「“新”兴向荣——走进一线看新质生产力」钢管钻向深处 标准走向世界
2024-4-18 16:59:55 点击：
「“新”兴向荣——走进一线看新质生产力」钢管钻向深处 标准走向世界
衡钢自主研制产品打破国外技术垄断，助力能源“超级工程”——
钢管钻向深处 标准走向世界
3月26日，衡钢生产车间，钢管准备运输出厂。衡钢生产的钢管助力我国万米油田深井钻探。华声在线全媒体记者 辜鹏博 摄
华声在线全媒体记者 孟姣燕 通讯员 周金云
在塔克拉玛干沙漠腹地，为钻进万米深井助力;在东海之滨，为下探深海气田“打辅助”……湖南钢铁集团衡阳钢管(集团)有限公司(以下简称“衡钢”)自主研制的特殊扣油套管、深水钢悬链立管等产品，打破国外技术垄断，支撑能源“超级工程”。以衡钢标准生产的钢管，打破API(美国石油协会)标准，走向世界。
近日，记者走进衡钢，看企业推动科技成果加快转化为现实生产力的生动实践。
问地万米，油套管做到滴油不漏
眼下，在中国第一口科探井——深地塔科1井，由衡钢制造的四开特殊扣油套管准备就绪，等待下到万米深井。
深地塔科1井于2023年5月30日开钻，设计井深11100米，是我国“深地工程”首个“万米深井”。井身采用五开结构，自上而下要穿透10多套地层层系，项目施工面临特深、超高温、超高压、超重载荷等多重困难。
油套管主要起支撑井壁、建立油气通道的作用。每根油套管长11米，通过螺纹连接起来。油套管能否做到滴油不漏，关键核心技术就在螺纹的性能。
深地塔科1井使用的三开套管采用衡钢特殊扣油套管。井队人员一致称赞衡钢套管对扣上扣容易，上扣一次合格率达100%。首战告捷后，四开特殊扣油套管订单花落衡钢。
“套管首次下井万米，设计难度前所未有。”衡钢技术中心首席专家李小兵介绍，从井口到井下，从一开套管到四开套管，套管依次由内向下套。越往深走，套管直径越小，面对更高压力、更高温度。
从三开到四开，套管之间仅留有8毫米间隙，接箍扣不能变薄，也没有空间增厚，只能在其结构上想办法。
经过无数次推倒重来，研发人员终于找准窍门，创造了一种新的密封结构。加工公差要求控制在0.01毫米级，好比在100毫米厚的螺母上雕出毫米级的“螺纹花”。
经过各类复合试验，衡钢自主研发的深地塔科1井四开特殊扣油套管，始终保持严丝合缝，承载能力超过了实际使用要求的30%以上。
目前，在我国塔里木地区、西南油气田等能源重地，衡钢高端油气管用于8000米以上的油气深井多达110多口。
挺进深海，钢管虽薄却韧性十足
1524米!这是我国首个自营超深水大气田——“深海一号”气田从水面到海底的最大深度。相比钻地，探海面临的是不一样的严峻考验。
钢悬链立管被认为是连接水面到超深海底最主流的一种方式，是深水油气田开发的核心技术装备之一，用于打造输送深海天然气的“咽喉”要道。
此前这一领域一直被美国特纳瑞斯等世界钢管巨头垄断。衡钢凭着在钢管领域积累的技术实力和品牌效应，争取到了客户信任，与客户携手开展“卡脖子”技术难题攻关。
“水越深，需要的立管数量就越多。每一根立管之间相互连接的地方，都是一个疲劳性能的薄弱环节，增加了它在海底的风险。”衡钢技术中心IPD管线管组经理杨宝齐介绍。
以一根钢悬链立管12米计算，1500多米的深度至少需要120根钢管，也就意味着有100多个钢管焊接点。为了做到严丝合缝，研发人员最大限度缩小钢管内径公差。
“我们对管道的内径公差要求是0.5毫米，相当于一枚硬币厚度的四分之一。”杨宝齐介绍。
超深带来的另外一个难点是：深度越大，温度就越低，钢管的韧性和强度也会越低。这好比放在冰箱冷冻室的食物受到外力作用，容易碎裂一样。
技术人员从成分和源头上进行设计，在强度和硬度中找到了一个完美的匹配值，使得钢管在超深水零下30摄氏度的环境中，依然能够保持超高韧性。
“交付标准要求是零下30摄氏度，试验证明，我们的钢管可以应对零下50摄氏度。”杨宝齐说。最终，衡钢自主研发的大口径深水钢悬链立管顺利交付使用，为我国海洋石油勘探开发能力向着超深水全面迈进贡献了钢铁力量。
走向国际，“衡钢标准”让全球客户吃“点菜”
无论是陆地油田，还是海上油田，钢管作为基础材料，是能源产业发展的重要支撑。
“实施产业基础再造，激活新质生产力，这是我们不断努力的逻辑和目标。”衡钢技术中心IPD油套管组经理卓钊说。
他向记者分享了一个故事。
早在2006年，国内没有油套管螺纹设计和加工技术，国内重大石油工程应用的钢管需要进口，采用的是API(美国石油协会)标准。
核心技术不能受制于人!衡钢人从零开始，瞄准高端，以创新驱动，全力拼技术。
2007年，衡钢成功研制适用于深度小于4500米浅层井的特殊扣油套管产品。2010年，衡钢开发出适用于4500米至6000米中深井的特殊扣油套管产品。2019年，衡钢突破创新，开发出可应用于8000米以上超深井的高性能特殊扣油套管，产品性能达到世界先进水平。
持续接力创新，才有了产品的迭代升级。更重要的是，衡钢研制开发了多种非API标准的石油套管，形成了自己的HS产品系列，包括钢级和螺纹类型，丰富了国产石油套管的规格品种。
“‘HS’中的‘H’，就是衡钢的代名词。如今，‘衡钢标准’走向国际舞台，衡钢已成为全球无缝钢管‘超市’，全球客户可在此吃到满意的‘点菜’。”卓钊自豪地说。
瞄准能源产业发展带来的机遇，衡钢不断适应市场需要，培育壮大新动能新优势。
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