煤層氣用油、套管質量抽檢方案優化

劉猛，孫鵬鵬，郭炳智

中國石油煤層氣有限責任公司(北京100028)

煤層氣用油、套管質量抽檢方案優化

劉猛，孫鵬鵬，郭炳智

中國石油煤層氣有限責任公司(北京100028)

對煤層氣公司現有油、套管質量抽檢方案進行了簡單介紹，通過統計分析幾年來的檢測情況可發現，該方案需要很大的經濟投入。對比國家抽樣標準并結合煤層氣公司供貨特點，可以發現，目前現有的油、套管質量檢驗抽樣方案可以進一步優化。建議煤層氣公司采用統計抽樣的方式進行，從而確保煤層氣公司油、套管質量檢驗的科學性和經濟性。

抽樣方案;油、套管;質量檢測

1 煤層氣公司現有油、套管抽檢方案

油、套管是石油行業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，產品質量的優劣也直接影響著每一口油氣井的產量。中國石油煤層氣有限責任公司(以下簡稱煤層氣公司)為了控制油、套管產品質量，防止不合格品投入使用，于2012年開始委托中國石油集團公司石油管工程技術研究院對油、套管供應商進行質量抽檢。中國石油集團公司石油管工程技術研究院技術專家，根據煤層氣公司油、套管的采購方式及使用過程中出現的質量問題，設計了相應的抽檢方案進行質量檢測，以保證油、套管產品質量。

抽檢方案分為檢測項目和抽檢比例兩部分內容。抽檢項目分為理化實驗、螺紋參數、無損探傷、壁厚檢測;抽樣方式為固定比例抽檢，按單次檢測總支數的5%進行抽樣，若檢測過程中發現不合格產品再按總支數的5%進行擴大檢測。

煤層氣公司經過3年來的檢測，及時發現了許多質量不達標的油、套管，隨之也淘汰了幾家國內油、套管供應商，產品質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%，質量明顯提高，已基本達到行業內工廠的內控水平。

通過統計分析幾年來的檢測狀況發現，現有的檢測項目比較符合煤層氣公司的質量要求，但在抽樣比例方面存在需要改進的余地。隨著近幾年煤層氣公司的快速發展，油、套管用量也不斷增大，如繼續采用固定比例抽樣方式進行檢測，則隨著檢查總體數量的增多，樣本數量也隨之增大，同時檢測成本也會大幅度增加。近幾年，管桿檢測業務給煤層氣公司造成了很大的經濟投入。因目前煤層氣公司油、套管不合格率已經達到行業內工廠內控水平，可以考慮將現有的抽樣方法進行優化，轉化為一種更為科學合理的統計抽樣方案。

2 煤層氣公司新制油、套管質量抽檢方案比較

目前行業內除了固定比例抽樣方案外，還有一種建立在概率論與數理統計基礎上的統計抽樣方案。通過對兩種方案的比較可發現，后者更為科學合理、經濟適用。

2.1 固定抽檢方式的特點

固定比例抽樣方式特點:

1)現場抽樣實施方便、簡潔易操作。

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

3)公司檢測費用投入較大。

2.2 統計抽樣方案的特點

統計抽樣方案是建立在數理統計基礎上的一種抽樣方案。統計抽樣方案的特點如下:

1)統計抽樣方案規定的抽樣原則可有效減少人為的偏見。

2)統計抽樣方案能在抽樣前量化油、套管制造企業與使用方的風險，并根據風險進行適當控制。

3)統計抽樣方案可確定樣本量，樣本量的不同與接收概率無關。

4)統計抽樣方案運用概率論對樣本結果進行推斷、評價總體特征，所得出的檢測結論具有科學的依據。

5)統計抽樣方案分類細、原理復雜，不易理解。

目前基于統計抽樣的抽樣方式逐漸引起行業各單位的重視。中國石化勝利油田、普光氣田已經全面使用統計抽樣方案的標準對油、套管產品進行驗收檢驗，長慶油田也在2012年開始了統計抽樣的準備與培訓工作。可見統計抽樣方案將來會成為石油行業對油、套管檢驗的一種慣用方案。

3 煤層氣公司油、套管產品抽樣方案的選定

基于數理統計與概率論的統計抽樣理論已經非常成熟，國家也制定了相應標準。煤層氣公司油、套管產品抽樣方案的優化工作主要為對標準的學習與剖析，然后結合煤層氣公司特點選定抽樣方案。

3.1 抽樣標準的選擇

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

油、套管使用單位一般按重量訂貨，制造企業為了方便產品的管理與追溯，通常是將某一連續生產周期內生產的油、套管向使用單位發貨。

通過以上兩點分析可知，油、套管產品的生產過程可視為連續的，使用單位雖然按重量訂貨，但生產企業為了方便管理與追溯通常按照一定期間內生產的油、套管折算成重量供貨，也可視為連續接收。

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

3.2 抽樣方案的選擇

在GB/T 2828.1-2012標準中，一個完整的抽樣過程涉及樣本選取、檢驗水平，接收質量限3個方面的內容。

3.2.1 樣本選取方面

按照GB/T 2828.1-2012標準規定，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計了正常、放寬、加嚴轉移規則。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標準規定，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險的情形下，所以油、套管現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，考慮到質量抽檢的經濟成本，檢驗水平宜定為一般檢驗水平Ⅰ級。

3.2.3 接受質量限(AQL)選取方面

AQL值與過程平均有關。過程平均的定義為:在規定的時段或生產量內平均的過程水平(本文過程平均可用不合格品百分數表示其質量水平)。GB/ T 2828.1-2012標準的設計初衷是使合格產品高概率接收，即在選擇AQL值時應參考企業的過程平均值。經調查發現大部分油、套管制造企業過程平均低于1%，另參考2008～2011年針對國內外的油、套管產品質量抽檢統計數據，若將2008～2011年作為一個過程平均來衡量，則發現其過程平均遠小于1%。再參考煤層氣公司2014年新制油、套管質量抽檢情況，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、套管制造企業只要保證其產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、套管產品抽樣標準與方案為: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 結論及建議

煤層氣公司油、套管產品優化后抽樣方案是現場檢測人員在近幾年來的檢測經驗中逐漸摸索出來的，既考慮了煤層氣公司對油、套管產品的質量需求又控制了煤層氣公司的檢測成本，同時還兼顧現場檢測的可操作性及制造企業的質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品的質量檢測有一定的借鑒作用。

通過對煤層氣公司在油、套管產品現場檢測中檢測情況的統計及抽檢方案的討論，得出以下幾點結論和建議:

1)開展油、套管質量檢測業務，有效地提升了煤層氣公司油、套管的質量水平。

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

3)建議煤層氣公司油、套管現場檢驗抽樣方式采用統計抽樣方案。

4)建議煤層氣公司對除油、套管外的其他物資也依據GB/T 2828-2003《計數抽樣檢驗程序》標準，量身制定相應的質量檢測方案。

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

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

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

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

［5］GB/T 2828.5-2012計數抽樣檢驗程序第5部分:按接收質量限(AQL)檢索的逐批序貫抽樣檢驗系統［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、抽油桿質量控制工作。