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。
如何加快提高我國油(you)套管制造的(de)整體水平,是(shi)擺在冶金(jin)和石油(you)兩大行業(ye)面前十分緊迫的(de)問題。
套管、油(you)(you)管及鉆(zhan)柱構件(鉆(zhan)桿(gan)、鉆(zhan)鋌、方(fang)鉆(zhan)桿(gan)等),統稱油(you)(you)井管。我國(guo)油(you)(you)井管的消耗量(liang),按鉆(zhan)井進尺(chi)5kg計算,大體每鉆(zhan)進一米(mi),需要(yao)油(you)(you)井管62kg,其中(zhong)套管48kg、油(you)(you)管10kg、鉆(zhan)桿(gan)3kg、鉆(zhan)鋌0.5kg。油(you)(you)套管需求量(liang)占(zhan)油(you)(you)井管總量(liang)的93%。
油(you)(you)套管(guan)在石油(you)(you)工業中的(de)(de)(de)重要地位,不僅表現在用(yong)量(liang)大(da)、花錢(qian)多,更重要的(de)(de)(de)是,油(you)(you)套管(guan)的(de)(de)(de)質量(liang)、性能(neng)和(he)石油(you)(you)工業關系重大(da)。油(you)(you)套管(guan)工況(kuang)條件(jian)惡劣,油(you)(you)管(guan)柱和(he)套管(guan)柱通常要承受幾百(bai)甚至上千個(ge)大(da)氣(qi)壓,幾百(bai)噸的(de)(de)(de)載荷以及嚴酷的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。油(you)(you)套管(guan)的(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)影響油(you)(you)井壽命(ming)(ming),油(you)(you)井壽命(ming)(ming)又決定(ding)油(you)(you)田(tian)的(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)。油(you)(you)套管(guan)的(de)(de)(de)安全性和(he)使用(yong)壽命(ming)(ming),直(zhi)接影響著(zhu)石油(you)(you)工業的(de)(de)(de)發展(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(wu)縫鋼管生產線及油井管螺紋加工生產線。
1983年(nian)3月1日(ri)至9日(ri),國家科委和冶金部在上海召(zhao)開全國低合(he)金鋼與合(he)金鋼工作會議(yi)(yi),時任國務院副總理方(fang)毅(yi)主持會議(yi)(yi)。會議(yi)(yi)代(dai)表參(can)觀了(le)建設(she)中(zhong)的(de)寶鋼并(bing)進行(xing)了(le)討論。作為石油行(xing)業代(dai)表,我不想失(shi)去
這難得的(de)(de)機(ji)會(hui),在會(hui)上作了發言,題為“國(guo)產(chan)油(you)(you)并管(guan)存(cun)在的(de)(de)問題及逐步實現國(guo)產(chan)化的(de)(de)建(jian)議”。對寶(bao)(bao)鋼(gang)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)生產(chan)線的(de)(de)建(jian)設感到很振奮,并指出:我國(guo)油(you)(you)并管(guan)的(de)(de)巨大缺口和品(pin)種(zhong)、質量方面(mian)存(cun)在的(de)(de)嚴重問題,僅靠(kao)寶(bao)(bao)鋼(gang)的(de)(de)一(yi)條現代化無(wu)縫鋼(gang)管(guan)生產(chan)線是不夠的(de)(de),建(jian)議引進國(guo)外先進技術和裝備,再(zai)建(jian)設一(yi)座(zuo)世養一(yi)流水平、覆蓋油(you)(you)井管(guan)全部規格(ge)的(de)(de)全產(chan)業鏈的(de)(de)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)油(you)(you)套管(guan)廠。
1989年,寶(bao)鋼Φ140mm無縫鋼管(guan)(guan)生產線投產4年,將我(wo)國(guo)油(you)(you)并管(guan)(guan)產量增加到(dao)了9.45萬噸(dun)。油(you)(you)井管(guan)(guan)國(guo)產化率雖(sui)有所提高,但也僅為10%,而(er)那時天津鋼管(guan)(guan)公司(si)剛剛開始建設,我(wo)國(guo)油(you)(you)套管(guan)(guan)的生產仍處于起步(bu)階段,難以滿足石油(you)(you)工(gong)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(guo)無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)技術落后,油井管(guan)發展相(xiang)當(dang)緩慢。鉆桿在50年代即(ji)開始(shi)試制(zhi),30多年過去了,現(xian)在仍然是100%進口。油、套管(guan)的進口率也高達(da)90%。鞍鋼(gang)(gang)無(wu)(wu)縫管(guan)廠迄(qi)今只(zhi)能生(sheng)產(chan)(chan)低鋼(gang)(gang)級平式油管(guan),成都無(wu)(wu)縫管(guan)廠和包鋼(gang)(gang)無(wu)(wu)縫管(guan)廠只(zhi)能生(sheng)產(chan)(chan)低鋼(gang)(gang)級套管(guan)。根(gen)據(ju)1987-1988年對進口與(yu)國(guo)產(chan)(chan)油套管(guan)質量復驗(yan)結果(guo),日(ri)本進口管(guan)不(bu)(bu)合(he)格(ge)率3%,而國(guo)產(chan)(chan)管(guan)材30%不(bu)(bu)合(he)格(ge)。
國(guo)產(chan)石油(you)管(guan)材自給率(lv)低的原因是(shi)多方面的,最主要(yao)的是(shi)產(chan)品質量差(cha),并(bing)對油(you)井管(guan)質量問題存在一(yi)些(xie)模糊認(ren)識,浮淺地(di)認(ren)為(wei)油(you)井管(guan)不過就是(shi)一(yi)種普通無縫鋼管(guan)而已,以致出現的質量問題得不到重(zhong)視,一(yi)直不能(neng)根(gen)本解(jie)決。
我國(guo)進口(kou)油(you)井管(guan)所需(xu)外匯(hui)已(yi)達出口(kou)原油(you)換(huan)匯(hui)的30%,今(jin)后還(huan)將增長。因此,下功夫提高國(guo)產管(guan)材(cai)質量,逐步取代進口(kou),已(yi)成為當務(wu)之急。
這(zhe)是我站在國家層面上(shang),在油井管國產化方面第四次提出的(de)重要建議。
我的(de)大聲疾呼,引起了相關方(fang)面的(de)重視。1990年11月28日(ri),中(zhong)國(guo)工業經濟協(xie)會(hui)第142期(qi)《工業經濟內參》發(fa)表了采訪我撰(zhuan)寫的(de)《石油管(guan)材依賴進口的(de)狀況亟(ji)待解(jie)決》一文。文章的(de)開頭寫道:
據中國石(shi)油(you)(you)天然氣(qi)總公(gong)司管(guan)(guan)材研究(jiu)中心副主(zhu)任李鶴林和中國石(shi)油(you)(you)設備協會程子(zi)棠同志反(fan)映,我國在石(shi)油(you)(you)用(yong)鋼的(de)(de)總量中,管(guan)(guan)材占60%以上(shang),但石(shi)油(you)(you)管(guan)(guan)材迄今主(zhu)要(yao)依靠進口。油(you)(you)井管(guan)(guan)的(de)(de)進口量占需求量的(de)(de)90%以上(shang),每年需花費外匯幾億美元。
隨著石油工(gong)業的發展,我國(guo)對石油管(guan)材的需求(qiu)量與日俱增。近(jin)年(nian)來,全國(guo)陸上石油每年(nian)約需油井管(guan)80萬噸,油氣輸送管(guan)20萬噸,海洋石油也需要相當多的管(guan)材。
油(you)(you)(you)井管(guan)的化學成分、冶金質(zhi)量(liang)、力(li)學性(xing)能、殘(can)余(yu)應(ying)力(li)以及外(wai)徑、內徑、壁厚、圓(yuan)度、直度、螺紋參數等,都有很嚴格的要(yao)(yao)求。特別是(shi)隨著高壓噴(pen)射鉆井、定向(xiang)鉆井、叢式(shi)鉆井、熱采井技術(shu)(shu)的推廣應(ying)用(yong),油(you)(you)(you)井管(guan)的技術(shu)(shu)要(yao)(yao)求將愈來愈高。但我(wo)國(guo)(guo)油(you)(you)(you)井管(guan)生產(chan)技術(shu)(shu)落后,產(chan)品質(zhi)量(liang)未過關(guan)(guan),這(zhe)是(shi)我(wo)國(guo)(guo)油(you)(you)(you)井管(guan)自(zi)給率低的主要(yao)(yao)原因。有關(guan)(guan)方面(mian)應(ying)立即采取(qu)有效(xiao)措施,系統地、扎扎實實地對石(shi)油(you)(you)(you)管(guan)材進行(xing)科(ke)技攻(gong)關(guan)(guan),盡快滿足(zu)需(xu)要(yao)(yao)。
內參的(de)最后(hou)是我和其他專(zhuan)家的(de)三條建議:
石(shi)油管村的(de)科技攻關,應是生產和使用兩方面的(de)聯合攻關。
在政關內(nei)容上(shang)(shang)應(ying)循序(xu)漸(jian)進、“八五”期間應(ying)首先在已投產(chan)的低鋼級管材上(shang)(shang)下(xia)功(gong)夫(fu),然后再擴大品(pin)種、規格(ge)和數量、并逐步試制高鋼級的管材、在質量上(shang)(shang)應(ying)與進口產(chan)品(pin)同等要(yao)求、除按API標準檢驗外、還要(yao)用中國(guo)石油物資公司向國(guo)外訂(ding)貨的補充技術條件進行檢驗和評價、
在攻(gong)關組織形式上(shang),建議由冶金(jin)部和(he)石油天然氣總公(gong)司組織其(qi)下屬單位,并(bing)邀(yao)請(qing)中(zhong)科院金(jin)屬所(suo)組成聯合(he)攻(gong)關機構。
這(zhe)份內參引(yin)起(qi)了有關(guan)決策部門的重(zhong)視、次年、國(guo)家批準由冶金(jin)部和(he)中石油聯合承擔國(guo)家重(zhong)點(dian)企業(ye)開發項目:高質量油井(jing)管(guan)開發。這(zhe)是(shi)我國(guo)高質量油井(jing)管(guan)發展(zhan)史(shi)上(shang)的重(zhong)要節點(dian)。
1991年7月2日,冶金部(bu)和中石油組織論證會(hui),正式啟(qi)動了(le)這個(ge)項目(mu)(mu)(mu)(mu)。項目(mu)(mu)(mu)(mu)承擔單(dan)位(wei)為成(cheng)都無縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠、寶鋼(gang)(gang)無縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠、鞍鋼(gang)(gang)無縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠等三個(ge)油井(jing)管(guan)生產(chan)(chan)企業(ye)和冶金部(bu)鋼(gang)(gang)鐵研究總院、組長單(dan)位(wei)是成(cheng)都無縫(feng)(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)廠。我為項目(mu)(mu)(mu)(mu)的專家組成(cheng)員、該項目(mu)(mu)(mu)(mu)的兩(liang)大開(kai)發(fa)目(mu)(mu)(mu)(mu)標是:達到年產(chan)(chan)高(gao)質量油井(jing)管(guan)15萬噸的實際(ji)生產(chan)(chan)能(neng)力(li);批量開(kai)發(fa)一定數量的高(gao)強度、高(gao)抗射(she)孔開(kai)裂性能(neng)、高(gao)抗擠毀和抗硫化(hua)氫腐(fu)蝕(shi)等高(gao)性能(neng)的油套(tao)管(guan)、供油田試用、項目(mu)(mu)(mu)(mu)完成(cheng)期限為1995年12月底,總投資1720萬元。
冶金(jin)部副部長殷(yin)瑞鈺和中石(shi)油(you)副總經理李(li)天相(xiang)(xiang)出席了啟動會。李(li)天相(xiang)(xiang)在講話中特別指出、本(ben)項(xiang)目的(de)(de)(de)承擔單位沒有列入石(shi)油(you)管材(cai)研究中心(xin)(xin),是因為(wei)掛靠該中心(xin)(xin)的(de)(de)(de)石(shi)油(you)管材(cai)質量監督檢驗(yan)中心(xin)(xin)是一(yi)個必須(xu)保(bao)持第三方公正地位的(de)(de)(de)機(ji)構,是本(ben)項(xiang)目的(de)(de)(de)“裁判員(yuan)”,不(bu)允許既當(dang)“運動員(yuan)”又(you)當(dang)“裁判員(yuan)”。
會上,李天相(xiang)還(huan)對我(wo)說(shuo):“你(ni)(ni)們擔負的(de)任務十(shi)分繁重(zhong),包括技術監(jian)督、失效分析,還(huan)有油井管(guan)工(gong)(gong)程(cheng)應用方面的(de)科(ke)研工(gong)(gong)作(zuo),你(ni)(ni)們的(de)工(gong)(gong)作(zuo)關系本項目的(de)成(cheng)敗!”殷部長建議我(wo)多去鋼廠(chang)走一走,指導幾個鋼管(guan)廠(chang)的(de)油井管(guan)開(kai)發工(gong)(gong)作(zuo)。
各自(zi)為(wei)政、小(xiao)打(da)小(xiao)鬧(nao)的技術開(kai)發,終于成為(wei)國家(jia)統(tong)一(yi)組織下的聯(lian)合攻關。至此(ci),冶金和石油兩大系統(tong)摒棄前嫌,形成了合力,事情就好(hao)辦(ban)多了。作為(wei)本項目專(zhuan)家(jia)組成員(yuan)和管材中(zhong)心(xin)主任,我按照李天相和段瑞鈺兩位領導的要求,扎(zha)扎(zha)實(shi)實(shi)做了大量的工作。