由冶金行業(ye)(ye)和(he)石油行業(ye)(ye)的(de)(de)共(gong)同(tong)努力(li),油井管(guan)生(sheng)產(chan)廠和(he)研究(jiu)院(yuan)所的(de)(de)聯合(he)攻關,在我和(he)我的(de)(de)團隊(dui)的(de)(de)艱苦工作(zuo)和(he)巨大付出下,國家重點企業(ye)(ye)開發(fa)(fa)項(xiang)目“高(gao)質(zhi)量油井管(guan)開發(fa)(fa)”在短(duan)短(duan)幾(ji)年時間便取得了巨大成功。并(bing)按項(xiang)目任(ren)務(wu)開發(fa)(fa)了高(gao)抗射孔開裂套管(guan)、高(gao)抗擠套管(guan)和(he)抗硫(liu)油套管(guan)。
為了在(zai)全國推動非(fei)API油井管的開(kai)發與應用(yong),我通過中國石油天然(ran)氣(qi)集團(tuan)公司(以下簡稱中油集團(tuan))咨(zi)詢中心立項,開(kai)展多(duo)項專(zhuan)題研究,在(zai)業界(jie)發表(biao)研究成果及論文數十篇,奔赴各(ge)地做了30多(duo)次與油井管相關的學術(shu)報告。
1997年,我在中國金屬學(xue)會(hui)成(cheng)立(li)40周年學(xue)術報(bao)告會(hui)上,代表石(shi)(shi)油行(xing)業做了(le)特邀報(bao)告:“石(shi)(shi)油工業對(dui)石(shi)(shi)油管的技術要求與對(dui)策(ce)”,指出(chu):
油(you)(you)井管(guan)不(bu)屬于(yu)一般(ban)的(de)(de)(de)(de)冶金(jin)(jin)(jin)產(chan)(chan)(chan)(chan)品,而是(shi)(shi)在(zai)碳鋼或低合金(jin)(jin)(jin)鋼無縫(feng)管(guan)或ERW焊管(guan)的(de)(de)(de)(de)基礎上,經過深(shen)加工(gong)的(de)(de)(de)(de)具有(you)高(gao)附加值的(de)(de)(de)(de)機械產(chan)(chan)(chan)(chan)品。油(you)(you)井管(guan)在(zai)石油(you)(you)工(gong)業(ye)中的(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)地位(wei)不(bu)僅表現(xian)在(zai)用量(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)、花錢多,更主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)其質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)石油(you)(you)工(gong)業(ye)關系重大(da)。油(you)(you)井管(guan)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)低劣將引發(fa)惡性事故(gu),造成巨大(da)經濟損失,導(dao)致嚴(yan)(yan)重后果(guo)。冶金(jin)(jin)(jin)、石油(you)(you)兩大(da)系統聯合攻關,雖然(ran)使(shi)石油(you)(you)管(guan)的(de)(de)(de)(de)國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)化有(you)了(le)突破性的(de)(de)(de)(de)進展,由原來(lai)的(de)(de)(de)(de)不(bu)足5%上升到1996年的(de)(de)(de)(de)50%以(yi)上。但一些企業(ye)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)技術水(shui)平(ping),與(yu)工(gong)業(ye)發(fa)達國(guo)家相比還存在(zai)差距。突出的(de)(de)(de)(de)問題(ti)是(shi)(shi):品種及規(gui)格不(bu)全,能(neng)批量(liang)(liang)(liang)(liang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)供(gong)貨(huo)的(de)(de)(de)(de)油(you)(you)管(guan)和套管(guan)鋼級還較(jiao)少,一些特殊用途的(de)(de)(de)(de)非API油(you)(you)井管(guan)國(guo)內還不(bu)能(neng)提(ti)供(gong);產(chan)(chan)(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)波(bo)動較(jiao)大(da),常常出現(xian)試生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)優(you)于(yu)小(xiao)批量(liang)(liang)(liang)(liang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)(chan)品,小(xiao)批量(liang)(liang)(liang)(liang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)優(you)于(yu)大(da)批量(liang)(liang)(liang)(liang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)現(xian)象;質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)控(kong)制不(bu)嚴(yan)(yan),事故(gu)時有(you)發(fa)生(sheng)(sheng)。
為進一步加速油(you)井(jing)管(guan)(guan)(guan)國(guo)產化的(de)(de)步伐,我提出了技術開(kai)發(fa)和科技攻(gong)關(guan)的(de)(de)四個方面(mian)的(de)(de)對策和建(jian)議:改進國(guo)產API圓螺(luo)(luo)紋(wen)油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)螺(luo)(luo)紋(wen)連接(jie)(jie)性(xing)能;積極開(kai)發(fa)滿足特(te)殊需(xu)要(yao)的(de)(de)非API標準油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan),例如用于深(shen)井(jing)和超深(shen)井(jing)的(de)(de)高強度油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、高抗擠套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、抗酸性(xing)環境(jing)腐(fu)蝕用油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)、兼(jian)有(you)耐酸性(xing)環境(jing)腐(fu)蝕及(ji)高抗擠特(te)性(xing)的(de)(de)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)等等,以適應“穩定東(dong)部(bu),發(fa)展西部(bu)”的(de)(de)戰略實施;積極開(kai)發(fa)特(te)殊螺(luo)(luo)紋(wen)接(jie)(jie)頭油(you)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)。
2003年(nian)(nian)11月,中(zhong)國石油(you)學會石油(you)工程專業委員會年(nian)(nian)會上(shang),我應邀做了題為“油(you)井管(guan)發(fa)展動(dong)向及幾個熱點(dian)問題”的(de)(de)報告(gao)。我在(zai)分析油(you)井管(guan)服役條件和(he)(he)失效模式(shi)的(de)(de)基礎上(shang),指出油(you)井管(guan)失效的(de)(de)內(nei)在(zai)因素可大致歸結為鋼(gang)級(ji)和(he)(he)螺(luo)紋連接兩個問題,評述了其發(fa)展動(dong)向。指出,國際上(shang)對油(you)井管(guan)與管(guan)柱研究熱點(dian)是(shi):高鋼(gang)級(ji)油(you)井管(guan)的(de)(de)強韌性匹(pi)配(pei),以(yi)及膨脹管(guan)技術、連續(xu)管(guan)技術和(he)(he)耐蝕油(you)井管(guan)的(de)(de)發(fa)展等。
2007年(nian)度的中國金屬學(xue)會鋼(gang)管(guan)學(xue)術(shu)(shu)委員(yuan)會年(nian)會上,我(wo)做(zuo)了“油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)發展動向及高性能油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)國產(chan)化”特邀(yao)報告,引用了大量數據,表明我(wo)國油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)產(chan)業發展迅(xun)速,已成為世界最大的生產(chan)基地(di);但(dan)在油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)高端產(chan)品(pin)(pin)技術(shu)(shu)領域,與發達國家還(huan)存在明顯差距,一些(xie)特殊品(pin)(pin)種(zhong),仍部分依賴(lai)進口。我(wo)呼吁國內油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)生產(chan)廠家,要調整結構(gou),提高檔次,加強(qiang)高性能油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)國產(chan)化進程(cheng),變(bian)油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)生產(chan)大國為油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)生產(chan)強(qiang)國,是我(wo)國油(you)井(jing)(jing)(jing)管(guan)行業緊迫艱巨(ju)的使命。
2008年(nian)11月(yue)20日,中油(you)(you)(you)集團在西(xi)安召開(kai)了非API油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管工(gong)程國(guo)際研討(tao)會,我(wo)做了“高(gao)性(xing)能油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管的(de)(de)需(xu)求(qiu)與發(fa)展”的(de)(de)特邀報(bao)告。報(bao)告在全(quan)面分析(xi)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管服役條件變(bian)化(hua)及(ji)國(guo)內外高(gao)性(xing)能油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管的(de)(de)產生和發(fa)展的(de)(de)基礎上,結(jie)合(he)我(wo)國(guo)油(you)(you)(you)氣(qi)勘探開(kai)發(fa)對(dui)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管的(de)(de)需(xu)求(qiu),提出了高(gao)性(xing)能油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管研究開(kai)發(fa)工(gong)作的(de)(de)建議,包(bao)括應用基礎研究的(de)(de)主要課題及(ji)新產品開(kai)發(fa)的(de)(de)方(fang)向(xiang)等。
2009年5月22日,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鋼管協會在無錫舉辦(ban)了鋼管市場(chang)分(fen)析(xi)論(lun)(lun)壇。我應邀出(chu)席會議(yi)并做了“油(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管供需(xu)形(xing)勢(shi)與對(dui)策”報告。報告論(lun)(lun)述了國(guo)(guo)(guo)外(wai)油(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管發展(zhan)概(gai)況和(he)我國(guo)(guo)(guo)油(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管產能(neng)及現(xian)狀,認為國(guo)(guo)(guo)內(nei)油(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管市場(chang)嚴重供大于(yu)求,而國(guo)(guo)(guo)際市場(chang)容量有限(xian),而且(qie)我國(guo)(guo)(guo)在油(you)(you)井(jing)(jing)(jing)管出(chu)口貿(mao)易方面存在一些深層(ceng)次問題。對(dui)此提出(chu)了應對(dui)措施的建議(yi),包括調整(zheng)產品結構,加強(qiang)行業自律(lv)和(he)行業協調,加強(qiang)企(qi)業兼并重組步伐,提高產業集中(zhong)度。
在當年《焊(han)管(guan)》雜志(zhi)第4、5期(qi),我撰(zhuan)稿再次闡述自(zi)己的(de)觀點(dian)和(he)主張(zhang)。作為(wei)院士,我的(de)分析(xi)和(he)對產業布局調整的(de)建(jian)議是有(you)分量和(he)作用的(de)。這些(xie)觀點(dian)論述,反映了我當時對油(you)井(jing)管(guan)國產態勢急切的(de)心情及焦(jiao)慮(lv)。
一(yi)分(fen)耕耘,一(yi)分(fen)收獲(huo),一(yi)份奉(feng)(feng)獻,一(yi)份喜悅。我和我的團(tuan)隊,把春(chun)華秋實、碩果(guo)累累當作過去,繼續前行,辛勤地(di)(di)開拓著科研新(xin)的天地(di)(di)。利(li)用(yong)自己在(zai)學術界(jie)和行業的地(di)(di)位和影響,利(li)用(yong)石油管工程技(ji)術研究(jiu)院創造的成果(guo),以國家利(li)益、石油開發為(wei)己任(ren),在(zai)推動油井管國產化的進程中奉(feng)(feng)獻了一(yi)個科技(ji)專家的赤子之心。
“功到自然成”。從20世紀(ji)80年(nian)代初(chu)算起,對于油(you)井管的攻關、研究(jiu)和大力推(tui)進(jin),我(wo)率領團隊經歷了30多年(nian)的努(nu)力,終(zhong)于得到了回報。
2014年(nian),在回顧中國油(you)井(jing)管從弱變強的進(jin)程,感嘆中更多的是(shi)欣然,我再次撰寫(xie)了“我國油(you)井(jing)管產(chan)業的現狀與發展”。在這篇文(wen)章中,我寫(xie)道:
目(mu)前,我國油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)有(you)三(san)(san)種(zhong)類(lei)型。第一類(lei)企(qi)業(ye)是(shi)具(ju)有(you)從煉(lian)鋼(gang)、制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)到管(guan)(guan)(guan)加工全產(chan)業(ye)鏈的(de)(de)企(qi)業(ye),如寶(bao)鋼(gang)、天管(guan)(guan)(guan)、衡鋼(gang)、包鋼(gang)、鞍鋼(gang)等,產(chan)能(neng)(neng)約(yue)500萬噸,占(zhan)總產(chan)能(neng)(neng)的(de)(de)50%;第二類(lei)企(qi)業(ye)是(shi)擁有(you)制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)(無(wu)縫鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)或ERW焊(han)管(guan)(guan)(guan))和(he)管(guan)(guan)(guan)加工的(de)(de)企(qi)業(ye),如寶(bao)雞(ji)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)、渤海裝備、孚瑞(rui)特等;第三(san)(san)類(lei)企(qi)業(ye)是(shi)僅進行(xing)油(you)(you)井管(guan)(guan)(guan)螺紋加工的(de)(de)企(qi)業(ye)。我國油(you)(you)井管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力已(yi)達1000萬噸,成為鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)大(da)國和(he)世界油(you)(you)井管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)供應基地。天管(guan)(guan)(guan)、寶(bao)鋼(gang)的(de)(de)油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)產(chan)品,除覆蓋API SPEC 5CT外,已(yi)形成了完整的(de)(de)非API鋼(gang)級油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan)系列。我國非API鋼(gang)級油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan),已(yi)能(neng)(neng)滿(man)足(zu)國內(nei)油(you)(you)氣田苛刻工況(kuang)的(de)(de)需求。寶(bao)鋼(gang)、天管(guan)(guan)(guan)、衡鋼(gang)、常寶(bao)等公司,能(neng)(neng)夠設計(ji)和(he)生(sheng)產(chan)特殊(shu)螺紋接(jie)(jie)頭油(you)(you)套(tao)管(guan)(guan)(guan),我國特殊(shu)螺紋接(jie)(jie)頭的(de)(de)品種(zhong),基本能(neng)(neng)夠滿(man)足(zu)需求。
這些足以說(shuo)明,我國已開始跨入(ru)了油井管研發和生產強(qiang)國的行列。
“三分(fen)天下”的(de)(de)(de)(de)論斷,指明了(le)(le)高性(xing)能油套(tao)管(guan)(guan)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)方(fang)向(xiang),也帶來高性(xing)能油套(tao)管(guan)(guan)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)高潮,非API標(biao)準油套(tao)管(guan)(guan)和特(te)殊螺(luo)紋油套(tao)管(guan)(guan)等(deng)高端產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)在我國(guo)得到了(le)(le)迅猛發(fa)展。其中天津鋼管(guan)(guan)公(gong)司和寶鋼率先形成了(le)(le)本公(gong)司完(wan)整的(de)(de)(de)(de)高性(xing)能非API鋼級系列油套(tao)管(guan)(guan)和特(te)殊螺(luo)紋系列油套(tao)管(guan)(guan),西姆萊斯、衡鋼、攀成鋼、常(chang)寶等(deng)廠家隨(sui)后也都開(kai)發(fa)了(le)(le)相應的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)。
2012年,寶鋼和天管非API油套管產量均占工廠當年油套管總量的30%左右。寶鋼、天管代表性的非API油套管鋼級系列包括:用于深井、超深井的超高強度套管;用于寒冷地區油氣田的低溫高韌性油套管;高抗擠和超高抗擠套管;抗H2S應力腐蝕油套管;兼顧抗硫與高抗擠性能的套管;耐CO2腐蝕的油套管;耐CO2+低H2S腐蝕油套管;耐CO2+CI腐蝕油套管;耐H2S+CO2+Cl-腐蝕油套管;稠油熱采用油套管等。其中,用于深井、超深井的超高強度套管,天管的最高鋼級為TP165N,寶鋼的最高鋼級為BG165;抗H2S應力腐蝕油套管,天管、寶鋼均能穩定生產110SS鋼級,并且開發了120SS油套管;耐CO2腐蝕油套管,除13Cr、超級13Cr系列外,天管、寶鋼都開發了適用于二氧化碳腐蝕較輕微環境的經濟型低Cr鋼油套管。如天管的3Cr、5Cr,寶鋼的1Cr、3Cr等;面對H2SCO2、CI共存的惡劣環境,寶鋼和天管都開發了鎳基與鐵鎳基耐蝕合金油套管,取代了進口。
在(zai)特(te)殊螺(luo)紋接頭油(you)套(tao)(tao)管方面,天管開(kai)發形成了TP-CQ等12種(zhong)(zhong)型(xing)式,2012年的(de)年產量(liang)32.65萬噸(dun)(dun);寶鋼開(kai)發了11種(zhong)(zhong)型(xing)式,2012年的(de)年產量(liang)5萬噸(dun)(dun)。2012年我國(guo)特(te)殊螺(luo)紋接頭油(you)套(tao)(tao)管產量(liang)為(wei)56萬噸(dun)(dun),占油(you)套(tao)(tao)管總產量(liang)的(de)19%。
從早(zao)期(qi)不足5%到(dao)如(ru)今(jin)的(de)(de)99%,從基本進(jin)口(kou)到(dao)大批出口(kou),從每年多花幾十億外購資金到(dao)節約(yue)幾十億,我(wo)國(guo)油(you)(you)井(jing)管生產(chan)由極其(qi)弱小(xiao)迅(xun)速(su)發展到(dao)如(ru)此強(qiang)大,不論冶(ye)金行業(ye)還(huan)是石(shi)油(you)(you)行業(ye)職工,都有一股強(qiang)烈“挺(ting)起(qi)民族脊梁(liang)”的(de)(de)愛(ai)國(guo)情懷。這種情懷,形成了巨大的(de)(de)精神力(li)量和物質力(li)量。巨大的(de)(de)變化和成就中(zhong),也處(chu)處(chu)凝結著我(wo)和石(shi)油(you)(you)管材人(ren)的(de)(de)強(qiang)烈心愿與奉獻。