天津鋼管公司高強(qiáng)度深井用石油套管TP140V及TP110V市場開發(fā)和創(chuàng)新

#中國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)市場開拓獎(jiǎng)申報(bào)書、項(xiàng)目基本情況編號(hào)：2010002項(xiàng)目名稱天津鋼管公司高強(qiáng)度深井用石油套管TP140V及TP110V市場開發(fā)和創(chuàng)新完成單位天津鋼管集團(tuán)股份有限公司項(xiàng)目起止時(shí)間03年2月?08年12月用于生產(chǎn)時(shí)間04年3月項(xiàng)目背景：隨著石油天然氣勘探開發(fā)工業(yè)的深入發(fā)展，油氣井越來越深，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，下套管層數(shù)越來越多，對在鉆井完井中起關(guān)鍵作用的石油套管的要求也越來越特殊和苛亥U,為了減輕套管串的重量，增加套管環(huán)隙，需要使用盡可能高強(qiáng)度的石油套管，及設(shè)計(jì)合理的管串結(jié)構(gòu)；我國多數(shù)油田勘探條件復(fù)雜，多為具有巖膏層和地質(zhì)發(fā)育活躍層的地質(zhì)條件，且油藏埋藏較深，井深結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開米難度較大。對于石油套管的抗拉、抗壓、抗擠毀及整體性能提出了更高的要求，常規(guī)API石油套管很難滿足這種超復(fù)雜井的使用要求，高強(qiáng)度深井用石油套管TP140V及TP110V是針對這種超深復(fù)雜井專門設(shè)計(jì)的一系列特殊石油套管。天津鋼管集團(tuán)股份有限公司于2003年開始，通過與油田合作設(shè)計(jì)開發(fā)高強(qiáng)度深井用石油套管TP140V及TP110V，目前已經(jīng)形成了系列和規(guī)模。項(xiàng)目目標(biāo)：從鋼種成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝特殊設(shè)計(jì)及優(yōu)化兩個(gè)方面來提高和保證套管的各項(xiàng)性能，根據(jù)超深復(fù)雜井的特點(diǎn)和鉆井施工難點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)特殊管串結(jié)構(gòu)及滿足特殊管串結(jié)構(gòu)要求的特殊規(guī)格套管和特殊接頭形式，有效解決長期以來超深復(fù)雜井由于沒有合適鋼級(jí)套管和管串結(jié)構(gòu)可選用，而難以安全可靠地進(jìn)行鉆井施工的難題。主要技術(shù)管理路線：煉鋼：解決鋼的冶金質(zhì)量、化學(xué)成分控制、夾雜物形態(tài)控制等關(guān)鍵技術(shù)問題，形成自主的潔凈鋼生產(chǎn)工藝。軋管：采用國際上最先進(jìn)的PQF三輥連軋管機(jī)軋制，確保套管的幾何尺寸精度。熱處理：制定合理可行的淬、回火溫度和時(shí)間及淬火介質(zhì)，使得95%以上的奧氏體轉(zhuǎn)化為板條狀馬氏體，形成細(xì)小均勻的回火索氏體組織。通過熱矯直最大限度地降低管內(nèi)殘余應(yīng)力。（4）絲扣加工：采用從國外引進(jìn)的最先進(jìn)的高精度數(shù)控專用螺紋機(jī)床加工螺紋，確保螺紋的加工精度，結(jié)合獨(dú)特的螺紋表面處理技術(shù)，大大提高套管接頭的抗粘結(jié)等各項(xiàng)性能。實(shí)施過程中的主要?jiǎng)?chuàng)新：獲得了超高強(qiáng)度石油套管的鋼種設(shè)計(jì)、純凈鋼冶煉、高精度尺寸軋制、高強(qiáng)高韌鋼管熱處理及絲扣加工等方面的創(chuàng)新成果，形成了全套的超深復(fù)雜井套管解決方案。主要實(shí)施效果和貢獻(xiàn)：從2003年至2008年12月，共開發(fā)生產(chǎn)了27個(gè)規(guī)格4種扣型的TP140V套管4萬余噸；5個(gè)規(guī)格3種扣型的TP110V套管8千余噸，其中TP110V主要是大口徑套管，先后在中石油塔里木油田、四川油田、中石化西北油田分公司等多個(gè)國內(nèi)外油田得到批量使用，特別是先后在中石油2口最深的井一英深1井（7258米）和大北301井（7430米）以及中石化亞洲最深的井一塔深1井（8408米）中得到成功應(yīng)用，已成為目前國內(nèi)外超深復(fù)雜井的較好套管解決方案。在同等強(qiáng)度要求下，使用TP-V系列超深井套管可以適當(dāng)降低壁厚規(guī)格，減小套管使用量。與國內(nèi)外先進(jìn)指標(biāo)的對比：在具有較高強(qiáng)度的同時(shí)（屈服強(qiáng)度控制范圍：TP140V套管：965?1172MPa，抗拉強(qiáng)度：不小于1034MPa；TP110V套管：780?980MPa，抗拉強(qiáng)度：不小于880MPa）還具有良好韌性（兩種鋼級(jí)套管沖擊功：橫向沖擊功大于60J，縱向沖擊功大于80J）。中石油管材研究所進(jìn)行的第三方評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C244.8mmX11.99mmBTCTP140V套管的接頭連接強(qiáng)度達(dá)到10094KN，高于API5C2理論計(jì)算值8195KN的23.2%。體現(xiàn)的社會(huì)作用和經(jīng)濟(jì)效益：目前API鋼級(jí)、規(guī)格和扣型的套管難以滿足要求。美國石油協(xié)會(huì)（API）早在1976年的第10版SPEC5AX中就列出了V150鋼級(jí)套管，但在后來的使用過程中出現(xiàn)了大量的重大質(zhì)量問題，該協(xié)會(huì)從1988年的第一版APISPEC5CT開始就取消了該鋼級(jí)套管，目前APISPEC5CT中套管的最高鋼級(jí)為Q125，天津鋼管集團(tuán)股份有限公司于2003年開始，通過與油田合作設(shè)計(jì)開發(fā)高強(qiáng)度深井用石油套管TP140V及TP110V，從鋼種成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝特殊設(shè)計(jì)及優(yōu)化兩個(gè)方面來提高和保證套管的各項(xiàng)性能，根據(jù)超深復(fù)雜井的特點(diǎn)和鉆井施工難點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)特殊管串結(jié)構(gòu)及滿足特殊管串結(jié)構(gòu)要求的特殊規(guī)格套管和特殊接頭形式，有效解決長期以來超深復(fù)雜井由于沒有合適鋼級(jí)套管和管串結(jié)構(gòu)可選用，而難以安全可靠地進(jìn)行鉆井施工的難題。從2003年至2008年12月，共開發(fā)生產(chǎn)了27個(gè)規(guī)格4種扣型的TP140V套管4萬余噸,TP110V套管銷售8千余噸，先后在中石油塔里木油田、四川油田、中石化西北油田分公司等多個(gè)國內(nèi)外油田得到批量使用，特別是先后在中石油2口最深的井一英深1井（7258米）和大北301井（7430米）以及中石化亞洲最深的井一塔深1井（8408米）中得到成功應(yīng)用，已成為目前國內(nèi)外超深復(fù)雜井的較好套管解決方案。2003年初到2008年底，TP140V套管銷售量超過四萬噸，利潤突破四億元，TP110V套管銷售8千余噸，利潤達(dá)三千萬，為生產(chǎn)廠及油田用戶均創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。由于使用國產(chǎn)高強(qiáng)度超深井專用套管，在降低采購成本方面，中石油塔里木油田分公司達(dá)到3億元，中石化西北油田分公司達(dá)到8000萬元，中石油新疆油田分公司接近7000萬元。由于使用TP140V及TP110V超深井用套管及特殊管串結(jié)構(gòu)，避免了大量套管損壞導(dǎo)致的油井報(bào)廢，在節(jié)約經(jīng)濟(jì)損失方面，中石油塔里木油田分公司接近288，210元，中石化西北油田分公司達(dá)到235，400元。（不超過3000個(gè)漢字）二、創(chuàng)造性貢獻(xiàn)要點(diǎn)一、生產(chǎn)工藝技術(shù)裝備創(chuàng)造性貢獻(xiàn)要點(diǎn)1?煉鋼：解決鋼的冶金質(zhì)量、化學(xué)成分控制、夾雜物形態(tài)控制等關(guān)鍵技術(shù)問題，形成自主的潔凈鋼生產(chǎn)工藝。2?軋管：采用國際上最先進(jìn)的PQF三輥連軋管機(jī)軋制，確保套管的幾何尺寸精度。3?熱處理：制定合理可行的淬、回火溫度和時(shí)間及淬火介質(zhì)，使得95%以上的奧氏體轉(zhuǎn)化為板條狀馬氏體，形成細(xì)小均勻的回火索氏體組織。通過熱矯直最大限度地降低管內(nèi)殘余應(yīng)力。4.絲扣加工：采用從國外引進(jìn)的最先進(jìn)的高精度數(shù)控專用螺紋機(jī)床加工螺紋，確保螺紋的加工精度，結(jié)合獨(dú)特的螺紋表面處理技術(shù)，大大提高套管接頭的抗粘結(jié)等各項(xiàng)性能。二、管理創(chuàng)造性貢獻(xiàn)要點(diǎn)1、細(xì)致入微的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，充分滿足用戶的個(gè)性化需求高鋼級(jí)高抗擠毀、超深井套管是新疆地區(qū)油田的急需，特別是塔里木油田地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，平均井深在6000米左右，對石油專用管的連接強(qiáng)度、抗擠毀強(qiáng)度要求非常高，根據(jù)塔里木油田各區(qū)塊的特點(diǎn)我公司銷售與技術(shù)人員一起通力合作，積極與油田相關(guān)的技術(shù)、采購等部門深入溝通，為了與油田一起解決勘探開發(fā)中的難題，針對性的技術(shù)交流要進(jìn)行很多次，最終與油田井深設(shè)計(jì)部門人員一起開發(fā)適用油田特殊地質(zhì)條件下的多種高鋼級(jí)高抗擠毀、超深井套管。2、新品的跟進(jìn)式服務(wù)，不斷擴(kuò)大我們的市場對每一次供貨到油田的新產(chǎn)品，我公司都要派出技術(shù)中心、銷售公司及用戶服務(wù)中心人員進(jìn)行包括排產(chǎn)、發(fā)貨、商檢、跟井、采集用戶意見反饋的全過程跟蹤。經(jīng)過我公司相關(guān)人員和油田相關(guān)部門人員的共同努力開發(fā)出了多個(gè)鋼級(jí)，幾十種規(guī)格扣型的高鋼級(jí)高抗擠毀、超深井套管，并且隨著塔里木油田的勘探開發(fā)的不斷深入，我公司將與油田一起開發(fā)更多高鋼級(jí)高抗擠毀、超深井套管。三、節(jié)約社會(huì)資源與保護(hù)環(huán)境的創(chuàng)造性要點(diǎn).1.TPC0在設(shè)計(jì)階段，就考慮到環(huán)保和降耗節(jié)能的因素，提出清潔工廠的理念。所以在設(shè)備選型和工藝設(shè)計(jì)方面就決定我們的產(chǎn)品是低能耗和節(jié)約型的產(chǎn)品，各類環(huán)境指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同行業(yè)和國家規(guī)定的指標(biāo)（詳見環(huán)境指標(biāo)對比表）。TPCO生產(chǎn)一開始就認(rèn)證貫徹IS014001環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)，形成了嚴(yán)密的環(huán)保約束機(jī)制。在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)之下，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷增長的同時(shí)，污染物排放量在逐年降低。2007年,噸鋼廢水排放量（0.748噸/噸）、噸鋼COD排放量（0.063千克/噸）等指標(biāo)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。四、主要專有技術(shù)和專利介紹超深復(fù)雜井用高強(qiáng)度高韌性套管TP140V的設(shè)計(jì)開發(fā)2008年獲天津市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步2?超深復(fù)雜井用超高強(qiáng)度石油套管及其特殊管串結(jié)構(gòu)技術(shù)2009年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)三、數(shù)據(jù)對比1?產(chǎn)品指標(biāo)對比（性能、成分、精度、表面質(zhì)量、包裝、批量穩(wěn)定性……）指標(biāo)科目本企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)先進(jìn)產(chǎn)品A數(shù)據(jù)先進(jìn)產(chǎn)品B數(shù)據(jù)抗擊毀強(qiáng)度連接強(qiáng)度橫向沖擊87(0°C)KO-140TT56(0C)VM140HC83(0C)低溫韌性縱向全尺寸65J（-40C）住友140G保證值15J(-46C)Tenaris140保證值32J(-46C)關(guān)于對比指標(biāo)含義和對比進(jìn)口產(chǎn)品指標(biāo)說明2?生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)對比（成材率，生產(chǎn)周期，交貨期,指標(biāo)科目本企業(yè)指標(biāo)國外企業(yè)A生產(chǎn)指標(biāo)國外企業(yè)B生產(chǎn)指標(biāo)成材率94.82%交貨期2個(gè)月關(guān)于對比指標(biāo)含義和對比企業(yè)指標(biāo)的說明3.環(huán)境資源指標(biāo)對比（能耗、排污、指標(biāo)科目本產(chǎn)品數(shù)據(jù)國家強(qiáng)制指標(biāo)先進(jìn)企業(yè)A數(shù)據(jù)先進(jìn)企業(yè)B數(shù)據(jù)綜合標(biāo)煤千克/噸鋼341.2長流程：一級(jí)＜680二級(jí)＜720三級(jí)＜780短流程：一級(jí)＜480二級(jí)＜520三級(jí)＜580綜合電耗KWH/噸鋼755.13SO2千克/噸鋼0.83一級(jí)＜1二級(jí)＜2三級(jí)＜2.5污染物達(dá)標(biāo)率100%注：長流程是從選礦開始，短流程是從電爐煉鋼開始。

4.市場占有情況指標(biāo)（占國內(nèi)消費(fèi)量的比例）中國市場占有率本產(chǎn)品占有率進(jìn)口產(chǎn)品合計(jì)先進(jìn)企業(yè)A數(shù)據(jù)先進(jìn)企業(yè)B數(shù)據(jù)去年91%0.5%前年98%1.2%大前年96%2.8%5?本產(chǎn)品國外市場占有率（占全國出口本產(chǎn)品量的比例）國外市場占有率本產(chǎn)品占有率出口產(chǎn)品合計(jì)先進(jìn)企業(yè)A數(shù)據(jù)先進(jìn)企業(yè)B數(shù)據(jù)去年前年大前年（簡明寫明要點(diǎn)，不夠可加頁）、效益計(jì)算效益計(jì)算（近3年數(shù)據(jù)計(jì)算）1.企業(yè)直接經(jīng)濟(jì)收益計(jì)算女如單位成本構(gòu)成，產(chǎn)量，資金周轉(zhuǎn)周期變化，總產(chǎn)值、銷售額、利稅變化和計(jì)算依據(jù);年份銷量（噸）收入（萬元）毛利（萬元）07年11932.324921.911091.508年12840.8728016.812449.209年5703.919654.53940.52.替代進(jìn)口的社會(huì)收益計(jì)算如：拉低市場價(jià)格的社會(huì)收益、節(jié)約外匯收益、拉動(dòng)國內(nèi)原材料市場收益年份減少進(jìn)口量（噸）節(jié)約外匯（萬美元）07年100010008年250021409年40003073?行業(yè)發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)、國家安全等戰(zhàn)略方面貢獻(xiàn)1、節(jié)約大量外匯。2、打破國外技術(shù)壟斷。3、降低用戶的采購成本。（以列表表示為主，簡述計(jì)算依據(jù)。敘述放在基本情況介紹中）尚存在問題和進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)尚需進(jìn)一步改善，以提高在國內(nèi)外市場的競爭力。在保證產(chǎn)品性能的前提下如進(jìn)行鋼種成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)以降低生產(chǎn)成本，為國家節(jié)約能源。進(jìn)一步加強(qiáng)與油田客戶的溝通交流，根據(jù)各個(gè)油田不同的地質(zhì)鉆探環(huán)境，按照客戶要求提供高質(zhì)量的產(chǎn)品，繼續(xù)打造TPCO品牌。（限800個(gè)漢字）

五、主要完成單位情況單位名稱天津鋼管集團(tuán)股份有限公司第單位單位性質(zhì)國有企業(yè)法定代表人劉云生職務(wù)黨委書記、董事長通訊地址及郵政編碼天津市東麗區(qū)津塘公路396號(hào)300301單位主要貢古I、.獻(xiàn)從2003年至2008年12月，共開發(fā)生產(chǎn)了27個(gè)規(guī)格4種扣型的TP140V套管4萬余噸，TP110V套管銷售8千余噸，先后在中石油塔里木油田、四川油田、中石化西北油田分公司等多個(gè)國內(nèi)外油田得到批量使用，特別疋先后在中石油2口最深的井央深1井（7258米）和大北301井（7430米）以及中石化亞洲最深的井塔深1井（8408米）中得到成功應(yīng)用，已成為目前國內(nèi)外超深復(fù)雜井的較好套管解決方案。2003年初到2008年底，TP140V套管銷售量超過四萬噸，利潤突破四億元，TP110V套管銷售8千余噸，利潤達(dá)三千萬，為生產(chǎn)廠及油田用戶均創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。由于使用國產(chǎn)高強(qiáng)度超深井專用套管，在降低采購成本方面，中石油塔里木油田分公司達(dá)到3億元，中石化西北油田分公司達(dá)到8