井筒质量监督的系统工程方法

孙家军

（中石油长庆油田，西安  710021）

摘　要: 质量监督的本质是管理，是管理的一部分，是管理向技术方向的延伸，是借助技术对质量进行的管理；质量不是一个可以独立存在的事物，它总是与其它相关事物交织在一起，组成一个密不可分的整体，整体的各个部分相辅相成，互为存在的条件；系统工程作为组织管理的技术，是质量管理必然的方法体系，自觉应用系统工程来认识质量、管理质量、建立质量的管理体系，是提高质量管理水平的必由之路，是提高井筒质量监督水平的必由之路。

关键词:井筒；质量监督；系统工程

1引言

在市场经济条件下，拥有井筒制造能力的服务公司与拥有井筒所有权的油公司，是不同的利益主体，服务公司为油公司制造井筒的作业必须接受油公司的监督。油公司对服务公司实行监督的方式纵观国际国内不外乎三种：一是国际合作中普遍采用的日费制的监督方式，此方式下油公司对服务公司作业过程的安全、质量、成本和进度4大因素实行全过程监督，事关井筒工程成败的4大因素，都由油公司负责运作与控制；二是国内关联合作中普遍采用的总包制的监督方式，此方式下油公司仅仅对服务公司施工过程4大因素中的质量实行过程监督，工程的安全、成本和进度这3大因素更多的是借助服务公司自己的能力实行自我控制；三是特定条件下的专项监督方式，此方式下油公司以委托书的形式，聘请具有权威机构认证资质的第三方公司，对服务公司正在进行的某一专项作业予以专门监督或评估。长庆油田工程监督处是在总包制环境里成长起来的一个专业公司，具有中石油井筒质量乙级监督资质，是中石油、中石化范围内从业资历最长的监督公司之一。该处主要为长庆油田当年新建的油气井提供井筒质量监督服务，1995年成立以来累计为长庆油田的近2万口油气井提供了井筒质量监督服务，在长庆油田年产量由300万吨向3000万吨攀升的进程中，贡献出不可替代的专业支撑。与此同时，我们对总包制条件下井筒质量监督的系统工程方法，进行了有益的探索，形成了一定的认识。

2工程概念的简析

工程这个概念形成于二战期间，当初是一个军事术语，取由若干个军事小组协同配合完成一个军事行动的意思；后来“军转民”变成了一个应用十分广泛的科技术语。现在，工程的概念其含义是由若干项不同的技术综合集成来实现一个特定目的的过程。工程作为实现特定目的一系列技术的总体，依据目的不同分为不同的工程如水利工程、桥梁工程、隧道工程、石油工程、航天工程等等。这些各种各样的建设项目及其实现过程都是具体的实际存在着的事物，人们把蕴含在这些具体的实际存在着的事物之中的普遍属性抽象出来，就形成了“工程”这个概念，工程的本质是多项技术综合集成的整体。按照自然科学“还原法”的思路，我们认为工程从上至下可以分为7个层次。一是总工程，二是组成总工程的各个单项工程，三是组成单项工程的各项作业，四是组成作业的各个工序，五是组成工序的操作过程，六是组成操作过程的动作序列，七是过程得以存在的环境序列、时间序列。这7个不同层次的事物相互依存着、相互作用着去实现一个特定目的的整体就是工程。

3井的系统工程视野

人类的生产生活拥有井这个事物，应当不少于6000年的历史。井作为一个人造系统，是人为了从地层中取得有用的资源由地面向地下凿出的圆洞。井因人要取的资源不同，分为不同的井，取水的是水井，取油的是油井，取煤的是煤井，取盐的是盐井，取天然气的是气井，取地热的是地热井，取地层信息的是地质勘探井。英语“井”写作well，具有名词“源头”、动词“涌出”和形容词“好”三个词义，合起来就是“涌出好东西的源头”。油井和气井是石油工业的源头，石油工业的链条上，不短的一段其实就是制造井的工程过程。茫茫大地油在何方，于是，有人以地质找油为职业；找到一个概率高的地方并在此布下一个井位，究竟有没有油得靠钻头说话，于是，有人以钻井为职业；从地面向下钻成一眼井，井里头有些什么东西、有多少，得靠仪器说话，于是，有人以测井为职业；井眼通到油层，仪器测出油层，还要能够把油拿出来，于是，有人以试油压裂为职业；试出工业油流，一口生产石油的井就正式建成了，于是，有人以采油为职业；油从地层通过井筒流到井口不是终点，要有办法把它输送到炼油厂，于是，有人以输油为职业。在石油工业这条大河里，以上这些不同的流程合起来还只是它的一部分，这个部分国内叫上游，国外叫EP。总而言之，石油工业是由若干个不同的链环彼此相连构成的链条，是典型的系统工程，EP仅仅是这个系统中的一部分，作为EP一部分的井筒工程同样有着它自己的若干个更小的组成部分，因此也是系统工程。

4井筒工程的系统分析

一提起系统工程，许多人凭感觉以为是高深的理论，这是对系统工程的误解。系统工程其实是很质朴的东西，它存在于我们工作生活的许多地方由来已久，只是我们还没有在头脑里自觉地建立起这个概念罢了。无论以前从事直接的钻井技术工作还是后来从事钻井监督工作，有一个东西，我们在工作过程中不断地感觉到它的存在，但是我们说不出来它究竟是什么，当时只是感觉到要搞好钻井绝对不能就钻井论钻井，而是要把钻井放在比钻井本身更大的事物中去通盘考虑，比如把钻井放在油田开发地质方案中去考虑、把钻井放在采油工程方案中去考虑，才能将钻井的问题考虑全面、解决到位。通过学习才知道，这个方法本身就是系统工程。著名科学家钱学森把系统工程定义为“组织管理的技术”。他认为系统科学是系统工程的基础科学，工程控制论、运筹学是系统工程的技术科学，系统工程是运用系统科学及其技术科学解决实际问题的工程技术。一个事物对上它是一个整体里的一部分，对下它自身又由若干个更小的部分组成，人们把具有这样一种结构的事物叫系统。工程正是具有这种结构的一个事物，所以叫系统工程。我们的工作对象井筒工程，对上它是地质工程、井筒工程和采油工程组成的石油勘探开发即EP这个整体中的一部分，对下它自身又由4个不同的部分构成：一是形成一个让油气能够从地层流到地面的井眼通道，这项工作叫钻井；二是要对钻到的地层信息进行记录和分析，这项工作叫地质录井；三是对钻成的井眼用仪器进行定性、定量描述，这项工作叫测井；四是对油气层进行改造并把油气通过井筒引到地面上来，这项工作叫试油压裂。钻井、录井、测井和试油这4个部分组成了一个密不可分的整体，这个整体就是井筒工程。钻井、录井、测井和试油作为井筒工程的组成部分，它们各自又由若干个不同的作业构成，每个作业又由若干个彼此衔接的工序组成，工序又由操作、动作序列和时间序列三个层次的过程流组成，过程流是信息流的载体。井筒工程实施的过程，其实质是按照油田地质方案和采油工程方案这两大约束条件的要求，去求得经济可行的井筒制造方法的过程，井的地理位置、井的深浅、井的形状和方向都由地质与采油这两大约束条件来确定。按照控制论来说，井筒工程是系统主体，地质方案和采油方案是系统的环境，工程设计及其施工过程是环境施加给系统的输入，获得的信息和油气产量是系统施加给环境的输出，这个输出又反馈给系统作为新的输入，如此形成反馈环路。根据以上分析可以画出井筒工程的系统结构图。