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通訊員 嚴嶸 報道
從被“卡脖子”到突破“卡脖子”，再到實現國產化；從無法生產到實現全流程一貫制生產，再到根據不同井況為用戶量身定制性價比最優產品、提供一攬子解決方案；從最初的單一產品到形成系列產品，再到形成擁有8個具備自主知識產權產品牌號的“大家族”；從誕生時就嵌入“低碳基因”到全生命周期踐行減排降碳……它帶著“Baosteel”這一標志，走進了全球用戶油氣田開發現場，成為強腐蝕性油氣田開采和儲氣庫建設的“安全使者”和支撐大型油氣田突破產量紀錄的“品牌大使”。10多年來，寶鋼股份超級馬氏體不銹鋼油套管（下稱超級13Cr油套管）不斷取得突破，具備了超強抗腐蝕能力和穩定高效的交付能力。
寶鋼鋼管的象征——奮飛鳥
然而，10多年前，超級13Cr油套管在我國仍完全依賴進口，價格一度高達10萬元/噸，交貨周期更是長達9個月，被國外廠商牢牢卡住了我們的“脖子”，嚴重影響了我國多個重大戰略能源工程的建設進度。那么，寶鋼股份是如何實現高端油套管產品國產化，且雄踞國內市場并走向全球的呢？
1 困局——油氣開采遇上“攔路虎”
油氣資源在地底經過了上億年的醞釀，往往含有各類腐蝕介質。據統計，60%以上的油氣井都存在管材腐蝕問題，因管材腐蝕造成的油氣井報廢問題層出不窮，成為油氣開采的“攔路虎”。
我國油氣資源尤其是天然氣資源長期無法滿足自身需求，對外依存度逐年提升，成為國家能源戰略安全的一大隱患。再加上我國各主要油氣田的腐蝕問題同樣嚴峻，限制了我國油氣資源的開發。
進入21世紀以來，我國在西北地區先后發現多個超大型氣田，這些氣田被寄予了解決我國氣荒問題的厚望。以新疆某油田為例，其天然氣探明儲量超過萬億立方米，也是國家建設西氣東輸工程的主要氣源地。然而，這些氣田區塊不但埋藏深度超過5000米，井底溫度高達200攝氏度以上，壓力達到上千個大氣壓，還含有二氧化碳（溶入水后）、氯離子等強腐蝕性介質。由于一口井的管柱需要多達500根以上的油管連接而成，只要有一根管子出現斷裂、腐蝕穿孔等問題，就會造成泄漏、井噴等事故，容易造成大規模人員傷亡和環境污染，這對管材的強韌性、耐腐蝕性能等提出了嚴苛的挑戰。
鋼管生產線
2 破局——用3年時間實現國產化
經過反復甄選，具有強耐腐蝕性能的超級13Cr油套管進入了人們的視線。該類型合金具有高強度、強耐腐蝕的特征，具備應用于國內外“三超”（超深、超高溫、超高壓）油氣資源開發的能力。
在2006年我國西北油氣田初始開發之際，國內對超級13Cr油套管的相關研究基本處于空白，且產品長期被國外壟斷。“一定要實現國產化！”從那時起，寶鋼股份以保障國家戰略能源開發用材供應為己任，把耐蝕合金油套管作為重點攻關方向，成立了由中國寶武工程科學家、寶鋼股份首席研究員張忠鏵牽頭的專項攻關團隊，來自寶鋼股份中央研究院、鋼管條鋼事業部等單位的20多名技術骨干在國內率先展開了針對超級13Cr油套管的國產化攻關。
張忠鏵
“太艱難了！”盡管已經過去了10多年，張忠鏵對超級13Cr油套管的國產化攻關歷程仍歷歷在目，“我們沒有資料、沒有任何可借鑒的技術經驗，攻關團隊完全是‘白手起家’！”張忠鏵帶領團隊成員懷著“把不可能變成可能”的必勝信念，廢寢忘食，通宵達旦，從實驗室材料研究、產品腐蝕評價、工藝研究到現場試制，不放過任何一個技術問題，咬牙度過了一個個不眠之夜。
“研究階段就是摸著石頭過河，只能一輪又一輪地開展實驗，僅僅是常用的金相分析就做了數百組。”那時，負責實驗室鋼種研究的寶鋼股份中央研究院高級主任研究員張春霞博士連續幾個月沒日沒夜地“泡”在實驗室里。“當合格的樣品最終被我捧在手里時，我比捧著剛出生的孩子還要小心翼翼，那一刻非常激動！”回憶起當時的情景，張春霞臉上洋溢著幸福。
張春霞
“制造階段面臨巨大挑戰，不僅需要攻克超級13Cr油套管產品的開發設計難關，同時還需要先進的生產技術來支撐產品制造。”鋼管條鋼事業部制造管理部首席工程師趙鵬說，“超級13Cr油套管工藝流程復雜，生產難度大，當時世界上僅有幾家油套管生產廠家能生產。實現國產化刻不容緩，我們必須啃下這塊硬骨頭！”在沒有任何可借鑒技術和經驗的情況下，鋼管條鋼事業部生產技術人員為提高產品成材率而日夜奮戰。
終于在2007年，當第1根通紅的超級13Cr油套管從寶鋼140毫米軋管機組下線后，整個團隊都沸騰了。“成就感和自豪感油然而生，這是寶鋼的驕傲！”張忠鏵百感交集。
為進一步提升產品競爭力，寶鋼股份不斷鉆研超級13Cr油套管的一貫制制造技術：開發了以軋代鍛的管坯制造和退火工藝技術，解決了熱連軋穩定生產諸多技術難題；開發了一系列針對性的變形制度、加熱和冷卻技術，實現了全規格高合金無縫管穩定生產；解決了系列產品的熱處理技術難題，確保產品性能、表面質量和管料直度得到穩定控制；開發出氣密封螺紋抗粘扣技術，滿足了國際最嚴苛標準要求，實現了超級13Cr系列產品大規模制造的質量受控、生產穩定。
鋼管生產線
2009年，寶鋼股份第1批超級13Cr油套管在西北某油田下井使用，標志著該類型產品打破了國外壟斷。2016年，寶鋼股份超級13Cr油套管首次承接海外批量訂單，與國外先進企業同臺競技。在后期組織的產品鑒定會上，評審專家一致認為，寶鋼自主研發的超級13Cr油套管填補了國內空白，產品質量達到國際先進水平，耐腐蝕性、韌性等指標達到國際領先水平。
寶鋼股份產銷研團隊“白手起家”，用3年時間攻克了一道道難關，實現了超級13Cr油套管國產化，能夠與國際供應商有效競爭，明顯降低了我國油氣開采的管材采購成本。
3 進取——占領一個又一個高地
寶鋼股份超級13Cr油套管問世后，迅速在以西北地區為代表的油氣田投入批量使用，明顯加快了我國西部地區油氣資源的開發進程。
隨著“三超”油氣井井況越來越復雜，開采難度也不斷加大，用戶對油套管的質量和安全性能要求越來越高。寶鋼產銷研團隊沒有懈怠，迎難而上、繼續攀登，相繼開發出了可以滿足在不同腐蝕環境下安全使用的馬氏體不銹鋼系列油套管產品，形成了全流程制造技術及選材規范，具備了較為完善的品種結構，制造能力也大幅提升。“寶鋼股份開發出超級13Cr煉鋼、連鑄、軋管、熱處理、探傷、管加工全流程一貫制工藝技術，充分保證了產品的質量穩定性，具備穩定高效的交付能力。”趙鵬說，寶鋼作為一家以質量為命脈的制造企業，在產品制造方面非常嚴格，通過開拓創新，開發出超級13Cr無縫熱軋工藝技術，大幅提高了產品質量；獨家開發出全套熱處理工藝。同時，從冶煉、制管到管加工，每道工序都有專門的控制要點和內控指標，出廠之前，每根管子都要進行嚴格的無損檢測和人工檢驗。
趙鵬與張春霞在現場
海上油氣田用超級13Cr特殊螺紋油井管是此前國內唯一沒有實現國產化且市場超億元的石油管品種。與碳鋼產品相比，超級13Cr特殊螺紋油井管有其特殊性與復雜性，此前國內缺乏完整的超級13Cr特殊螺紋接頭制造質量管控體系。結合“十三五”國家重點研發計劃項目，寶鋼股份攻克了海上油氣田用超級13Cr特殊螺紋油井管“卡脖子”核心技術，建立了完善的特殊螺紋接頭制造質量管控體系，實現了國產超級13Cr特殊螺紋油井管在海上油氣田供貨領域零的突破，有力支撐了我國深水高溫高壓油氣井的順利開發。
多年來，每當超級13Cr油套管下井，寶鋼股份都會派專業技術人員和服務人員提供跟井與指導服務，建立起一套包括需求跟蹤、定制化設計、到貨商檢、庫存跟蹤、下井服務、定期走訪交流和使用效果跟蹤等全周期、全方位的服務流程和機制，以優質高效的服務贏得用戶、贏得市場。
2021年10月底，寶鋼股份超級13Cr油套管在西北某油田開展批量試用。為了確保油管使用規范，寶鋼一方面同油田技術專家一起制訂了詳細的下井操作使用規范等指導文件，一方面派出專業技術人員和常駐服務人員一道前往使用現場，對油管整個下井過程進行指導和輔助。“當時，新冠肺炎疫情管控加嚴，給出行增加了不少難度，但只要能讓用戶滿意，再大的困難也要挺過去。”鋼管條鋼事業部銷售部用戶與技術服務室員工劉普等人經過一路波折到達現場后，就立即投入工作。下井前，他們與用戶對管子、工器具、螺紋脂、附件等都一一進行確認，并和井隊就相關作業要點進行了溝通。在下井過程中，劉普指導用戶規范操作流程，并對每根管子的擰接曲線進行確認，保證管子使用正確。特別是在下井后期，由于泥漿上返，給管子的擰接造成較大影響，因管子擰接過程的不穩定給曲線的正確判定帶來較大困擾。為了減少重新擰接的次數，配合用戶盡快完成油管下井，劉普憑借豐富的現場經驗，對異常曲線進行快速、準確判定。最終，所有管子的氣密封檢驗全部一次性判定合格，用戶對寶鋼股份的服務質量和效率給予高度評價。
無縫140產線
4 引領——從綠色制造到制造綠色
近年來，寶鋼股份鋼管條鋼事業部堅持綠色理念，大力推進油套管生產制造綠色化進程，努力構建高效、清潔、低碳、循環的綠色制造體系，打造寶鋼股份超級13Cr油套管綠色低碳品牌。
電爐集控室
作為國內天然氣勘探開發和輸送用管產品的行業引領者和主力供應商，寶鋼股份充分發揮自身專業技術優勢，按照精準（Accurate）、快速（Fast）、環保（Eco）和經濟（Economical）的設計理念，為天然氣勘探開發和輸送提供全面可靠的油氣開采用管綜合解決方案，助力我國構建更加清潔低碳、安全高效的能源體系，樹立了寶鋼鋼管SAFEE綠色品牌。
SAFEE圖標
寶鋼股份超級13Cr油套管自誕生之日起就將“低碳基因”融入了血脈。特別是在近兩年來，電爐積極使用綠電，且使用比例不斷提升，寶鋼股份超級13Cr油套管低碳發展“綠”動十足，還開發出電爐冶煉+大方坯連鑄管坯制造工藝，大幅提高了產品收得率。相較轉爐煉鋼，電爐冶煉噸鋼可減排1.6噸二氧化碳、3噸固體廢棄物。
10多年來，寶鋼股份超級13Cr油套管以其卓越的性能和質量，成功應用于中石油、中石化、中海油下屬各油氣田開發項目、儲氣庫項目，逐漸替代進口產品，年產量也從研發之初的數百噸逐年大幅提升，市場占有率遙遙領先，不但滿足了國內各大油氣田的使用需求，還批量出口海外，為全球油氣田用戶提供了強大的支撐，以安全、可靠為主題的SAFEE寶鋼油套管品牌形象也隨之遍布全球。
綠色發展，“碳”尋未來。寶鋼股份開發出耐蝕性能優異的超級13Cr系列油套管產品，不僅顯著提升了強腐蝕性油氣田開采的安全性，還大幅延長了油氣田管材的使用壽命，其全生命周期碳排放顯著降低，為油氣高效開發注入新動能，對提升我國碳減排能力、早日實現“雙碳”目標具有重要意義。
技術檔案
寶鋼股份超級13Cr油套管研發與應用
寶鋼股份鋼管條鋼事業部13Cr油套管產線
品種：寶鋼股份超級馬氏體不銹鋼油套管，又稱超級13Cr油套管。
攻關梗概：我國油氣資源長期無法滿足自身需求，除了受自身儲量不足影響外，油氣田內含介質的腐蝕問題也嚴重限制了油氣資源的開發，這對油氣開采用套管性能提出了較高的要求。2006年，我國對高端油套管的研究基本處于空白，產品長期被國外壟斷，噸鋼售價一度高達10萬元。為保障國家戰略能源開發用材供應，寶鋼股份成立專項攻關團隊，展開了針對超級13Cr油套管的國產化攻關。最終，在2009年，寶鋼股份生產的第1批超級13Cr油套管在西北某油田下井使用，成功打破了國外壟斷。如今，寶鋼股份超級13Cr油套管的年產量也從研發之初的數百噸逐年大幅提升，市場占有率遙遙領先，不但滿足了國內各大油氣田的使用需求，還批量出口海外，為全球油氣田用戶提供了強大的支撐。
（寶鋼股份鋼管條鋼事業部提供）
