石油企业QC成果-延长注水过滤器滤芯使用时间

该因素可造成清洗过滤器内壁浮油困难，对滤芯主 体损坏影响不大，对滤芯主体损坏影响不大。
否
机器
13
无反冲洗装置
现场调查
反冲洗装置主要是清理滤芯外部的杂质，对滤芯主 体损坏影响不大，不是主要因素。
否
操作规程规定，进、出水口压差达到1.2～1.5Mpa
14 维护周期短 调查分析 时，需对过滤器进行维护，该因素不在我们QC小 否
油井产出液 三相分离
处理后 的污水
注水过滤器滤芯
过滤后的水
注 水 井
增压泵增压
课题选择
生产成本制约
选
题 理
地层保护需要
由
2003年全厂共报废注水过滤芯816 个，滤芯成本投入106.08万元，滤 芯更换频繁，成本压力大。
频繁更换滤芯，可导致旁通直接 注水时间长，污水中的浮油、杂 质会污染地层。
确定课题
序 号
要
因
现
状
对
策
目 标
措 施
地点 负责人
完成 时间
1
滤芯材 料强度
低
原滤芯
使用卷 接焊管 材料制 作
提高滤 芯材料 强度等 级
提高滤芯主 1、采用45#钢管
体抗疲劳强 制作滤芯；
维修
度，适应目 2、采用35CrMo 工房
前注水压力 管材制作滤芯
姜涛
04.9.5
对 策 表
2
滤芯主 体管壁
薄
滤芯壁 厚1.2mm
延长注水过滤器滤芯 使用时间
现状调查
注水过程中，随着过滤出的污油、杂质不断堆积在滤
芯外部的滤网上，滤芯内外压差不断增大；当滤芯主体
滤
承受不住这个压差时，滤芯被挤扁报废。
芯
报
废 过
滤芯被挤扁报废
程
示
意
进水口
图
出水口
现状调查
报废的部分滤芯 注 水 过 滤 芯 使 用 情 况 调 查
现状调查
采油五队23#站2003年滤芯清污及更换情况分析
性
分
小组中有从事机械设计 的专业技术人员，具备对注水
析
过滤芯进行技术改进的实力。
所设目标是可行的
滤
芯
主
体
损
滤
芯
坏
主
因
体
素
损
坏
分
析
树
图
原因分析
工作责任心不强
人
技术水平低
设备缺乏维护
机
设备控制不合理
材质差
料
焊管结构
操作方法不当
法
其他因素
水质环境
环
工作环境
工艺纪律贯彻低
工作技能培训不够 维护周期短 过水孔密度大 无反洗装置 管壁薄 材料强度低 焊口不均匀 清洗速度慢 进水口位置低
工作压力高
调查分析
注水压力与地层吸水指数相关，该因素 不在我们QC小组控制范围之内。
否
材料 9
工作温度高
现场调查
来水温度由联合站控制，该因素不在我 们QC小组控制范围之内。
否
要因确认
材 料 强 度
通过现场调查，此类滤芯材料使用薄壁焊管 低 制造。在实际使用中，该类滤芯多数变形，损坏
率较高，是主要因素。
7天
现状调查
根据现场调查，经过认真分析，我们做出了造成滤芯
滤 报废问题分类统计表。
芯
报 废 问
序号
问 题 频 数 累计频数 频率(%) 累计频率(%)
(口) (口)
题
1 滤芯主体损坏 507 507 62.3 62.3
分 类
2 滤芯端盖断裂 107 614 13.1 75.4
统 计
3 密封圈脱落 78 692 9.5 84.9
要因确认
因素 序号
因素名称
确定方法
确认情况
是否
类别
要因
5 方法
6
7 环境
8
过水孔密度大
技 术 要 求 过 水 孔 数 ≥ 700个 ， 实 际 3500
现场调查 个，密度过大降低承压能力，滤芯损坏 是
率较高，是主要因素。
材料强度低
通过现场调查，此类滤芯材料使用薄壁
现场调查 焊管制造。在实际使用中，该类滤芯多 是
现场调查 坏没有大的影响，不是主要因 否
素。
要因确认
因素 序号 类别
5 方法
6
因素名称 过水孔密度大
材料强度低
确定方法
确认情况
是否
要因
技 术 要 求 过 水 孔 数 ≥ 700个 ， 实 际 3500 是
现场调查 个，密度过大降低承压能力，滤芯损坏 率较高，是主要因素。
通过现场调查，此类滤芯材料使用薄壁
序号 滤芯安装井号 更换频次 清污更换强度 影响注水情况(月) 滤芯使用时间
现 场 调 查
1
T312
4次/月 2人，4小时 旁通注水12小时
2
4482
5次/月
3 J4016 （2个） 4次/月
2人，4小时 2人，6小时
旁通注水12小时 旁通注水12小时
4
J4021
3次/月 2人，4小时 旁通注水12小时
否
过滤器操作规程规定，进、出水口压差达到1.2～
14 维护周期短 调查分析 1.5Mpa时，需对过滤器进行维护，该因素不在我 否
们QC小组控制范围之内。
要因确认
经过对所有末端因素的逐条确认，我们确定影响 滤芯主体损坏的要原有三条：
要 因
1．滤芯材料强度低
2．滤芯主体管壁薄
3．过水孔密度大
制定对策
工作温度高
现场调查
来水温度由联合站控制，该因素不在我 们QC小组控制范围之内。
否
要因确认
过
技术要
水
求过水孔数
≥700个，
孔
实际3500个，
密度过大降 密
低滤芯承压
度
能力，损坏
率较高，是
大
主要因素。
要因确认
因素 序号
因素名称
确定方法
确认情况
是否
类别
要因
5 方法
6
7 环境
8
过水孔密度大
技 术 要 求 过 水 孔 数 ≥ 700个 ， 实 际 3500
因素
（试验） 行号
滤 芯 材 料 （ A）
滤 芯 主 体 管 壁 厚 度 （ B） 过 水 孔 数 量 （ C） 列号
1
2
3
1
1（45#钢管材）
1（壁厚3mm）
1（1200孔）
2
2（35CrMo管材）
1（壁厚3mm）
2（800孔）
3
1（45#钢管材）
2（壁厚5mm）
2（800孔）
4
2（ 35CrMo管 材 ）
2（壁厚5mm）
1（1200孔）
对策实施
现场操作流程图
现
准备工具
场
试
验
组装第二层滤网
组装第一层滤网
现场实验
连接端盖
对策实施
试验一、 A1B1C1
滤芯材料使用45#钢管材；滤芯主体管 壁厚3mm；过水孔数1200孔。
滤芯主体结构示意图
第
一
号
下压盖
滤芯主体
过水孔
拉杆
试 验
2004年5月8日，在H4003井进行第一方案现场试验。
2 工 作 技 能 培 训 不 够 现 场 测 试 培 训 优 秀 率 为 87.5% ， 该 因 素 否
不是主要因素。
来水水质取决于联合站污水处
3 污 水 含 油 、 杂 质 高 现 场 调 查 理 ， 该 因 素 不 在 我 们 QC小 组 否
控制范围之内。
方法 4
清洗速度慢
清洗速度的快慢对滤芯主体损
表
4
滤网破损 69 761 8.5 93.4
5
其它 55 816 6.6 100
现状调查
（个）
816
%
100
625 507
93.4
84.9
75.4
80
滤
500
报
62.3
60 频
芯
废 375
报
数 量
废
250
率
40
问
125
107
20
78
69
55
题 排
0 滤芯主体损坏 滤芯端盖断裂 密封圈脱落 滤网破损
标
30
制
25
20天
订
20
15
滤芯使用时间
10
7天
5
0
2003年
2004年目标
设定目标
经过查阅资料，同行业注水滤芯使用时间可达到15天。
而我们的设备，技术与其相差不大，我们有信心达到20天
目
的目标值。
标
可
通过现场应用对比，缠绕滤纸式滤芯使用时间为7天，
行
试用折叠式钢质滤芯使用时间为12天，这说明通过改变滤 芯材质，是可以延长使用时间的。
2004年5月27日，在H4003井进行第二方案现场试验。
第 二 号 试 验
试验结果： 1、测定过水量为 70m3/d ，未达到该井日配注量72~88m3/d的配注要求。 2、 6月16日，现场应用20天，进、出水口压差为1.5MPa，从过滤器内取 出滤芯发现中部轻微变形。
现场调查 个，密度过大降低承压能力，滤芯损坏 是
率较高，是主要因素。
材料强度低
通过现场调查，此类滤芯材料使用薄壁 是
现场调查 焊管制造。在实际使用中，该类滤芯多 数变形，损坏率较高，是主要因素。
滤芯安装不到位，可造成旁通注水现象
滤芯安装不到位 调查分析 发生，过滤效果不好，对滤芯主体损坏 否
影响不大，不是主要因素。
数变形，损坏率较高，是主要因素。
该因素可造成旁通注水现象发生，过滤 滤芯安装不到位 调查分析 效果不好，对滤芯主体损坏影响不大， 否
不是主要因素。
工作压力高
调查分析
注水压力与地层吸水指数相关，该因素 不在我们QC小组控制范围之内。
否
材料 9
工作温度高
现场调查
来水温度由联合站控制，该因素不在我 们QC小组控制范围之内。
增加滤 芯主体 壁厚
滤芯壁厚在 1、滤芯主体壁
目前注水压 厚3mm；
力可正常工 2、滤芯主体壁
作
厚5mm。
维修 工房
袁结连
04.9.5
3
过水孔 密度大
过水孔 数量为 3500孔合理确源自定滤芯 主体过 水孔数 量
1、滤芯主体过
水孔数量800 不影响滤芯 孔； 过水能力 2、滤芯主体过
水孔数量1200 孔。
试验结果：
上压盖
1、使用过程中，测定过水量为 88m3/d ，达到该井日配注量72~88m3/d
的配注要求。
2、5月27日，现场应用18天，进、出水口压差为1.5MPa，从过滤器内取
出滤芯检查，发现中部变形。
结论：本次试验没有达到预期使用效果。
对策实施
试验二、 A2B1C2
滤芯材料使用35CrMo管材；滤芯主体 壁厚3mm；过水孔数800孔。
5
H4003
3次/月 2人，4小时 旁通注水12小时
6
T4003
5次/月 2人，4小时 旁通注水12小时
7 J3108 （2个） 4次/月 2人，6小时 旁通注水18小时
7天 5天 10天 6天 5天 7天 10天
8
T4008
4次/月 2人，4小时 旁通注水12小时
7天
平均
4次/月
4.5小时
13.25小时
其它
0
列
图
从排列图可以看出滤芯主体损坏占累积频率的
62.3%，是影响滤芯使用时间的主要问题，因此，要想
延长滤芯使用时间，必须首先解决这个问题。
设定目标
依据厂部降低滤芯使用成本的要求，结合目前最长使用时间为10 天的现状，经小组成员讨论，我们设定目标值为：滤芯主体在正常工
目 作压力环境中，使用时间由活动前的平均7天延长到20天不变形。
延长注水过滤器滤芯 使用时间
小组概况
小组名称
采油工艺QC小组
课题名称
延长注水过滤器滤芯使用时间
课题类型 攻关型
成立时间
注册时间
小 活动时间
组 简
TQC教育
介 获奖情况
2002年3月
小组人数 10人
2004年3月
注册号 04—C018
2004年3月~2004年12月
活动次数 24次
人均60小时
出勤率 100%
现场调查 焊管制造。在实际使用中，该类滤芯多 是
数变形，损坏率较高，是主要因素。
7 环境
8
滤芯安装不到位，可造成旁通注水现象
滤芯安装不到位 调查分析 发生，过滤效果不好；对滤芯主体损坏 否
影响不大，不是主要因素。
工作压力高
调查分析
注水压力与地层吸水指数相关，该因素 不在我们QC小组控制范围之内。
否
材料 9
滤芯安装不到位 含浮油、杂质高
工作压力高 工作温度高
要因确认
因素 序 类别 号
因素名称
确定方法
确认情况
是否 要因
贯 彻 标 准 是 ≥ 90% ， 通 过 工 艺
1 工艺纪律贯彻低 调查分析 查证，工艺贯彻执行力为
否
人员
90%，该因素不是主要原因。
标 准 是 优 秀 率 ≥ 85% ， 经 考 核
维修 工房
贾国奇
04.9.5
制定对策
小组集体讨论后决定利用正交表来确定试验方案。L4（23）是两位级的表，能 安排3个两位级的因素，适用本批试验。
试验目的：希望通过正交试验，找出好的制作条件，达到延长滤芯使用时间的目的。
设 计 试 验 方 案
考察指标：在保证滤芯过水量达到配注要求的前提下，对比滤芯使用时间。
否
要因确认
因素 序 类别 号
10 材料
11
因素名称 管壁薄 焊口不匀
是否
确定方法
确认情况
要因
现场调查发现滤芯壁厚只有1.2mm，在18～20MPa 是
现场调查 的工作压力环境下，该种滤芯破损报废较多，该因
素是主要因素
调查分析
焊口不匀，但打磨后不影响使用。该因素不是主要 因素。
否
12
进水口位置低
现场调查
小组曾荣获厂、分公司、总公司级奖励
小组组成人员及分工：
组织活动：### ####
活动助理：### ####
收集资料：### ###
实施：### ###
电脑制作：###
总结报告：###
污 水 回 注联 工合 艺站 流 程计
量 站
引言
滤芯将回注水中的浮油、杂质阻挡在滤芯 外部的滤网上，避免地层受到堵塞和污染。
现场调查 的工作压力环境下，该种滤芯破损报废较多，该因 是
素是主要因素。
调查分析
焊口不匀，但打磨后不影响使用。该因素不是主要 因素。
否
12
进水口位置低
现场调查
注水过滤器进水口位置低，造成清洗过滤器内壁浮 油困难，对滤芯主体损坏影响不大，不是主要因素
否
机器
13
无反冲洗装置
现场调查
反冲洗装置主要是清理滤芯外部的杂质，对滤芯主 体损坏影响不大，不是主要因素。