Диссертация (Управление качеством противовыбросового оборудования на различных этапах жизненного цикла), страница 2

Общий объем работы составляет 448страниц (1 том – 148 с., 2 том – 300 с.), 82 рисунка (1 том – 27 рис., 2 том – 55рис.) и 42 таблицы (1 том – 18 табл., 2 том – 24 табл.).СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертации,заключающаяся в необходимости разработки системы управления качествомпротивовыбросового оборудования на различных стадиях его жизненногоцикла. Дан обзор степени разработанности исследуемой темы,сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна,теоретическая и практическая значимость, а также методы исследования,использованные в работе.В первой главе диссертационной работы проводится анализсовременных методов управления качеством, обзор научных работиностранных и отечественных авторов в области стандартизации,проектирования и производства оборудования, в том числе нефтегазового.Необходимо отметить зарубежных специалистов, которые внеслисущественный вклад в исследование различных аспектов управлениякачеством: Э.

Деминга, Д. Джурана, К. Исикаву, Ф. Кросби, Ф. Макэлроя, В.Шухарта и др. Наряду с ними решению проблем управления качествомпосвящены работы таких ведущих российских ученых, как Ю.П. Адлер, В.Н.Азаров, Г.Г. Азгальдов, А.И. Аристов, И.З. Аронов, В.А. Барвинок, В.В.Бойцов, В.Г. Версан, В.Я. Кершенбаум, В.А. Лапидус, В.В. Окрепилов, В.Н.Протасов, А.Г.

Схиртладзе, Р.А. Фатхутдинов, Р.Г. Шарафиев и др.Вопросы управления качеством применительно к противовыбросовомуоборудованию на различных этапах его жизненного цикла в своих работахрассматривают следующие российские и зарубежные авторы: В.К. Алиев,С.Г. Бабаев, У.К. Гоинс, Р. Грейс, Г.М. Гульянц, А.А. Даниелян, В. Леффлер,Д.О. Макушкин, О.А. Марков, В.А. Муравенко, П. Холланд, А.П. Тимофеев,Р. Шеффилд, Г.Ю. Шпехт и др.Научные работы перечисленных ученых в большой степениспособствовали изучению методов управления качеством продукции, в томчисле, нефтегазового оборудования на этапах проектирования ипроизводства.

Однако, несмотря на самоценность данных исследований, онине могут быть непосредственно применены для решения задач, поставленныхв настоящем исследовании. Во-первых, данные научные работы незатрагивают проблемы управления качеством на этапе стандартизацииприменительно к противовыбросовому оборудованию, в том числе прианализе нормативной документации на ОП, а во-вторых, не охватываютвзаимосвязь аспектов обеспечения и совершенствования качестваоборудования на стадиях проектирования и производства с рисками егоотказа при эксплуатации.7В настоящем исследовании дан обзор осложнений при бурениинефтяных и газовых скважин, которые являются потенциальными причинамиобразования газонефтеводопроявлений (ГНВП), выбросов и открытыхфонтанов. Проведен анализ статистических данных, приведенных вроссийских и зарубежных научных работах, в том числе полученных пристроительстве скважин на морских месторождениях США, Великобританиии Норвегии, в результате которого определено, что более половины случаевперехода ГНВП в выброс происходят вследствие отказа или отсутствияпротивовыбросового оборудования (ОП).

Таким образом, применениекомплекса ОП представляется важнейшим способом предотвращенияфонтанирования скважины. Установлено, что уровень риска отказа ОП,приводящего к выбросу, равен 0,0002 год-1 за рубежом и достигает значения0,0023 год-1 на российских месторождениях.В данной главе приведена краткая характеристика элементовпротивовыбросового оборудования: превенторов, манифольда, станцииуправления.

Дан анализ крупнейших российских (ВЗБТ, ВМЗ, Станкотехникаи др.) и иностранных производителей (Cameron, Shaffer, Hydril) превенторов,проведено исследование конструкционных и технологических особенностейих продукции. В целях управления качеством и конкурентоспособностьюпротивовыбросового оборудования проведен сравнительный анализвыпускаемых в настоящее время превенторов с учетом требованиймеждународной и национальной нормативной документации. Установлено,что отечественное ОП имеет невысокий уровень конкурентоспособности исущественно меньшую вариабельность размеров по сравнению сзарубежными аналогами.Таким образом, проведенный анализ показал необходимостьуправления качеством противовыбросового оборудования с цельюповышения его надежности при строительстве скважин и снижениявероятности возникновения фонтанирования, а также с цельюсовершенствования конкурентоспособности ОП на отечественном изарубежных рынках.Во второй главе представлены основные положения стандартизации ипроцессов проектирования противовыбросового оборудования.Существующая государственная политика, направленная на разработкунациональных стандартов в идентичной документам ISO форме,предполагает создание проекта ГОСТ Р ИСО, распространяющего действиеисключительно на превенторный блок ОП без учета требований кманифольду и системе управления.

Однако статистика эксплуатационныхотказов ОП за рубежом и в России показывает, что при создании стандартанеобходимоустанавливатьтребованияковсемукомплексупротивовыбросового оборудования, так как его надежность определяетсявзаимодействием отдельных элементов и блоков.Кроме того, подобное положение дел в отечественной сферетехнического регулирования является причиной отставания российской8стандартизации в НГК от ведущих зарубежных систем, несоответствияидентичных ISO документов климатическим особенностям России итехническим ограничениям, свойственным отечественным предприятиям, атакжевозникновенияразличныхинтерпретацийвотношениистандартизируемого объекта, связанных с неточным переводом илиигнорированием рабочими группами вышеотмеченной российскойспецифики.Такимобразом,возникаетнеобходимостьвразработкедетерминированной методики создания проекта обновленного стандарта,гармонизированного с международными подходами и учитывающеготребованиярегиональных,национальных,отраслевыхсистемстандартизации, в том числе таких авторитетных, как API, NORSOK, DNV,INTSOK и др.

Следует отметить, что подобный обновленный стандарт можетбыть утвержден и в качестве национального, и в качестве корпоративногодокумента различных нефтегазовых компаний.В настоящем исследовании при разработке методики создания проектаобновленного стандарта (ОС) был принят во внимание приоритетмеждународных требований к ОП, а также существующих национальныхподходов и условий его применения. Модель создания ОС была построена спомощью принципов IDEF-0, основные стадии предложенной методикиотображены на рисунке 1.184-ФЗГОСТ Р 1.2ГОСТ Р 1.7Национальная,международная,региональная ииная НДВыбрать НД наобъектстандартизацииА1Необходимостьразработатьобновленныйстандарт (ОС)Информация отребованиях в НДсубкластеров кфункциональнымпоказателям объектастандартизацииКонцепция развитиянациональнойсистемыстандартизации,ПРНСТребования НДсубкластеров наобъектстандартизацииБазы иклассификаторыстандартовИнформация осубкластерахПРНС,национальной, ГОСТ Р 1.0региональной,ГОСТ Р 1.5международнойГОСТ 1.5и иной НД наобъектстандартизацииПроанализироватьпостроение НДсубкластеров поэлементам ОСПровестикластерныйанализтребованийсубкластеровРазработчик184-ФЗ,ГОСТ Р1.5,ГОСТ 1.5,Р 50.1.035А3Провестисмысловойанализ НДсубкластеровА4А2Информация оналичии /отсутствиитребований в НДсубкластеров поэлементамразрабатываемогоОСРезультатыкластерногоанализаЧасти ОСПроект ОС наобъектстандартизацииСформироватьпроект ОСРазработчик,экспертыА5Рисунок 1 – Основные стадии методики создания обновленного стандартаСледует отметить, что разработанная методика основана на кластерноманализе функциональных характеристик противовыбросового оборудования,установленных в исследуемых документах, который позволяет получатьуровень соответствия (гармонизации) требований различных стандартов другк другу.

Вместе с тем вводится понятие субкластера, как объединения9нескольких нормативных документов по признаку принадлежности к однойсистеме стандартизации.Применительно к противовыбросовому оборудованию были выбраныследующие субкластеры: ISO (ISO 13533), ГОСТ Р (ГОСТ 12.2.115-86,ГОСТ 13862-90, ГОСТ 27743-88), ГОСТ (ГОСТ 12.2.115-2002, ГОСТ 138622003), API 1 (требования к комплексу ОП - API SPEC 16A, API SPEC 16C,API SPEC 16D, API Std 53), API 2 (требования к превенторному блоку - APISPEC 16A, API Std 53), DNV (DNV-OS-E101, DNV-RP-E101, DNV-RP-E102),NORSOK (D-001, D-010, D-SR-021, D-SR-022). Результаты кластерногоанализа их требований, проведенного по разработанной методикепосредством экспертного оценивания, представлены на рисунке 2 на примересубкластеров ISO и ГОСТ Р.Рисунок 2 – Уровень соответствия требований документов субкластеровОтдельно следует отметить смысловой анализ требованийсубкластеров, реализуемый после кластерного анализа.

На этой стадиивыявляются положения ISO, не соответствующие российским условиям,определяются требования субкластеров ГОСТ Р, ГОСТ, API, DNV, NORSOK,ужесточающие международные требования, а также при необходимостиразрабатываются новые требования к противовыбросовому оборудованию.Упрощенный алгоритм смыслового анализа приведен на рисунке 3.Смысловой анализ НД субкластеровТребование ISO соответствуют российским условиям?ДАНЕТПереход кследующемутребованию ISOТребование ISO необходимовключить в ОС?НЕТДАДопустимо включить в ОС требование ГОСТ Р?(Требование ГОСТ Р ужесточает требование ISO?)НЕТДАДопустимо включить в ОС требования другихсубкластеров?(Требования других субкластеров ужесточаюттребование ISO и соответствуют российским условиям?)НЕТРазработка новоготребованияДАВыбор субкластераKA с наибольшимуровнемсоответствия с ISOТребование ОС =требование ISOТребование ОС =требования { ISO; ГОСТ Р }Требование ОС =требования { ISO; ГОСТ Р; КА }Требование ОС =требования { ISO; новоетребование }Рисунок 3 – Алгоритм смыслового анализа требований субкластеров всоответствии с методикой создания обновленного стандарта10Таким образом, на базе разработанной методики в данномисследовании предложены рекомендации по формированию проектаобновленного стандарта на превенторный блок (ПБ) и проекта обновленногостандарта на противовыбросовое оборудование.Для того чтобы сопоставить требования двух полученных документовмежду собой, а также с проектом ГОСТ Р ИСО 13533, идентичныммеждународным требованиям, в диссертационной работе сформулированметод определения научно-технического уровня (НТУ) положенийстандартов, то есть полноты его требований и степени соответствиямировому уровню, основанный на экспертном оценивании соответствияанализируемых подходов международным, российским и международнопризнаннымрегиональнымиотраслевымнормам.Результатырекомендуемого метода представлены на рисунке 4.