Диссертация (Совершенствование методики управления качеством установок скважинного штангового насоса на этапе эксплуатации с использованием CALS-среды)

На правах рукописиМитина Мария ВладимировнаСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯКАЧЕСТВОМ УСТАНОВОК СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГОНАСОСА НА ЭТАПЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМCALS-СРЕДЫ05.02.23 – Стандартизация и управление качеством продукцииАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2012Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Российский государственный университетнефти и газа имени И.М.

Губкина».Научный руководительОфициальные оппоненты:доктор технических наук, профессор,Кершенбаум Всеволод Яковлевич,заведующий кафедрой«Стандартизация, сертификация и управлениекачеством производства нефтегазового оборудования»ФГБОУ ВПО «Российский государственный университетнефти и газа имени И.М. Губкина»доктор технических наук, профессорПанкина Галина Владимировна,Ректор ФГУП "Государственное образовательноеучреждение дополнительного профессиональногообразования "Академия стандартизации, метрологиии сертификации (учебная)"доктор технических наук, профессорПротасов Виктор Николаевич,профессор кафедры«Машины и оборудование нефтяной и газовойпромышленности» ФГБОУ ВПО «Российскийгосударственный университет нефти и газаимени И.М.

Губкина»Ведущая организацияОАО «Российская инновационная топливноэнергетическая компания (РИТЭК)»Защита состоится «25» сентября 2012 г. в 15 часов на заседаниидиссертационного совета Д 212.200.01, созданного на базе ФГБОУ ВПО«Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина»по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, д. 65, корп. 1, ауд.202.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО«Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.Губкина».Автореферат разослан «»2012 г.Ученый секретарьдиссертационного совета,Т.А. Черновакандидат технических наук2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы.

Задачами стратегического развития топливноэнергетического комплекса (ТЭК) на ближайшие годы определены тринаправления: переход на инновационное развитие, создание конкурентнойрыночной среды и интеграция в мировую энергетическую систему. Все этовзаимосвязано с задачами повышения конкурентоспособности оборудованияотечественного производства, возобновления утраченного техническогопотенциала, развития отечественного машиностроения, включая собственныевозможности ремонта и обслуживания скважин, насосных установок и т.п.Создание и укрепление собственного производства, собственных брендов,подобных Schlumberger, Halliburton, Weatherford, гармонизация отечественныхстандартов с международными, обмен технологиями, внедрение успешногозарубежного опыта – все это основа модернизационного развития нашей страныи как следствие, повышение эффективности нефтегазового производства.Для лучшего взаимодействия и, следовательно, для более эффективногорезультата на предприятиях, занимающихся проектированием, производством,монтажом и эксплуатацией объектов нефтегазового комплекса, разрабатываютсяразличные методы к управлению качеством оборудования на различных этапахжизненного цикла.

Качество оборудования (включая новизну, техническийуровень, отсутствие дефектов при исполнении, надежность в эксплуатации)является одним из важнейших средств конкурентной борьбы, завоевания иудержания позиций на рынке. Поэтому управление качеством оборудованиястало основной частью производственного процесса и направлено, в том числе,на проверку качества оборудования в процессе его эксплуатации.В настоящее время много говорится о необходимости использованиясовременных методологий управления основными фондами и поддерживающихих информационных систем известные как CALS-системы (ContinuousAcquisition and Life cycle Support). Это нужно для повышения фондоотдачи,поддержания основных фондов в максимальной готовности, сокращениявремени простоев и снижения издержек на ремонты оборудования.

Однако кразработке и внедрению новых стандартов управления качеством оборудования,равно как и к применению CALS-систем для обеспечения этого качества,следует подходить ответственно: чтобы минимизировать риски в ходевнедрения, предприятие должно быть подготовлено к решению такой задачи.Цель работы. Совершенствование процесса управления качествомнефтегазового оборудования (на примере скважинных штанговых насосныхустановок (СШНУ)) на этапе эксплуатации с применением CALS-систем,нацеленного на повышение эффективности эксплуатации с учетомхарактеристики скважины и показателей надежности насосов различныхпроизводителей.Для достижения поставленной цели в представленной диссертационнойработе решаются следующие основные задачи:1.

Выполнить анализ и обобщение существующих методик в областиуправления качеством продукции. Выявить их недостатки.2. Выявить основные требования к методике управления качествомнефтегазового оборудования (на примере СШНУ) на основе стандарта ГОСТ Р1.5-2004 «Стандартизация в РФ. Стандарты национальные РФ.

Правилапостроения, изложения, оформления и обозначения».3. Выполнить анализ нормативной документации на скважинныештанговые насосы – ГОСТ Р и API, сделать выводы об уровне гармонизациистандартов.4. Заложить основные требования по построению CALS-среды сучетом требований действующей нормативной документации и спецификиисследуемого объекта – штангового насоса.5. Провести обзор существующей российской и зарубежнойнормативной документации в области CALS-систем, сделать выводы об уровнегармонизации документов.6. Обзор существующих программных продуктов на рынке. Выбратьинформационно-аналитическую CALS-систему, интегрирующую средстваменеджмента качества и системного анализа данных в механизмы управлениякачеством оборудования в процессе эксплуатации, учитывая показательконкурентоспособности и требования нормативной документации.7.

Заполнить справочники CALS-среды по показателям надежностиштангового насоса за 2005-2011 гг, используя принцип каталогизации. Найтислабые узлы СШНУ, приводящие к отказам. Установить закономерностидействия совокупности характеристик скважины на долговечность ибезотказность штанговых насосов по производителям. Определить минимальнодостаточные требования к персоналу для ведения CALS-среды.8. Построить математическую модель процесса подбора штанговогонасоса с учетом характеристики скважины и показателей надежности насосовразличных производителей.9. Разработать практические рекомендации управления качествомэксплуатации СШНУ в виде алгоритмов по принятию решений обиспользовании/замене оборудования в CALS-среде, алгоритма присвоениякатегориигруппыпроизводителямштанговыхнасосов,алгоритмараспределения оборудования в зависимости от коэффициента сложностискважины, выполнение которых в процессе эксплуатации позволит сделатькачественный рывок в деле повышения наработки штанговых насосов на отказ,оптимально подбирая производителя штангового насоса под конкретныеусловия скважины.Объект исследований.

Объектом исследования являются СШНУ,предметом – методологические и организационные основы повышения качестваих эксплуатации СШНУ путем увеличения межремонтного периода на основе4оптимального подбора типоразмера, производителя под заданные условияскважины, автоматизация сбора данных по отказам штанговых насосовпосредством CALS-среды.Методы исследований. При решении поставленных в работе задачиспользовались методы системного анализа и научных обобщений,статистическая обработка и анализ фактических промысловых данных, припостроении математической модели использованы научно-методическиепринципы современной науки в областях квалиметрии, метрологии, экспертныхметодов, методов математической статистики, методов управления качеством, атакже принцип каталогизации по сбору информации в CALS-среде.Научная новизна.

Разработана методика управления качествомэксплуатации нефтегазового оборудования (на примере СШНУ) путемпостроения математической модели плотности распределения наработокштанговых насосов в зависимости от коэффициента сложности скважины ипоказателей надежности различных производителей, результаты которой былиположены в основу практических рекомендаций.Практическая значимость диссертационной работы состоит в видеалгоритмов по принятию решений об использовании/замене оборудования вCALS-среде, алгоритма присвоения категории группы производителямштангового насоса, алгоритма распределения оборудования в зависимости откоэффициента сложности скважины,выполнение которых в процессеэксплуатации позволит сделать качественный рывок в деле повышениянаработки штанговых насосов на отказ, оптимально подбирая производителяштангового насоса под конкретные условия скважины. Рекомендации к стандарту ГОСТ Р 51896-2002 «Насосы скважинныештанговые.

Общие технические требования» в части гармонизациитребований с API Рекомендации по созданию стандарта на построение CALS-среды Рекомендации к ведению модуля «Справочник оборудования»Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи врецензируемых научных журналах, входящих в Перечень, 2 доклада наконференциях.Апробация работы.

Основные результаты и положения настоящейдиссертационной работы были доложены на следующих конференциях:IX Всероссийская конференция молодых ученых, специалистов истудентов по проблемам газовой промышленности России, Москва, 4-7 октября2011 г.;5IX Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальныепроблемы развития нефтегазового комплекса России», Москва, 30 января –1 февраля 2012 года.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырехглав, заключения, выводов, списка цитируемой литературы.

Работа изложена на110 страницах машинописного текста, в том числе 17 рисунков в виде схем играфиков, 12 таблиц, список использованных источников, включающий 77наименований.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении показана актуальность темы, объекты и методыисследований, задачи диссертации, а также практическая ценность, областьприменения и достижения результатов (Рисунок 1).Рисунок 1. Цели и задачи работы6Первая глава «Состояние вопроса по проблеме управления качествомобъектов нефтегазового комплекса» содержит обзор существующих методик вобласти управления качеством продукции.