20世纪50~70年代,我国石油工业使用的油套管,主要依赖从国外进口,国产所占比例不到5%,主要生产企业是鞍钢、包钢和成都无缝钢管厂。受国家整体工业实力所限,当时这几个厂家的装备条件和生产技术十分落后。国产油套管产量低、品种少、质量差,远远满足不了我国石油工业发展的需求。与之形成鲜明对比的是,国外油套管企业,如日本新日铁、住友金属、日本钢管、川崎制铁、西德曼内斯曼、美国美钢联、法国瓦卢瑞克、意大利达尔明等,清一色都是国际一流大钢厂,他们生产油套管均是从炼铁、炼钢、轧管开始,直至最后螺纹加工,采用全产业链的生产工艺和设备。


如何加快提高我国油套管制造的整体水平,是摆在冶金和石油两大行业面前十分紧迫的问题。


套管、油管及钻柱构件(钻杆、钻铤、方钻杆等),统称油井管。我国油井管的消耗量,按钻井进尺5kg计算,大体每钻进一米,需要油井管62kg,其中套管48kg、油管10kg、钻杆3kg、钻铤0.5kg。油套管需求量占油井管总量的93%。


油套管在石油工业中的重要地位,不仅表现在用量大、花钱多,更重要的是,油套管的质量、性能和石油工业关系重大。油套管工况条件恶劣,油管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压,几百吨的载荷以及严酷的腐蚀。油套管的寿命影响油井寿命,油井寿命又决定油田的寿命。油套管的安全性和使用寿命,直接影响着石油工业的发展。


20世纪70年代,我国拟引进日本新日铁的技术和设备,在上海宝山建设国际一流水平的大型钢铁联合企业。我敏锐地认识到,这是油井管国产化的一次良好机遇。于是,在冶金部召开的几次会议上,竭力建议宝钢一期工程一定要有无缝钢管生产线及油井管螺纹加工生产线。


1983年3月1日至9日,国家科委和冶金部在上海召开全国低合金钢与合金钢工作会议,时任国务院副总理方毅主持会议。会议代表参观了建设中的宝钢并进行了讨论。作为石油行业代表,我不想失去


这难得的机会,在会上作了发言,题为“国产油并管存在的问题及逐步实现国产化的建议”。对宝钢无缝钢管生产线的建设感到很振奋,并指出:我国油并管的巨大缺口和品种、质量方面存在的严重问题,仅靠宝钢的一条现代化无缝钢管生产线是不够的,建议引进国外先进技术和装备,再建设一座世养一流水平、覆盖油井管全部规格的全产业链的无缝钢管油套管厂。


1989年,宝钢Φ140mm无缝钢管生产线投产4年,将我国油并管产量增加到了9.45万吨。油井管国产化率虽有所提高,但也仅为10%,而那时天津钢管公司刚刚开始建设,我国油套管的生产仍处于起步阶段,难以满足石油工业的需求。


在1989年6月召开的全国第四次低合金钢与合金钢工作会上,我又一次代表中国石油物资公司和管材中心,做了题为“关于开展石油管材联合科技攻关的建议”的大会发言,指出:


我国无缝钢管生产技术落后,油井管发展相当缓慢。钻杆在50年代即开始试制,30多年过去了,现在仍然是100%进口。油、套管的进口率也高达90%。鞍钢无缝管厂迄今只能生产低钢级平式油管,成都无缝管厂和包钢无缝管厂只能生产低钢级套管。根据1987-1988年对进口与国产油套管质量复验结果,日本进口管不合格率3%,而国产管材30%不合格。


国产石油管材自给率低的原因是多方面的,最主要的是产品质量差,并对油井管质量问题存在一些模糊认识,浮浅地认为油井管不过就是一种普通无缝钢管而已,以致出现的质量问题得不到重视,一直不能根本解决。


我国进口油井管所需外汇已达出口原油换汇的30%,今后还将增长。因此,下功夫提高国产管材质量,逐步取代进口,已成为当务之急。


这是我站在国家层面上,在油井管国产化方面第四次提出的重要建议。


我的大声疾呼,引起了相关方面的重视。1990年11月28日,中国工业经济协会第142期《工业经济内参》发表了采访我撰写的《石油管材依赖进口的状况亟待解决》一文。文章的开头写道:


据中国石油天然气总公司管材研究中心副主任李鹤林和中国石油设备协会程子棠同志反映,我国在石油用钢的总量中,管材占60%以上,但石油管材迄今主要依靠进口。油井管的进口量占需求量的90%以上,每年需花费外汇几亿美元。


随着石油工业的发展,我国对石油管材的需求量与日俱增。近年来,全国陆上石油每年约需油井管80万吨,油气输送管20万吨,海洋石油也需要相当多的管材。


油井管的化学成分、冶金质量、力学性能、残余应力以及外径、内径、壁厚、圆度、直度、螺纹参数等,都有很严格的要求。特别是随着高压喷射钻井、定向钻井、丛式钻井、热采井技术的推广应用,油井管的技术要求将愈来愈高。但我国油井管生产技术落后,产品质量未过关,这是我国油井管自给率低的主要原因。有关方面应立即采取有效措施,系统地、扎扎实实地对石油管材进行科技攻关,尽快满足需要。


内参的最后是我和其他专家的三条建议:


石油管村的科技攻关,应是生产和使用两方面的联合攻关。


在政关内容上应循序渐进、“八五”期间应首先在已投产的低钢级管材上下功夫,然后再扩大品种、规格和数量、并逐步试制高钢级的管材、在质量上应与进口产品同等要求、除按API标准检验外、还要用中国石油物资公司向国外订货的补充技术条件进行检验和评价、


在攻关组织形式上,建议由冶金部和石油天然气总公司组织其下属单位,并邀请中科院金属所组成联合攻关机构。


这份内参引起了有关决策部门的重视、次年、国家批准由冶金部和中石油联合承担国家重点企业开发项目:高质量油井管开发。这是我国高质量油井管发展史上的重要节点。


1991年7月2日,冶金部和中石油组织论证会,正式启动了这个项目。项目承担单位为成都无缝钢管厂、宝钢无缝钢管厂、鞍钢无缝钢管厂等三个油井管生产企业和冶金部钢铁研究总院、组长单位是成都无缝钢管厂。我为项目的专家组成员、该项目的两大开发目标是:达到年产高质量油井管15万吨的实际生产能力;批量开发一定数量的高强度、高抗射孔开裂性能、高抗挤毁和抗硫化氢腐蚀等高性能的油套管、供油田试用、项目完成期限为1995年12月底,总投资1720万元。


冶金部副部长殷瑞钰和中石油副总经理李天相出席了启动会。李天相在讲话中特别指出、本项目的承担单位没有列入石油管材研究中心,是因为挂靠该中心的石油管材质量监督检验中心是一个必须保持第三方公正地位的机构,是本项目的“裁判员”,不允许既当“运动员”又当“裁判员”。


会上,李天相还对我说:“你们担负的任务十分繁重,包括技术监督、失效分析,还有油井管工程应用方面的科研工作,你们的工作关系本项目的成败!”殷部长建议我多去钢厂走一走,指导几个钢管厂的油井管开发工作。


各自为政、小打小闹的技术开发,终于成为国家统一组织下的联合攻关。至此,冶金和石油两大系统摒弃前嫌,形成了合力,事情就好办多了。作为本项目专家组成员和管材中心主任,我按照李天相和段瑞钰两位领导的要求,扎扎实实做了大量的工作。





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