第27卷第1期河北科技大学学报V ol.27,No.1 2006年3月Journal o f Hebei U niv ersity of Science and T echnolog y M ar.2006文章编号:1008-1542(2006)01-0001-05中国石油钢管的发展现状分析李鹤林1,吉玲康1,谢丽华2(1.中国石油天然气集团公司管材研究所,石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安 710065;2.浙江海洋学院石化学院,浙江舟山 316000)摘 要:指出了石油钢管在石油工业中的地位,不仅表现为用量大、花钱多,更主要的是钢管的质量、性能对石油工业的发展关系重大,并介绍了石油钢管主要包括油井管(钻杆、钻铤、套管、油管等)和油气输送管两大类;还进行了中国石油钢管发展现状的分析,对石油钢管企业的概况以及主要钢管企业的产品类型、生产能力进行了评述,显示了目前中国石油钢管制造行业的勃勃生机。
关键词:石油钢管;油井管;油气输送管;现状分析中图分类号:T E9+.104 文献标识码:ACurrent situation analy sis of oil steel pipe in ChinaLI H e-lin1,JI Ling-kang1,XIE L-i hua2(1.T ubular Go ods Research Center,K ey L abo rato ry for M echanical and Environmental Behavior of T ubular Goo ds,CN P C,Xi'an Shanx i710065,China;2.Petr ochemical Colleg e of Zhejiang Ocean U niversity,Zho ushan Zhejiang316000,China)Abstract:Oil steel pipe in petr oleum industr y is v ery import ant fo r its hig h price,lar ge co nsumpt ion vo lume and gr eat effect on the development of petro leum industry.O il steel pipe mainly includes o il w ell pipe(dr ill pipe,dr ill collar,casing and tubing et c.)and oi-l gas tr anspor tation pipe.T his paper is an attempt to make an analy sis on t he cur rent situatio n of oil steel pipe in China,the general situatio n of China's steel pipe industr y,their products types and capability,w hich tog ether reveal the pr osper-i t y of China's steel pipe industr y.Key words:oil steel pipe;tubing and casing;transpo rtation pipe;situation1 石油钢管的重要作用1.1 钢管是石油工业的基础石油钢管主要包括油井管(钻杆、钻铤、套管、油管等)和油气输送管两大类。
石油勘探开发的钻井作业必需钻杆和钻铤,固井必需套管,采油必需油管。
根据统计数据,油井每钻进1m,约需油井管62kg,其中套管48kg、油管10kg、钻杆3kg、钻铤0.5kg。
近年来,中国每年消耗油井管约130万t。
管道输送是石油天然气最经济合理的运输方式。
随着管道建设迅猛发展,中国油气输送钢管的需求量大幅度增加,几年之前还不足油井管的1/3,现已超过油井管,去年达到140万t[1,2]。
2003年,中国无缝钢管表观消费量660万t,其中无缝钢管油井管126万t,占19%;焊管表观消费量约1000万t,其中油气输送焊管140万t,占14%。
可见石油行业是仅次于建筑行业的钢管消费大户。
1.2 钢管的质量、性能对石油工业意义重大石油钢管在石油工业中的地位,首先表现为用量大、花钱多,每年中国石油管的投资约占石油工业总投收稿日期:2005-12-20;责任编辑:陈玉堂作者简介:李鹤林(1937-),男,陕西南郑人,中国工程院院士,高级工程师,主要从事材料科学与工程方面的研究。
资的1/5。
其次,石油钢管的质量、性能对石油工业的发展意义重大。
石油专用钢管工况条件恶劣,例如油管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压的内压或外压、几百吨的拉伸载荷,还有高温及严酷的腐蚀介质的作用。
1985年以前,中国每年仅钻柱断裂掉井事故即达1000起左右。
据国际钻井承包商协会(IADC)统计,每起钻柱断裂事故平均直接损失为10.6万美元。
中国西部油田一口油井的成本约几千万元甚至上亿元人民币,而钻柱或套管柱损坏有时会导致油井报废。
另外,套管的寿命直接决定油井的寿命,油井的寿命又决定了油田的寿命,而油气输送管的事故多是灾难性的。
石油钢管的安全可靠性、使用寿命和经济性对石油工业意义极其重大。
1.3 石油工业对石油专用钢管的严格的质量和性能要求,推动了钢铁工业的发展为满足油井管和油气输送管严酷的服役条件,对钢的化学成分、力学性能、冶金质量和钢管的尺寸精度都有严格的要求。
钢铁工业支撑了石油工业的发展,是石油工业的基础。
同样,石油天然气工业的发展也推进了钢铁工业(石油钢管业)的技术进步。
例如油气输送钢管及管线钢,其主要发展动力是油气管道工程对其提出的日益严格的质量要求。
近30年来,管线钢已成为低合金、高强度钢和微合金钢领域最富活力的重要分支。
就世界范围而言,生产石油钢管的企业都是技术颇先进、颇负盛誉的钢铁企业。
在中国,天津钢管公司(全部)和上海 宝钢 (部分)是为石油钢管的国产化由国家投资引进当时最先进的装备和技术建设起来的。
2 中国石油钢管的发展现状这里主要对中国石油钢管企业的概况以及产品类型、生产能力等进行介绍。
2.1 油井管的发展现状油井管主要包括油管、套管(无缝钢管、ERW焊管)、钻杆、钻铤等。
2.1.1 油管、套管1)生产企业 目前中国油管、套管的主要制造企业有天津钢管公司、上海宝山钢管有限公司、无锡西姆莱斯石油专用管有限公司、衡阳华菱钢管有限公司、成都无缝钢管厂、包头无缝钢管厂、鞍钢无缝钢管厂、江苏诚德钢管公司、宝鸡住金钢管有限公司(ERW)等,总的生产能力已经达到每年150万t以上。
其中,天津钢管公司、宝山钢管有限公司和无锡西姆莱斯石油专用管有限公司3家的产品数量已经占中国销售市场的80%以上。
各企业的概况见表1。
表1 中国主要油管、套管生产企业简介T ab.1 Brief int roduct ion of main tubing and casing pr oducers of China名 称生产能力/(万t a-1)销售总量/万t出口总量/万t2003年销售总量/万t2003年出口总量/万t机组数量/套外径/mm 壁厚/mm建厂年份天津无缝钢管公司70305.3646.6351.8814.49548.0~244.5 3.5~351989上海 宝钢 45250.0058.4440.008.56373 ~177.8 6.2~13.841978无锡西姆莱斯2060.008.0018.00 2.00373 ~339.7 6.2~13.841999衡阳华菱钢管有限公司4020.008.00 6.00 2.00348.3~339.7 3.5~13.841958宝鸡住金1014.00- 2.75-1139.7~339.7 5.87~12.71958各生产企业均获得美国石油学会API会标使用权、ISO9002质量体系认证以及ISO14000环境管理体系认证,并且获得了全国工业产品生产许可证书,产品质量达到国际先进水平。
2)产品类型 产品类型不仅覆盖了H40,J55,K55,M65,N80,L80,C90,T95,C95,P110,Q125等常用API钢级,而且还开发出高抗挤毁、抗H2S腐蚀等多种非A PI标准的油套管,并形成了自己的产品系列。
从扣型方面也覆盖了圆螺纹、偏梯形螺纹、直联型螺纹等API扣型,另外还开发了各自的半特殊扣及特殊扣系列。
为满足不同的使用需求,提供了多样性的选择。
几个企业的产品系列举例说明如下。
天津无缝钢管公司生产的非A PI系列主要有:a)抗挤毁系列 TP80T,TP110T,T P110T T,T P125T T,T P130T T,T P140T T;2河北科技大学学报 2006年b)热采井系列 T P65H ,T P90H ,TP100H ,T P110H ,T P120TH ;c)抗H 2S 腐蚀系列 T P80S(S),T P90S(S),TP95S;d)低Cr 抗CO 2腐蚀套管 TP80NC -3Cr,T P110NC -3Cr;e)高强度、高韧性系列 T P65,TP90,T P100,T P125,T P140V;f)T P 系列抗疲劳高压储气井用套管 TP80CQJ,TP110CQJ;g)钻井套管 TP55D;h)特殊螺纹接头套管 T P -CQ ;i)非API 规格套管 152.4mm 16.9mm, 250.8m m 15.88m m, 254.0mm 16.74mm, 193.7m m 17.14m m 。
上海 宝钢 生产的非API 系列主要有:a)抗挤毁系列 BG -80T,BG -95T,BG -110T,BG -125T;b)低温系列 BG -80L,BG -95L,BG -110L,BG -125L;c)抗H 2S 腐蚀系列 BG -80S,BG -95S,BG -80SS,BG -95SS;d)深井系列 BG140,BG150;e)低成本系列 BG70;f)特殊扣系列 BGT,BGT1,BGC,H SC,SUPERM AX;g)经济型抗CO 2腐蚀系列 BG55-1Cr ,BG80-1Cr,BG95-1Cr,BG110-1Cr,BG80-3Cr,BG95-3Cr,BG105-3Cr;h)经济型抗CO 2+H 2S 腐蚀系列 BG80S -3Cr,BG95S -3Cr;i)强度系列 BG60,BG65,BG70,BG75,满足用户对非API 标准低钢级油管、套管的需求;j)热采井系列 BG -D60,BG -D80;k)非标直联型套管 4英寸,4-1/2英寸,5英寸,6-1/4英寸(1英寸=25.4m m,下同)。