率代表色固定平台3成本高/周期长钢管桩打设、工字钢面板铺装17%浮船+锚泊+加减套管8工效低套管错断、拔出、漏浆、频繁提钻加减套管45%浮船+锚泊+伸缩式套管5工效低套管错断、拔出、漏浆、不伸缩27%其它211%合计18100%2）现状分析

在滨海钻探中，因潮差、风浪而导致钻具定位困难影响钻探施工。以往或采用“钻探固定平台”工法或采用“浮船+锚泊+加减套管”系统，偶尔亦有采用“浮船+锚泊+伸缩式套管”等系统来解决。但“钻探固定平台”费用高、耗时长，适用于施工周期长的中深孔钻探；“浮船+锚泊+加减套管”系统存在横向固定不稳、频繁提下钻、适用于浅孔；“浮船+锚泊+伸缩式套管”系统存在横向固定不稳、套管伸缩段密封不可靠（漏浆）、污染海水、多见应用于大口径海洋石油钻井。

为此确定了该次QC活动目标。3.确定目标

总目标：开发简捷有效的滨海绳钻平台就位系统。目标值：①就位时间≯5小时②造价低且环保。4.目标可行性分析

（一）人才是关键：该QC小组成员组成结构合理、理论基础扎实、实践经验丰富，且经过历次QC活动，分析解决问题的能力有较大的提高，有信心攻克这个难题。（二）该项目部施工及管理人员有过多次滨海、水库等海上、水上钻探经历。有伸缩套管、浮动平台、悬臂平台等作业经验及教训。（三）经调查，采用浮动平台可大幅降低成本；以往一般的浮动平台从移至新孔位到具备可靠开钻条件的时间最快为8小时。通过改进，新的浮动平台就位系统实现就位时间≯5小时从理论上是可行的。（四）有来自院、公司各级领导从人力、物力、财力提供的全力支持。

基于以上四点，小组成员认为开发上述目标是可实现的。5.原因分析

QC小组运用关联图法，在关联图上寻找列举了导致工效低、成本高的各条末端因素：水平变位大工效低成本高风浪大套管折断钻进中断套管拔出套管结构不合理锚泊定位钢管桩打设、面板铺装周期长钢管桩打设、面板铺装费用大套管不伸缩潮差大操作不当固定平台套管漏浆钻机轻浮船轻6.要因确认

为找出真正影响问题的主要原因，小组成员根据关联图中找出的8条末端因素，逐条进行深入细致的调查和分析，确认要因：确认一：套管结构不合理套管错断、拔出、漏浆、不伸缩导致钻进中断，因均须重新下套管、处理渗漏泥浆等，发生了较多的辅助时间及环保问题。故QC小组成员一致认为其是主要原因。确认二：锚泊定位受锚锭形状、规格、重量等限制，其抗水平变位能力有限。在风浪、暗流作用下必然产生较大的水平变位，从而引发各种钻探事故，故QC小组成员一致认为其是主要原因。

要因要因确认三：固定平台钢管桩打设、面板铺装须要耗费大量钢材、人工、机械，周期长、成本高，势必严重影响工效及造价。故QC小组成员一致认为其是主要原因。

要因确认四：浮船轻

据调查，附近海域可租赁的船只吨位多在800-1000t。采用更大吨位的不现实，也不经济。故QC小组成员一致认为其是非主要原因。非要因确认五：钻机轻该项目拟采用CD-5型钻机，其自重约2.5t。其自重对抗水位变位影响不大，且采用更大吨位的钻机不现实，也不经济。故QC小组成员一致认为其是非主要原因。非要因确认六：操作不当该项目拟选用的机、班长等主要操作人员有过多次滨海、水库等海上、水上钻探经历。有伸缩套管、浮动平台、悬臂平台等作业经验及教训。再通过严格的岗前培训、技术交底等措施应该可避免。故QC小组成员一致认为其是非主要原因。非要因确认七：风浪大是客观原因，属于不可抗力，应排除。故QC小组成员一致认为其是非主要原因。非要因确认八：潮差大

是客观原因，属于不可抗力，应排除。故QC小组成员一致认为其是非主要原因。非要因通过以上的原因确认过程，我们得出成孔时间长的主要原因有：套管结构不合理锚泊定位固定平台7.制定对策

针对造成成孔时间长的主要原因，我们制定了如下对策：No要因对策措施完成日期地点实施人1套管结构不合理改进套管结构研制新型套管伸缩器4月25日工地陈为民2锚泊定位改进定位系统研制钢管桩定位系统4月24日工地尚月成、郝峰3固定平台改进平台系统采用浮船平台4月23日工地王明辉、李相文8.对策实施实施一：研制新型套管伸缩器

通过多次试验，成功研制出了一种新型的套管伸缩器；可实现上下两段不同直径的套管既可随潮水涨落自由升沉伸缩又密封良好。8.对策实施实施二：研制钢管桩定位系统

通过多次试验，成功研制出了一种新型的钢管桩定位系统:通过多根穿过外套管固定在浮船周边的压入海底一定深度的钢管桩对浮船进行强制横、竖向定位、保证浮船平台在风浪条件下实现横方向基本不发生位移、竖向可随潮水涨落垂直升沉活动。

8.对策实施实施三：采用浮船平台

选用移动灵活、吨位800-1000t、租赁费较低的的民用驳船进行适当改装做为浮动钻探平台。

9.效果检查1）目标完成情况：

孔号日期孔深作业天数就位时间(时）QK38015.8-5.985.1122.7QK38024.26-4.2786.3523.1QK38035.12-5.1386.3122.5QK38045.15-5.17106.932.6QK38055.21-5.25151.4552.8QK38065.30-6.1106.2532.5QK38076.2-6.385.6822.0QK46016.5-6.10193.0562.1QK46026.13-6.15120.0532.2QK46036.19-6.2074.5522.3QK46046.21-6.2299.0522.3QK46056.24-6.2695.5532.4QK54017.30-7.3178.4022.2QK54028.2-8.6169.342.2QK54038.9-8.16200.8573.2QK54048.18-8.2296.3542.22）实施与检查过程中出现的新问题：

在实施中，根据检查出现的新问题，又进行了二次PDCA循环：一是，由于风浪条件下的钢管桩抗弯能力计算经验及理论知识较少，第一个钻孔施工过程中发生定位钢管桩弯曲过大的现象，为安全起见，改用较大直径和壁厚的管材使问题得到了解决；二是，有一个孔钻进过程中出现￠146mm套管（外套管）因受震动而下沉现，针对这一新问题，小组成员经过研究，采用了伸缩器下部与套管连接处用长度可调钢丝绳和船帮固定的措施，使问题得到了妥善解决。

套管伸缩器和定位钢管桩配合锚泊在浮船绳钻上的应用，较好的解决了滨海绳钻探横向、竖向定位难题。从钻孔就位到具备开钻条件，一般只需2～3个小时，完成了该次QC活动的提工效、降成本的既定目标，节约了大量时间、成本，综合效益显著提高。

3）活动收益：

a）前期设计16个钻孔于8月6日顺利完工，工期100天，提前20天，扣除天气等不能出海的因素外，平均单孔纯作业时间3天，得到了业主的好评，为顺利回收工程款及承接后续工程奠定了良好基础。同时，也为安全生产工作做出了应有的贡献。b）项目经济效益：通过该次QC活动，因提高工效而节约成本约23.0万元。其中人工费按0.2万元/天；船舶租赁费费按0.5万元/天；QC活动费用按1万元计算。20天*（0.5+0.2）-1=13.0万元

10.巩固措施

QC小组把“浮船+钢管桩+伸缩器套管”系统工法制成样本图片、