20世紀(jì)50~70年代,我國(guó)石油工業(yè)使用的油套管,主要依賴從國(guó)外進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)所占比例不到5%,主要生產(chǎn)企業(yè)是鞍鋼、包鋼和成都無縫鋼管廠。受國(guó)家整體工業(yè)實(shí)力所限,當(dāng)時(shí)這幾個(gè)廠家的裝備條件和生產(chǎn)技術(shù)十分落后。國(guó)產(chǎn)油套管產(chǎn)量低、品種少、質(zhì)量差,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展的需求。與之形成鮮明對(duì)比的是,國(guó)外油套管企業(yè),如日本新日鐵、住友金屬、日本鋼管、川崎制鐵、西德曼內(nèi)斯曼、美國(guó)美鋼聯(lián)、法國(guó)瓦盧瑞克、意大利達(dá)爾明等,清一色都是國(guó)際一流大鋼廠,他們生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。
如何加快提高我國(guó)油套管制造的整體水平,是擺在冶金和石油兩大行業(yè)面前十分緊迫的問題。
套管、油管及鉆柱構(gòu)件(鉆桿、鉆鋌、方鉆桿等),統(tǒng)稱油井管。我國(guó)油井管的消耗量,按鉆井進(jìn)尺5kg計(jì)算,大體每鉆進(jìn)一米,需要油井管62kg,其中套管48kg、油管10kg、鉆桿3kg、鉆鋌0.5kg。油套管需求量占油井管總量的93%。
油套管在石油工業(yè)中的重要地位,不僅表現(xiàn)在用量大、花錢多,更重要的是,油套管的質(zhì)量、性能和石油工業(yè)關(guān)系重大。油套管工況條件惡劣,油管柱和套管柱通常要承受幾百甚至上千個(gè)大氣壓,幾百噸的載荷以及嚴(yán)酷的腐蝕。油套管的壽命影響油井壽命,油井壽命又決定油田的壽命。油套管的安全性和使用壽命,直接影響著石油工業(yè)的發(fā)展。
20世紀(jì)70年代,我國(guó)擬引進(jìn)日本新日鐵的技術(shù)和設(shè)備,在上海寶山建設(shè)國(guó)際一流水平的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。我敏銳地認(rèn)識(shí)到,這是油井管國(guó)產(chǎn)化的一次良好機(jī)遇。于是,在冶金部召開的幾次會(huì)議上,竭力建議寶鋼一期工程一定要有無縫鋼管生產(chǎn)線及油井管螺紋加工生產(chǎn)線。
1983年3月1日至9日,國(guó)家科委和冶金部在上海召開全國(guó)低合金鋼與合金鋼工作會(huì)議,時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理方毅主持會(huì)議。會(huì)議代表參觀了建設(shè)中的寶鋼并進(jìn)行了討論。作為石油行業(yè)代表,我不想失去
這難得的機(jī)會(huì),在會(huì)上作了發(fā)言,題為“國(guó)產(chǎn)油并管存在的問題及逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的建議”。對(duì)寶鋼無縫鋼管生產(chǎn)線的建設(shè)感到很振奮,并指出:我國(guó)油并管的巨大缺口和品種、質(zhì)量方面存在的嚴(yán)重問題,僅靠寶鋼的一條現(xiàn)代化無縫鋼管生產(chǎn)線是不夠的,建議引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和裝備,再建設(shè)一座世養(yǎng)一流水平、覆蓋油井管全部規(guī)格的全產(chǎn)業(yè)鏈的無縫鋼管油套管廠。
1989年,寶鋼Φ140mm無縫鋼管生產(chǎn)線投產(chǎn)4年,將我國(guó)油并管產(chǎn)量增加到了9.45萬噸。油井管國(guó)產(chǎn)化率雖有所提高,但也僅為10%,而那時(shí)天津鋼管公司剛剛開始建設(shè),我國(guó)油套管的生產(chǎn)仍處于起步階段,難以滿足石油工業(yè)的需求。
在1989年6月召開的全國(guó)第四次低合金鋼與合金鋼工作會(huì)上,我又一次代表中國(guó)石油物資公司和管材中心,做了題為“關(guān)于開展石油管材聯(lián)合科技攻關(guān)的建議”的大會(huì)發(fā)言,指出:
我國(guó)無縫鋼管生產(chǎn)技術(shù)落后,油井管發(fā)展相當(dāng)緩慢。鉆桿在50年代即開始試制,30多年過去了,現(xiàn)在仍然是100%進(jìn)口。油、套管的進(jìn)口率也高達(dá)90%。鞍鋼無縫管廠迄今只能生產(chǎn)低鋼級(jí)平式油管,成都無縫管廠和包鋼無縫管廠只能生產(chǎn)低鋼級(jí)套管。根據(jù)1987-1988年對(duì)進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)油套管質(zhì)量復(fù)驗(yàn)結(jié)果,日本進(jìn)口管不合格率3%,而國(guó)產(chǎn)管材30%不合格。
國(guó)產(chǎn)石油管材自給率低的原因是多方面的,最主要的是產(chǎn)品質(zhì)量差,并對(duì)油井管質(zhì)量問題存在一些模糊認(rèn)識(shí),浮淺地認(rèn)為油井管不過就是一種普通無縫鋼管而已,以致出現(xiàn)的質(zhì)量問題得不到重視,一直不能根本解決。
我國(guó)進(jìn)口油井管所需外匯已達(dá)出口原油換匯的30%,今后還將增長(zhǎng)。因此,下功夫提高國(guó)產(chǎn)管材質(zhì)量,逐步取代進(jìn)口,已成為當(dāng)務(wù)之急。
這是我站在國(guó)家層面上,在油井管國(guó)產(chǎn)化方面第四次提出的重要建議。
我的大聲疾呼,引起了相關(guān)方面的重視。1990年11月28日,中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)第142期《工業(yè)經(jīng)濟(jì)內(nèi)參》發(fā)表了采訪我撰寫的《石油管材依賴進(jìn)口的狀況亟待解決》一文。文章的開頭寫道:
據(jù)中國(guó)石油天然氣總公司管材研究中心副主任李鶴林和中國(guó)石油設(shè)備協(xié)會(huì)程子棠同志反映,我國(guó)在石油用鋼的總量中,管材占60%以上,但石油管材迄今主要依靠進(jìn)口。油井管的進(jìn)口量占需求量的90%以上,每年需花費(fèi)外匯幾億美元。
隨著石油工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)對(duì)石油管材的需求量與日俱增。近年來,全國(guó)陸上石油每年約需油井管80萬噸,油氣輸送管20萬噸,海洋石油也需要相當(dāng)多的管材。
油井管的化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、力學(xué)性能、殘余應(yīng)力以及外徑、內(nèi)徑、壁厚、圓度、直度、螺紋參數(shù)等,都有很嚴(yán)格的要求。特別是隨著高壓噴射鉆井、定向鉆井、叢式鉆井、熱采井技術(shù)的推廣應(yīng)用,油井管的技術(shù)要求將愈來愈高。但我國(guó)油井管生產(chǎn)技術(shù)落后,產(chǎn)品質(zhì)量未過關(guān),這是我國(guó)油井管自給率低的主要原因。有關(guān)方面應(yīng)立即采取有效措施,系統(tǒng)地、扎扎實(shí)實(shí)地對(duì)石油管材進(jìn)行科技攻關(guān),盡快滿足需要。
內(nèi)參的最后是我和其他專家的三條建議:
石油管村的科技攻關(guān),應(yīng)是生產(chǎn)和使用兩方面的聯(lián)合攻關(guān)。
在政關(guān)內(nèi)容上應(yīng)循序漸進(jìn)、“八五”期間應(yīng)首先在已投產(chǎn)的低鋼級(jí)管材上下功夫,然后再擴(kuò)大品種、規(guī)格和數(shù)量、并逐步試制高鋼級(jí)的管材、在質(zhì)量上應(yīng)與進(jìn)口產(chǎn)品同等要求、除按API標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)外、還要用中國(guó)石油物資公司向國(guó)外訂貨的補(bǔ)充技術(shù)條件進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)、
在攻關(guān)組織形式上,建議由冶金部和石油天然氣總公司組織其下屬單位,并邀請(qǐng)中科院金屬所組成聯(lián)合攻關(guān)機(jī)構(gòu)。
這份內(nèi)參引起了有關(guān)決策部門的重視、次年、國(guó)家批準(zhǔn)由冶金部和中石油聯(lián)合承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目:高質(zhì)量油井管開發(fā)。這是我國(guó)高質(zhì)量油井管發(fā)展史上的重要節(jié)點(diǎn)。
1991年7月2日,冶金部和中石油組織論證會(huì),正式啟動(dòng)了這個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目承擔(dān)單位為成都無縫鋼管廠、寶鋼無縫鋼管廠、鞍鋼無縫鋼管廠等三個(gè)油井管生產(chǎn)企業(yè)和冶金部鋼鐵研究總院、組長(zhǎng)單位是成都無縫鋼管廠。我為項(xiàng)目的專家組成員、該項(xiàng)目的兩大開發(fā)目標(biāo)是:達(dá)到年產(chǎn)高質(zhì)量油井管15萬噸的實(shí)際生產(chǎn)能力;批量開發(fā)一定數(shù)量的高強(qiáng)度、高抗射孔開裂性能、高抗擠毀和抗硫化氫腐蝕等高性能的油套管、供油田試用、項(xiàng)目完成期限為1995年12月底,總投資1720萬元。
冶金部副部長(zhǎng)殷瑞鈺和中石油副總經(jīng)理李天相出席了啟動(dòng)會(huì)。李天相在講話中特別指出、本項(xiàng)目的承擔(dān)單位沒有列入石油管材研究中心,是因?yàn)閽炜吭撝行牡氖凸懿馁|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是一個(gè)必須保持第三方公正地位的機(jī)構(gòu),是本項(xiàng)目的“裁判員”,不允許既當(dāng)“運(yùn)動(dòng)員”又當(dāng)“裁判員”。
會(huì)上,李天相還對(duì)我說:“你們擔(dān)負(fù)的任務(wù)十分繁重,包括技術(shù)監(jiān)督、失效分析,還有油井管工程應(yīng)用方面的科研工作,你們的工作關(guān)系本項(xiàng)目的成??!”殷部長(zhǎng)建議我多去鋼廠走一走,指導(dǎo)幾個(gè)鋼管廠的油井管開發(fā)工作。
各自為政、小打小鬧的技術(shù)開發(fā),終于成為國(guó)家統(tǒng)一組織下的聯(lián)合攻關(guān)。至此,冶金和石油兩大系統(tǒng)摒棄前嫌,形成了合力,事情就好辦多了。作為本項(xiàng)目專家組成員和管材中心主任,我按照李天相和段瑞鈺兩位領(lǐng)導(dǎo)的要求,扎扎實(shí)實(shí)做了大量的工作。