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在塔克拉瑪幹沙漠腹地,為(wéi)鑽進萬米深井助力;在東海之濱,為下探深海氣田(tián)“打輔助”……衡鋼自主(zhǔ)研製的特殊扣油套管、深水鋼懸(xuán)鏈立管等產(chǎn)品,打破國外技(jì)術壟斷,支撐能源“超級工程(chéng)”。以衡鋼標準生產的鋼管,打破API(美國石油協會)標準,走(zǒu)向世界。
近日,記者走進衡鋼,看企業推動科技成果加快轉化為現(xiàn)實生(shēng)產力(lì)的生動實踐。
3月26日,湖南鋼鐵集團衡陽鋼管(集團)有限公司生產車間,生產線正(zhèng)在加工鋼管。衡鋼生(shēng)產的鋼管助力我(wǒ)國萬(wàn)米油(yóu)田深井鑽探(tàn)。湖(hú)南日報全媒體記者 辜鵬博 攝
問地萬米,油套管做到滴“油”不漏
眼下,在中國第一(yī)口科探(tàn)井——深地塔科(kē)1井,由衡鋼製造的四開特殊扣油套(tào)管準(zhǔn)備(bèi)就緒,等待下到萬(wàn)米(mǐ)深井。
深地塔科1井於2023年5月30日開鑽,設計井深11100米,是我國“深地工程(chéng)”首個“萬米深(shēn)井(jǐng)”。井身(shēn)采用五開結構,自上而下要穿透10多套地層層係,項(xiàng)目施工麵臨特深、超高溫、超(chāo)高壓、超重載荷等多重困難。
油(yóu)套管(guǎn)主要起支撐井壁、建立油(yóu)氣(qì)通道的作(zuò)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,關鍵核心技術就在螺(luó)紋的性能。
深地塔科1井使用的三開套管(guǎn)采用衡鋼特殊扣油套管。井隊人員一致稱讚衡鋼套管對(duì)扣上扣(kòu)容易,上(shàng)扣一(yī)次合格率達100%。“首戰”告(gào)捷後,四開特殊扣油套管訂單花落衡鋼(gāng)。
“套管首次下井萬米,設計難度前所(suǒ)未有。”衡鋼(gāng)技術中心首席專家李小兵介紹,從井口到井下,從一(yī)開套管到四開套管,套管(guǎn)依次由內向下(xià)套。越(yuè)往深走,套管直徑越小,麵對更(gèng)高壓力、更高溫度。
從三開到(dào)四開,套管之間僅留有8毫米(mǐ)間隙,接(jiē)箍扣不能變薄,也沒(méi)有(yǒu)空間(jiān)增厚,隻能在其結構上想辦法(fǎ)。
經過無數次推倒重來,研(yán)發人員終於找(zhǎo)準“竅門”,創造了一種(zhǒng)新的密封結構。加工公差(chà)要求(qiú)控製在0.01毫(háo)米級,好比在100毫(háo)米厚的螺母上雕出毫米(mǐ)級的“螺(luó)紋花”。
經過各類(lèi)複合(hé)試驗,衡鋼自主研發的深地(dì)塔科1井四開特殊(shū)扣(kòu)油套管(guǎn),始終保持嚴絲合縫,承載能力超過了實際使用要求的(de)30%以(yǐ)上。
目前,在我國塔裏木地區、西南(nán)油氣田等能源重地,衡鋼(gāng)高端(duān)油氣管用(yòng)於8000米以上的油氣深井多達110多口。
3月26日,湖南鋼鐵集團衡陽鋼管(集團)有限公司生產車間,鋼管(guǎn)準備運輸出廠。湖南日報全媒體記者 辜鵬博 攝(shè)
挺進深海,鋼管(guǎn)雖薄卻韌性十足(zú)
1524米!這是我國首個自營超深水大氣田——“深海一號(hào)”氣田從水麵到海底的最大深(shēn)度(dù)。相比(bǐ)鑽地,探海麵臨的是(shì)不一(yī)樣(yàng)的嚴峻考驗。
鋼(gāng)懸鏈立管被認為是(shì)連接水麵到超深海底最主流的一種方式,是深水油(yóu)氣田開發的核心技術裝備之一,用於打造(zào)輸送深海天然氣的(de)“咽喉”要道。
此前這一領域一直被美國特納瑞斯等世界鋼管(guǎn)巨頭壟斷。衡鋼憑著在(zài)鋼管領域積(jī)累的(de)技術(shù)實力和品牌效(xiào)應,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。
“水(shuǐ)越深,需要的立管數量就越多。每(měi)一(yī)根(gēn)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,增加了它在海底的風險。”衡鋼技術中心IPD管線管(guǎn)組(zǔ)經理(lǐ)楊(yáng)寶齊介紹。
以一根鋼懸鏈立管(guǎn)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,研發人員最大限度縮小鋼管內徑公差。
“91精品人妻一区二区三区蜜桃對管道的(de)內徑公差要求是0.5毫米,相當於一枚硬幣厚度的四分之一。”楊(yáng)寶齊介紹。
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(dù)也會越低(dī)。這好比放在冰箱冷凍室的食物(wù)受到外(wài)力作用,容易碎裂一樣。
技術人員從成分和源頭上進行設計,在強度和硬度中找到了一個完(wán)美的匹配值,使得鋼管在超深水零下30攝氏度的環境中,依然(rán)能夠保持超高韌性。
“交付標準要求是零(líng)下30攝氏度,試驗證明,我(wǒ)們的(de)鋼管可以應對零下50攝(shè)氏度。”楊寶齊說(shuō)。最終,衡鋼自主研發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能力向著(zhe)超深水全麵邁(mài)進貢獻了鋼鐵(tiě)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(shì)海上油田,鋼管作為基礎材(cái)料,是(shì)能源產業發展的重要支撐。
“實(shí)施產業基礎再造,激活新質生產力,這是我(wǒ)們不斷(duàn)努力的邏輯(jí)和目標。”衡(héng)鋼技(jì)術中心IPD油套管組經理卓(zhuó)釗說。
他向記者分(fèn)享(xiǎng)了一個(gè)故事。
早在2006年,國內沒有油套管螺紋(wén)設計(jì)和加工技術,國內重大石油(yóu)工程應用(yòng)的鋼(gāng)管需要進口,采(cǎi)用的是API(美國石油協會)標準。
核心技術不能受製於人!衡鋼人從零開始(shǐ),瞄準高端,以創新驅(qū)動,全力拚技術。
2007年,衡鋼成功研製適用於深度小(xiǎo)於(yú)4500米淺層井的特殊扣油套管(guǎn)產品。2010年,衡鋼開發出適用(yòng)於4500米至6000米中深井的特殊扣油套管產品。2019年,衡鋼突(tū)破創新,開發出可應(yīng)用於8000米(mǐ)以上超深(shēn)井的高性能特殊扣油套管,產品性能達到世界先(xiān)進水(shuǐ)平。
持續(xù)接力創新,才有(yǒu)了產(chǎn)品的迭代升級。更重要的是,衡鋼研製開發了多種非API標準(zhǔn)的石油套管,形成了自己的HS產品係列,包括鋼(gāng)級和螺紋類型,豐富了國產石油套管的規(guī)格品種。
“‘HS’中的‘H’,就是衡鋼的代名詞。如今(jīn),‘衡鋼標準’走向國際舞台,衡鋼已成為全(quán)球無縫鋼管‘超市’,全(quán)球客戶可在(zài)此吃(chī)到滿意的‘點菜’。”卓釗自豪地說。
瞄準能(néng)源產業發展帶來的機遇,衡鋼不斷適應市場需要,培育(yù)壯大新動能新優勢。
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