井下套管閥全面質(zhì)量管理過程控制探討

劉 偉 陳若銘 張興國

中國石油西部鉆探工程有限公司 鉆井工程技術(shù)研究院玉門分院 （甘肅 酒泉 735000）

井下套管閥全面質(zhì)量管理過程控制探討

劉 偉 陳若銘 張興國

中國石油西部鉆探工程有限公司 鉆井工程技術(shù)研究院玉門分院 （甘肅 酒泉 735000）

在井下套管閥產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用中，科學(xué)應(yīng)用全面質(zhì)量管理過程控制技術(shù)可有效提高技術(shù)服務(wù)水平。通過對(duì)井下套管閥制造、組裝和技術(shù)服務(wù)的過程控制進(jìn)行全方位剖析，形成了一套行之有效的作業(yè)規(guī)范。實(shí)踐表明，全面質(zhì)量管理過程控制可以保證產(chǎn)品出廠合格率及技術(shù)服務(wù)質(zhì)量，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

井下套管閥 全面質(zhì)量管理 過程控制

井下套管閥是中國石油西部鉆探工程有限公司克拉瑪依鉆井工藝研究院歷經(jīng)多年獨(dú)立研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型井下工具。該工具應(yīng)用于欠平衡鉆井作業(yè)中，輔以配套技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全過程欠平衡作業(yè)，以滿足油田公司準(zhǔn)確識(shí)別、評(píng)價(jià)及開發(fā)油氣層的需求。該產(chǎn)品系列已獲得國家發(fā)明專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利27項(xiàng)，并被評(píng)為“中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)”，打破了國外產(chǎn)品在該領(lǐng)域的壟斷。所謂全面質(zhì)量管理，就是以質(zhì)量為中心，以全員參與為基礎(chǔ)，目的在于通過讓顧客滿意、所有成員及社會(huì)受益而達(dá)到長期成功的管理途徑。為大力推進(jìn)井下套管閥的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，積極發(fā)揮其作用效能，該產(chǎn)品的廠房組裝及現(xiàn)場推廣由克拉瑪依鉆井工藝研究院新產(chǎn)品推廣中心 （以下簡稱新推中心）承擔(dān)。在井下套管閥的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，新推中心能積極應(yīng)用全面質(zhì)量管理技術(shù)，從井下套管閥全面質(zhì)量管理過程控制上下功夫，形成了一套行之有效的作業(yè)規(guī)范。實(shí)踐表明，該產(chǎn)品出廠合格率達(dá)到100%，現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)水平顯著提高。

1 井下套管閥的全面質(zhì)量管理

全面質(zhì)量管理的實(shí)踐，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展具有里程碑的意義。其先進(jìn)的系統(tǒng)管理思想、有效的質(zhì)量管理體系、從顧客需求出發(fā)的管理內(nèi)涵對(duì)于提高企業(yè)競爭力具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。新推中心從推廣井下套管閥伊始就注重產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平，對(duì)井下套管閥質(zhì)量形成的全過程和全范圍進(jìn)行了嚴(yán)格的管理和控制，并建立了有效的全面質(zhì)量管理體系?，F(xiàn)將其主要內(nèi)容闡述如下：

（1）質(zhì)量方針：以科研為基礎(chǔ)，提高鉆井工藝技術(shù)水平；以效益為中心，提升市場競爭綜合能力；以服務(wù)為宗旨，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，增進(jìn)顧客的滿意。

（2）質(zhì)量目標(biāo)：科研項(xiàng)目計(jì)劃完成率達(dá)到95%以上；機(jī)械產(chǎn)品出廠合格率達(dá)到100%；技術(shù)服務(wù)合同履約率98%以上。

（3）質(zhì)量體系：按鉆井工程技術(shù)研究院質(zhì)量管理要求建立了3層質(zhì)量體系文件，第一層為質(zhì)量手冊(cè)，第二層為程序文件，第三層為技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)、崗位責(zé)任制、設(shè)備儀器操作規(guī)程、管理制度和管理辦法、應(yīng)急預(yù)案、“兩書一表”和圖紙、記錄等。

（4）質(zhì)量策劃：針對(duì)井下套管閥機(jī)械加工要求精度高，組裝程序多，測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，制定了零部件進(jìn)貨檢驗(yàn)、井下套管閥裝配、井下套管閥試壓、井下套管閥技術(shù)服務(wù)等系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；采購了必須的檢驗(yàn)設(shè)備如試壓泵（包括液壓泵、氣驅(qū)動(dòng)力泵、手動(dòng)試壓泵）、空氣壓縮機(jī)、通徑規(guī)、內(nèi)徑千分尺、外徑千分尺、游標(biāo)卡尺、硬度計(jì)等；編制了質(zhì)量記錄臺(tái)賬。

（5）質(zhì)量成本：由新推中心主管領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)質(zhì)量成本預(yù)算、控制，并設(shè)有成本核算員崗位配合工作。

（6）質(zhì)量改進(jìn)：為提高井下套管閥出廠合格率和現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)的成功率，根據(jù)廠房裝配經(jīng)驗(yàn)和各油田現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)實(shí)踐，對(duì)其影響質(zhì)量的各因素進(jìn)行了分析并加以改進(jìn)，達(dá)到了降低成本增加效益的目的。

（7）質(zhì)量文化：新推中心為保證井下套管閥順利推廣，從成立之初就進(jìn)行質(zhì)量教育，全體員工樹立了注重質(zhì)量服務(wù)用戶的理念。成立井下套管閥QC小組，積極開展QC活動(dòng)并發(fā)布QC成果，獲得 2007～2008年度新疆自治區(qū)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組、2009年西部鉆探工程公司QC成果發(fā)布一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號(hào)。

（8）質(zhì)量審核：接受鉆井工程技術(shù)研究院質(zhì)標(biāo)中心的統(tǒng)一內(nèi)部審核。

2 井下套管閥質(zhì)量過程控制

井下套管閥質(zhì)量過程控制包括制造、組裝、技術(shù)服務(wù)過程控制，每個(gè)過程環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都會(huì)最終影響到井下套管閥的現(xiàn)場應(yīng)用效果評(píng)價(jià)，現(xiàn)將其各過程質(zhì)量控制分析如下：

2.1 制造質(zhì)量過程控制

工序是制造過程的主要環(huán)節(jié)，井下套管閥機(jī)械加工工序能力指數(shù)(CP)是衡量其加工質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)。如采用分層抽樣法對(duì)FJQ245型井下套管閥內(nèi)滑套密封槽加工尺寸進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算方法適用于井下套管閥其它零部件，結(jié)果如表1所示。

經(jīng)測(cè)得樣本平均值X=250mm，計(jì)算樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

式中 s—樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差，mm；

Xi—第i個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，mm；

X—設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)，mm。

故加工工序能力指數(shù)：

式中 Cp—工序能力指數(shù)；

T—為公差范圍，mm。

根據(jù)抽樣計(jì)算結(jié)果，1＜Cp＜1.33，判定該井下套管閥零件工序能力等級(jí)為2級(jí)，即工序能力尚可。針對(duì)該工序能力，新推中心主管領(lǐng)導(dǎo)與協(xié)作生產(chǎn)廠家進(jìn)行了溝通，要求協(xié)作廠家嚴(yán)格控制加工工序，且必須使用數(shù)控機(jī)床加工，以確保零部件質(zhì)量關(guān)。另外，還派專人前往加工車間進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，對(duì)于一些零部件經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷加以工序改進(jìn)。以上舉措有效提高了井下套管閥零部件的加工質(zhì)量。

2.2 組裝質(zhì)量過程控制

為加強(qiáng)井下套管閥組裝質(zhì)量，按照井下套管閥組裝工作標(biāo)準(zhǔn)，新推中心對(duì)井下套管閥的組裝工序制定了相應(yīng)組裝順序表，做到每個(gè)配件質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，每道工序?qū)Ｈ素?fù)責(zé)，確保了井下套管閥組裝成功率100%。井下套管閥組裝分為前期準(zhǔn)備、裝配、試壓、包裝，其組裝流程如下：①零件的清洗、毛刺修整準(zhǔn)備工作；②閥芯的修整、裝配；③閥芯與本體Ⅱ的裝配；④內(nèi)滑套與閥芯的裝配；⑤本體Ⅰ與本體Ⅱ裝配；⑥上、下接頭分別與本體Ⅰ、本體Ⅱ裝配；⑦固定套與上接頭裝配；⑧套管雙公短節(jié)分別與上接頭、下接頭裝配；⑨井下套管閥注油試壓、整體注水試壓；⑩外觀噴漆與包裝。

為確保井下套管閥的額定工作壓力，需對(duì)組裝完成的井下套管閥進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試分為2類：一是對(duì)井下套管閥循環(huán)油路進(jìn)行壓力測(cè)試；二是對(duì)井下套管閥工具本體進(jìn)行注水承壓測(cè)試。只有滿足了以上測(cè)試條件的井下套管閥才可以出廠應(yīng)用。新推中心專門成立了測(cè)試小組，按需求采購了相關(guān)試壓設(shè)備及配套工具等，制定了井下套管閥試壓操作規(guī)程，對(duì)每一套井下套管閥進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，確保了出廠產(chǎn)品合格率。

2.3 技術(shù)服務(wù)質(zhì)量過程控制

井下套管閥技術(shù)服務(wù)現(xiàn)場施工涉及配合多、測(cè)試多、時(shí)間緊、風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，為了提高技術(shù)服務(wù)質(zhì)量,新推中心制定了井下套管閥現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)規(guī)范，明確規(guī)定了技術(shù)服務(wù)程序、工藝措施。為確保技術(shù)服務(wù)質(zhì)量水平，質(zhì)量控制方法制定如下。

2.3.1 加強(qiáng)教育培訓(xùn)

新推中心強(qiáng)調(diào)質(zhì)量意識(shí)，對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量管理體系培訓(xùn)；注重提升技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)，開展一系列鉆井知識(shí)培訓(xùn)活動(dòng)，如欠平衡鉆井技術(shù)交流、井下套管閥現(xiàn)場安裝技術(shù)探討、固井完井工程等；新推中心技術(shù)人員通過崗前培訓(xùn)、崗位練兵、現(xiàn)場實(shí)戰(zhàn)等方法已經(jīng)掌握井下套管閥安裝、操作工藝，并能根據(jù)油田區(qū)塊特點(diǎn)調(diào)整作業(yè)工藝。

表1 FJQ245井下套管閥內(nèi)滑套密封槽分層抽樣檢測(cè)數(shù)據(jù)

2.3.2 加強(qiáng)設(shè)備的檢查維護(hù)力度

現(xiàn)場按照井下套管閥現(xiàn)場質(zhì)量檢查表，對(duì)井下套管閥本體及配套設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保其質(zhì)量要求。井下套管閥本體現(xiàn)場質(zhì)量檢查包括對(duì)井下套管閥、轉(zhuǎn)換短節(jié)的扣型及鋼級(jí)進(jìn)行核對(duì)，確保其能順利入井。對(duì)井下套管閥本體循環(huán)油路進(jìn)行承壓測(cè)試，驗(yàn)證其工作狀態(tài)是否正常。配套設(shè)備質(zhì)量檢查包括氣動(dòng)液壓泵及手動(dòng)液壓泵工作狀態(tài)、各種高壓軟管、氣動(dòng)管線承壓能力檢測(cè)、天滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)及鎖緊裝置檢查、液壓管線滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)及管線承壓性能測(cè)試各種施工工具及管線接頭等配套工具工作狀態(tài)等。

2.3.3 加強(qiáng)技術(shù)服務(wù)的程序化及標(biāo)準(zhǔn)化

在生產(chǎn)工作中，新推中心出臺(tái)了切實(shí)有效的規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)章制度，用于約束員工的行為，以達(dá)到提升工程質(zhì)量、杜絕違章作業(yè)、防止事故、消除隱患的目的。新推中心現(xiàn)已成立3年，在領(lǐng)導(dǎo)重視、全員參與的基礎(chǔ)上，各方面工作均已步入正軌，并進(jìn)一步邁向規(guī)范化、程序化、科學(xué)化。新推中心相繼出臺(tái)了質(zhì)量控制方針及目標(biāo)、崗位責(zé)任制、崗位設(shè)置圖、應(yīng)急處置預(yù)案、作業(yè)指導(dǎo)書、作業(yè)計(jì)劃書、檢查表、現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)總結(jié)格式、現(xiàn)場施工記錄、廠房使用管理辦法、野營房使用規(guī)定、現(xiàn)場技術(shù)人員要求、值班車輛管理規(guī)定等。還建立了新推中心培訓(xùn)臺(tái)帳、設(shè)備臺(tái)帳、監(jiān)視監(jiān)測(cè)臺(tái)帳、QHSE設(shè)施臺(tái)帳、合格供貨方臺(tái)帳、進(jìn)貨檢驗(yàn)驗(yàn)證記錄、計(jì)量器具校驗(yàn)臺(tái)帳、學(xué)習(xí)培訓(xùn)記錄等。另外，還要求對(duì)新推中心組裝的產(chǎn)品統(tǒng)一編號(hào)，建立合格產(chǎn)品管理檔案。

2.3.4 加強(qiáng)工程技術(shù)的科學(xué)化

在井下套管閥作業(yè)前，技術(shù)人員能同井隊(duì)及其它協(xié)作方進(jìn)行充分交流，全面掌握現(xiàn)場信息，并下發(fā)相應(yīng)的技術(shù)要求及作業(yè)指令，按照工藝流程逐步完成相關(guān)工序。現(xiàn)將井下套管閥技術(shù)服務(wù)質(zhì)量的控制要點(diǎn)簡述如下。

（1）井下套管閥液壓系統(tǒng)密封承壓的質(zhì)量控制：工具入井前的本體密封承壓測(cè)試；工具與套管柱相連后的本體及系統(tǒng)油路密封承壓測(cè)試；工具下到預(yù)定井深后的系統(tǒng)油路密封承壓測(cè)試；高壓軟管從套管頭側(cè)孔牽引后的系統(tǒng)油路密封承壓測(cè)試。

（2）液壓管線的質(zhì)量控制：管線中應(yīng)充滿液壓油；應(yīng)避免被吊卡或方瓦擠毀；應(yīng)防止被井口防噴設(shè)備內(nèi)部臺(tái)階碰傷；應(yīng)防止因副管卡箍錯(cuò)位而引起的碰傷；應(yīng)防止井口不正、井眼彎曲所引起的刮傷。

（3）液壓管線切割位置、高壓軟管回旋高度的質(zhì)量控制：液壓管線切割位置不當(dāng)，會(huì)帶來諸如高壓軟管在套管頭內(nèi)堆積過多被套管頭坐掛卡瓦切割之風(fēng)險(xiǎn)，更甚者會(huì)引起高壓軟管無法引出而不能開展后續(xù)作業(yè)。新推中心通過理論計(jì)算加以現(xiàn)場實(shí)踐，已經(jīng)制定出精確計(jì)算切割位置的計(jì)算方法，提高了現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)水平。

計(jì)算原則：液壓管線切割位置要求距離倒數(shù)第二個(gè)接箍以上至少30cm，且距離套管頭側(cè)孔距離應(yīng)在0.80～1.80m之間。套管頭上部高壓軟管長度不得短于1.50m，如圖1所示。

圖1 液壓副管切割位置計(jì)算圖示

式中 x—液壓管線切割位置；

L—最后一根套管長度；

a—套管節(jié)箍長度；

b—吊卡高度；

k—吊卡數(shù)量；

c—轉(zhuǎn)盤面高度；

d—井場平面距套管頭側(cè)孔高度；

e—套管頭側(cè)孔距液壓管線切割位置高度；

m—半封下端面至套管頭上端面高度；

n—轉(zhuǎn)換法蘭下端面至套管頭側(cè)孔高度；

r—半封下端面至高壓軟管回旋頂端位置高度；

y—高壓軟管回旋頂端距離倒數(shù)第二個(gè)節(jié)箍高度。

（4）起下鉆具過程中井下套管閥工藝控制：在起下鉆作業(yè)中，當(dāng)進(jìn)行井下套管閥的開啟或關(guān)閉作業(yè)時(shí)，要求入井鉆具下端面必須處于井下套管閥閥板上部20～50m，以防止破壞套管閥工具內(nèi)部組件。現(xiàn)場可通過對(duì)鉆具編號(hào)，下入鉆具接頭或加重鉆桿等方法予以識(shí)別控制。

（5）下入特殊鉆具組合時(shí)的質(zhì)量控制：當(dāng)需下入套管刮壁器、中途測(cè)試儀器等特殊鉆具時(shí)，應(yīng)精確計(jì)量下入工具本體的最大外徑，分析其彈性壓縮性能，經(jīng)判定安全后方可入井。在鉆具通過井下套管閥時(shí)，速度應(yīng)適當(dāng)放緩，如遇阻則應(yīng)上提鉆具，轉(zhuǎn)動(dòng)一定方向后再緩慢下放，直至成功通過。

3 結(jié)論及建議

（1）實(shí)踐表明，在井下套管閥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，應(yīng)用全面質(zhì)量管理過程控制技術(shù)，可有效改善和提高各工序能力，加強(qiáng)質(zhì)量控制點(diǎn)的確定和實(shí)施，便于技術(shù)人員明確崗位職責(zé)，創(chuàng)造性地做好本職工作，從而有效提高井下套管閥的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)服務(wù)水平。

（2）在井下套管閥技術(shù)服務(wù)中，現(xiàn)已形成全面質(zhì)量管理過程控制的系列操作規(guī)范，可有效指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。但需注意的是質(zhì)量過程控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，還需全體員工不斷加強(qiáng)理論體系的學(xué)習(xí)與研究，并持續(xù)改進(jìn)，以切實(shí)發(fā)揮全面質(zhì)量管理過程控制的最佳應(yīng)用效果。

[1]蒲倫昌.全面質(zhì)量管理基礎(chǔ)教程[M].北京:中國經(jīng)濟(jì)出版社,1999.

In the industrially promoting application of downhole casing valve,the total quality management process control can effectively improve the level of technical services.A set of operating standards for the total quality management are established according to the whole analysis of the manufacture,assemble and technical service processes of downhole casing valve.Practice shows that,the total quality management process control can ensure the factory pass rate and technical service quality of products,and therefore good economic benefit is obtained.

downhole casing valve;total quality management;process control

劉偉（1972-），男，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事鉆井專業(yè)相關(guān)項(xiàng)目的科研及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工作。

尉立崗

2012-09-10▌