油套管產品質量問題研究

陳 楠，劉 標，龔章昌，田樹亞，佘澤華，何 亮

（中國石油集團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井壁的支撐[1]，以保證鉆井過程的進行和完井后整個油井的正常運行。因此，油套管的質量直接關系著油氣田開發作業能否安全順利進行。為防止和避免油套管質量問題重復發生，本文統計匯總了制管公司近3 年的質量問題，并對其進行分析，提出解決措施，以便從源頭減少或避免油套管出現質量問題。

1 產品質量問題統計

根據2020—2022 年用戶反饋的售后服務卡，對近3 年出售的油套管使用情況進行調查，對質量問題進行統計、匯總（表1）。

表1 2020—2022 年質量問題統計

2 產品質量問題構成

油套管產品質量問題由儲存、吊裝、運輸、腐蝕、生產控制、外購、外協、用戶責任及原材料等問題構成。由表1 可知：

（1）用戶責任類問題所占比例最大，說明因用戶操作不當引起的質量問題最突出，今后應著重加強用戶現場培訓和跟井服務工作。

（2）生產控制類問題所占比例較大，說明因生產過程把控不嚴造成產品質量不過關的問題較突出，今后應強化生產過程管控。

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

（4）其他類型問題比重相對較小，也應采取有效措施加以治理和防范。

3 質量問題及原因分析

3.1 用戶責任類

用戶責任類問題的主要原因有：用戶現場操作不當，在套管下井過程中存在上扣不到位、對扣錯位、未涂螺紋脂或涂不合格油品等情況，可能導致油套管下井后出現試壓不合格、螺紋嚴重變形、粘扣、脫扣、爆裂等問題（圖1）。

圖1 用戶責任類問題

3.2 生產控制類

生產控制類問題主要有：油套管螺紋參數超差、管體內壁生銹、冬季有結冰現象等，其直接原因是：①數控機床不穩定，刀頭波動大；②工人操作不規范，試壓后殘余水漬吹掃不盡。間接原因是操作者和檢驗人員沒能認真執行自檢和專檢，導致有問題的產品發往現場。

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、酸性物質以及腐蝕性礦物質對油套管壁造成腐蝕[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象；②管體內壁銹蝕、有氧化皮脫落現象；③管體表面有凹坑、麻點、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設備運行不穩定。

圖3 原材料類問題

3.5 外協加工類

外協加工件問題主要是螺紋參數超差，其原因多為產品加工流程未嚴格按照工藝要求執行，過程質量控制把控不嚴所致。

3.6 外購類

外購類問題主要是作業過程中接箍螺紋發生粘扣、脫扣等，其原因有：①生產廠家機床不穩定、參數設置不準確、質量管控不嚴格，造成螺紋參數超差；②磷化質量不達標，從而導致質量問題；③護絲、護帽表面有凹坑、磨痕，且易出現破損、脆裂等問題。其根本原因是供貨廠家產品質量不穩定，最終檢驗不嚴格所致。

3.7 存儲類

存儲類問題主要是露天庫區料架底層油套管管體表面和螺紋出現銹蝕、麻點、劃痕等，原因主要是由于儲存時間過長、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過程中出現保護器脫落、接箍端面損傷、管體螺紋磕扣等。由于吊裝作業不規范，未嚴格執行吊裝作業安全操作規程所致。

3.9 運輸類

運輸類問題主要是油套管在運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、違反交通規則以及其他原因。

4 防范措施

4.1 用戶責任類問題防范措施

（1）加強井場跟蹤服務、加大用戶培訓力度、提高用戶技術素質修養、規范現場操作流程、強化制度執行力度，從根本上改變操作者的不良習慣，降低因操作不當造成的質量事故。

（2）加強與用戶技術服務交流，及時了解產品的使用情況以及在作業過程中出現的問題，及時反饋信息并及時予以解決，消除質量隱患，避免質量事故發生。

（3）加強售后服務人員的培訓教育，使其在產品出現問題時能初步判斷問題性質和原因，并及時與用戶溝通解決，防止事態擴大，對品牌聲譽造成不良影響。

4.2 生產控制類問題防范措施

（1）規范操作者的作業過程，嚴格工藝紀律要求、強化質量控制、提高螺紋加工質量、減少操作失誤，確保高質量生產。

（2）加強對生產設備的維保管理，做好設備調試工作，確保產品參數的穩定性。加強對儀器、工具、工裝的規范使用、點檢、檢查及維護的要求。

（3）加強檢驗環節的管理，提升檢驗隊伍的技能水平，提高檢驗員的質量意識和責任心，規范操作，嚴格執行檢驗作業指導書，以提高檢驗員的工作質量。

（4）加強生產過程組裝工序控制及培訓工作，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轉化覆蓋層）的管材，能夠使其與腐蝕介質隔絕，起到防治腐蝕的效果，有效提高管材在嚴酷、復雜環境下的使用壽命。

（3）選用化學緩釋藥劑。根據井場實際條件，有針對性地選擇合理、經濟的化學藥劑，可以有效除去井液中的腐蝕性化學元素，以達到抑制腐蝕的作用。

（4）加強與管材廠家合作，研制抗腐蝕性油套管，并進行推廣應用。

4.4 原材料類問題防范措施

（1）加強原材料入廠檢驗，細化入廠檢驗內容，提高入廠抽檢比例。若發現有質量問題，應果斷采取措施，消除質量事故隱患。加強技術裝備保障，遇到原材料存在質量缺陷時，能夠有效識別和剔除，或者對有質量缺陷的原材料進行加工處理，去除其缺陷。

（2）加強與用戶溝通，充分了解產品需求和現場使用要求，有預見性地將用戶需求滲透到原材料的質量控制要求中。

（3）加強石油管材駐場監造服務的質量管理，強化鋼管廠生產過程質量管控和監督檢查工作，確保監造服務實施有效，從而提高管材質量的穩定性和可靠性。

4.5 外購件類問題防范措施

嚴把成品采購質量關，細化質量要求，強化質量控制，規范入廠檢驗記錄，加大抽檢力度。建立有效的供應商管理系統，加強對供應商的監管和管理，確保供應商提供的原材料和零部件符合質量要求，并采取必要的質量控制措施，可以降低產品質量問題的風險。

4.6 外協加工類問題防范措施

加強外協產品質量管理，規范加工工藝要求和相關文件記錄。強化過程質量控制和監督管理。細化入廠檢驗方案，加大抽檢比例，確保產品質量符合產品標準。

4.7 存儲類問題防范措施

科學合理地掌握庫存時間和存放條件。對超過半年的庫存產品，發貨前應嚴格執行檢驗過程，確認狀態完好再發貨。改造露天庫區料架結構，防止高濕、多雨、嚴寒酷熱環境對管體造成的侵蝕。選用專用螺紋儲存脂，以適應不同儲存條件下的防護要求。

4.8 吊裝類問題防范措施

吊裝作業時，既要符合國家或行業通用標準，也要符合企業制定的操作規程。要根據規定合理安排被吊產品，并據此選擇合適的吊索具。按照設計的吊裝方案，對各環節工序按照標準流程執行，杜絕超負荷吊裝作業。對吊裝產品部位進行保護，確保吊裝物件完好無損。

4.9 運輸類問題防范措施

發運時，選擇合理的路線和天氣運輸，檢查車輛各機構零部件是否符合技術規范和安全要求，杜絕帶故障運行，防范產品運輸過程中發生事故。裝車時，配送員應復驗貨單，做到單貨一致，并檢查管體和螺紋有無損傷，保護器有無脆裂、破損、丟失，若有此類情況不得裝車。裝車后，貨品應碼放整齊、捆扎牢固、不混裝、不超限，確保運輸過程安全。搬運、裝卸物品時，應輕拿輕放、按要求堆放，并采取適當防護措施，以確保物品不受損傷。運輸過程中，駕駛員應謹慎駕駛，消除不安全因素，避免事故發生。

5 結束語

消除油套管產品質量問題，是一項長期而艱巨的任務，應堅持將質量控制在原材料采購、成品外購、外協加工、生產運行、吊裝、運輸、售后服務等每一個環節。在提高產品質量過程中，把握好影響產品質量的關鍵點和關鍵環節，嚴控外構件產品質量及外協加工質量，加強對生產各環節質量管控的系統管理，加強用戶培訓管理、提升培訓質量，力圖在全產品鏈管理體系上取得突破，以提高產品質量，最終獲得良好的用戶使用滿意度。