油套管產(chǎn)品質(zhì)量問題研究

陳 楠，劉 標(biāo)，龔章昌，田樹亞，佘澤華，何 亮

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司，天津 300280）

0 引言

油套管（即油管、套管）是石油開采過程中不可或缺的管具。其中，油管主要用于將油井底部的油、氣輸送到地面，套管主要用于鉆井過程中和完井后對(duì)井壁的支撐[1]，以保證鉆井過程的進(jìn)行和完井后整個(gè)油井的正常運(yùn)行。因此，油套管的質(zhì)量直接關(guān)系著油氣田開發(fā)作業(yè)能否安全順利進(jìn)行。為防止和避免油套管質(zhì)量問題重復(fù)發(fā)生，本文統(tǒng)計(jì)匯總了制管公司近3 年的質(zhì)量問題，并對(duì)其進(jìn)行分析，提出解決措施，以便從源頭減少或避免油套管出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1 產(chǎn)品質(zhì)量問題統(tǒng)計(jì)

根據(jù)2020—2022 年用戶反饋的售后服務(wù)卡，對(duì)近3 年出售的油套管使用情況進(jìn)行調(diào)查，對(duì)質(zhì)量問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總（表1）。

表1 2020—2022 年質(zhì)量問題統(tǒng)計(jì)

2 產(chǎn)品質(zhì)量問題構(gòu)成

油套管產(chǎn)品質(zhì)量問題由儲(chǔ)存、吊裝、運(yùn)輸、腐蝕、生產(chǎn)控制、外購(gòu)、外協(xié)、用戶責(zé)任及原材料等問題構(gòu)成。由表1 可知：

（1）用戶責(zé)任類問題所占比例最大，說明因用戶操作不當(dāng)引起的質(zhì)量問題最突出，今后應(yīng)著重加強(qiáng)用戶現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)和跟井服務(wù)工作。

（2）生產(chǎn)控制類問題所占比例較大，說明因生產(chǎn)過程把控不嚴(yán)造成產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)的問題較突出，今后應(yīng)強(qiáng)化生產(chǎn)過程管控。

（3）腐蝕類問題所占比例排第3 位，說明井液腐蝕現(xiàn)象較突出，廠家應(yīng)加強(qiáng)與用戶溝通，了解現(xiàn)場(chǎng)需求，研究應(yīng)用針對(duì)性的工藝方法預(yù)防和治理油套管腐蝕問題。選擇合適的鋼材型號(hào)，研制抗腐蝕油套管并推廣應(yīng)用。

（4）其他類型問題比重相對(duì)較小，也應(yīng)采取有效措施加以治理和防范。

3 質(zhì)量問題及原因分析

3.1 用戶責(zé)任類

用戶責(zé)任類問題的主要原因有：用戶現(xiàn)場(chǎng)操作不當(dāng)，在套管下井過程中存在上扣不到位、對(duì)扣錯(cuò)位、未涂螺紋脂或涂不合格油品等情況，可能導(dǎo)致油套管下井后出現(xiàn)試壓不合格、螺紋嚴(yán)重變形、粘扣、脫扣、爆裂等問題（圖1）。

圖1 用戶責(zé)任類問題

3.2 生產(chǎn)控制類

生產(chǎn)控制類問題主要有：油套管螺紋參數(shù)超差、管體內(nèi)壁生銹、冬季有結(jié)冰現(xiàn)象等，其直接原因是：①數(shù)控機(jī)床不穩(wěn)定，刀頭波動(dòng)大；②工人操作不規(guī)范，試壓后殘余水漬吹掃不盡。間接原因是操作者和檢驗(yàn)人員沒能認(rèn)真執(zhí)行自檢和專檢，導(dǎo)致有問題的產(chǎn)品發(fā)往現(xiàn)場(chǎng)。

3.3 井液腐蝕類

井液腐蝕類問題主要是油套管下井后，管體表面出現(xiàn)腐蝕凹坑、砂眼、穿孔、斷裂、脫落等問題（圖2）。其原因是原油中的含硫物質(zhì)、酸性物質(zhì)以及腐蝕性礦物質(zhì)對(duì)油套管壁造成腐蝕[2]。

圖2 井液腐蝕類問題

3.4 原材料類

原材料類問題主要包括：①油套管螺紋存在黑皮扣現(xiàn)象；②管體內(nèi)壁銹蝕、有氧化皮脫落現(xiàn)象；③管體表面有凹坑、麻點(diǎn)、砂眼等缺陷（圖3）。問題原因有：①鋼管外徑偏小，管端直度與橢圓度超差；②加工工藝流程存在失誤；③設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定。

圖3 原材料類問題

3.5 外協(xié)加工類

外協(xié)加工件問題主要是螺紋參數(shù)超差，其原因多為產(chǎn)品加工流程未嚴(yán)格按照工藝要求執(zhí)行，過程質(zhì)量控制把控不嚴(yán)所致。

3.6 外購(gòu)類

外購(gòu)類問題主要是作業(yè)過程中接箍螺紋發(fā)生粘扣、脫扣等，其原因有：①生產(chǎn)廠家機(jī)床不穩(wěn)定、參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確、質(zhì)量管控不嚴(yán)格，造成螺紋參數(shù)超差；②磷化質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，從而導(dǎo)致質(zhì)量問題；③護(hù)絲、護(hù)帽表面有凹坑、磨痕，且易出現(xiàn)破損、脆裂等問題。其根本原因是供貨廠家產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，最終檢驗(yàn)不嚴(yán)格所致。

3.7 存儲(chǔ)類

存儲(chǔ)類問題主要是露天庫(kù)區(qū)料架底層油套管管體表面和螺紋出現(xiàn)銹蝕、麻點(diǎn)、劃痕等，原因主要是由于儲(chǔ)存時(shí)間過長(zhǎng)、絲扣油凝固失效以及被雨雪淋泡所致。

3.8 吊裝類

吊裝類問題主要是作業(yè)過程中出現(xiàn)保護(hù)器脫落、接箍端面損傷、管體螺紋磕扣等。由于吊裝作業(yè)不規(guī)范，未嚴(yán)格執(zhí)行吊裝作業(yè)安全操作規(guī)程所致。

3.9 運(yùn)輸類

運(yùn)輸類問題主要是油套管在運(yùn)輸過程中的意外丟失、損毀等。主要原因是道路、氣象、車況不佳，或駕駛員疏忽大意、操作失誤、違反交通規(guī)則以及其他原因。

4 防范措施

4.1 用戶責(zé)任類問題防范措施

（1）加強(qiáng)井場(chǎng)跟蹤服務(wù)、加大用戶培訓(xùn)力度、提高用戶技術(shù)素質(zhì)修養(yǎng)、規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)操作流程、強(qiáng)化制度執(zhí)行力度，從根本上改變操作者的不良習(xí)慣，降低因操作不當(dāng)造成的質(zhì)量事故。

（2）加強(qiáng)與用戶技術(shù)服務(wù)交流，及時(shí)了解產(chǎn)品的使用情況以及在作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題，及時(shí)反饋信息并及時(shí)予以解決，消除質(zhì)量隱患，避免質(zhì)量事故發(fā)生。

（3）加強(qiáng)售后服務(wù)人員的培訓(xùn)教育，使其在產(chǎn)品出現(xiàn)問題時(shí)能初步判斷問題性質(zhì)和原因，并及時(shí)與用戶溝通解決，防止事態(tài)擴(kuò)大，對(duì)品牌聲譽(yù)造成不良影響。

4.2 生產(chǎn)控制類問題防范措施

（1）規(guī)范操作者的作業(yè)過程，嚴(yán)格工藝紀(jì)律要求、強(qiáng)化質(zhì)量控制、提高螺紋加工質(zhì)量、減少操作失誤，確保高質(zhì)量生產(chǎn)。

（2）加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的維保管理，做好設(shè)備調(diào)試工作，確保產(chǎn)品參數(shù)的穩(wěn)定性。加強(qiáng)對(duì)儀器、工具、工裝的規(guī)范使用、點(diǎn)檢、檢查及維護(hù)的要求。

（3）加強(qiáng)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的管理，提升檢驗(yàn)隊(duì)伍的技能水平，提高檢驗(yàn)員的質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任心，規(guī)范操作，嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書，以提高檢驗(yàn)員的工作質(zhì)量。

（4）加強(qiáng)生產(chǎn)過程組裝工序控制及培訓(xùn)工作，保證工廠端離開工位后100%合格。

4.3 油井腐蝕類問題防范措施

（1）選用耐腐蝕管材，例如選用表層含有不銹鋼、陶瓷等材料夾層的管材，以防止腐蝕。

（2）選用表面涂鍍耐腐蝕層（包含金屬覆蓋層、非金屬覆蓋層及化學(xué)轉(zhuǎn)化覆蓋層）的管材，能夠使其與腐蝕介質(zhì)隔絕，起到防治腐蝕的效果，有效提高管材在嚴(yán)酷、復(fù)雜環(huán)境下的使用壽命。

（3）選用化學(xué)緩釋藥劑。根據(jù)井場(chǎng)實(shí)際條件，有針對(duì)性地選擇合理、經(jīng)濟(jì)的化學(xué)藥劑，可以有效除去井液中的腐蝕性化學(xué)元素，以達(dá)到抑制腐蝕的作用。

（4）加強(qiáng)與管材廠家合作，研制抗腐蝕性油套管，并進(jìn)行推廣應(yīng)用。

4.4 原材料類問題防范措施

（1）加強(qiáng)原材料入廠檢驗(yàn)，細(xì)化入廠檢驗(yàn)內(nèi)容，提高入廠抽檢比例。若發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題，應(yīng)果斷采取措施，消除質(zhì)量事故隱患。加強(qiáng)技術(shù)裝備保障，遇到原材料存在質(zhì)量缺陷時(shí)，能夠有效識(shí)別和剔除，或者對(duì)有質(zhì)量缺陷的原材料進(jìn)行加工處理，去除其缺陷。

（2）加強(qiáng)與用戶溝通，充分了解產(chǎn)品需求和現(xiàn)場(chǎng)使用要求，有預(yù)見性地將用戶需求滲透到原材料的質(zhì)量控制要求中。

（3）加強(qiáng)石油管材駐場(chǎng)監(jiān)造服務(wù)的質(zhì)量管理，強(qiáng)化鋼管廠生產(chǎn)過程質(zhì)量管控和監(jiān)督檢查工作，確保監(jiān)造服務(wù)實(shí)施有效，從而提高管材質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。

4.5 外購(gòu)件類問題防范措施

嚴(yán)把成品采購(gòu)質(zhì)量關(guān)，細(xì)化質(zhì)量要求，強(qiáng)化質(zhì)量控制，規(guī)范入廠檢驗(yàn)記錄，加大抽檢力度。建立有效的供應(yīng)商管理系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)商的監(jiān)管和管理，確保供應(yīng)商提供的原材料和零部件符合質(zhì)量要求，并采取必要的質(zhì)量控制措施，可以降低產(chǎn)品質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)。

4.6 外協(xié)加工類問題防范措施

加強(qiáng)外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量管理，規(guī)范加工工藝要求和相關(guān)文件記錄。強(qiáng)化過程質(zhì)量控制和監(jiān)督管理。細(xì)化入廠檢驗(yàn)方案，加大抽檢比例，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

4.7 存儲(chǔ)類問題防范措施

科學(xué)合理地掌握庫(kù)存時(shí)間和存放條件。對(duì)超過半年的庫(kù)存產(chǎn)品，發(fā)貨前應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)過程，確認(rèn)狀態(tài)完好再發(fā)貨。改造露天庫(kù)區(qū)料架結(jié)構(gòu)，防止高濕、多雨、嚴(yán)寒酷熱環(huán)境對(duì)管體造成的侵蝕。選用專用螺紋儲(chǔ)存脂，以適應(yīng)不同儲(chǔ)存條件下的防護(hù)要求。

4.8 吊裝類問題防范措施

吊裝作業(yè)時(shí)，既要符合國(guó)家或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)，也要符合企業(yè)制定的操作規(guī)程。要根據(jù)規(guī)定合理安排被吊產(chǎn)品，并據(jù)此選擇合適的吊索具。按照設(shè)計(jì)的吊裝方案，對(duì)各環(huán)節(jié)工序按照標(biāo)準(zhǔn)流程執(zhí)行，杜絕超負(fù)荷吊裝作業(yè)。對(duì)吊裝產(chǎn)品部位進(jìn)行保護(hù)，確保吊裝物件完好無損。

4.9 運(yùn)輸類問題防范措施

發(fā)運(yùn)時(shí)，選擇合理的路線和天氣運(yùn)輸，檢查車輛各機(jī)構(gòu)零部件是否符合技術(shù)規(guī)范和安全要求，杜絕帶故障運(yùn)行，防范產(chǎn)品運(yùn)輸過程中發(fā)生事故。裝車時(shí)，配送員應(yīng)復(fù)驗(yàn)貨單，做到單貨一致，并檢查管體和螺紋有無損傷，保護(hù)器有無脆裂、破損、丟失，若有此類情況不得裝車。裝車后，貨品應(yīng)碼放整齊、捆扎牢固、不混裝、不超限，確保運(yùn)輸過程安全。搬運(yùn)、裝卸物品時(shí)，應(yīng)輕拿輕放、按要求堆放，并采取適當(dāng)防護(hù)措施，以確保物品不受損傷。運(yùn)輸過程中，駕駛員應(yīng)謹(jǐn)慎駕駛，消除不安全因素，避免事故發(fā)生。

5 結(jié)束語

消除油套管產(chǎn)品質(zhì)量問題，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，應(yīng)堅(jiān)持將質(zhì)量控制在原材料采購(gòu)、成品外購(gòu)、外協(xié)加工、生產(chǎn)運(yùn)行、吊裝、運(yùn)輸、售后服務(wù)等每一個(gè)環(huán)節(jié)。在提高產(chǎn)品質(zhì)量過程中，把握好影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，嚴(yán)控外構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量及外協(xié)加工質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)質(zhì)量管控的系統(tǒng)管理，加強(qiáng)用戶培訓(xùn)管理、提升培訓(xùn)質(zhì)量，力圖在全產(chǎn)品鏈管理體系上取得突破，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，最終獲得良好的用戶使用滿意度。