由冶金行業(yè)和石油行業(yè)的共同努力,油井管生產(chǎn)廠和研究院所的聯(lián)合攻關(guān),在我和我的團隊的艱苦工作和巨大付出下,國家重點企業(yè)開發(fā)項目“高質(zhì)量油井管開發(fā)”在短短幾年時間便取得了巨大成功。并按項目任務(wù)開發(fā)了高抗射孔開裂套管、高抗擠套管和抗硫油套管。
為了在全國推動非API油井管的開發(fā)與應(yīng)用,我通過中國石油天然氣集團公司(以下簡稱中油集團)咨詢中心立項,開展多項專題研究,在業(yè)界發(fā)表研究成果及論文數(shù)十篇,奔赴各地做了30多次與油井管相關(guān)的學術(shù)報告。
1997年,我在中國金屬學會成立40周年學術(shù)報告會上,代表石油行業(yè)做了特邀報告:“石油工業(yè)對石油管的技術(shù)要求與對策”,指出:
油井管不屬于一般的冶金產(chǎn)品,而是在碳鋼或低合金鋼無縫管或ERW焊管的基礎(chǔ)上,經(jīng)過深加工的具有高附加值的機械產(chǎn)品。油井管在石油工業(yè)中的重要地位不僅表現(xiàn)在用量大、花錢多,更主要的是其質(zhì)量對石油工業(yè)關(guān)系重大。油井管質(zhì)量低劣將引發(fā)惡性事故,造成巨大經(jīng)濟損失,導(dǎo)致嚴重后果。冶金、石油兩大系統(tǒng)聯(lián)合攻關(guān),雖然使石油管的國產(chǎn)化有了突破性的進展,由原來的不足5%上升到1996年的50%以上。但一些企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平,與工業(yè)發(fā)達國家相比還存在差距。突出的問題是:品種及規(guī)格不全,能批量生產(chǎn)供貨的油管和套管鋼級還較少,一些特殊用途的非API油井管國內(nèi)還不能提供;產(chǎn)品質(zhì)量波動較大,常常出現(xiàn)試生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于小批量生產(chǎn)產(chǎn)品,小批量生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)象;質(zhì)量控制不嚴,事故時有發(fā)生。
為進一步加速油井管國產(chǎn)化的步伐,我提出了技術(shù)開發(fā)和科技攻關(guān)的四個方面的對策和建議:改進國產(chǎn)API圓螺紋油套管螺紋連接性能;積極開發(fā)滿足特殊需要的非API標準油套管,例如用于深井和超深井的高強度油套管、高抗擠套管、抗酸性環(huán)境腐蝕用油套管、兼有耐酸性環(huán)境腐蝕及高抗擠特性的套管等等,以適應(yīng)“穩(wěn)定東部,發(fā)展西部”的戰(zhàn)略實施;積極開發(fā)特殊螺紋接頭油套管。
2003年11月,中國石油學會石油工程專業(yè)委員會年會上,我應(yīng)邀做了題為“油井管發(fā)展動向及幾個熱點問題”的報告。我在分析油井管服役條件和失效模式的基礎(chǔ)上,指出油井管失效的內(nèi)在因素可大致歸結(jié)為鋼級和螺紋連接兩個問題,評述了其發(fā)展動向。指出,國際上對油井管與管柱研究熱點是:高鋼級油井管的強韌性匹配,以及膨脹管技術(shù)、連續(xù)管技術(shù)和耐蝕油井管的發(fā)展等。
2007年度的中國金屬學會鋼管學術(shù)委員會年會上,我做了“油井管發(fā)展動向及高性能油井管國產(chǎn)化”特邀報告,引用了大量數(shù)據(jù),表明我國油井管產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,已成為世界最大的生產(chǎn)基地;但在油井管高端產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域,與發(fā)達國家還存在明顯差距,一些特殊品種,仍部分依賴進口。我呼吁國內(nèi)油井管生產(chǎn)廠家,要調(diào)整結(jié)構(gòu),提高檔次,加強高性能油井管國產(chǎn)化進程,變油井管生產(chǎn)大國為油井管生產(chǎn)強國,是我國油井管行業(yè)緊迫艱巨的使命。
2008年11月20日,中油集團在西安召開了非API油井管工程國際研討會,我做了“高性能油井管的需求與發(fā)展”的特邀報告。報告在全面分析油井管服役條件變化及國內(nèi)外高性能油井管的產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國油氣勘探開發(fā)對油井管的需求,提出了高性能油井管研究開發(fā)工作的建議,包括應(yīng)用基礎(chǔ)研究的主要課題及新產(chǎn)品開發(fā)的方向等。
2009年5月22日,中國鋼管協(xié)會在無錫舉辦了鋼管市場分析論壇。我應(yīng)邀出席會議并做了“油井管供需形勢與對策”報告。報告論述了國外油井管發(fā)展概況和我國油井管產(chǎn)能及現(xiàn)狀,認為國內(nèi)油井管市場嚴重供大于求,而國際市場容量有限,而且我國在油井管出口貿(mào)易方面存在一些深層次問題。對此提出了應(yīng)對措施的建議,包括調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),加強行業(yè)自律和行業(yè)協(xié)調(diào),加強企業(yè)兼并重組步伐,提高產(chǎn)業(yè)集中度。
在當年《焊管》雜志第4、5期,我撰稿再次闡述自己的觀點和主張。作為院士,我的分析和對產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整的建議是有分量和作用的。這些觀點論述,反映了我當時對油井管國產(chǎn)態(tài)勢急切的心情及焦慮。
一分耕耘,一分收獲,一份奉獻,一份喜悅。我和我的團隊,把春華秋實、碩果累累當作過去,繼續(xù)前行,辛勤地開拓著科研新的天地。利用自己在學術(shù)界和行業(yè)的地位和影響,利用石油管工程技術(shù)研究院創(chuàng)造的成果,以國家利益、石油開發(fā)為己任,在推動油井管國產(chǎn)化的進程中奉獻了一個科技專家的赤子之心。
“功到自然成”。從20世紀80年代初算起,對于油井管的攻關(guān)、研究和大力推進,我率領(lǐng)團隊經(jīng)歷了30多年的努力,終于得到了回報。
2014年,在回顧中國油井管從弱變強的進程,感嘆中更多的是欣然,我再次撰寫了“我國油井管產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展”。在這篇文章中,我寫道:
目前,我國油套管生產(chǎn)企業(yè)有三種類型。第一類企業(yè)是具有從煉鋼、制管到管加工全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),如寶鋼、天管、衡鋼、包鋼、鞍鋼等,產(chǎn)能約500萬噸,占總產(chǎn)能的50%;第二類企業(yè)是擁有制管(無縫鋼管或ERW焊管)和管加工的企業(yè),如寶雞鋼管、渤海裝備、孚瑞特等;第三類企業(yè)是僅進行油井管螺紋加工的企業(yè)。我國油井管生產(chǎn)能力已達1000萬噸,成為鋼管生產(chǎn)大國和世界油井管生產(chǎn)供應(yīng)基地。天管、寶鋼的油套管產(chǎn)品,除覆蓋API SPEC 5CT外,已形成了完整的非API鋼級油套管系列。我國非API鋼級油套管,已能滿足國內(nèi)油氣田苛刻工況的需求。寶鋼、天管、衡鋼、常寶等公司,能夠設(shè)計和生產(chǎn)特殊螺紋接頭油套管,我國特殊螺紋接頭的品種,基本能夠滿足需求。
這些足以說明,我國已開始跨入了油井管研發(fā)和生產(chǎn)強國的行列。
“三分天下”的論斷,指明了高性能油套管產(chǎn)品的開發(fā)方向,也帶來高性能油套管產(chǎn)品開發(fā)的高潮,非API標準油套管和特殊螺紋油套管等高端產(chǎn)品的開發(fā)在我國得到了迅猛發(fā)展。其中天津鋼管公司和寶鋼率先形成了本公司完整的高性能非API鋼級系列油套管和特殊螺紋系列油套管,西姆萊斯、衡鋼、攀成鋼、常寶等廠家隨后也都開發(fā)了相應(yīng)的產(chǎn)品。
2012年,寶鋼和天管非API油套管產(chǎn)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(qū)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(yīng)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(yīng)力腐蝕油套管,天管、寶鋼均能穩(wěn)定生產(chǎn)110SS鋼級,并且開發(fā)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(fā)了適用于二氧化碳腐蝕較輕微環(huán)境的經(jīng)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(huán)境,寶鋼和天管都開發(fā)了鎳基與鐵鎳基耐蝕合金油套管,取代了進口。
在特殊螺紋接頭油套管方面,天管開發(fā)形成了TP-CQ等12種型式,2012年的年產(chǎn)量32.65萬噸;寶鋼開發(fā)了11種型式,2012年的年產(chǎn)量5萬噸。2012年我國特殊螺紋接頭油套管產(chǎn)量為56萬噸,占油套管總產(chǎn)量的19%。
從早期不足5%到如今的99%,從基本進口到大批出口,從每年多花幾十億外購資金到節(jié)約幾十億,我國油井管生產(chǎn)由極其弱小迅速發(fā)展到如此強大,不論冶金行業(yè)還是石油行業(yè)職工,都有一股強烈“挺起民族脊梁”的愛國情懷。這種情懷,形成了巨大的精神力量和物質(zhì)力量。巨大的變化和成就中,也處處凝結(jié)著我和石油管材人的強烈心愿與奉獻。