熱傳導(dǎo)QC小組-降低SAGD現(xiàn)場啟動的數(shù)據(jù)采集故障率

1、工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布降低SAGD現(xiàn)場啟動的數(shù)據(jù)采集故障率工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布一、 前 言二、 小組概況三、 選擇課題四、 現(xiàn)狀調(diào)查五、 目標(biāo)設(shè)定六、 原因分析七、 要因確認(rèn)八、 制定對策九、 對策實(shí)施十、 檢查效果十一、 制定鞏固措施十二、 總結(jié)工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布 SAGD常規(guī)注蒸汽循環(huán)預(yù)熱，需要4-8個月達(dá)到連通；快速啟動主要通過微壓裂的方式形成雙水平井間的連通通道，實(shí)現(xiàn)快速有效連通，從而大量縮短循環(huán)預(yù)熱周期，提前建產(chǎn)，節(jié)能降耗。目前該技術(shù)已在SAGD開發(fā)區(qū)廣泛應(yīng)用。常規(guī)注蒸汽循環(huán)預(yù)熱 快速啟動

2、現(xiàn)場工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布2014年課題：降低SAGD快速啟動泵注系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)次數(shù)作為活動主題，開展2015年QC小組活動P DC A工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布序號姓名年齡小組職務(wù)文化程度職務(wù)職稱小組分工1黃勇29組長碩士工程師全面負(fù)責(zé)2張磊30組員碩士工程師現(xiàn)場實(shí)施、組織3游紅娟42組員碩士高級工程師技術(shù)指導(dǎo)、策劃4李暢27組員本科助理工程師現(xiàn)場實(shí)施小組名稱熱傳導(dǎo)QC小組 課題名稱降低SAGD現(xiàn)場啟動的數(shù)據(jù)采集故障率成立時間2015年3月10日課題類型攻關(guān)型活動時間2015.4-2015.12小組簡介小組成員工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院

3、QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布采集故障采集儀表現(xiàn)場儀表面臨惡劣的工況條件，采集易故障提出課題采集的壓力和流量數(shù)據(jù)是SAGD快速啟動試驗(yàn)分析和決策的重要依據(jù)降低SAGD現(xiàn)場啟動的數(shù)據(jù)采集故障率工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布 經(jīng)過小組成員調(diào)研統(tǒng)計(jì)，前期試驗(yàn)典型井的采集數(shù)據(jù)故障率如下表，采集有故障的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的37.6%。FHW322FHW322FHW331FHW331FHW3092FHW3092平均值平均值故障率41.0%38.9%32.8%37.6%故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 數(shù)據(jù)采集每分鐘記錄一組，一天記錄的數(shù)據(jù)為：60*24=1440，出現(xiàn)故障的數(shù)據(jù)平均為：1440*37.6%=541

4、，對采集故障的原因分析，主要有以下幾類問題：頻數(shù)頻數(shù)頻率（頻率（% %）累計(jì)百分比（累計(jì)百分比（% %）壓力數(shù)據(jù)波動大7313.513.5壓力數(shù)據(jù)異常高（低）438.121.6流量數(shù)據(jù)波動大26348.670.2流量數(shù)據(jù)異常高（低）16129.7100問題統(tǒng)計(jì)表癥結(jié)頻次頻次26326316116173734343百分比百分比48.748.729.829.813.513.58.08.0累積 %累積 %48.748.778.578.592.092.0100.0100.0類別類別壓力數(shù)據(jù)異常高（低）壓力數(shù)據(jù)異常高（低）壓力數(shù)據(jù)波動大壓力數(shù)據(jù)波動大流量數(shù)據(jù)異常高（低）流量數(shù)據(jù)異常高（低）流量數(shù)據(jù)波動大

5、流量數(shù)據(jù)波動大5415004003002001000100806040200頻頻次次累累計(jì)計(jì)百百分分比比（% %）工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布 流量數(shù)據(jù)故障為主要癥結(jié)，解決主要癥結(jié)的80%，即（263+161）*80%=339.2，解決主要癥結(jié)后的故障比例：（541-339.2）*100%/1440=14%。因此，設(shè)定目標(biāo)為降低故障率到15%。癥結(jié)癥結(jié)預(yù)計(jì)解決程度預(yù)計(jì)解決程度泵組往復(fù)振動引起流量數(shù)據(jù)波動大80%管路不通暢引起流量數(shù)據(jù)異常90%電磁干擾引起流量數(shù)據(jù)異常90%儀表在惡劣工況下采集數(shù)據(jù)波動大80%目標(biāo)設(shè)定圖癥結(jié)分析表工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布

6、成果發(fā)布 小組成員運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，對目標(biāo)的癥結(jié)點(diǎn)進(jìn)行了分析討論，整理成關(guān)聯(lián)圖，找到八個末端原因。流量數(shù)據(jù)故障儀表選型不當(dāng)異常電流干擾儀表問題測量方法不對管流流動不平穩(wěn)工況差測量原理不適應(yīng)外力振動線路連接故障管路穩(wěn)流段太短管流流態(tài)不符合混有蒸汽和污油注蒸汽量較大線路儀表質(zhì)量下降人員個體操作差異大泵往復(fù)運(yùn)動劇烈泵高頻率運(yùn)轉(zhuǎn)保溫不到位冬季嚴(yán)寒工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證一：泵高頻率運(yùn)轉(zhuǎn)原因原因分析分析 泵頻率控制柱塞運(yùn)動的快慢，柱塞往復(fù)運(yùn)動，會帶動整個流程振動，對儀表計(jì)量產(chǎn)生影響，采集的流量數(shù)據(jù)會出現(xiàn)有規(guī)律的上下波動，且泵工作頻率越高波動越明顯。驗(yàn)證確認(rèn)結(jié)果泵高頻率運(yùn)轉(zhuǎn)是

7、泵頻率增加要因工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證二：管路穩(wěn)流段太短原因原因分析分析 液體流量計(jì)完成有效測量，儀表上游需要足夠長的平直短節(jié)，保證平穩(wěn)的流體進(jìn)入儀表。驗(yàn)證 現(xiàn)場使用內(nèi)徑50mm的管材，按照管徑的十倍制作相應(yīng)長度短節(jié)，通過法蘭連接與儀表配合，能夠保證進(jìn)入流量計(jì)的流體平穩(wěn)。確認(rèn)結(jié)果管路穩(wěn)流段太短是非要因工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證三：儀表選型不當(dāng)原因原因分析分析 儀表測量要求單相平穩(wěn)的流體介質(zhì)，而現(xiàn)場運(yùn)行時流體常含有污油和汽，造成采集數(shù)據(jù)異常，需要選擇一種適應(yīng)現(xiàn)場工況且工作穩(wěn)定的儀表。驗(yàn)證 不同流量計(jì)由于原理不同，離散度差異大，需要選擇

8、更穩(wěn)定的儀表。確認(rèn)結(jié)果儀表選型不當(dāng)是要因工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證四：人員個體操作差異大原因原因分析分析 每個井組都需要對儀表進(jìn)行現(xiàn)場接線，人員個體操作差異大可能造成模塊或線路連接不正確，影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。驗(yàn)證 專業(yè)的技術(shù)人員，按照線路圖連接，現(xiàn)場監(jiān)督，反復(fù)調(diào)試而成。確認(rèn)結(jié)果人員個體操作差異大是非要因工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證五：冬季保溫不到位原因原因分析分析 冬季施工，導(dǎo)致差壓流量計(jì)的引壓管凍堵或者管匯凍堵，造成數(shù)據(jù)異常高（低），從而影響數(shù)據(jù)采集。驗(yàn)證 冬季施工較少，且保溫措施到位，施工避免停泵的狀態(tài)，若停泵及時掃線，能夠降低凍

9、堵的風(fēng)險(xiǎn)。確認(rèn)結(jié)果冬季保溫不到位是非要因加熱帶保溫棉工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證六：線路儀表質(zhì)量下降原因原因分析分析 所用線路需要適合現(xiàn)場工況，儀表安裝前需要檢驗(yàn)，不具備現(xiàn)場使用條件的，會對數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生影響。驗(yàn)證 現(xiàn)場所用儀表都是計(jì)量院校驗(yàn)過的，為合格產(chǎn)品。所用電纜線是帶鎧電纜線，適合現(xiàn)場惡劣條件。確認(rèn)結(jié)果線路儀表質(zhì)量下降是非要因工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證七：異常電流干擾原因原因分析分析 采集系統(tǒng)根據(jù)返回的電流值，來計(jì)算出實(shí)際流量值，由于儀表屬于精密儀器，mA級別的電流即產(chǎn)生擾動，會對采集有影響。驗(yàn)證電壓不穩(wěn)，產(chǎn)生異常電流，從而影響數(shù)據(jù)

10、采集。確認(rèn)結(jié)果異常電流干擾是要因10590756045301509008007006005004003002001000流量流量頻頻率率均值63.74標(biāo)準(zhǔn)差13.98N3608正態(tài) 異常電流干擾標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到16工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布驗(yàn)證八：注汽量較大原因原因分析分析 試驗(yàn)前需要提前注蒸汽預(yù)熱井筒，如果注的汽量較大，汽腔擴(kuò)展，在試驗(yàn)中會不斷返出蒸汽，形成汽液混相，影響儀表采集。驗(yàn)證 常規(guī)預(yù)熱井筒平均為7天，而某井施工前注汽24天，累計(jì)注汽2882噸，注汽量過多，有蒸汽返出的影響。確認(rèn)結(jié)果注汽量較大是返出蒸汽影響要因工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布

11、經(jīng)過小組全體成員對末端原因逐一分析和論證，最后確定出主要原因?yàn)椋罕酶哳l率運(yùn)轉(zhuǎn)1儀表選型不當(dāng)2異常電流干擾3注汽量較大4工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布 制定綜合評價標(biāo)準(zhǔn)，考核各對策得分，選出最佳方案。序號評價內(nèi)容1有效性預(yù)計(jì)解決80%的問題能解決50%的問題可解決10%的問題2可實(shí)施性本小組能自行實(shí)施需其他部門協(xié)助需外單位合作3經(jīng)濟(jì)性一次性投入，回報(bào)高反復(fù)投入，回報(bào)一般投入回報(bào)低4可靠性確保運(yùn)行1年預(yù)計(jì)運(yùn)行半年臨時措施5時間性實(shí)施只需1個月以內(nèi)用時1-3個月實(shí)施需要3個月以上對策綜合評價表對策評價選擇表序號要因?qū)Σ哂行钥蓪?shí)施性經(jīng)濟(jì)性可靠性時間性綜合得分選定方案1泵高頻率運(yùn)

12、轉(zhuǎn)1、合理控制工作頻率252、更新泵組172儀表選型不當(dāng)1、升級現(xiàn)有類型的儀表152、綜合對比4種流量計(jì)，優(yōu)選一種213注汽量較大1、設(shè)計(jì)合理的注汽量252、實(shí)時現(xiàn)場跟蹤，及時調(diào)控214異常電流干擾1、使用獨(dú)立穩(wěn)定電源172、消除電、磁干擾源23注：注：表示表示5 5分，分，表示表示3 3分，分，表示表示1 1分分工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布 針對4條要因，根據(jù)5W1H原則，繪制了對策表。序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)實(shí)施措施負(fù)責(zé)人實(shí)施日期1泵高頻率運(yùn)轉(zhuǎn)合理控制工作頻率頻率低于20Hz或排量低于60L/min（1）降低泵組工作頻率，通過閘閥調(diào)控井底壓力；（2）設(shè)置濾網(wǎng)阻擋油污。李暢2

13、015.6.162儀表選型不當(dāng) 優(yōu)選流量計(jì)選出流量標(biāo)準(zhǔn)差最低的型號（1）在現(xiàn)場工況下測試一組數(shù)據(jù)，對比標(biāo)準(zhǔn)差；（2）減少數(shù)據(jù)傳輸線的長度。黃勇2015.4.163注汽量較大設(shè)計(jì)合理的注汽量優(yōu)化單井注汽量根據(jù)單井?dāng)?shù)據(jù)，模擬合適循環(huán)注汽量。游紅娟2015.5.184異常電流干擾消除電、磁干擾采集的流量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)差降低（1）裝電壓穩(wěn)定器；（2）安裝信號隔離器；（3）I、P井模塊分開；（4）增加泵組間距。張磊2015.5.10對策表工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布對策一：合理控制泵工作頻率 （1）現(xiàn)場試驗(yàn)，在泵工作頻率低于20Hz或排量低于60L/min時，泵柱塞往復(fù)運(yùn)動較慢，

14、振動比較弱，采集的數(shù)據(jù)跳躍少； （2）在方罐出液口加入簡易濾網(wǎng)，減少進(jìn)入泵注流程內(nèi)的油污，避免堵塞，保證數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定。 （3）實(shí)施效果驗(yàn)證。某井泵低頻工作時，樣本容量1058，均值41.3L/min，標(biāo)準(zhǔn)差4.86，數(shù)據(jù)離散程度較低。效果得到驗(yàn)證。7060504030201099.999995805020510.01I井口流量I井口流量百百分分比比均值41.34標(biāo)準(zhǔn)差4.862N1058AD13.663P 值0.005正態(tài) - 95% 置信區(qū)間泵低頻工作泵低頻工作工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布電磁流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：測量準(zhǔn)確，故障少優(yōu)點(diǎn)：測量準(zhǔn)確，故障少，適合現(xiàn)場工況，適合現(xiàn)場

15、工況缺點(diǎn)：儀表不輕便缺點(diǎn)：儀表不輕便渦輪流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：輕便，易安裝，測量較準(zhǔn)確缺點(diǎn)：渦輪容易受油污干擾，更換頻繁差壓流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：適合現(xiàn)場工況，測量比較準(zhǔn)確缺點(diǎn)：引壓管安裝繁瑣，且冬天容易凍堵靶式流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：比較輕便缺點(diǎn)：測量不穩(wěn)定，容易受油污和蒸汽影響對策二：優(yōu)選流量計(jì)（1）選型工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布對策二：優(yōu)選流量計(jì)類型類型樣本容量樣本容量平均值（平均值（L/minL/min）標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差備注備注電磁流量計(jì)26284.044.69優(yōu)選差壓流量計(jì)7988.55.81引壓管易凍渦輪流量計(jì)24696.88/渦輪易受水質(zhì)影響，不適合現(xiàn)場工況靶式流量計(jì)26146.077.3

16、1偏差大 數(shù)據(jù)傳輸線預(yù)制的時候，制成的傳輸線長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中控室和儀表的距離，大部分傳輸線處于盤繞的狀態(tài)，對數(shù)據(jù)的采集有影響，截短使用后，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確率提高。 （2）整理傳輸線555045403530252099.999995805020510.01流量流量百百分分比比均值38.50標(biāo)準(zhǔn)差2.403N940AD2.347P 值0.005正態(tài) - 95% 置信區(qū)間電磁流量計(jì)采集電磁流量計(jì)采集（3）實(shí)施效果驗(yàn)證 用電磁流量計(jì)采集，樣本容量940，均值38.5L/min，標(biāo)準(zhǔn)差2.4，離散程度低，驗(yàn)證成功。工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布對策三：計(jì)算合理注汽量（1）根據(jù)現(xiàn)場工況假設(shè)

17、井口干度95%，水平段長度400m，垂深350m，管柱結(jié)構(gòu)為平行雙管結(jié)構(gòu)，經(jīng)過數(shù)值模擬，一個井組注入約700850噸蒸汽即可，不必過多的注入蒸汽。（2）按合理注汽量預(yù)熱井筒后，試驗(yàn)采集樣本容量198個，標(biāo)準(zhǔn)差2.2，離散程度低，驗(yàn)證成功。959085807599.99995908070605040302010510.1I進(jìn)口I進(jìn)口百百分分比比均值84.67標(biāo)準(zhǔn)差2.189N198AD3.358P 值0.005正態(tài) - 95% 置信區(qū)間合理注汽的效果合理注汽的效果數(shù)值模擬圖工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布對策四：消除干擾源 在控制柜中接控制變壓器，能夠在額定負(fù)載中連續(xù)長期工作

18、，防干擾，保持電流穩(wěn)定，從而保證采集的流量和壓力穩(wěn)定，不跳躍。（1）裝配控制變壓器控制變壓器（2）I、P井模塊相互獨(dú)立 每個模塊用4個通道，分別記錄進(jìn)出口的流量壓力，將I、P井的采集模塊獨(dú)立，在啟停泵時，能夠避免對另外一個井的電磁干擾，保證采集的準(zhǔn)確性。工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布對策四：消除干擾源（4）增加泵組設(shè)備擺放距離（3）安裝信號隔離器 在I、P井的模塊中分別接信號隔離器，提高輸入、輸出、電源之間的電氣隔離性能，提高采集準(zhǔn)確性。信號隔離器 在井場范圍內(nèi)，泵組間距不少于10米。（5）實(shí)施效果驗(yàn)證75706560555045403599.99995908070605040302010510.1流量流量百百分分比比均值53.05標(biāo)準(zhǔn)差4.905N94AD0.908P 值0.020正態(tài) - 95% 置信區(qū)間對策實(shí)施后效果對策實(shí)施后效果 對策實(shí)施后，樣本容量94，均值53.05L/min，標(biāo)準(zhǔn)差4.9，離散程度較低，驗(yàn)證成功。工程技術(shù)研究院工程技術(shù)研究院QCQC成果發(fā)布成果發(fā)布目標(biāo)達(dá)成 對策實(shí)施后，在現(xiàn)場實(shí)施兩井組，數(shù)據(jù)采集故障率明顯降低，目標(biāo)達(dá)成。井號井號采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)故障率故障率FHW305417348185810.7%FHW305812972167212.9%對策實(shí)施后統(tǒng)計(jì)表社會效益 通過QC活動，有效降低了采集數(shù)據(jù)