20世紀50~70年代,我國石油工業使用的油套管,主要依賴從國外進口,國產所占比例不到5%,主要生產企業是鞍鋼、包鋼和成都無縫鋼管廠。受國家整體工業實力所限,當時這幾個廠家的裝備條件和生產技術十分落后。國產油套管產量低、品種少、質量差,遠遠滿足不了我國石油工業發展的需求。與之形成鮮明對比的是,國外油套管企業,如日本新日鐵、住友金屬、日本鋼管、川崎制鐵、西德曼內斯曼、美國美鋼聯、法國瓦盧瑞克、意大利達爾明等,清一色都是國際一流大鋼廠,他們生產油套管均是從煉鐵、煉鋼、軋管開始,直至最后螺紋加工,采用全產業鏈的生產工藝和設備。
如何加快(kuai)提高我國油(you)套管(guan)制造的整體水平,是擺(bai)在冶金和石(shi)油(you)兩大行業面(mian)前十分(fen)緊迫的問題(ti)。
套管(guan)、油管(guan)及(ji)鉆柱構(gou)件(鉆桿、鉆鋌(ting)、方鉆桿等(deng)),統稱油井(jing)管(guan)。我國油井(jing)管(guan)的(de)(de)消耗量,按鉆井(jing)進(jin)尺5kg計算,大(da)體每(mei)鉆進(jin)一米,需(xu)要油井(jing)管(guan)62kg,其中(zhong)套管(guan)48kg、油管(guan)10kg、鉆桿3kg、鉆鋌(ting)0.5kg。油套管(guan)需(xu)求量占油井(jing)管(guan)總量的(de)(de)93%。
油(you)(you)(you)(you)套管(guan)在石(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)(ye)中的(de)(de)(de)重要(yao)地位,不(bu)僅表現(xian)在用量大、花錢(qian)多,更重要(yao)的(de)(de)(de)是,油(you)(you)(you)(you)套管(guan)的(de)(de)(de)質量、性(xing)能和石(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)(ye)關系(xi)重大。油(you)(you)(you)(you)套管(guan)工況(kuang)條件(jian)惡劣(lie),油(you)(you)(you)(you)管(guan)柱和套管(guan)柱通(tong)常要(yao)承受幾(ji)(ji)百(bai)甚至(zhi)上千個大氣壓,幾(ji)(ji)百(bai)噸的(de)(de)(de)載荷以及嚴酷的(de)(de)(de)腐蝕。油(you)(you)(you)(you)套管(guan)的(de)(de)(de)壽命影(ying)響油(you)(you)(you)(you)井(jing)壽命,油(you)(you)(you)(you)井(jing)壽命又決定油(you)(you)(you)(you)田的(de)(de)(de)壽命。油(you)(you)(you)(you)套管(guan)的(de)(de)(de)安全性(xing)和使用壽命,直接影(ying)響著石(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)(ye)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)。
20世紀70年代,我國擬引進日本新日鐵的技術和設備,在上海寶山建設國際一流水平的大型鋼鐵聯合企業。我敏銳地認識到,這是油井管國產化的一次良好機遇。于是,在冶金部召開的幾次會議上,竭力建議寶鋼一期工程一定要有無縫鋼管生產線及油井管螺紋加工生產線。
1983年3月(yue)1日至9日,國(guo)家科委和冶金部在上(shang)海召開全(quan)國(guo)低合(he)金鋼與合(he)金鋼工作會議,時任國(guo)務院副總理(li)方(fang)毅主(zhu)持會議。會議代表(biao)參觀了建設中的寶(bao)鋼并進行了討論。作為石油行業代表(biao),我不想失(shi)去(qu)
這難得的(de)機會,在會上(shang)作了發(fa)言(yan),題為“國(guo)(guo)產(chan)油并(bing)(bing)管存在的(de)問(wen)題及逐步實現(xian)國(guo)(guo)產(chan)化的(de)建(jian)(jian)議”。對寶鋼無縫(feng)鋼管生產(chan)線的(de)建(jian)(jian)設感到很(hen)振(zhen)奮,并(bing)(bing)指出:我國(guo)(guo)油并(bing)(bing)管的(de)巨大缺口和(he)品種(zhong)、質量方(fang)面(mian)存在的(de)嚴重問(wen)題,僅靠(kao)寶鋼的(de)一條現(xian)代化無縫(feng)鋼管生產(chan)線是不夠的(de),建(jian)(jian)議引進國(guo)(guo)外(wai)先(xian)進技(ji)術和(he)裝(zhuang)備,再建(jian)(jian)設一座世養(yang)一流(liu)水平、覆蓋油井管全(quan)部規格的(de)全(quan)產(chan)業鏈的(de)無縫(feng)鋼管油套管廠。
1989年,寶鋼Φ140mm無縫鋼管生產線(xian)投產4年,將我國(guo)油并管產量增加到(dao)了9.45萬噸。油井(jing)管國(guo)產化率雖(sui)有所提高,但也(ye)僅為10%,而那時天(tian)津鋼管公司剛(gang)剛(gang)開始建(jian)設,我國(guo)油套管的生產仍(reng)處于起步(bu)階(jie)段,難以滿足(zu)石油工業的需求。
在1989年6月召開的全國第四次低合金鋼與合金鋼工作會上,我又一次代表中國石油物資公司和管材中心,做了題為“關于開展石油管材聯合科技攻關的建議”的大會發言,指出:
我國無縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)落后,油(you)井管(guan)(guan)發(fa)展相當緩慢。鉆桿(gan)在50年(nian)代即開始(shi)試制,30多(duo)年(nian)過去了(le),現在仍然(ran)是100%進(jin)口。油(you)、套管(guan)(guan)的進(jin)口率也高達(da)90%。鞍鋼(gang)無縫(feng)(feng)管(guan)(guan)廠(chang)迄今只能(neng)生(sheng)產(chan)(chan)低(di)鋼(gang)級平式油(you)管(guan)(guan),成(cheng)都(dou)無縫(feng)(feng)管(guan)(guan)廠(chang)和包鋼(gang)無縫(feng)(feng)管(guan)(guan)廠(chang)只能(neng)生(sheng)產(chan)(chan)低(di)鋼(gang)級套管(guan)(guan)。根據1987-1988年(nian)對進(jin)口與國產(chan)(chan)油(you)套管(guan)(guan)質量復驗結(jie)果(guo),日(ri)本進(jin)口管(guan)(guan)不合格率3%,而國產(chan)(chan)管(guan)(guan)材30%不合格。
國產(chan)石油管(guan)材自給率低的原因(yin)是多方(fang)面的,最(zui)主(zhu)要的是產(chan)品質(zhi)量(liang)差(cha),并對油井管(guan)質(zhi)量(liang)問題存在一(yi)些模糊(hu)認識(shi),浮(fu)淺地認為油井管(guan)不(bu)過(guo)就是一(yi)種普(pu)通無(wu)縫鋼管(guan)而已,以致出(chu)現的質(zhi)量(liang)問題得不(bu)到重視,一(yi)直不(bu)能根本(ben)解決。
我(wo)國(guo)進口油井管所需外匯已達出口原油換匯的30%,今后還(huan)將增(zeng)長。因此,下功夫提高國(guo)產管材質量,逐步取代(dai)進口,已成為當(dang)務(wu)之(zhi)急(ji)。
這是我站在國(guo)(guo)家層面(mian)上,在油井管國(guo)(guo)產化方面(mian)第四次提出(chu)的重要建(jian)議。
我的(de)大聲疾呼,引起了相關方面的(de)重視。1990年11月28日,中國工業經(jing)濟(ji)協會第142期《工業經(jing)濟(ji)內(nei)參》發表了采訪我撰寫的(de)《石油管材依賴(lai)進口的(de)狀(zhuang)況亟待解決》一(yi)文。文章的(de)開頭寫道:
據中國(guo)石油(you)(you)天然氣總公(gong)司管(guan)材(cai)研(yan)究(jiu)中心副(fu)主任李(li)鶴林和(he)中國(guo)石油(you)(you)設備協會程子(zi)棠同志反映,我(wo)國(guo)在石油(you)(you)用鋼的(de)總量中,管(guan)材(cai)占60%以上,但石油(you)(you)管(guan)材(cai)迄今主要(yao)依(yi)靠進(jin)口。油(you)(you)井(jing)管(guan)的(de)進(jin)口量占需求量的(de)90%以上,每年需花(hua)費外匯幾(ji)億(yi)美元。
隨著石(shi)(shi)油(you)工業的發展,我國對(dui)石(shi)(shi)油(you)管(guan)(guan)材的需求量與日俱(ju)增。近年來,全國陸上石(shi)(shi)油(you)每年約需油(you)井管(guan)(guan)80萬(wan)噸,油(you)氣輸送管(guan)(guan)20萬(wan)噸,海洋石(shi)(shi)油(you)也需要相(xiang)當多的管(guan)(guan)材。
油(you)井(jing)管(guan)(guan)(guan)的(de)化(hua)學成(cheng)分、冶金質量(liang)、力學性(xing)能、殘余應(ying)力以及外徑、內徑、壁厚(hou)、圓度、直度、螺紋(wen)參數等,都(dou)有很嚴格的(de)要求。特別(bie)是隨(sui)著高(gao)(gao)壓(ya)噴射鉆井(jing)、定向鉆井(jing)、叢式鉆井(jing)、熱采(cai)井(jing)技(ji)(ji)術的(de)推廣應(ying)用,油(you)井(jing)管(guan)(guan)(guan)的(de)技(ji)(ji)術要求將(jiang)愈來愈高(gao)(gao)。但我國(guo)油(you)井(jing)管(guan)(guan)(guan)生產技(ji)(ji)術落后,產品(pin)質量(liang)未過關,這是我國(guo)油(you)井(jing)管(guan)(guan)(guan)自給率低的(de)主要原(yuan)因。有關方面應(ying)立即采(cai)取有效(xiao)措施,系統地、扎扎實實地對石油(you)管(guan)(guan)(guan)材進行科技(ji)(ji)攻關,盡快滿(man)足需(xu)要。
內(nei)參的(de)最(zui)后是我和(he)其他(ta)專家的(de)三條(tiao)建議:
石(shi)油管村的科技攻關(guan),應是生(sheng)產和使用兩方面的聯合攻關(guan)。
在(zai)政關內容上(shang)(shang)應(ying)循序漸進(jin)、“八五”期間應(ying)首先在(zai)已投(tou)產的(de)(de)低鋼級(ji)管材(cai)上(shang)(shang)下(xia)功夫,然后(hou)再擴大品種、規(gui)格和(he)數量、并逐步試制高鋼級(ji)的(de)(de)管材(cai)、在(zai)質量上(shang)(shang)應(ying)與進(jin)口產品同等要求、除按API標(biao)準檢(jian)驗外(wai)(wai)、還要用中國石油物資(zi)公(gong)司向(xiang)國外(wai)(wai)訂貨的(de)(de)補充技術條件進(jin)行檢(jian)驗和(he)評價、
在攻關組(zu)織形(xing)式上(shang),建議(yi)由(you)冶金部和石油天然氣總公司(si)組(zu)織其下屬(shu)單位,并邀請中科院金屬(shu)所組(zu)成聯(lian)合攻關機構。
這(zhe)份內參引起了有關(guan)決策部門的重視、次年、國家批準由冶(ye)金部和中石油(you)(you)聯合承擔國家重點(dian)企(qi)業開發(fa)項目:高(gao)質量油(you)(you)井管開發(fa)。這(zhe)是我國高(gao)質量油(you)(you)井管發(fa)展(zhan)史上的重要(yao)節點(dian)。
1991年7月(yue)(yue)2日,冶金(jin)部(bu)和(he)中石油(you)組(zu)織論證會,正式(shi)啟動了這個項(xiang)目(mu)。項(xiang)目(mu)承擔單位(wei)為(wei)成都無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)、寶鋼(gang)(gang)無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)、鞍鋼(gang)(gang)無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)等三個油(you)井管(guan)生產(chan)企業(ye)和(he)冶金(jin)部(bu)鋼(gang)(gang)鐵研究總院、組(zu)長(chang)單位(wei)是(shi)成都無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠(chang)。我為(wei)項(xiang)目(mu)的專家組(zu)成員、該項(xiang)目(mu)的兩大開發目(mu)標是(shi):達(da)到(dao)年產(chan)高質量油(you)井管(guan)15萬噸的實(shi)際生產(chan)能力;批量開發一定數量的高強度(du)、高抗(kang)射孔開裂性能、高抗(kang)擠(ji)毀(hui)和(he)抗(kang)硫化(hua)氫腐蝕等高性能的油(you)套管(guan)、供油(you)田試(shi)用、項(xiang)目(mu)完成期(qi)限為(wei)1995年12月(yue)(yue)底,總投資1720萬元。
冶(ye)金部副部長殷(yin)瑞(rui)鈺和中(zhong)石(shi)油副總(zong)經理(li)李(li)天相出席了啟動會(hui)。李(li)天相在講(jiang)話中(zhong)特別(bie)指(zhi)出、本項(xiang)目的(de)(de)(de)承(cheng)擔單位(wei)沒有(you)列入(ru)石(shi)油管材(cai)研究中(zhong)心,是因為掛(gua)靠該中(zhong)心的(de)(de)(de)石(shi)油管材(cai)質量監督檢驗中(zhong)心是一個必須保持(chi)第三(san)方公正地位(wei)的(de)(de)(de)機構,是本項(xiang)目的(de)(de)(de)“裁判員(yuan)”,不允許既當“運動員(yuan)”又(you)當“裁判員(yuan)”。
會(hui)上(shang),李天相還對我說:“你(ni)們擔負(fu)的任務十分(fen)繁重,包(bao)括技術監督、失效分(fen)析(xi),還有油井管(guan)工(gong)程(cheng)應用方(fang)面(mian)的科(ke)研工(gong)作(zuo)(zuo),你(ni)們的工(gong)作(zuo)(zuo)關(guan)系本項目的成敗!”殷部長建議我多(duo)去(qu)鋼廠(chang)走一(yi)走,指導(dao)幾個鋼管(guan)廠(chang)的油井管(guan)開(kai)發(fa)工(gong)作(zuo)(zuo)。
各自為政、小打小鬧的(de)技術開發,終(zhong)于成(cheng)為國家統一組織下的(de)聯(lian)合攻(gong)關。至此,冶金(jin)和石油兩大系統摒(bing)棄前嫌(xian),形成(cheng)了(le)合力,事情就(jiu)好辦多了(le)。作為本項目專(zhuan)家組成(cheng)員(yuan)和管材中心主(zhu)任,我按照李天(tian)相和段瑞(rui)鈺兩位領導的(de)要求(qiu),扎(zha)扎(zha)實實做了(le)大量的(de)工作。