油管排固定装置的研制

宋三军 张振国

摘 要 本文针对油管固定不牢靠不安全的问题，提出了研制油管固定装置，通过现状调查确定了目标，制定了研制工具方案，经过设计绘制图纸、确定实施方案、联系施工队伍、材料的准备、加工工具、现场试验、工具持续改进、技术组验收等步骤减少了环境污染，避免了丢弃的棕绳对环境的污染，减少工人工作量，降低劳动强度。

關键词 管排固定器 研制 技术攻关

中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）03-0001-06

临盘作业大队位于山东省德州临邑县境内，主要承担着临盘采油厂共计2000余口油井、水井的小修任务。作业7队地处临盘油田，主要在临盘采油厂小修任务，随着油田的发展，作业工作量也在增加，结合生产实际，针对施工现场存在制约作业发展的薄弱环节，作业队充分发挥QC小组的作用，展开技术攻关，解决生产中的难题，不断发起科技攻关。

1 小组概况

小组概况（如表1所示）。

2 选题理由

2.1 课题的提出

目前，在井下作业施工过程中，起油管至第二排或以上时，需要用大约60cm以上的棕绳捆扎横担，作业队每天都在重复起下管杆，而且每次使用过的棕绳由于沾满油污或不好解扣，大多都丢弃不用了，造成极大的浪费;有的图省事也会将用过的棕绳直接套上使用，这样就会固定不牢，容易造成安全隐患。通过施工现场使用情况反馈，棕绳固定管排横担存在有以下主要缺点：

（1）固定不牢靠，人工棕绳系扣后会出现横担前后移位的现象，当受力较大时就会拉断棕绳造成垮塌事故。

（2）最重要的是棕绳大量的使用，也造成了大量的浪费。

（3）用过的棕绳丢弃在井场，会造成一定的环境污染。

2.2 现状调查

通过上网搜索及其他方式了解，目前作业现场管排的固定大多采用棕绳固定。2014年井下作业大队每个作业小队平均用520.1公斤，棕绳每公斤棕绳15元，棕绳费用=520.1*15=7801.5元。（如图1）

3 设定目标

3.1 目标确定

（1）捆扎用的材料强度达到现有棕绳强度的5倍以上，从而保证固定和捆扎的安全性和可靠性。（如图2）

（2）棕绳使用量减少60%，达到降本增效的目的。同时降低现场工人的劳动强度和减少环境污染。（目前作业队的棕绳消耗主要是用在捆扎管杆上，其它施工使用的棕绳均能重复使用，如：穿大绳、甩驴头等）（如图3）

（3）管排固定器的设计思路就是目标确定的依据，具体思路为：第一是安全。该装置具有固定牢靠、紧固张力大、不易松动、安全性强等特点。第二是降本增效。该装置使用可以大大减少棕绳的使用量。第三是减少环境污染。第四是体积小，结构简单，安装、拆卸方便迅速。同时该装置制作成本低廉，且能够重复使用。

3.2 目标可行性分析

（1）各级领导对我们QC小组几年来的成果非常满意，本次活动的课题具有较强的实效性和紧迫性，得到了领导们的大力支持。

（2）我QC小组成员技术水平较高，知识结构合理，实践经验丰富且工作岗位与本课题紧密相关。

通过以上分析，小组成员一致认为：通过小组成员的共同努力，一定可以实现预定目标。

4 制定对策

小组成员针对棕绳固定不牢靠、浪费的现象制定对策措施，并明确分工，落实责任，确保各项按期完成。

用管排固定装置代替棕绳固定，使用时将固定装置的固定部分固定在油管桥上，用游丝绳缠绕上排横担后挂回油管桥上，通过转动收紧固定，该过程具有操作简便、固定可靠的优点。同时，由于不需要棕绳固定管排，就不会出现大量的棕绳头，这样既减少了环境污染也减少了工人的工作量。

5 对策实施

根据对策方案，小组制定了以下实施方案流程图（如图4所示）。

为确保实施方案的顺利进行，我们制定了对策措施表，每项措施由专人负责限期完成，对策措施表（如表2）。

根据对策措施表的安排，小组成员各司其责、协调配合，科学严格地进行了对策实施工作。

5.1 管排固定器的加工及现场试验

5.1.1 加工制作管排固定器

我们小组成员根据实施方案安排专人联系材料及加工单位，将整套装置中的核心工具——“固定器本体”迅速加工出来。该装置主体部分是由车用滑轮与三寸油管本体焊接而成。固定用的绳子采用油丝绳，强度较高。使用时三寸油管本体通过顶丝牢固的固定在油管凳子上，轮轴上油丝绳缠绕过横担挂回凳子上，利用滑轮收紧、插销子锁死，从而达到有效固定，最初工具实物图（如图5所示）。

5.1.2 现场试验

根据现场实际情况，我们对管排固定器进行了试验，通过现场的试验我们发现，该装置在使用时出现游丝绳拉不紧、销子插、拔不便的问题，特别是沾有泥土后操作更加不便。经小组全体成员讨论后决定对固定器缠绕、锁紧部分加以改造。

5.1.3 持续改进

通过对大型货车紧绳器的观察，我们小组统一思路，将原管排固定器的缠绕、锁紧部分去掉，加装上货车用紧绳器，经现场试验效果良好，工具定型成功。工具图片（如图6所示），现场应用（如图7所示）。

通过现场使用信息反馈，该装置具有以下优点：

第一是安全。该装置主体部分是由车用紧绳器与三寸油管本体焊接而成。固定用的绳子采用油丝绳，强度较高。使用时三寸油管本体通过顶丝牢固的固定在油管凳子上，轮轴上油丝绳缠绕过横担挂回凳子上，利用紧绳器中的

棘轮收紧、锁死，从而有效固定。它具有固定牢靠、紧固张力大、不易松动、安全性强的特点。第二是降本增效。该装置使用可以大大减少棕绳的使用量。第三是减少环

境污染。由于不需要棕绳固定管排，就不会出现大量的棕绳头，这样既减少了环境污染也减少了工人的工作量。第四是体积小，结构简单，安装、拆卸方便迅速。同时该装置制作成本低廉，每台设备上只需要配备6个，且能够重复使用。

6 效果检查

目前，该装置已在临盘作业大队3个作业队应用了8个月，普遍反映该装置结构简单、操作方便、价格低廉、固定可靠，大大减少棕绳使用量、降低工人劳动强度，减少了环境的污染。

6.1 效果检查一：安全系数

使用该工具后普遍反应，该工具后固定牢靠、紧固张力大、不易松动，安全系数提升五倍以上。（如图8所示）

6.2 效果检查二：经济效益

据统计：2014年井下作业大队1个作业小队平均用520.1公斤棕绳，每公斤棕绳15元，棕绳费用=520.1*15=7801.5元。使用此工具后棕绳的费用可控制在1000元左右。每个队就可节约成本6800元/年。整个作业大队就可节约成本=6800*20=136000元/年。（通过查找发现目前石油系统作业队普遍采用棕绳固定，如能推广效益将更加明显）。

该工具成本约为20元/个左右（紧绳器9元，3寸油管本体1元，焊接、打孔8元，油丝绳1.5m约为2元），每台动力需要配12个，成本=20*12=240元。如果使用保养得当，一次投入多年使用。

6.3 效果检查三：社会效益

（1）减少了环境污染，避免了丢弃的棕绳对环境的污染。

（2）减少工人工作量，降低劳动强度，不用再每起出一排管杆砸段绳子，完井后也不用捡拾丢弃的棕绳。

以上三方面充分说明小组活动是持续有效的，达到了预期目的。

7 标准化

为了能够更好的提高管排的固定可靠性，减少棕绳的使用量，我们根据该工具的使用特点制定出了标准化操作规程。

7.1 准备工作

（1）将管排固定装置设计及制作资料整理归档;

（2）检查工具各部焊接是否牢固;

（3）检查油丝绳是否完好。

7.2 标准化操作方法

（1）三寸油管本体通过顶丝牢固的固定在油管凳子上;

（2）松开轮轴上油丝绳，将油丝绳缠绕横担后挂回凳子上，利用紧绳器中的棘轮收紧、锁死;

（3）转动摇杆收紧油丝绳，紧绳器中的棘轮收紧、锁死。

7.3 使用后注意事项

（1）工具各部清洗擦拭干净，清除工具表面的毛刺;

（2）认真检查工具各部是否完好，发现异常及时上报;

（3）认真检查油丝绳是否有压扁、断丝现象，如有异常及时更换;

（4）工具外表面均匀涂抹机油，油丝绳处均匀涂抹黄油进行保养。

8 总结及下步打算

（1）此次活动，我们运用QC理论和方法，本着“小、实、活、新”原则，解决了生产中急需解决的问题。

（2）通过此次活动，提高了小组成员实际操作和管理水平，增长了業务知识，提高了分析问题、解决问题的能力。同时，进一步增强了小组的凝聚力，激发了大家的工作热情。

在今后的工作中，我们将继续针对施工过程中遇到的难点开展质量管理活动，以进一步提升我队施工过程中的工艺优化水平和安全管理水平。

油气井下作业中心临盘作业区，山东 德州