减少油管刺洗时间QC成果shang224Word下载.docx
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姓名
文化程度
职称
组内分工
大专
工程师、组长
方案策划，全面实施
徐新华
工程师
资料收集整理
彭礼义
中专
制定方案
李现东
大学
副总工程师
方案策划
王 飞
现场调查
王永平
周团结
质量监督员
现场实施
刘安华
常凯
二、选题理由
我大队在作业井现场实施措施工艺过程中，经常出现由于刺洗油管工序时间长而不能按计划正常施工的现象，同时厂作业科也多次反映刺洗油管时间超标，无法严格按照《井下作业工程定额》标准结算单井作业费用，导致特车成本增加，延长了作业占井周期，直接影响到原油产量。
作为厂科技部门，我们有职责改进和优化措施工艺，提高工作效率，减少占井周期，增加原油产量，因此将“减少油管刺洗时间”作为本次活动课题。
三、现状调查
1、数据调查
小组成员于2004年3月5日-10日到作业大队技术组和生产组查阅了《技术月报》、《作业质量跟踪记录》及《特车结算台帐》，统计了2003年7－12月间作业大队在文南油田作业刺洗油管情况（表2）。
表2刺洗油管情况调查表
时间
作业井次
累计刺洗油管
累计刺洗油管时间
平均单井刺洗时间
2003年7月
63井次
12320根
643小时
10.2小时
2003年8月
45井次
11250根
365小时
8.1小时
2003年9月
46井次
11800根
414小时
9.0小时
2003年10月
50井次
12510根
476小时
9.5小时
2003年11月
53井次
14530根
679小时
12.8小时
2003年12月
66井次
13220根
766小时
11.6小时
合计
323井次
75630根
3343小时
10.3小时
2、现场调查
2004年3月11日文侧82-22井作业，小组成员到现场对刺洗油管工序进行了调查（图1）。
现场操作过程是：
刺洗时锅炉车提供0.5MPa压力的蒸汽给刺洗头，将带有密封胶塞的刺洗头放入油管接箍内，预热1-2分钟，取出刺洗头放入内径规，再将刺洗头放入油管内憋压，直至内径规从油管公扣端憋出，刺洗水由浊变清，完成单根油管刺洗（图2），耗时约需3分钟。
按照正常作业施工，该井应于开工后72小时内完工，油管刺洗时间应为8小时，而现场由于刺洗油管时间长达12小时，严重影响了后工序正常进行。
因此油管刺洗时间长是存在的主要问题。
四、活动目标
小组制定的活动目标是：
将单井平均刺洗油管时间控制在8小时之内。
目标依据：
小组成员查阅了企业标准《井下作业工程定额》，标准中规定单井刺洗油管工时为8小时，因此将活动目标定为单井平均油管刺洗时间不超过8小时。
五、原因分析
2004年4月6日，小组成员召开了原因分析会，绘制了关联图（图4）。
六、确定要因
验证一：
油管预热时间短
验证人：
周团结常凯
验证时间：
2004年4月8日-10日
《井下作业工程定额》标准中规定单井刺洗油管工时为8小时，经计算平均单根油管刺洗时间约为2.4分钟，现场单根油管刺洗时间约为3分钟，与标准要求基本相符。
小组成员分析认为，若再延长油管预热时间，虽然可以使蜡较好地融化，但会增加刺洗时间而超定额。
因此确定为非要因。
验证二：
内径规结构不合理
陈建党刘安华
2004年4月1日-5月8日
内径规是检验油管是否畅通和最小内通径的检测工具，“油管过规”是检验油管能否保证测试工具、过管射孔和抽油杆附件顺利通过的重要工作。
小组成员对现场情况进行了分析，将直径为59mm的内径规（图5）放入内径为62mm油管中刺洗时，如果油管内壁结蜡，则二者间几乎没有间隙存在，传热速度慢，热效率很低，只能依靠蒸汽将蜡缓慢融化后推进内径规直至通出油管完成刺洗。
小组成员分析后认为，目前使用的内径规结构不合理，可以通过改进内径规增加导热面积来提高刺洗效率，最终达到减少刺洗时间的目的，因此确定内径规结构不合理为要因。
验证三：
刺洗时间要求不明确
王飞刘安华 王永平
2004年4月10日-5月8日
小组成员验证过程中现场走访了作业队部分施工人员，询问是否知道关于油管刺洗时间的要求，大部分工人回答“没有”，查阅作业班报表也没有相关记载。
小组与作业大队生产组联系，在月度生产例会上明确要求各队作业时要将每井油管刺洗时间控制在8小时以内。
4月25日-30日，小组再到现场调查时，大部分作业队、作业监督都反映在保证质量的前提下，按照规定时间要求就无法完成全井油管刺洗的工作量。
因此刺洗时间要求是否明确对刺洗油管时间的长短没有直接影响，确定为非要因。
七、制定对策
表3对策表
要因
对策
目标
措施
负责人
完成时间
改进内径规
单根油管刺洗
时间2.4分钟
设计导热槽
提高融蜡能力
2004年 6月30日
八、对策实施
实施一:
改进油管内径规
2004年5月10日，小组成员根据对策计划，为了增加内径规的导热面积，使用φ60mm油管本体设计制作成Ф59mm×
1200mm带导热槽的内径规，我们称之为“导热规”（图6）。
在规体分别设计了两个和四个对称方向的导热通槽，根据导热规外径参数要求和管材内径，设计了四种参数的导热槽，“槽宽和槽深”依次为2×
2mm、4×
2mm、8×
2mm及12×
2mm,分别编号为2（4）a/b/c/d。
小组于2004年5月15-16日分别在作业十八队文72-151井和作业六队文82-35井进行了现场试验（表4）。
表4 导热规刺洗油管试验结果
内径规型号
油管采样数
（根）
刺洗油管时间
（分钟）
平均单根用时
结论
导
热
规
2型
a
10
27
2.7
基本无效果
b
25
2.5
有效果，可以试用
c
5
26
5.2
效果差，不适用
d
28
5.6
4型
5.1
4
6.7
31
7.8
普通内径规
2.8
试验证明，导热槽增加了油管导热面积，在一定程度上减少了刺洗时间，按试验数据计算，2b型导热规较改进前平均单根刺洗油管时间下降0.3分钟，推算单井刺洗时间预计减少1-2小时，与目标仍有差距。
有没有更好地提高热效率的方法呢？
小组成员集思广益，认真剖析了试验结果，发现导热槽越宽，则越多的蒸汽直接从油管内部穿过，既浪费了热能又减小了推动内径规前进的动力，油管刺洗效果差；
而宽度过窄数量最少的导热槽，导热面积小，效果不明显。
因此关键是要设计出既能增大导热面积，又不减少前进动力的内径规才能实现目标。
2004年5月20日，小组成员受“螺杆钻具”的启发设计了“螺旋式内径规”。
设计思路是：
将60mm油管加工制作成外径φ59mm×
1200mm、一端密封的规体，规体表面纵向对称加工2条宽4mm×
深2mm的螺旋导热通槽。
原理是：
工作时，以密封的一端为末端放置在油管内，用蒸汽推动，由于螺旋槽增大了导热面积使蜡块快速融解，高压蒸汽作用于螺旋槽产生水力作用，使导热规旋转钻进（图7），达到快速刺洗油管的目的。
2004年5月22日小组成员开始制作，但在导热槽螺旋角度的选择上产生了争议，部分成员认为螺旋角越大导热效果越好，产生的动力也会越大，是这样吗？
23日小组成员制作了螺旋角分别为30°
、60°
、80°
的螺旋式内径规，到作业十二队文72-434井进行了验证（表5）。
表5 螺旋式内径规现场验证结果
螺旋式内径规型号
油管采样根数
螺旋角30°
10根
23分钟
2.3分钟
螺旋角60°
19分钟
1.9分钟
效果最好
螺旋角80°
22分钟
2.2分钟
试验表明螺旋角60°
时效果最好。
为了验证螺旋式油管内径规在油管内是否会旋转钻进，我们进行了受力分析：
（图8）
根据分析，计算内径规受力情况（表6）：
表6螺旋式油管内径规受力数据计算
计算项目
计算公式及计算过程
计算结果
单位螺旋式长度
L＝Dπ/Sin60°
＝59×
10-3×
3.14×
2/1.732
0.214m
螺旋线总长
L总＝L×
1.2/（L/2+4×
10-3）
2.3135m
总受压面积
S＝L总×
2×
10-3
4.627×
10-3m2
当油管通过为压力为0.5MPa（锅炉车输出的定额压力）的蒸汽时，
导热槽受力
F＝0.5×
106×
S＝0.5×
2.3135×
103N
轴向力
FX＝F×
Sin60°
=2.3135×
103×
1.732/2
1.99×
径向力
FY＝F×
COS60°
0.5
1.15×
扭矩
M＝FY×
59/2×
10-3＝1.15×
33.925N·
m
螺旋式内径规重量为15千克，查《摩擦系数手册》得摩擦系数为0.8
最大静摩擦力
f摩MAX=0.8×
9.8×
15
1.176×
102N
油管通入蒸汽压力为0.5MPa，作用于螺旋式内径规产生的径向力FY＝1150N大于最大静摩擦力f摩MAX＝117.6N，因此螺旋式内径规会在油管内快速旋转钻进。
内径规产生的旋转在现场试验中也得到了验证。
设计达到了增大导热面积，同时增加了内径规前进动力的目的（图9）。
为了进一步提高螺旋式内径规的刮蜡效果，我们又做了改进，使之同时具有了通径、刮蜡和切削功能三项功能，最大钢体外径均为59mm。
改进后的螺旋式内径规命名为“多功能螺旋内径规”（图10）。
工作时，蒸汽通过导热槽时油管内壁迅速导热，蒸汽压力作用于螺旋槽产生的反作用力使规体反方向旋转，切削刀片旋转刮削油管内壁，融蜡及脏物被旋转的刮蜡片携带，随蒸汽流出，规体通出油管完成刺洗，
2004年6月22日-25日，小组成员分别在作业8队文269-17井、作业18队文72-418井和作业14队文72-423井再次对油管刺洗情况进行对比（表7）。
表7普通内径规与多功能螺旋式内径规效果对比
改进前内径规
多功能螺旋内径规
刺洗油管根数
提高刺
洗效率
单井减少
刺洗时间
刺洗油管单根用时/全井折算用时
文269-17
4分钟/13.3小时
2.8分钟/9.6ｈ小时
208根
27.8％
3.7小时
文72-423
3分钟/9.5小时
2分钟/6.3小时
190根
33.9％
3.2小时
文72-418
3.5分钟/16小时
2.2分钟/11.5小时
280根
28.1％
4.5小时
平均
3.5分钟/13小时
2.3分钟/9.1小时
226根
29.2％
3.8小时
使用多功能螺旋式内径规平均单井减少油管刺洗时间3.8小时
九、效果评价
（一）、目标检查
2005年1月2日-5日小组成员再次到作业大队技术组和生产组查阅《技术月报》、《作业质量跟踪记录》及《特车结算台帐》，调查统计了作业大队2004年7－12月间在文南油田作业井油管刺洗情况（表8）。
表8刺洗油管情况调查表
2004年7月
42井次
9663根
273小时
6.5小时
2004年8月
40井次
9818根
224小时
5.6小时
2004年9月
57井次
12682根
348小时
6.1小时
2004年10月
11604根
330小时
6.6小时
2004年11月
9456根
2004年12月
13282根
382小时
8.3小时
280井次
66505根
1922小时
6.9小时
7-12月，累计作业280井次，刺洗油管66505根，平均单井油管刺洗时间降至6.9小时，较去年同期减少3.4小时，实现了活动目标（图14）。
（二）、效益评价
1、直接经济效益
活动前月平均单井刺洗油管时间10.3小时，活动后月平均刺洗油管6.9小时，同期对比平均单井节约3.4小时。
7-12月累计作业280井次，6个月节约特车费用：
280井次×
3.4小时/井次×
145元/小时＝138040元
投入费用：
制作多功能螺旋式内径规10个×
300元/个＝3000元
综合经济效益：
138040元-3000元＝135040元
2、社会效益
提高了特车利用率，降低了特车费用，加快了作业进度，提高了作业工效，减轻了职工的劳动强度，减少了油井占井周期，使作业井能及早投产，同时使班组职工亲身体会到了技术革新带来的好处,进一步增强了职工群众的创新意识及参与QC活动的积极性。
十、巩固措施
1、建议厂作业科联系厂家批量制作多功能螺旋式内径规，并在作业现场推广应用。
2、建议将多功能螺旋式内径规使用规定写入厂《作业质量运行管理办法》，由作业科监督站负责检查落实使用效果，以便在今后的工作中更好地改进完善。
3、小组于12月10日将设计的《多功能螺旋式内径规》申报了国家级实用新型专利。
制作过程中形成的技术图纸等资料编号CY04GYYJ2004-16，归档妥善保管。
十一、体会及下步打算
通过小组活动，解决了油管刺洗时间超标的问题，增强了小组凝聚力，为更好地开展活动打下良好的基础。
我们打算把“提高油水井坐封一次成功率”做为下一活动课题。
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