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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。