鋼管“鉆”向深處 標準走向世界

湖南省人民政府門戶網(wǎng)站 bgbf.com.cn 發(fā)布時間: 2024-09-29 12:48 【字體:

  在塔克拉瑪干沙漠腹地,為鉆進萬米深井助力;在東海之濱,為下探深海氣田“打輔助”……衡鋼自主研制的特殊扣油套管、深水鋼懸鏈立管等產(chǎn)品,打破國外技術(shù)壟斷,支撐能源“超級工程”。以衡鋼標準生產(chǎn)的鋼管,打破API(美國石油協(xié)會)標準,走向世界。

  近日,記者走進衡鋼,看企業(yè)推動科技成果加快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的生動實踐。

  問地萬米,油套管做到滴“油”不漏

  眼下,在中國第一口科探井——深地塔科1井,由衡鋼制造的四開特殊扣油套管準備就緒,等待下到萬米深井。

  深地塔科1井于2023年5月30日開鉆,設(shè)計井深11100米,是我國“深地工程”首個“萬米深井”。井身采用五開結(jié)構(gòu),自上而下要穿透10多套地層層系,項目施工面臨特深、超高溫、超高壓、超重載荷等多重困難。

  油套管主要起支撐井壁、建立油氣通道的作用。每根油套管長11米,通過螺紋連接起來。油套管能否做到滴“油”不漏,關(guān)鍵核心技術(shù)就在螺紋的性能。

  深地塔科1井使用的三開套管采用衡鋼特殊扣油套管。井隊人員一致稱贊衡鋼套管對扣上扣容易,上扣一次合格率達100%?!笆讘?zhàn)”告捷后,四開特殊扣油套管訂單花落衡鋼。

  “套管首次下井萬米,設(shè)計難度前所未有?!焙怃摷夹g(shù)中心首席專家李小兵介紹,從井口到井下,從一開套管到四開套管,套管依次由內(nèi)向下套。越往深走,套管直徑越小,面對更高壓力、更高溫度。

  從三開到四開,套管之間僅留有8毫米間隙,接箍扣不能變薄,也沒有空間增厚,只能在其結(jié)構(gòu)上想辦法。

  經(jīng)過無數(shù)次推倒重來,研發(fā)人員終于找準“竅門”,創(chuàng)造了一種新的密封結(jié)構(gòu)。加工公差要求控制在0.01毫米級,好比在100毫米厚的螺母上雕出毫米級的“螺紋花”。

  經(jīng)過各類復合試驗,衡鋼自主研發(fā)的深地塔科1井四開特殊扣油套管,始終保持嚴絲合縫,承載能力超過了實際使用要求的30%以上。

  目前,在我國塔里木地區(qū)、西南油氣田等能源重地,衡鋼高端油氣管用于8000米以上的油氣深井多達110多口。

?  挺進深海,鋼管雖薄卻韌性十足

  1524米!這是我國首個自營超深水大氣田——“深海一號”氣田從水面到海底的最大深度。相比鉆地,探海面臨的是不一樣的嚴峻考驗。

  鋼懸鏈立管被認為是連接水面到超深海底最主流的一種方式,是深水油氣田開發(fā)的核心技術(shù)裝備之一,用于打造輸送深海天然氣的“咽喉”要道。

  此前這一領(lǐng)域一直被美國特納瑞斯等世界鋼管巨頭壟斷。衡鋼憑著在鋼管領(lǐng)域積累的技術(shù)實力和品牌效應(yīng),爭取到了客戶信任,與客戶攜手開展“卡脖子”技術(shù)難題攻關(guān)。

  “水越深,需要的立管數(shù)量就越多。每一根立管之間相互連接的地方,都是一個疲勞性能的薄弱環(huán)節(jié),增加了它在海底的風險。”衡鋼技術(shù)中心IPD管線管組經(jīng)理楊寶齊介紹。

  以一根鋼懸鏈立管12米計算,1500多米的深度至少需要120根鋼管,也就意味著有100多個鋼管焊接點。為了做到嚴絲合縫,研發(fā)人員最大限度縮小鋼管內(nèi)徑公差。

  “我們對管道的內(nèi)徑公差要求是0.5毫米,相當于一枚硬幣厚度的四分之一?!睏顚汖R介紹。

  超深帶來的另外一個難點是:深度越大,溫度就越低,鋼管的韌性和強度也會越低。這好比放在冰箱冷凍室的食物受到外力作用,容易碎裂一樣。

  技術(shù)人員從成分和源頭上進行設(shè)計,在強度和硬度中找到了一個完美的匹配值,使得鋼管在超深水零下30攝氏度的環(huán)境中,依然能夠保持超高韌性。

  “交付標準要求是零下30攝氏度,試驗證明,我們的鋼管可以應(yīng)對零下50攝氏度。”楊寶齊說。最終,衡鋼自主研發(fā)的大口徑深水鋼懸鏈立管順利交付使用,為我國海洋石油勘探開發(fā)能力向著超深水全面邁進貢獻了鋼鐵力量。

  走向國際,“衡鋼標準”讓全球客戶吃“點菜”

  無論是陸地油田,還是海上油田,鋼管作為基礎(chǔ)材料,是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。

  “實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造,激活新質(zhì)生產(chǎn)力,這是我們不斷努力的邏輯和目標?!焙怃摷夹g(shù)中心IPD油套管組經(jīng)理卓釗說。

  他向記者分享了一個故事。

  早在2006年,國內(nèi)沒有油套管螺紋設(shè)計和加工技術(shù),國內(nèi)重大石油工程應(yīng)用的鋼管需要進口,采用的是API(美國石油協(xié)會)標準。

  核心技術(shù)不能受制于人!衡鋼人從零開始,瞄準高端,以創(chuàng)新驅(qū)動,全力拼技術(shù)。

  2007年,衡鋼成功研制適用于深度小于4500米淺層井的特殊扣油套管產(chǎn)品。2010年,衡鋼開發(fā)出適用于4500米至6000米中深井的特殊扣油套管產(chǎn)品。2019年,衡鋼突破創(chuàng)新,開發(fā)出可應(yīng)用于8000米以上超深井的高性能特殊扣油套管,產(chǎn)品性能達到世界先進水平。

  持續(xù)接力創(chuàng)新,才有了產(chǎn)品的迭代升級。更重要的是,衡鋼研制開發(fā)了多種非API標準的石油套管,形成了自己的HS產(chǎn)品系列,包括鋼級和螺紋類型,豐富了國產(chǎn)石油套管的規(guī)格品種。

  “‘HS’中的‘H’,就是衡鋼的代名詞。如今,‘衡鋼標準’走向國際舞臺,衡鋼已成為全球無縫鋼管‘超市’,全球客戶可在此吃到滿意的‘點菜’。”卓釗自豪地說。

  瞄準能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的機遇,衡鋼不斷適應(yīng)市場需要,培育壯大新動能新優(yōu)勢。

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信息來源: 湖南日報      責任編輯: 陳瑩
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