油氣開采用機械產品標準的編制與審查

王濟新，李春民

1.中國石油新疆油田分公司工程技術處 （新疆 克拉瑪依 834000）

2.中國石油新疆油田分公司機械產品質量監(jiān)督檢驗站 （新疆 克拉瑪依 834000）

1 油氣開采用機械產品的范圍特點

1.1 機械類產品的范圍

油井開采用機械產品是指在油、氣、水井上使用的機械產品。按照產品使用時的位置來劃分，主要包括在井口使用和井下使用的兩大類產品。按照用途可以細分為清防蠟技術、完井技術、機械采油技術、油田注水與封堵隔水以及增產等技術使用的機械產品等四大類。用于清防蠟技術的產品包括自噴井清蠟工具、刮蠟器、稀土強磁清防蠟器、空化聲磁耦合防蠟器和內襯油管等，這類產品的品種眾多,結構較為復雜。用于完井技術的產品包括防砂用的繞絲篩管、預充填篩管、金屬網篩管、沖縫篩管、激光割縫篩管等，屬于這一類機械產品品種相對較少，結構也較為單一。機械采油技術用的機械產品包括井口的光桿卡子、盤根盒、膠皮閘門和井下的抽油泵、抽油桿、脫接器、扶正器等，這類產品種類較多，產品結構有復雜的也有單一的。最后一大類產品包括各類井下封隔器、配水器、井下油嘴或分采裝置等，是油田在井下常用的一類機械產品。

1.2 機械類產品的特點

油氣開采用機械產品的特點表現(xiàn)在以下6個方面:①產品使用的范圍較廣，涉及采油、采氣、注水等生產，從井口到井下都有；②由于產品涉及油氣生產，油田現(xiàn)場對產品的可靠性、安全性要求較高；③產品涉及的技術標準范圍較廣，粗略統(tǒng)計相關的國家標準和行業(yè)標準約有幾十種，另外還有數(shù)量眾多的各類企業(yè)標準；④涉及產品技術性能的一些指標無法在產品標準中表達，因為這些性能指標難以用模擬手段進行定量檢測；⑤配套零部件中，專利產品多，種類多、代理商家多、企業(yè)標準多、產品批量小，被國家、行業(yè)標準覆蓋的少，這使甲方在市場準入的標準審查需要投入不小的精力；⑥標準的配套性強，均與所采用的油氣井工藝有關，標準規(guī)范性整合不易實現(xiàn)。

2 編制產品標準的原則

經過幾十年發(fā)展，石油和相關行業(yè)的標準化建設取得了巨大成績，產生了大量涉及產品的技術規(guī)范、技術條件類標準和產品標準。包括國家標準、行業(yè)標準和石油企業(yè)標準（以下簡稱為上級標準）。在此基礎上，許多生產企業(yè)根據(jù)需要制定了許多產品標準。機械產品企業(yè)在以下幾種情況下可以編制自己的產品企業(yè)標準[1]。

1）上級標準中沒有相關的產品標準，如抽油井減載器，稀土強磁防蠟器等。

2）企業(yè)產品的技術指標高于上一級標準。包括單項指標的要求和指標的數(shù)量均高于上級標準。

3）上級標準中沒有符合產品特殊功能的技術要求和檢驗方法，如專利產品:陶瓷式抽油桿及油管扶正器。

4）同一類產品中特殊規(guī)格或型號的產品，例如KY65-25井口裝置、CYB120抽油泵等。在國家或行業(yè)標準中沒有這些產品系列。

5）配套的半成品或零部件，如油管防腐處理、油管內襯管、可調式油嘴、抽油機配件等。

6）組合產品，如石油防砂割縫鋼管，既按鋼管標準生產，又要參考篩管的標準提出留縫的技術要求。

3 機械產品標準的相關內容

文獻[2-3]是指導標準編寫的重要文件。文獻[4-5]對于寫好標準有重要的參考意義。與其他類別的標準相比，機械產品的標準在編寫嚴格和內容上有比較明顯的特征。結合“中國標準編制模板”的使用，對這類標準的主要內容逐一說明:

封面。為標準中的必備要素，封面上有不少重要信息，要按照標準模版“BZ”提示內容編制。

目次。為標準中的可選要素。一般6頁以下可以不設目次。

前言。為標準中的必備要素，有規(guī)范的編寫格式。需注意的是前言不應包含要求、意義、圖和表。

引言。為標準中的可選要素。一般的機械產品標準中沒有引言。

名稱。為標準中的必備要素。一般的企業(yè)產品標準有名稱的主題要素即可，如:CYB 120整筒抽油泵。標準名稱中應避免使用“優(yōu)質”、“高效”等修飾性詞匯。

范圍。為標準中的必備要素。由兩句話組成并有固定的編寫模式，在標準模版中有指定的位置。

規(guī)范性引用文件。為標準中的可選要素。標準模版中有規(guī)范性引用文件位置，還包含引導語。在機械產品標準中這一章容易出現(xiàn)的問題較多。

術語和定義。為標準中的可選要素。常規(guī)性的、業(yè)內普遍熟悉的、有關專業(yè)術語標準已定義的通用術語一般不應列入，只需直接引用。

符號和縮略語。為標準中的可選要素。一般油氣開采的企業(yè)產品標準不需要該要素。有關專業(yè)符號標準已規(guī)定的通用符號只需直接引用。

分類和標記。為標準中的可選要素。油氣開采機械產品標準對這一部分內容一般采用以下結構:①產品的分類與命名，內容包括結構型式、型號編制方法、基本參數(shù)；②由分類、命名、型號（類型）、結構型式或結構示意圖、技術參數(shù)、結構參數(shù)、性能參數(shù)、基本參數(shù)、基本尺寸、規(guī)格等。

油氣開采產品標準由于配套性強，同類產品很多，一般應有標記體系。產品型號的命名，石油產品有SY/T 6327-2005《石油鉆采機械產品型號編制方法》可供參考，但廠家一般要在型號中加入廠家的相關信息（如廠家名稱、產品代號）。產品的型號要反映產品的基本特征及同類上級標準和服務對象包括采購、使用等的協(xié)調一致，例如承壓、使用環(huán)境（溫度）、規(guī)格等。

結構圖、結構示意圖是產品標準的首選項，也是產品標準審查中需要參考的內容。但由于機械產品易于被仿造，一些廠家因擔心技術泄密而不愿在標準中附上產品結構圖，對于這種情況只需附上產品的示意圖，不必在標準中采用產品的機械制圖。

參數(shù)、基本尺寸或規(guī)格是產品生產廠家向用戶提供的、反映產品基本性能的一些數(shù)據(jù)，屬系列化及選型配套的重要依據(jù)，一般油氣開采產品標準也應是標準的選項之一，如標準中界定適應環(huán)境、壓力、溫度和明確聯(lián)接關系。對油氣開采產品參數(shù)這部分的內容，有些是設計本身的要求，有些是依據(jù)的條件，這些內容大部分直接檢驗不好實現(xiàn)，往往需要間接或現(xiàn)場使用驗證，所以含這部分產品標準一般是先現(xiàn)場使用驗證，等成熟后再上升為標準。

要求。為標準中的可選要素。“要求”要素是規(guī)范性技術要素中的核心內容之一。這些內容決定了該標準的標準化對象應達到的質量水平以及按其組織實施后可能產生的社會和經濟效益。在起草標準中確定“要求”的技術內容時，尤其應符合確定標準規(guī)范性技術要素內容的“三原則”。

1）目的性原則。任何產品都有許多特性，但僅有一些特性可以作為標準化對象（列入標準）。因此，應根據(jù)產品功能和制定產品標準的目的，有針對性地選擇必須在標準中規(guī)定的技術內容。制定產品標準的目的可以有很多，但對油氣開采用的機械產品，標準的適用性、安全及資源合理利用、聯(lián)接和相互配套、品種控制等則顯得更為重要。為了保證產品的適用性，需要規(guī)定產品的外形尺寸、機械、力學、聲學、化學等特性的技術要求；涉及資源合理利用本身就是其中一部分油氣開采產品標準所要達到的目的，涉及安全也是該類產品設計中應優(yōu)先考慮的；聯(lián)接和相互配套等要求可能成為影響產品能否正常使用的決定性因素，因此應對其進行標準化；品種控制是編制油氣開采產品標準的重要目的，品種可包括尺寸和其他特性。在這類標準中應提供可選擇的值（通常給出一系列數(shù)據(jù)）并規(guī)定其公差。

2）性能原則。只要可能，要求應該用性能特性來表述而不用設計或描述性的特性來表述。標準中通常不包括對產品生產過程的要求，而代之以對最終產品進行檢驗（成品檢驗）。但是，在某些領域（產品）中仍需要檢驗生產工藝或控制生產過程，如《多功能井下產液處理器》標準，涉及聲波及相關部件，成品很難用通過規(guī)定性能參數(shù)來檢驗，只能通過過程指標來保證產品的質量。

3）可證實性原則。無論產品標準的目的如何，應僅列入那些能被檢驗的技術要求。另一含義是指，如果沒有一種試驗方法或測量方法在較短時間內檢驗產品的穩(wěn)定性、可靠性或壽命合格與否、特定指標等，則不應規(guī)定這些要求。如《電磁除防蠟器》標準要求中給出除防蠟指標，這很難模擬試驗，因此就不應列入標準要求中。

抽樣、試驗方法和檢驗。為標準中的可選要素。一般油氣開采機械產品標準將“抽樣”與檢驗歸為一章，抽樣多用在型式試驗抽取樣品。其主要內容為:檢驗分類、檢驗項目、組批規(guī)則和抽樣方案、抽樣方法、判定規(guī)則和復驗規(guī)則等。

標志、包裝、運輸和貯存。為標準中的可選要素。需注意的是，所規(guī)定的標志符號應符合有關國家或行業(yè)標準。

一般來講，一項完整的機械產品企業(yè)標準應具有下列要素:封面；前言；名稱；范圍；規(guī)范性引用文件；術語和定義；結構型式、型號、參數(shù)；技術要求；試驗方法或檢驗與試驗；檢驗規(guī)則；標志、包裝、運輸、貯存等。其中前四項為必備要素，后面所列項目為可選要素，可適當刪減或增加。

4 產品標準編制相關問題探討

4.1 機械產品標準編制時機選擇

產品標準是規(guī)定某一類或某一種產品要達到的部分或全部技術要求的技術文件。其內容包括產品的型式、尺寸、主要性能參數(shù)、質量指標、檢驗方法、驗收規(guī)定，以及包裝、使用、維修等方面的要求。因此，產品標準的制定是一個從理論（設計）、制造（實物）、到實際應用，再到最終形成標準的過程。在新產品、新技術的發(fā)展階段，如果過早地制定標準，有可能由于缺乏可靠的試驗數(shù)據(jù)及驗證數(shù)據(jù)，使制定標準的依據(jù)不足，或者由于過早制定技術指標而妨礙技術的發(fā)展。反之，過晚地制定標準，產品規(guī)格、型號就會盲目發(fā)展，生產過程容易混亂，結果就會造成性能不穩(wěn)定，批量推廣使用不易實現(xiàn)，給產品的協(xié)調統(tǒng)一工作帶來很大的困難，甚至會造成大量資金和人力的浪費。

一般情況下，產品經過試驗及實用后，主要性能指標及各參數(shù)達到了穩(wěn)定水平，此時制定標準就能夠促進生產和技術的發(fā)展。屬于壓力容器類的產品，必須要強制執(zhí)行國家相關標準和法規(guī)，且要結合產品圖紙進行生產工藝檢驗，所以一般不再制定相關產品標準。

4.2 機械產品標準編制技術要求選擇

在起草標準時，確定其中“要求”要素的技術內容時，除應符合GB/T 1.1-2009第四章的規(guī)定外,還應符合確定標準規(guī)范性技術要素的 “三原則”?！耙蟆钡囊匕?方面的內容，概括為直接或以引用方式給出產品的所有特性、可量化特性所要求的極限值、規(guī)定試驗方法和測量方法。

油氣開采用機械產品標準起草的一個難點，是產品所要實現(xiàn)的主要技術性能和參數(shù)很難用試驗和測量方法進行驗證，這時就要選擇間接反映或保證滿足實現(xiàn)這些性能指標和參數(shù)的產品性能上。如果產品的理化性能對其使用功能十分重要，或者產品質量必須用理化性能加以保證時，應規(guī)定產品的物理（機械）、化學和電磁性能。

一般的油氣開采機械產品標準技術要求可選擇內容為:基本參數(shù)或基本要求；基本尺寸或外形尺寸；配合尺寸和配合間隙；未注尺寸與形位公差；主體材料、關鍵性材料和特殊材料；理化性能（化學成分、強度、硬度、塑性、韌性、電感、磁感等）；密封和強度試驗；涂漆；熱處理；外觀和表面質量；聯(lián)接和相互配套；制造或加工（必要時）；焊接質量、無損檢測；粗糙度；噪聲；功能及性能試驗；時間（準時性、可靠性、可用性等）；耗能指標；通徑；外購及外協(xié)件等。

4.3 關于產品的特性指標

機械產品的技術要求應該分為兩部分:一是機械產品的標志性指標，例如外觀、結構尺寸等；二是能夠反映其實用特性的指標。例如磁防蠟器的磁場強度，磁聲波防蠟器的聲波頻率范圍等。與化工產品相比，機械產品的這類指標較少。

5 產品標準審查相關問題探討

5.1 企業(yè)標準與相關標準的協(xié)調統(tǒng)一性

某一特定范圍內的標準，無論在質的規(guī)定，還是在量的規(guī)定上，都是互相聯(lián)系、互相銜接、互相補充、互相制約的。標準除內部各項技術內容相互協(xié)調外，還應與相互的標準和標準體系協(xié)調統(tǒng)一，這樣才能使標準系統(tǒng)發(fā)揮最大的效應，最大程度滿足使用要求。由于大部分產品標準的起草單位是地方企業(yè)，標準起草程序不規(guī)范，所屬管轄區(qū)域標準備案審查欠專業(yè)背景，這樣造成了很多標準技術要求部分低于相關國家或行業(yè)標準的情況，或部分標準缺少相關國家或行業(yè)標準的技術要求部分內容。因此，該部分內容應列為標準審查的重點。

5.2 機械產品標準審查主要內容

機械產品經過油田現(xiàn)場試驗或用戶試用，達到了預期的指標后，才能被準許進入油田市場。這時對標準進行審查與標準的備案審查還是有所區(qū)別的。審查主要內容為:現(xiàn)場試驗及使用情況；產品標準化程度及提高標準化程度的可能性；標準備案審查意見（一般缺）；相關檢驗機構型式檢驗報告或廠家型式檢驗報告（不容易實現(xiàn)）；結構和編寫程序（一般可通過）；標準間的協(xié)調統(tǒng)一；標準中相互對應、協(xié)調；參照4.3審查技術要求相關內容完整性、正確性、準確性；試驗方法可操作性、可靠性、再現(xiàn)性；出廠檢驗項目設置。

5.3 機械產品標準審查的過程

機械產品標準的審查一般以會議審查為主。參加審查的部門包括公司質量管理部門、專業(yè)處室、產品檢驗、物資供應和產品用戶等幾個方面。廠家根據(jù)會議審查的要求修改，再交參加會議的產品質檢專家復審，這是標準審查中非常重要的一個環(huán)節(jié)，待專家確認符合要求后再由專標委秘書辦理后續(xù)的審批手續(xù)。

6 機械產品標準的常見問題

6.1 需要在油井上驗證產品的技術性能

由于油井情況千變萬化，經常出現(xiàn)無法驗證的情況，這類指標的認定實際上是無法操作的。因此產品標準文本中不應出現(xiàn)這類指標和檢驗方法。由于沒有針對技術性能和使用效果的檢驗方法，只能將這些產品作為一般的機械產品編制標準且進行檢驗。

6.2 使用特殊手段檢驗產品性能

有的產品標準中規(guī)定了對某一技術參數(shù)專用的試驗裝置，并制定了相應的試驗程序和要求。但由于這種裝置具有特殊唯一性，對于油田上一般的機械產品檢驗部門可能無法實現(xiàn)。出現(xiàn)這種情況的標準在審查中也不能通過。

6.3 機械產品標準經常出現(xiàn)的其他問題

1）將試驗方法中所用的標準列入表中而不再給出試驗方法，這樣不符合標準編寫的要求，必須將試驗方法單列一章，在文字排列上要與技術要求對應。

2）產品的尺寸指標不給出公差范圍、不標注出量的單位。一些量值的單位出現(xiàn)錯誤。例如:kN（正）-KN（誤），MPa（正）-Mpa（誤），kW（正）-KW（誤）。

7 結論與建議

1）油氣生產中使用了大量的機械產品，制定合格的產品標準對保證產品質量和使用效果非常重要，生產廠家和油田企業(yè)都要給予足夠的重視。

2）機械產品標準是一種格式規(guī)范、編寫縝密的技術文件，某些內容是這類標準必須要有而且有嚴格的編寫要求，生產廠家相關人員要熟悉這一點，才能保證產品標準的編寫質量。

3）對進入油田市場的機械產品標準實施審查是確保產品質量和用戶利益的一項重要舉措，廠家和企業(yè)用戶要密切配合，才能提高標準的質量，確保產品滿足油田現(xiàn)場的使用。

[1]王濟新.淺談油氣開采用產品標準的審查[J].石油工業(yè)技術監(jiān)督,2013,29(9):29-30.

[2]GB/T 1.1-2009標準化工作導則 第1部分:標準的結構和編寫[S].

[3]GB/T 1.2-2002標準化工作導則 第2部分:標準中規(guī)范性技術要素內容的確定方法[S].

[4]吳文楨.石油工業(yè)標準化培訓教程[M].西安:陜西科學技術出版社，2002.

[5]石油工業(yè)標準化研究所編.石油工業(yè)標準起草人手冊-標準起草100問[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006.