煤层气用油、套管质量抽检方案优化

刘猛，孙鹏鹏，郭炳智

中国石油煤层气有限责任公司(北京100028)

煤层气用油、套管质量抽检方案优化

刘猛，孙鹏鹏，郭炳智

中国石油煤层气有限责任公司(北京100028)

对煤层气公司现有油、套管质量抽检方案进行了简单介绍，通过统计分析几年来的检测情况可发现，该方案需要很大的经济投入。对比国家抽样标准并结合煤层气公司供货特点，可以发现，目前现有的油、套管质量检验抽样方案可以进一步优化。建议煤层气公司采用统计抽样的方式进行，从而确保煤层气公司油、套管质量检验的科学性和经济性。

抽样方案;油、套管;质量检测

1 煤层气公司现有油、套管抽检方案

油、套管是石油行业一种常用的井下物资，在油气井的排采中有着不可或缺的作用，产品质量的优劣也直接影响着每一口油气井的产量。中国石油煤层气有限责任公司(以下简称煤层气公司)为了控制油、套管产品质量，防止不合格品投入使用，于2012年开始委托中国石油集团公司石油管工程技术研究院对油、套管供应商进行质量抽检。中国石油集团公司石油管工程技术研究院技术专家，根据煤层气公司油、套管的采购方式及使用过程中出现的质量问题，设计了相应的抽检方案进行质量检测，以保证油、套管产品质量。

抽检方案分为检测项目和抽检比例两部分内容。抽检项目分为理化实验、螺纹参数、无损探伤、壁厚检测;抽样方式为固定比例抽检，按单次检测总支数的5%进行抽样，若检测过程中发现不合格产品再按总支数的5%进行扩大检测。

煤层气公司经过3年来的检测，及时发现了许多质量不达标的油、套管，随之也淘汰了几家国内油、套管供应商，产品质量不合格率不断下降。由2012年的4.3%到2013年的3.0%，再到2014年的0.98%，质量明显提高，已基本达到行业内工厂的内控水平。

通过统计分析几年来的检测状况发现，现有的检测项目比较符合煤层气公司的质量要求，但在抽样比例方面存在需要改进的余地。随着近几年煤层气公司的快速发展，油、套管用量也不断增大，如继续采用固定比例抽样方式进行检测，则随着检查总体数量的增多，样本数量也随之增大，同时检测成本也会大幅度增加。近几年，管杆检测业务给煤层气公司造成了很大的经济投入。因目前煤层气公司油、套管不合格率已经达到行业内工厂内控水平，可以考虑将现有的抽样方法进行优化，转化为一种更为科学合理的统计抽样方案。

2 煤层气公司新制油、套管质量抽检方案比较

目前行业内除了固定比例抽样方案外，还有一种建立在概率论与数理统计基础上的统计抽样方案。通过对两种方案的比较可发现，后者更为科学合理、经济适用。

2.1 固定抽检方式的特点

固定比例抽样方式特点:

1)现场抽样实施方便、简洁易操作。

2)但固定百分比抽样检验存在着大批严、小批宽的不合理性。换言之，即质量相同的产品，因检查批数量不同却受到不同的处理。这就有可能存在油、套管供货商为了规避产品被拒收的风险刻意小批量供货的问题。

3)公司检测费用投入较大。

2.2 统计抽样方案的特点

统计抽样方案是建立在数理统计基础上的一种抽样方案。统计抽样方案的特点如下:

1)统计抽样方案规定的抽样原则可有效减少人为的偏见。

2)统计抽样方案能在抽样前量化油、套管制造企业与使用方的风险，并根据风险进行适当控制。

3)统计抽样方案可确定样本量，样本量的不同与接收概率无关。

4)统计抽样方案运用概率论对样本结果进行推断、评价总体特征，所得出的检测结论具有科学的依据。

5)统计抽样方案分类细、原理复杂，不易理解。

目前基于统计抽样的抽样方式逐渐引起行业各单位的重视。中国石化胜利油田、普光气田已经全面使用统计抽样方案的标准对油、套管产品进行验收检验，长庆油田也在2012年开始了统计抽样的准备与培训工作。可见统计抽样方案将来会成为石油行业对油、套管检验的一种惯用方案。

3 煤层气公司油、套管产品抽样方案的选定

基于数理统计与概率论的统计抽样理论已经非常成熟，国家也制定了相应标准。煤层气公司油、套管产品抽样方案的优化工作主要为对标准的学习与剖析，然后结合煤层气公司特点选定抽样方案。

3.1 抽样标准的选择

油、套管产品从原材料准备开始到成品出厂均有一套严格的追溯程序。炼钢时通过熔炼炉号区分每一炉钢的质量;轧管时通过熔炼炉号与轧制批号区分每一批管坯的质量;热处理时通过熔炼炉号、热处理批号、试验批号区分每一热处理炉产品的质量;接下来无损检测、水压试验、管螺纹加工、喷漆、喷标、打捆等工序都是按照热处理炉号、批号、管号来区分每一支油、套管。

油、套管使用单位一般按重量订货，制造企业为了方便产品的管理与追溯，通常是将某一连续生产周期内生产的油、套管向使用单位发货。

通过以上两点分析可知，油、套管产品的生产过程可视为连续的，使用单位虽然按重量订货，但生产企业为了方便管理与追溯通常按照一定期间内生产的油、套管折算成重量供货，也可视为连续接收。

对照GB/T 2828-2003《计数抽样检验程序》标准，GB/T 2828.2-2008适用于孤立批的验收检验，不适合作为油、套管的抽样标准。GB/T 2828.3-2012为跳批抽样检验高质量的产品，分析煤层气公司油、套管供货商的质量水平，选用该标准会加大煤层气公司的使用风险。GB/T 2828.4-2008适用于评审机构对产品的评定抽检，也不适合作为煤层气公司油、套管的检验标准。GB/T 2828.5-2012与GB/T 2828.1-2012类似，都适合验收连续生产连续接收的产品，区别在于GB/T 2828.5-2012更适合验收检验质量要求高的产品但检测样本量较少的产品，实际操作比较困难。综合分析，油、套管产品更适合选用GB/T 2828.1-2012作为抽样标准［1-5］。

3.2 抽样方案的选择

在GB/T 2828.1-2012标准中，一个完整的抽样过程涉及样本选取、检验水平，接收质量限3个方面的内容。

3.2.1 样本选取方面

按照GB/T 2828.1-2012标准规定，样本可按照一次正常抽取，也可按2次或多次抽取，同时按照检验情况设计了正常、放宽、加严转移规则。为了使抽样更易操作，降低抽样成本便于煤层气公司管理，推荐选用正常一次抽样方案。

3.2.2 检验水平选取方面

按照GB/T 2828.1-2012标准规定，检验水平分为特殊检验水平与一般检验水平，特殊检验水平适用于必须使用相对小的样本量而且能容忍较大风险的情形下，所以油、套管现场检验不适用特殊检验水平。一般检验水平又分为3个等级，等级越高，样本量越大，考虑到质量抽检的经济成本，检验水平宜定为一般检验水平Ⅰ级。

3.2.3 接受质量限(AQL)选取方面

AQL值与过程平均有关。过程平均的定义为:在规定的时段或生产量内平均的过程水平(本文过程平均可用不合格品百分数表示其质量水平)。GB/ T 2828.1-2012标准的设计初衷是使合格产品高概率接收，即在选择AQL值时应参考企业的过程平均值。经调查发现大部分油、套管制造企业过程平均低于1%，另参考2008～2011年针对国内外的油、套管产品质量抽检统计数据，若将2008～2011年作为一个过程平均来衡量，则发现其过程平均远小于1%。再参考煤层气公司2014年新制油、套管质量抽检情况，若将2014年作为一个过程平均来衡量，其过程平均为0.98%，在这个过程平均的情况下，未收到因油、套管质量不合格引起的工程事故。综合分析，将煤层气公司AQL值定位1.0是比较合适的。AQL值为1.0，即若油、套管制造企业只要保证其产品过程平均水平小于1%，就可高概率被接收，反之则拒收。

综上分析，煤层气公司油、套管产品抽样标准与方案为:GB/T 2828.1-2012正常检验一次抽样方案，一般检验水平Ⅰ级，AQL=1.0抽样方案，具体见表1。

表1 抽样方案

4 结论及建议

煤层气公司油、套管产品优化后抽样方案是现场检测人员在近几年来的检测经验中逐渐摸索出来的，既考虑了煤层气公司对油、套管产品的质量需求又控制了煤层气公司的检测成本，同时还兼顾现场检测的可操作性及制造企业的质量水平等多方面因素。该方案的制定也会对煤层气公司将来开展其他产品的质量检测有一定的借鉴作用。

通过对煤层气公司在油、套管产品现场检测中检测情况的统计及抽检方案的讨论，得出以下几点结论和建议:

1)开展油、套管质量检测业务，有效地提升了煤层气公司油、套管的质量水平。

2)对于煤层气公司油、套管现场检测，统计抽样方案相比较固定比例抽样方案是更加科学合理的一种抽样方案。

3)建议煤层气公司油、套管现场检验抽样方式采用统计抽样方案。

4)建议煤层气公司对除油、套管外的其他物资也依据GB/T 2828-2003《计数抽样检验程序》标准，量身制定相应的质量检测方案。

［1］GB/T 2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划［S］.

［2］GB/T 2828.2-2008计数抽样检验程序第2部分:按极限质量(LQ)检索的孤立批检验抽样方案［S］.

［3］GB/T 2828.3-2012计数抽样检验程序第3部分:跳批抽样程序［S］.

［4］GB/T 2828.4-2008计数抽样检验程序第4部分:声称质量水平的评定程序［S］.

［5］GB/T 2828.5-2012计数抽样检验程序第5部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批序贯抽样检验系统［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

箫铃

2015-07-11

刘猛(1989-)，男，主要从事油套管、抽油杆质量控制工作。