——訪中國(guó)石油管材研究所總工程師馮耀榮
馮耀榮博士 中國(guó)石油集團(tuán)公司高級(jí)技術(shù)專(zhuān)家,應(yīng)用基礎(chǔ)研究重點(diǎn)領(lǐng)域首席專(zhuān)家,管材研究所總工程師,石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。長(zhǎng)期從事石油管工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)與重大工程技術(shù)支持工作,有22項(xiàng)成果獲得國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。先后獲陜西省有突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家、享受政府特殊津貼科技專(zhuān)家、中國(guó)石油集團(tuán)跨世紀(jì)學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人等稱(chēng)號(hào),第三屆孫越崎“優(yōu)秀青年科技獎(jiǎng)”、第十五屆孫越崎“能源大獎(jiǎng)”獲得者。
隨著油氣田勘探開(kāi)發(fā)向縱深發(fā)展,鉆井進(jìn)尺和深度大幅度增加,深井、超深井、特殊結(jié)構(gòu)井和特殊工藝井越來(lái)越多,工況條件越來(lái)越復(fù)雜。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近幾年我國(guó)油井管進(jìn)口量一直保持在總需求的20%左右,進(jìn)口油井管基本上是高技術(shù)含量、高附加值的高端產(chǎn)品,如高韌性超高強(qiáng)度油井管、不銹鋼及鎳基合金油套管、特殊螺紋接頭油套管、膨脹套管等。這些進(jìn)口的油井管大多屬于非API標(biāo)準(zhǔn)管材,記者就我國(guó)非API標(biāo)準(zhǔn)油井管產(chǎn)業(yè)的有關(guān)問(wèn)題,采訪了中國(guó)石油管材研究所總工程師馮耀榮。
記者:目前,我國(guó)對(duì)非API油井管有哪些技術(shù)要求?
馮耀榮:近年來(lái),我國(guó)特殊品種的油井管需求量越來(lái)越大,進(jìn)口比例也較大。例如西部某油田近年來(lái)進(jìn)口油套管中,絕大多數(shù)是非API管材。
我國(guó)油田應(yīng)用非API油井管油氣藏大多分布于4000~6000米深處,井深平均在5200米以上,甚至深達(dá)7000米;壓力最高達(dá)到120兆帕,溫度達(dá)到150℃;存在二氧化碳、硫化氫等的腐蝕。如西南油氣田對(duì)耐腐蝕和特殊螺紋油套管的需求量較大,質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。蘇里格氣田埋深大約在3200~3500米,屬于低滲、低壓、低豐度氣田,需要滿足低成本開(kāi)發(fā)要求兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性的管材及附屬產(chǎn)品,如較低鋼級(jí)管材、簡(jiǎn)易特殊螺紋、ERW管材、特殊螺紋密封脂等。
我國(guó)西部油氣田勘探開(kāi)發(fā)中遇到的高溫、高壓、高腐蝕、鹽膏層等復(fù)雜工況,對(duì)油井管的質(zhì)量和性能提出了更嚴(yán)格的要求,需要大量技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用、質(zhì)量可靠的特殊螺紋油井管、高抗擠套管、耐蝕合金管材。
記者:國(guó)內(nèi)非API油井管在使用中發(fā)現(xiàn)哪些問(wèn)題?
馮耀榮:近年來(lái),非API標(biāo)準(zhǔn)系列油井管發(fā)展非常迅速,一些大型的生產(chǎn)廠都有自己的系列產(chǎn)品,對(duì)高難度油氣田的開(kāi)發(fā)起到了一定的支持作用。但油田在應(yīng)用這些產(chǎn)品時(shí)也出現(xiàn)了很多問(wèn)題,如高壓氣井泄漏、套管擠毀、管材腐蝕、破裂等等。這些問(wèn)題的出現(xiàn)既影響油田的正常生產(chǎn),也影響到了油田對(duì)非API產(chǎn)品的信任度。
管材所的調(diào)查發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)的非API油井管產(chǎn)品缺乏用戶和生產(chǎn)廠公認(rèn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)產(chǎn)品性能不能滿足超高壓氣井對(duì)管柱密封性能的要求。生產(chǎn)商對(duì)超高壓氣井工況條件認(rèn)識(shí)不足,使用前沒(méi)有進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)驗(yàn)證評(píng)價(jià)試驗(yàn)。如很多生產(chǎn)廠開(kāi)發(fā)出了高抗擠毀套管產(chǎn)品,包括耐高溫的高抗擠毀套管,通過(guò)提高改變材料設(shè)計(jì)、鋼級(jí)、壁厚、改善鋼管尺寸精度、改變工藝等來(lái)提高套管的抗擠強(qiáng)度。但是仍然出現(xiàn)了大量套管變形和擠毀失效,說(shuō)明目前的套管的性能還不能滿足復(fù)雜工況的需要。
2007年底全國(guó)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量5.9萬(wàn)億立方米,其中酸性氣田儲(chǔ)量約1.2萬(wàn)億立方米,占20%。目前國(guó)內(nèi)非API油井管產(chǎn)品很難滿足這些特殊油氣藏開(kāi)發(fā)的需要。
記者:非API油井管?chē)?guó)產(chǎn)化需要開(kāi)展哪些具體工作?
馮耀榮:我認(rèn)為,只要國(guó)內(nèi)用戶和生產(chǎn)廠商緊密聯(lián)合,完全可以實(shí)現(xiàn)非API油井管的國(guó)產(chǎn)化。
國(guó)內(nèi)的油田、研究機(jī)構(gòu)和油井管生產(chǎn)企業(yè)要聯(lián)合攻關(guān)。比如,以塔里木、西南和長(zhǎng)慶等油氣田為工程依托,以特殊螺紋油井管和耐蝕合金管材應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)為重點(diǎn),開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良的特殊螺紋油井管、高抗擠套管和耐蝕合金管材,推動(dòng)非API油井管?chē)?guó)產(chǎn)化,實(shí)現(xiàn)非API油井管的產(chǎn)品、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的集成配套,為西部高溫、高壓、高酸性油氣田的勘探開(kāi)發(fā)提供技術(shù)保障。
建立非API油井管標(biāo)準(zhǔn)體系,形成特殊螺紋油井管、高抗擠套管和耐蝕合金管材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和使用標(biāo)準(zhǔn)。形成技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用、質(zhì)量可靠的特殊螺紋油井管和耐蝕合金管材等系列產(chǎn)品。
通過(guò)產(chǎn)研合作,形成非API油井管成套技術(shù)。建立非API油井管標(biāo)準(zhǔn)體系,形成特殊螺紋油井管、高抗擠套管和耐蝕合金管材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和使用標(biāo)準(zhǔn)。形成技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用、質(zhì)量可靠的特殊螺紋油井管和耐蝕合金管材等系列產(chǎn)品。
記者:前不久,管材所與長(zhǎng)慶油田、寶鋼和天鋼就非API油井管共同簽署了工業(yè)聯(lián)合項(xiàng)目(JIP)協(xié)議,這對(duì)我國(guó)非API油井管發(fā)展將具有怎樣的意義?
馮耀榮:管材所長(zhǎng)期關(guān)注非API油井管的發(fā)展。此次通過(guò)簽署協(xié)議,將聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家企業(yè)共同研究解決非API油井管應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)難題,規(guī)范非API油井管市場(chǎng)。JIP模式就是相關(guān)利益方就共同關(guān)心的核心技術(shù)共同出資、聯(lián)合攻關(guān)、成果共享,互利共贏。
管材所就是借此搭建一個(gè)油田用戶、研究所、生產(chǎn)企業(yè)三方聯(lián)合攻關(guān)、互利共贏的合作平臺(tái)。即油田提出技術(shù)需求,負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和成果應(yīng)用。管材所負(fù)責(zé)提出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方案,建立非API油井管的標(biāo)準(zhǔn)體系和質(zhì)量評(píng)價(jià)監(jiān)督與控制體系。生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)非API油井管新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),試制和生產(chǎn)。
結(jié)合目前的非API油井管技術(shù)現(xiàn)狀,各方將采用JIP模式,開(kāi)展特殊螺紋及高抗擠油井管、耐蝕合金油井管、特殊螺紋油井管的研究開(kāi)發(fā)。同時(shí)完善現(xiàn)有產(chǎn)品體系,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
為保障我國(guó)高溫、高壓、高腐蝕、鹽膏層等復(fù)雜油氣田勘探開(kāi)發(fā)的順利進(jìn)行和安全,必須通過(guò)聯(lián)合攻關(guān)創(chuàng)新非API油井管技術(shù),實(shí)現(xiàn)非API油井管?chē)?guó)產(chǎn)化;必須建立非API油井管標(biāo)準(zhǔn)體系,形成非API油井管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和使用標(biāo)準(zhǔn);必須建立完善的非API油井管質(zhì)量監(jiān)督評(píng)價(jià)與控制體系,加強(qiáng)國(guó)家許可、用戶準(zhǔn)入、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、駐廠質(zhì)量監(jiān)督等。