劉猛，孫鵬鵬，郭炳智

中國石油煤層氣有限責(zé)任公司(北京100028)

煤層氣用油、套管質(zhì)量抽檢方案優(yōu)化

劉猛，孫鵬鵬，郭炳智

中國石油煤層氣有限責(zé)任公司(北京100028)

對煤層氣公司現(xiàn)有油、套管質(zhì)量抽檢方案進(jìn)行了簡單介紹，通過統(tǒng)計分析幾年來的檢測情況可發(fā)現(xiàn)，該方案需要很大的經(jīng)濟(jì)投入。對比國家抽樣標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合煤層氣公司供貨特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)，目前現(xiàn)有的油、套管質(zhì)量檢驗抽樣方案可以進(jìn)一步優(yōu)化。建議煤層氣公司采用統(tǒng)計抽樣的方式進(jìn)行，從而確保煤層氣公司油、套管質(zhì)量檢驗的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。

抽樣方案;油、套管;質(zhì)量檢測

1 煤層氣公司現(xiàn)有油、套管抽檢方案

油、套管是石油行業(yè)一種常用的井下物資，在油氣井的排采中有著不可或缺的作用，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣也直接影響著每一口油氣井的產(chǎn)量。中國石油煤層氣有限責(zé)任公司(以下簡稱煤層氣公司)為了控制油、套管產(chǎn)品質(zhì)量，防止不合格品投入使用，于2012年開始委托中國石油集團(tuán)公司石油管工程技術(shù)研究院對油、套管供應(yīng)商進(jìn)行質(zhì)量抽檢。中國石油集團(tuán)公司石油管工程技術(shù)研究院技術(shù)專家，根據(jù)煤層氣公司油、套管的采購方式及使用過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，設(shè)計了相應(yīng)的抽檢方案進(jìn)行質(zhì)量檢測，以保證油、套管產(chǎn)品質(zhì)量。

抽檢方案分為檢測項目和抽檢比例兩部分內(nèi)容。抽檢項目分為理化實驗、螺紋參數(shù)、無損探傷、壁厚檢測;抽樣方式為固定比例抽檢，按單次檢測總支數(shù)的5%進(jìn)行抽樣，若檢測過程中發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品再按總支數(shù)的5%進(jìn)行擴(kuò)大檢測。

煤層氣公司經(jīng)過3年來的檢測，及時發(fā)現(xiàn)了許多質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的油、套管，隨之也淘汰了幾家國內(nèi)油、套管供應(yīng)商，產(chǎn)品質(zhì)量不合格率不斷下降。由2012年的4.3%到2013年的3.0%，再到2014年的0.98%，質(zhì)量明顯提高，已基本達(dá)到行業(yè)內(nèi)工廠的內(nèi)控水平。

通過統(tǒng)計分析幾年來的檢測狀況發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的檢測項目比較符合煤層氣公司的質(zhì)量要求，但在抽樣比例方面存在需要改進(jìn)的余地。隨著近幾年煤層氣公司的快速發(fā)展，油、套管用量也不斷增大，如繼續(xù)采用固定比例抽樣方式進(jìn)行檢測，則隨著檢查總體數(shù)量的增多，樣本數(shù)量也隨之增大，同時檢測成本也會大幅度增加。近幾年，管桿檢測業(yè)務(wù)給煤層氣公司造成了很大的經(jīng)濟(jì)投入。因目前煤層氣公司油、套管不合格率已經(jīng)達(dá)到行業(yè)內(nèi)工廠內(nèi)控水平，可以考慮將現(xiàn)有的抽樣方法進(jìn)行優(yōu)化，轉(zhuǎn)化為一種更為科學(xué)合理的統(tǒng)計抽樣方案。

2 煤層氣公司新制油、套管質(zhì)量抽檢方案比較

目前行業(yè)內(nèi)除了固定比例抽樣方案外，還有一種建立在概率論與數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)上的統(tǒng)計抽樣方案。通過對兩種方案的比較可發(fā)現(xiàn)，后者更為科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)適用。

2.1 固定抽檢方式的特點(diǎn)

固定比例抽樣方式特點(diǎn):

1)現(xiàn)場抽樣實施方便、簡潔易操作。

2)但固定百分比抽樣檢驗存在著大批嚴(yán)、小批寬的不合理性。換言之，即質(zhì)量相同的產(chǎn)品，因檢查批數(shù)量不同卻受到不同的處理。這就有可能存在油、套管供貨商為了規(guī)避產(chǎn)品被拒收的風(fēng)險刻意小批量供貨的問題。

3)公司檢測費(fèi)用投入較大。

2.2 統(tǒng)計抽樣方案的特點(diǎn)

統(tǒng)計抽樣方案是建立在數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)上的一種抽樣方案。統(tǒng)計抽樣方案的特點(diǎn)如下:

1)統(tǒng)計抽樣方案規(guī)定的抽樣原則可有效減少人為的偏見。

2)統(tǒng)計抽樣方案能在抽樣前量化油、套管制造企業(yè)與使用方的風(fēng)險，并根據(jù)風(fēng)險進(jìn)行適當(dāng)控制。

3)統(tǒng)計抽樣方案可確定樣本量，樣本量的不同與接收概率無關(guān)。

4)統(tǒng)計抽樣方案運(yùn)用概率論對樣本結(jié)果進(jìn)行推斷、評價總體特征，所得出的檢測結(jié)論具有科學(xué)的依據(jù)。

5)統(tǒng)計抽樣方案分類細(xì)、原理復(fù)雜，不易理解。

目前基于統(tǒng)計抽樣的抽樣方式逐漸引起行業(yè)各單位的重視。中國石化勝利油田、普光氣田已經(jīng)全面使用統(tǒng)計抽樣方案的標(biāo)準(zhǔn)對油、套管產(chǎn)品進(jìn)行驗收檢驗，長慶油田也在2012年開始了統(tǒng)計抽樣的準(zhǔn)備與培訓(xùn)工作?？梢娊y(tǒng)計抽樣方案將來會成為石油行業(yè)對油、套管檢驗的一種慣用方案。

3 煤層氣公司油、套管產(chǎn)品抽樣方案的選定

基于數(shù)理統(tǒng)計與概率論的統(tǒng)計抽樣理論已經(jīng)非常成熟，國家也制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。煤層氣公司油、套管產(chǎn)品抽樣方案的優(yōu)化工作主要為對標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)與剖析，然后結(jié)合煤層氣公司特點(diǎn)選定抽樣方案。

3.1 抽樣標(biāo)準(zhǔn)的選擇

油、套管產(chǎn)品從原材料準(zhǔn)備開始到成品出廠均有一套嚴(yán)格的追溯程序。煉鋼時通過熔煉爐號區(qū)分每一爐鋼的質(zhì)量;軋管時通過熔煉爐號與軋制批號區(qū)分每一批管坯的質(zhì)量;熱處理時通過熔煉爐號、熱處理批號、試驗批號區(qū)分每一熱處理爐產(chǎn)品的質(zhì)量;接下來無損檢測、水壓試驗、管螺紋加工、噴漆、噴標(biāo)、打捆等工序都是按照熱處理爐號、批號、管號來區(qū)分每一支油、套管。

油、套管使用單位一般按重量訂貨，制造企業(yè)為了方便產(chǎn)品的管理與追溯，通常是將某一連續(xù)生產(chǎn)周期內(nèi)生產(chǎn)的油、套管向使用單位發(fā)貨。

通過以上兩點(diǎn)分析可知，油、套管產(chǎn)品的生產(chǎn)過程可視為連續(xù)的，使用單位雖然按重量訂貨，但生產(chǎn)企業(yè)為了方便管理與追溯通常按照一定期間內(nèi)生產(chǎn)的油、套管折算成重量供貨，也可視為連續(xù)接收。

對照GB/T 2828-2003《計數(shù)抽樣檢驗程序》標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 2828.2-2008適用于孤立批的驗收檢驗，不適合作為油、套管的抽樣標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 2828.3-2012為跳批抽樣檢驗高質(zhì)量的產(chǎn)品，分析煤層氣公司油、套管供貨商的質(zhì)量水平，選用該標(biāo)準(zhǔn)會加大煤層氣公司的使用風(fēng)險。GB/T 2828.4-2008適用于評審機(jī)構(gòu)對產(chǎn)品的評定抽檢，也不適合作為煤層氣公司油、套管的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 2828.5-2012與GB/T 2828.1-2012類似，都適合驗收連續(xù)生產(chǎn)連續(xù)接收的產(chǎn)品，區(qū)別在于GB/T 2828.5-2012更適合驗收檢驗質(zhì)量要求高的產(chǎn)品但檢測樣本量較少的產(chǎn)品，實際操作比較困難。綜合分析，油、套管產(chǎn)品更適合選用GB/T 2828.1-2012作為抽樣標(biāo)準(zhǔn)［1-5］。

3.2 抽樣方案的選擇

在GB/T 2828.1-2012標(biāo)準(zhǔn)中，一個完整的抽樣過程涉及樣本選取、檢驗水平，接收質(zhì)量限3個方面的內(nèi)容。

3.2.1 樣本選取方面

按照GB/T 2828.1-2012標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，樣本可按照一次正常抽取，也可按2次或多次抽取，同時按照檢驗情況設(shè)計了正常、放寬、加嚴(yán)轉(zhuǎn)移規(guī)則。為了使抽樣更易操作，降低抽樣成本便于煤層氣公司管理，推薦選用正常一次抽樣方案。

3.2.2 檢驗水平選取方面

按照GB/T 2828.1-2012標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢驗水平分為特殊檢驗水平與一般檢驗水平，特殊檢驗水平適用于必須使用相對小的樣本量而且能容忍較大風(fēng)險的情形下，所以油、套管現(xiàn)場檢驗不適用特殊檢驗水平。一般檢驗水平又分為3個等級，等級越高，樣本量越大，考慮到質(zhì)量抽檢的經(jīng)濟(jì)成本，檢驗水平宜定為一般檢驗水平Ⅰ級。

3.2.3 接受質(zhì)量限(AQL)選取方面

AQL值與過程平均有關(guān)。過程平均的定義為:在規(guī)定的時段或生產(chǎn)量內(nèi)平均的過程水平(本文過程平均可用不合格品百分?jǐn)?shù)表示其質(zhì)量水平)。GB/ T 2828.1-2012標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計初衷是使合格產(chǎn)品高概率接收，即在選擇AQL值時應(yīng)參考企業(yè)的過程平均值。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分油、套管制造企業(yè)過程平均低于1%，另參考2008～2011年針對國內(nèi)外的油、套管產(chǎn)品質(zhì)量抽檢統(tǒng)計數(shù)據(jù)，若將2008～2011年作為一個過程平均來衡量，則發(fā)現(xiàn)其過程平均遠(yuǎn)小于1%。再參考煤層氣公司2014年新制油、套管質(zhì)量抽檢情況，若將2014年作為一個過程平均來衡量，其過程平均為0.98%，在這個過程平均的情況下，未收到因油、套管質(zhì)量不合格引起的工程事故。綜合分析，將煤層氣公司AQL值定位1.0是比較合適的。AQL值為1.0，即若油、套管制造企業(yè)只要保證其產(chǎn)品過程平均水平小于1%，就可高概率被接收，反之則拒收。

綜上分析，煤層氣公司油、套管產(chǎn)品抽樣標(biāo)準(zhǔn)與方案為:GB/T 2828.1-2012正常檢驗一次抽樣方案，一般檢驗水平Ⅰ級，AQL=1.0抽樣方案，具體見表1。

表1 抽樣方案

4 結(jié)論及建議

煤層氣公司油、套管產(chǎn)品優(yōu)化后抽樣方案是現(xiàn)場檢測人員在近幾年來的檢測經(jīng)驗中逐漸摸索出來的，既考慮了煤層氣公司對油、套管產(chǎn)品的質(zhì)量需求又控制了煤層氣公司的檢測成本，同時還兼顧現(xiàn)場檢測的可操作性及制造企業(yè)的質(zhì)量水平等多方面因素。該方案的制定也會對煤層氣公司將來開展其他產(chǎn)品的質(zhì)量檢測有一定的借鑒作用。

通過對煤層氣公司在油、套管產(chǎn)品現(xiàn)場檢測中檢測情況的統(tǒng)計及抽檢方案的討論，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論和建議:

1)開展油、套管質(zhì)量檢測業(yè)務(wù)，有效地提升了煤層氣公司油、套管的質(zhì)量水平。

2)對于煤層氣公司油、套管現(xiàn)場檢測，統(tǒng)計抽樣方案相比較固定比例抽樣方案是更加科學(xué)合理的一種抽樣方案。

3)建議煤層氣公司油、套管現(xiàn)場檢驗抽樣方式采用統(tǒng)計抽樣方案。

4)建議煤層氣公司對除油、套管外的其他物資也依據(jù)GB/T 2828-2003《計數(shù)抽樣檢驗程序》標(biāo)準(zhǔn)，量身制定相應(yīng)的質(zhì)量檢測方案。

［1］GB/T 2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分:按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃［S］.

［2］GB/T 2828.2-2008計數(shù)抽樣檢驗程序第2部分:按極限質(zhì)量(LQ)檢索的孤立批檢驗抽樣方案［S］.

［3］GB/T 2828.3-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第3部分:跳批抽樣程序［S］.

［4］GB/T 2828.4-2008計數(shù)抽樣檢驗程序第4部分:聲稱質(zhì)量水平的評定程序［S］.

［5］GB/T 2828.5-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第5部分:按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批序貫抽樣檢驗系統(tǒng)［S］.

The existing quality sampling plan of tubing and casing implemented in the coal bed gas companies is introduced.The sampling scheme requires a lot of economic investment according to the statistical analysis.Compared with the national sampling standard and according to the characteristics of the coal bed gas companies，it can be found that the existing tubing and casing quality inspection sampling plan can be further optimized.It is suggested that the coal bed gas companies use a statistical sampling method to ensure the tubing and casing quality inspection of the coal bed gas companies to be scientific and economic.

sampling plan;tubing and casing;quality detection

簫鈴

2015-07-11

劉猛(1989-)，男，主要從事油套管、抽油桿質(zhì)量控制工作。