• 高性能油气管材从这里出发

    7月18日,由国家石油天然气管材工程技术研究中心自主研制的首盘3000米长高合金连续管,在宝鸡石油钢管有限责任公司成功下线。

    作为国家级产业化研究平台,这个中心自2011年正式组建以来,通过集成创新与原始创新,使石油管材从原材料开发到工程化应用的产业链更加完善,推动了我国高性能油气管材研发、制造、应用技术的进步。

    石油和天然气具有易燃、易爆、有毒等特性,因此,管道输送成为当今此类产品最安全、经济、高效的运送方式。近10年来,我国油气供给与管道建设呈现跨越式发展,管道总里程超过13万公里,进入中国五大运输体系行列。由于油气资源大多分布于偏远且地理环境恶劣的区域,这对输送管材性能提出了更高的要求。

    为保障油气输送管道的安全运行、最大限度降低成本,高强度钢管、低温环境用钢管、腐蚀环境用钢管、大应变钢管和深海油气开发用钢管等高性能油气输送管的研发与应用,成为行业热点。

    在多年研发高钢级大口径螺旋埋弧焊管的基础上,国家油气管材工程中心与相关单位联合攻关,完成了螺旋管焊接残余应力分析及全流程工艺优化,并通过自主创新,改进了生产工艺,攻克了预精焊生产中的关键核心技术,使国产大口径厚壁螺旋焊管的几何尺寸精度大幅提升;掌握了X80钢级、直径1422毫米、壁厚22毫米螺旋埋弧焊管的制造及质量控制技术,使我国在这一领域处于国际引领地位。

    2015年至今,这个中心研制的X80钢级大口径高强度螺旋焊管,被大量应用于陕京四线、中俄东线等重大油气管道工程中,打破了之前此类产品仅用于人烟稀少的偏远地区的限制。

    随着国内油气勘探开发逐步向非常规油气转变,连续管在提升开发效率和采收率方面的优势越来越突出。

    为打破国外技术壁垒和价格控制,这个中心经过多年持续创新,突破高端连续管生产关键核心技术,相继开发出4大类、6种钢级、10余种连续管产品,性能达到世界先进水平。其中,CT90、CT110钢级连续管成为深井、超深井及超长水平井、超高压作业的技术利器,创造了国内陆上垂直作业井深6500米、水平井段钻磨桥塞2766米的历史纪录。

    低压低渗透气井积液,是气田开发的老大难问题。对此,这个中心发挥自身“产学研用”集成创新平台的优势,与国内知名钢铁企业、科研院所和油田联合攻关,开发出性价比高、耐腐蚀性好、施工安全快捷的连续管速度管柱产品。近10年来的现场应用,已累计为气田增产30亿立方米以上。

    油井管是产油出气的唯一通道,其寿命是决定油气井寿命的关键。因此,提高油井管安全可靠性,不仅能产生巨大的经济和社会效益,而且对石油工业采用先进工艺和增产增效具有重要影响。

    为改变我国高端油井管长期依赖进口的局面,这个中心自主研发的高频焊热张力减径(SEW)套管产品,强度及韧性指标普遍优于同钢级的无缝套管,有效解决了高性能管坯“受制于人”的难题。相继开发的SEW高抗挤套管、膨胀管等产品,使国产油井管逐步形成“有缝”管与“无缝”管互补的良好态势。

    螺纹连接部位是油套管最薄弱的环节,一旦失效就可能造成不可估量的重大损失。近年来,随着气井数量的增加和开采难度的加大,国内外各油井管制造企业竞相研发高密封性、高连接强度、高附加值特殊螺纹接头油套管,扣型品种达上百种之多。

    由于互换性差,油田使用、维修成本居高不下。对此,这个中心同相关科研院所与油田企业合作,经过多年的工业化开发,完成了结构优化、加工工装设计与工艺开发、加工程序编制等一系列工作,先后成功研制出适合少量二氧化碳腐蚀工况及致密气工况特点的特殊扣新产品,为中国石油探索特殊扣油套管标准化高效管理之路奠定了坚实基础。

  • 李鹤林

    中国工程院院士

    国家石油天然气管材工程技术研究中心围绕油气管材领域共性技术和关键技术做了大量研究工作,在新产品开发、工程化和产业化方面实现了多项突破,为我国油气勘探开发及储运提供了关键的技术装备,缩小了与国外的差距。

    面对复杂苛刻环境对油气管材性能提出的更高要求,中心围绕国家油气产业发展战略,进一步完善高压、大输量天然气输送管产品,突破深海、极地等复杂环境用油气输送管关键技术,力争实现全面国产化;加大深井、超深井、高压、高温、腐蚀等工况下高强度系列油套管、特殊螺纹接头油套管、连续管等高端产品的开发力度;并在油气田用高性能非金属管材开发和工程化研究方面实现重大突破,为石油工业发展做出更大贡献。【详细】

    杨忠文

    国家石油天然气管材工程技术研究中心主任

    为提高国产石油装备的核心竞争力,国家石油天然气管材工程技术研究中心持续开展共性关键技术攻关和重大装备研制,取得了连续管、高钢级大口径油气输送管、高性能油井管等一批标志性成果,为石油工业提质增效提供了技术利器,引领了管材行业的技术进步和产业升级。

    对标国际先进技术与产品,中心的原始创新能力仍显不足,制约石油管材发展的部分核心技术和高端产品还亟待攻克,如大口径非金属油气输送管材、高寒冻土地带用低温输送管、超高性能特殊螺纹油套管、油田特殊作业用多功能连续管等。

    作为保障油气业务发展的“国家队”之一,中心将瞄准管材领域前沿技术,在产品研发、工程化研究等方面加大创新力度,加快耐腐蚀油气输送管、海洋管、高性能特殊螺纹油套管、多功能RTP非金属复合管、超高强度连续管等高端、绿色新产品的研制步伐,打造服务油气的“国之利器”,为我国石油天然气管材领域技术创新和科技进步贡献力量。【详细】

    版权所有:中国石油新闻中心‖京ICP经营许可证010289号‖国新网许可证1012006016号

    专题策划:王晓雪 专题制作:杨娜