由冶金行业和石油行业的共同努力,油井管生产厂和研究院所的联合攻关,在我和我的团队的艰苦工作和巨大付出下,国家重点企业开发项目“高质量油井管开发”在短短几年时间便取得了巨大成功。并按项目任务开发了高抗射孔开裂套管、高抗挤套管和抗硫油套管。


为了在全国推动非API油井管的开发与应用,我通过中国石油天然气集团公司(以下简称中油集团)咨询中心立项,开展多项专题研究,在业界发表研究成果及论文数十篇,奔赴各地做了30多次与油井管相关的学术报告。


1997年,我在中国金属学会成立40周年学术报告会上,代表石油行业做了特邀报告:“石油工业对石油管的技术要求与对策”,指出:


油井管不属于一般的冶金产品,而是在碳钢或低合金钢无缝管或ERW焊管的基础上,经过深加工的具有高附加值的机械产品。油井管在石油工业中的重要地位不仅表现在用量大、花钱多,更主要的是其质量对石油工业关系重大。油井管质量低劣将引发恶性事故,造成巨大经济损失,导致严重后果。冶金、石油两大系统联合攻关,虽然使石油管的国产化有了突破性的进展,由原来的不足5%上升到1996年的50%以上。但一些企业的生产技术水平,与工业发达国家相比还存在差距。突出的问题是:品种及规格不全,能批量生产供货的油管和套管钢级还较少,一些特殊用途的非API油井管国内还不能提供;产品质量波动较大,常常出现试生产产品质量优于小批量生产产品,小批量生产产品质量优于大批量生产产品的现象;质量控制不严,事故时有发生。


为进一步加速油井管国产化的步伐,我提出了技术开发和科技攻关的四个方面的对策和建议:改进国产API圆螺纹油套管螺纹连接性能;积极开发满足特殊需要的非API标准油套管,例如用于深井和超深井的高强度油套管、高抗挤套管、抗酸性环境腐蚀用油套管、兼有耐酸性环境腐蚀及高抗挤特性的套管等等,以适应“稳定东部,发展西部”的战略实施;积极开发特殊螺纹接头油套管。


2003年11月,中国石油学会石油工程专业委员会年会上,我应邀做了题为“油井管发展动向及几个热点问题”的报告。我在分析油井管服役条件和失效模式的基础上,指出油井管失效的内在因素可大致归结为钢级和螺纹连接两个问题,评述了其发展动向。指出,国际上对油井管与管柱研究热点是:高钢级油井管的强韧性匹配,以及膨胀管技术、连续管技术和耐蚀油井管的发展等。


2007年度的中国金属学会钢管学术委员会年会上,我做了“油井管发展动向及高性能油井管国产化”特邀报告,引用了大量数据,表明我国油井管产业发展迅速,已成为世界最大的生产基地;但在油井管高端产品技术领域,与发达国家还存在明显差距,一些特殊品种,仍部分依赖进口。我呼吁国内油井管生产厂家,要调整结构,提高档次,加强高性能油井管国产化进程,变油井管生产大国为油井管生产强国,是我国油井管行业紧迫艰巨的使命。


2008年11月20日,中油集团在西安召开了非API油井管工程国际研讨会,我做了“高性能油井管的需求与发展”的特邀报告。报告在全面分析油井管服役条件变化及国内外高性能油井管的产生和发展的基础上,结合我国油气勘探开发对油井管的需求,提出了高性能油井管研究开发工作的建议,包括应用基础研究的主要课题及新产品开发的方向等。


2009年5月22日,中国钢管协会在无锡举办了钢管市场分析论坛。我应邀出席会议并做了“油井管供需形势与对策”报告。报告论述了国外油井管发展概况和我国油井管产能及现状,认为国内油井管市场严重供大于求,而国际市场容量有限,而且我国在油井管出口贸易方面存在一些深层次问题。对此提出了应对措施的建议,包括调整产品结构,加强行业自律和行业协调,加强企业兼并重组步伐,提高产业集中度。


在当年《焊管》杂志第4、5期,我撰稿再次阐述自己的观点和主张。作为院士,我的分析和对产业布局调整的建议是有分量和作用的。这些观点论述,反映了我当时对油井管国产态势急切的心情及焦虑。


一分耕耘,一分收获,一份奉献,一份喜悦。我和我的团队,把春华秋实、硕果累累当作过去,继续前行,辛勤地开拓着科研新的天地。利用自己在学术界和行业的地位和影响,利用石油管工程技术研究院创造的成果,以国家利益、石油开发为己任,在推动油井管国产化的进程中奉献了一个科技专家的赤子之心。


“功到自然成”。从20世纪80年代初算起,对于油井管的攻关、研究和大力推进,我率领团队经历了30多年的努力,终于得到了回报。


2014年,在回顾中国油井管从弱变强的进程,感叹中更多的是欣然,我再次撰写了“我国油井管产业的现状与发展”。在这篇文章中,我写道:


目前,我国油套管生产企业有三种类型。第一类企业是具有从炼钢、制管到管加工全产业链的企业,如宝钢、天管、衡钢、包钢、鞍钢等,产能约500万吨,占总产能的50%;第二类企业是拥有制管(无缝钢管或ERW焊管)和管加工的企业,如宝鸡钢管、渤海装备、孚瑞特等;第三类企业是仅进行油井管螺纹加工的企业。我国油井管生产能力已达1000万吨,成为钢管生产大国和世界油井管生产供应基地。天管、宝钢的油套管产品,除覆盖API SPEC 5CT外,已形成了完整的非API钢级油套管系列。我国非API钢级油套管,已能满足国内油气田苛刻工况的需求。宝钢、天管、衡钢、常宝等公司,能够设计和生产特殊螺纹接头油套管,我国特殊螺纹接头的品种,基本能够满足需求。


这些足以说明,我国已开始跨入了油井管研发和生产强国的行列。


“三分天下”的论断,指明了高性能油套管产品的开发方向,也带来高性能油套管产品开发的高潮,非API标准油套管和特殊螺纹油套管等高端产品的开发在我国得到了迅猛发展。其中天津钢管公司和宝钢率先形成了本公司完整的高性能非API钢级系列油套管和特殊螺纹系列油套管,西姆莱斯、衡钢、攀成钢、常宝等厂家随后也都开发了相应的产品。


2012年,宝钢和天管非API油套管产量均占工厂当年油套管总量的30%左右。宝钢、天管代表性的非API油套管钢级系列包括:用于深井、超深井的超高强度套管;用于寒冷地区油气田的低温高韧性油套管;高抗挤和超高抗挤套管;抗H2S应力腐蚀油套管;兼顾抗硫与高抗挤性能的套管;耐CO2腐蚀的油套管;耐CO2+低H2S腐蚀油套管;耐CO2+CI腐蚀油套管;耐H2S+CO2+Cl-腐蚀油套管;稠油热采用油套管等。其中,用于深井、超深井的超高强度套管,天管的最高钢级为TP165N,宝钢的最高钢级为BG165;抗H2S应力腐蚀油套管,天管、宝钢均能稳定生产110SS钢级,并且开发了120SS油套管;耐CO2腐蚀油套管,除13Cr、超级13Cr系列外,天管、宝钢都开发了适用于二氧化碳腐蚀较轻微环境的经济型低Cr钢油套管。如天管的3Cr、5Cr,宝钢的1Cr、3Cr等;面对H2SCO2、CI共存的恶劣环境,宝钢和天管都开发了镍基与铁镍基耐蚀合金油套管,取代了进口。


在特殊螺纹接头油套管方面,天管开发形成了TP-CQ等12种型式,2012年的年产量32.65万吨;宝钢开发了11种型式,2012年的年产量5万吨。2012年我国特殊螺纹接头油套管产量为56万吨,占油套管总产量的19%。


从早期不足5%到如今的99%,从基本进口到大批出口,从每年多花几十亿外购资金到节约几十亿,我国油井管生产由极其弱小迅速发展到如此强大,不论冶金行业还是石油行业职工,都有一股强烈“挺起民族脊梁”的爱国情怀。这种情怀,形成了巨大的精神力量和物质力量。巨大的变化和成就中,也处处凝结着我和石油管材人的强烈心愿与奉献。






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