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抽稠泵漏失量检测的创新与应用

小组名称: 井下工具队QC小组
发 表 人: 董智慧
单位名称: 井下工具队
发表日期: 1 月 10日

第二采油厂井下工具队

目 录

一、 小组简介………………………………………………1
二、 小组成员概况…………………………………………1
三、 选择课题………………………………………………2
四、 设定目标………………………………………………2
1．当前现状………………………………………………2
2．设想创新后预计情况 ………………………………… 3
3．活动目标………………………………………………4
五、 提出试验方案………………………………………… 4
1．试验方案一…………………………………………… 4
2．试验方案二…………………………………………… 5
3．试验方案三…………………………………………… 7
4．最佳方案确定 ……………………………………………8
六、 制订对策表…………………………………………… 8
七、 按对策表实施………………………………………… 9
八、 效果检验………………………………………………10
1．与活动目标相比较 ……………………………………10
2．经济效益评价 ………………………………………11
九、 标准化 ……………………………………………… 11
十、 结论与今后打算 …………………………………… 12
一、 小组简介
1．小组名称: 井下工具队 QC小组
2．成立时间: 93年12月
3．课题活动时间: 1月－ 12月
4．课题类型: 现场创新型
5．平均受教育时间: 90小时
6．小组概况:
井下工具队 QC小组从事QC活动多年, 结合生产实际解决了不少生产和技术难题。曾多次荣获勘探局、 分公司QC成果二等奖、 三等奖, 第二采油厂QC成果一等奖、 二等奖、 三等奖。本次课题活动经过全体QC成员的不懈努力, 解决了抽稠泵整体活塞38泵漏失量的检验问题, 经过现场试压检验, 取得了较好的效果。

二、 小组成员概况
序 号
姓 名
性 别
年龄
文化程度
职 务
1
董智慧
男
36
大专
副队长
2
庹涛
男
23
本科
技术主办
3
宋大龙
男
24
本科
技术主办
4
王 峰
男
40
大专
队 长
5
张有天
男
45
大专
技术主管
6
杨建恒
男
41
大专
书 记
7
杨法仁
男
38
本科
技术主管
8
李汉文
男
34
本科
技术主管
9
王 棋
男
30
大专
班 长

三、 选题理由:
1．近年来, 随着采油二厂稠油井逐渐增多, 抽稠泵的使用数量也不断的增加。据统计, 近三年来抽稠泵的年使用量均达到了1400多台。因此, 提高抽稠泵的检验技术手段, 是一项迫切需要解决的生产技术课题。
2．在生产过程中由于抽稠泵的漏失量超标而造成油井检泵作业, 增加了作业成本。为了避免因漏失量超标的抽稠泵投入现场使用, 很有必要对φ57和φ38泵的漏失量分别进行检测。
3．为了提高抽稠泵的检验手段和维修质量, 队QC小组先后进行多次讨论和研究。为了解决在不解体活塞的情况下只能对φ57泵进行漏失量检验而不能对φ38泵进行漏失量检验的问题, 队QC小组决定把”抽稠泵漏失量检测的研究与应用”作为 QC的活动课题进行技术攻关。

四、 设定目标:
1．当前现状:
1. 经过近两年对新泵和前线回收抽稠泵的检测、 维修, 再结合现场调查, 我们发现: 抽稠泵在使用中出现泵效低的情况, 经过车间技术骨干对出现泵效低的状况讨论研究, 认为泵效低的泵中有很大部分是由于φ38泵的漏失量大的原因造成的, 因此在抽稠泵使用前, 对φ57和φ38泵漏失量分别进行检验是很有必要的。
2．新出厂抽稠泵的φ57泵和φ38泵漏失量的检验, 是由生产厂家分别对φ57泵和φ38泵进行漏失量试验, 试验合格后再把两只活塞用拉杆连接在一起。以前, 我队在新泵的检验和回收泵的漏失量检验中, 一直只能对φ57泵进行漏失量试验, 无法对φ38泵进行漏失量检测。如果要检测φ38泵的漏失量, 则需将连接在一起的整体活塞进行解体, 而解体易对活塞丝扣造成损坏( 为了防止活塞脱扣, 全部做了防脱处理) , 且工作量大、 效率低、 不便于操作。

图1: 不解体柱塞
3．由于抽稠泵使用的是整体式活塞, 在检测、 维修中受技术和设备条件的限制, 只能对φ57泵的漏失量进行检验, 不能检验φ38泵的漏失量。φ38泵只能靠控制泵筒与活塞的配合间隙来进行检验, 质量控制上难以保证。
4．对φ57泵漏失量进行检测时, 将φ57泵在漏失量检测线上进行检测, 稳压力10Mpa, 根据所测得的漏失量与泵的漏失量等级标准进行对照比较, 判定φ57泵的级别。

图2: 泵试压线
2．设想创新后预计情况:
创新后既能对φ57泵的漏失量进行检验, 也能实现对φ38泵漏失量的检验。
实现方法设想: 将试压短节连接在φ38泵的下接头, 试压泵开启后开始打压, 用一胎具堵住φ38柱塞的中心通道, 防止液体从中心通道流出; 打压直到液体从φ57泵的丝堵的中心孔流出后, 测量φ38泵的漏失量; 根据测量的漏失量和泵的漏失量等级标准进行对照比较, 判定φ38泵的级别。
3．活动目标:
经过活动我们主要解决检验φ38泵漏失量的问题, 在抽稠泵使用前做好检测工作, 将抽稠泵的质量控制关把严, 避免漏失量不达标的抽稠泵投入使用, 确保泵的正常工作, 延长检泵周期, 降低作业频次, 降低生产成本。
活动前, 只能根据φ57泵的漏失量判定泵的级别, 活动后根据φ57和φ38泵两者的漏失量检验, 更准确的判定泵的级别。

五、 提出试验方案
1．试验方案一:
1.1 制作丝堵
将φ38柱塞的底部的导向头卸掉, 加工一个丝堵( 见图一) , 然后将丝堵上紧到柱塞的底部, 堵住柱塞的中心通道, 就能检验φ38泵的漏失量。

图 一: 丝 堵
1.2 试验过程
将φ57和φ38的泵连接为一体, 用压力钳固定, 然后将φ38泵柱塞的导向头卸掉, 将丝堵装在φ38柱塞的导向头部位( 见图二) , 堵住中心通道; 然后将φ57、 φ38柱塞塞入到抽稠泵内, 在φ57泵内塞入2m中心杆, 检验泵的中部漏失量, 然后在接头处上紧带有中心孔的丝堵, 以便液体从孔中流出测量漏失量; 在φ38泵的接头处连接试压接头, 启动试压泵, 等到φ57泵的接头处有液体流出, 压力10MPa, 稳压3分钟, 测量漏失量, 根据泵漏失量标准判定φ38泵的级别。
丝堵
Φ38柱塞

图二 : 柱塞与丝堵组合
1.3 试验结果
经过试验大家认为该方案可行; 可是该方案工序比较繁琐、 费时费力、 劳动强度大, 操作上难以实现大批量规模检验。

2．试验方案二:
2.1 制作堵头
方案一的实施效果可行, 但存在重复拆卸、 费时费力的缺点, 需寻找新的拆卸更简单、 方便的方案; QC小组成员发挥”头脑风暴法”寻思更好的方案。大家尝试想能不能在堵头上安装密封圈, 直接堵住38柱塞导向头的中心通道, 用专用扳手夹住堵头, 只需敲击扳手就可实现堵头的进出, 比拆卸导向头、 丝堵省时省力, 值得参考实验; QC小组成员进行分工, 设计图纸, 选择材料, 制作堵头( 见图三) 。

密封圈

图 三: 堵 头
2.2 试验过程
将φ57和φ38的泵连接为一体, 用压力钳固定, 然后将φ38泵柱塞的导向头部位用堵头堵住( 见图四) , 堵住中心通道; 接着将φ57、 φ38柱塞塞入到抽稠泵内, 在φ57泵内塞入2m中心杆, 检验泵的中部漏失量, 然后在接头处上紧带有中心孔的丝堵, 以便液体从孔中流出测量漏失量; 在φ38泵接头处连接试压接头, 启动试压泵, 等到φ57泵的接头处有液体流出后, 稳压力10MPa, 测量漏失量, 然后根据漏失量标准判定φ38泵的级别。
堵头
φ38柱塞
导向头

图四: 堵头与导向头组合

2.3 试验结果
该方案的可行性比喻案一好, 省时省力, 劳动强度小; 但存在密封圈的问题, 密封圈过大容易被剪切, 密封圈小密封不严, 而且密封圈需要进行更换、 选配, 也比较麻烦。但总的来说, 该方案简单可行, 可进行批量检验。

3．试验方案三:
3.1制作锥形堵头
根据方案二的结果, QC成员提出设想, 能不能不要密封圈又能实现密封的堵头; 大家都在想能不能从材料上下功夫找出可行的办法呢? 忽然大家灵机一动, 铜材料怎么样? 这样一提, 激发出大家的灵感, 紫铜比较好, 即软又能密封; 黄铜硬而脆不适合做密封。于是大家进行分工, 设计图纸, 寻找材料, 加工样品( 见图五) 。

图五: 锥形堵头

3.2 试验过程
将φ57和φ38的泵连接为一体, 用压力钳固定, 然后将φ38泵的柱塞的导向头部位用锥形堵头堵住( 见图六) , 堵住中心通道; 接着将φ57、 φ38柱塞塞入到抽稠泵内, 在φ57泵内塞入2m中心杆, 检验泵的中部漏失量; 然后在接头处上紧带有中心孔的丝堵, 以便液体从孔中流出测量漏失量; 在φ38泵的接头处连接试压接头, 启动试压泵, 等到φ57泵的接头处有液体流出, 稳力10MPa, 测量漏失量, 然后根据漏失量标准判定φ38泵的级别。
φ38柱塞

锥形
堵头
导向头

图六: 锥形堵头与导向头组合

3.3 试验结果
该方案的可行性比喻案一和方案二好, 省时省力, 劳动强度小, 也不存在更换密封圈的问题; 该方案补充了方案二的缺点, 简单可行, 省时省力, 劳动强度比以上两个都小, 极适合大批量的检验, 值得推广应用。

4．试验方案确定:
经过以上三个方案的实验, 经过实验结果的比较和优化, 认为方案三使用效果最好, 简单方便, 省时省力, 劳动强度小, 适合大批量推广检验, QC小组成员一致同意选用方案三。

六、 制定对策:
为了试验能够顺利进行, 针对上述分析得出的最佳方案, 小组成员以开”诸葛会”形式, 在充分讨论酝酿的基础上, 制定出如下对策表( 见下表一) 。
表 一: 对策表
最佳方案

对 策

目 标

措 施

地点

责任人

完成时间

方案三
设计锥形
堵头图纸
正硧率％100
1、 懂机加工的基本知识和加工工艺2、 懂制图的基本知识。
工艺室
张有天杨法仁
1-12月
选择加工材料
准确率％100
具有工程材料工作经验
机加工
王 峰

1-12月
按图纸设计要求, 加工零件
合格率％100
正硧识别图纸, 懂量具结构、 原理、 操作
机加工
王 峰

1-12月
零件检验
正硧率％100
会使用量具、 三检制检验
工具
王 峰
杨法仁
1-12月
组装抽稠泵、
柱塞
符合率100％
具有两年井下作业工具工工作经验, 掌握抽稠泵维修工艺
工具
董智慧王 棋
1-12月
启动试压泵
符合率100％
熟习试压泵的结构、 原理, 掌握抽稠泵试压的基本要求
工具
董智慧王 棋
1-12月
测量φ38泵
漏失量
合格率％100
懂得抽稠泵漏失量的标准和测量漏失量的技术要求、 操作
井场
李汉文
1-12月

七、 对策实施:
根据对策表( 一) , QC小组成员进行分工, 按照对策表的措施和目标开始实施:
1．进入7月份, 车间在维修抽稠泵时, 要求QC小组成员和班里的维修人员一起进行维修组装, 严把各环节的装配质量关, 特别是在柱塞与泵筒配合时, 一定要专人负责检测和选配柱塞, 保证泵与柱塞的间隙在二级泵的范围内。
2. 在抽稠泵试压时, 有专人负责安装φ38柱塞与锥形堵头的配合, 堵住柱塞的中间通道, 专人负责试压现场的安全, 专人负责测量φ38泵的漏失量, 保证试压时的现场和人员安全。在确保安全的情况下, 启动试压泵开始试压, 试压泵的压力控制在10MPa, 稳压3min, 测量漏失量, 根据漏失量标准, 判断泵的级别。在7月份的G404井、 8月份的X5310井、 G5310井、 10月份的LJ7611井上, 我们小组人员克服天气炎热, 跟作业施工人员一起, 严格按照施工设计, 起下管柱平稳, 准确将检测合格的泵下到设计位置, 对泵进行憋压检验, 试抽合格。
3. 经过小组成员的共同努力, 对策实施历行了半年, 共检测了500多台抽稠泵, 其中15台不达标返厂, 30台经过维修检测不达标, 进行了换柱塞和报废处理, 实现了严格的质量控制。检测、 维修合格的泵在投入使用后没有出现返工井, 取得了较好的效果。

八、 效果检验:

1．与活动目标相比较:
经过对课题的攻关, 解决了φ38泵漏失量的检验问题, 取得了较好的效果。在进入下半年后, 我们共检测了500多台抽稠泵, 检测出了15台φ38泵的漏失量不达标, 进行了返厂; 经过对回收旧泵的检测维修, 检测出30台φ38泵的漏失量不达标, 进行了换柱塞或报废处理。经过解决φ38漏失量检验问题, 我们更好的实现了质量控制、 降低生
产成本。

2．经济效益评价:
我们对500台泵进行了漏失量检测、 维修, 避免了不达标泵投入现场使用引起的油井作业。其中有15台新泵因为φ38泵漏失量不达标而返厂, 检测维修回收旧泵30台不达标进行了换柱塞或报废处理。按每次检泵作业40000元/次计算, 共节约成本15×40000+30×40000=180万元; 同时还避免了作业导致的停产损失, 由此可见该措施带来的经济效益是非常可观的。

九、 标准化:
随着油田产量和油水井数量的增加, 抽稠泵的使用量也在不断的增加, 那检测、 维修抽稠泵的量也会不断增加, 为此小组成员开会讨论研究决定, 在今后的推广应用中, 从施工角度出发, 为了确保安全、 高效、 降本, 特提出如下施工技术标准:
( 1) 抽稠泵拆卸后清洗要干净, 装配要控制压紧接头的压紧扭矩;
( 2) 做好柱塞与泵筒之间的间隙选配;
( 3) 保证柱塞在泵筒内推拉轻松、 无卡阻;
( 4) 装卸抽稠泵要轻搬轻放, 不能砸碰;
( 5) 施工时严格执行施工设计, 严格按设计施工;

十、 结论及下步打算:
经过制作锥形堵头和试压检验, 解决了φ38泵的漏失量测量问题, 取得了较好的效果, 在源头上对抽稠泵的质量控制有了更严格的把关, 检测、 维修后经过的抽稠泵的现场应用也都达到了相应的质量标准, 圆满完成了今年的课题; 由于设备和人工条件的限制还存在着效率不高的问题, 特别是新抽稠泵的检验还是无法达到逐台检验。下一步要求生产厂家生产的活塞导向头的内径尺寸等要更加统一、 规范, 以减少返厂泵数量。