天津鋼管公司高強度深井用石油套管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)市場開拓獎申報書、項目基本情況編號：2010002項目名稱天津鋼管公司高強度深井用石油套管TP140V及TP110V市場開發(fā)和創(chuàng)新完成單位天津鋼管集團股份有限公司項目起止時間03年2月?08年12月用于生產(chǎn)時間04年3月項目背景：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)條件越來越復雜，下套管層數(shù)越來越多，對在鉆井完井中起關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度的石油套管，及設計合理的管串結(jié)構(gòu)；我國多數(shù)油田勘探條件復雜，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雜井的使用要求，高強度深井用石油套管TP140V及TP110V是針對這種超深復雜井專門設計的一系列特殊石油套管。天津鋼管集團股份有限公司于2003年開始，通過與油田合作設計開發(fā)高強度深井用石油套管TP140V及TP110V，目前已經(jīng)形成了系列和規(guī)模。項目目標：從鋼種成分設計和生產(chǎn)工藝特殊設計及優(yōu)化兩個方面來提高和保證套管的各項性能，根據(jù)超深復雜井的特點和鉆井施工難點，設計開發(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雜井由于沒有合適鋼級套管和管串結(jié)構(gòu)可選用，而難以安全可靠地進行鉆井施工的難題。主要技術管理路線：煉鋼：解決鋼的冶金質(zhì)量、化學成分控制、夾雜物形態(tài)控制等關鍵技術問題，形成自主的潔凈鋼生產(chǎn)工藝。軋管：采用國際上最先進的PQF三輥連軋管機軋制，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)殘余應力。（4）絲扣加工：采用從國外引進的最先進的高精度數(shù)控專用螺紋機床加工螺紋，確保螺紋的加工精度，結(jié)合獨特的螺紋表面處理技術，大大提高套管接頭的抗粘結(jié)等各項性能。實施過程中的主要創(chuàng)新：獲得了超高強度石油套管的鋼種設計、純凈鋼冶煉、高精度尺寸軋制、高強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雜井套管解決方案。主要實施效果和貢獻：從2003年至2008年12月，共開發(fā)生產(chǎn)了27個規(guī)格4種扣型的TP140V套管4萬余噸；5個規(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）中得到成功應用，已成為目前國內(nèi)外超深復雜井的較好套管解決方案。在同等強度要求下，使用TP-V系列超深井套管可以適當降低壁厚規(guī)格，減小套管使用量。與國內(nèi)外先進指標的對比：在具有較高強度的同時（屈服強度控制范圍：TP140V套管：965?1172MPa，抗拉強度：不小于1034MPa；TP110V套管：780?980MPa，抗拉強度：不小于880MPa）還具有良好韌性（兩種鋼級套管沖擊功：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行的第三方評價實驗結(jié)果表明，C244.8mmX11.99mmBTCTP140V套管的接頭連接強度達到10094KN，高于API5C2理論計算值8195KN的23.2%。體現(xiàn)的社會作用和經(jīng)濟效益：目前API鋼級、規(guī)格和扣型的套管難以滿足要求。美國石油協(xié)會（API）早在1976年的第10版SPEC5AX中就列出了V150鋼級套管，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)會從1988年的第一版APISPEC5CT開始就取消了該鋼級套管，目前APISPEC5CT中套管的最高鋼級為Q125，天津鋼管集團股份有限公司于2003年開始，通過與油田合作設計開發(fā)高強度深井用石油套管TP140V及TP110V，從鋼種成分設計和生產(chǎn)工藝特殊設計及優(yōu)化兩個方面來提高和保證套管的各項性能，根據(jù)超深復雜井的特點和鉆井施工難點，設計開發(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雜井由于沒有合適鋼級套管和管串結(jié)構(gòu)可選用，而難以安全可靠地進行鉆井施工的難題。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）中得到成功應用，已成為目前國內(nèi)外超深復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，利潤達三千萬，為生產(chǎn)廠及油田用戶均創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。由于使用國產(chǎn)高強度超深井專用套管，在降低采購成本方面，中石油塔里木油田分公司達到3億元，中石化西北油田分公司達到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致的油井報廢，在節(jié)約經(jīng)濟損失方面，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到235，400元。（不超過3000個漢字）二、創(chuàng)造性貢獻要點一、生產(chǎn)工藝技術裝備創(chuàng)造性貢獻要點1?煉鋼：解決鋼的冶金質(zhì)量、化學成分控制、夾雜物形態(tài)控制等關鍵技術問題，形成自主的潔凈鋼生產(chǎn)工藝。2?軋管：采用國際上最先進的PQF三輥連軋管機軋制，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)殘余應力。4.絲扣加工：采用從國外引進的最先進的高精度數(shù)控專用螺紋機床加工螺紋，確保螺紋的加工精度，結(jié)合獨特的螺紋表面處理技術，大大提高套管接頭的抗粘結(jié)等各項性能。二、管理創(chuàng)造性貢獻要點1、細致入微的產(chǎn)品設計，充分滿足用戶的個性化需求高鋼級高抗擠毀、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)境復雜，平均井深在6000米左右，對石油專用管的連接強度、抗擠毀強度要求非常高，根據(jù)塔里木油田各區(qū)塊的特點我公司銷售與技術人員一起通力合作，積極與油田相關的技術、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，針對性的技術交流要進行很多次，最終與油田井深設計部門人員一起開發(fā)適用油田特殊地質(zhì)條件下的多種高鋼級高抗擠毀、超深井套管。2、新品的跟進式服務，不斷擴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中心、銷售公司及用戶服務中心人員進行包括排產(chǎn)、發(fā)貨、商檢、跟井、采集用戶意見反饋的全過程跟蹤。經(jīng)過我公司相關人員和油田相關部門人員的共同努力開發(fā)出了多個鋼級，幾十種規(guī)格扣型的高鋼級高抗擠毀、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)更多高鋼級高抗擠毀、超深井套管。三、節(jié)約社會資源與保護環(huán)境的創(chuàng)造性要點.1.TPC0在設計階段，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。所以在設備選型和工藝設計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)境指標遠遠低于同行業(yè)和國家規(guī)定的指標（詳見環(huán)境指標對比表）。TPCO生產(chǎn)一開始就認證貫徹IS014001環(huán)境管理標準，形成了嚴密的環(huán)保約束機制。在科學發(fā)展觀的指導之下，經(jīng)濟指標不斷增長的同時，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）等指標處于行業(yè)領先水平。四、主要專有技術和專利介紹超深復雜井用高強度高韌性套管TP140V的設計開發(fā)2008年獲天津市科學技術進步2?超深復雜井用超高強度石油套管及其特殊管串結(jié)構(gòu)技術2009年獲國家科學技術進步獎二等獎三、數(shù)據(jù)對比1?產(chǎn)品指標對比（性能、成分、精度、表面質(zhì)量、包裝、批量穩(wěn)定性……）指標科目本企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)先進產(chǎn)品A數(shù)據(jù)先進產(chǎn)品B數(shù)據(jù)抗擊毀強度連接強度橫向沖擊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)關于對比指標含義和對比進口產(chǎn)品指標說明2?生產(chǎn)工藝技術指標對比（成材率，生產(chǎn)周期，交貨期,指標科目本企業(yè)指標國外企業(yè)A生產(chǎn)指標國外企業(yè)B生產(chǎn)指標成材率94.82%交貨期2個月關于對比指標含義和對比企業(yè)指標的說明3.環(huán)境資源指標對比（能耗、排污、指標科目本產(chǎn)品數(shù)據(jù)國家強制指標先進企業(yè)A數(shù)據(jù)先進企業(yè)B數(shù)據(jù)綜合標煤千克/噸鋼341.2長流程：一級＜680二級＜720三級＜780短流程：一級＜480二級＜520三級＜580綜合電耗KWH/噸鋼755.13SO2千克/噸鋼0.83一級＜1二級＜2三級＜2.5污染物達標率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（占國內(nèi)消費量的比例）中國市場占有率本產(chǎn)品占有率進口產(chǎn)品合計先進企業(yè)A數(shù)據(jù)先進企業(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)品合計先進企業(yè)A數(shù)據(jù)先進企業(yè)B數(shù)據(jù)去年前年大前年（簡明寫明要點，不夠可加頁）、效益計算效益計算（近3年數(shù)據(jù)計算）1.企業(yè)直接經(jīng)濟收益計算女如單位成本構(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.替代進口的社會收益計算如：拉低市場價格的社會收益、節(jié)約外匯收益、拉動國內(nèi)原材料市場收益年份減少進口量（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、國家安全等戰(zhàn)略方面貢獻1、節(jié)約大量外匯。2、打破國外技術壟斷。3、降低用戶的采購成本。（以列表表示為主，簡述計算依據(jù)。敘述放在基本情況介紹中）尚存在問題和進一步發(fā)展的目標主要技術經(jīng)濟指標尚需進一步改善，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行鋼種成分的優(yōu)化設計以降低生產(chǎn)成本，為國家節(jié)約能源。進一步加強與油田客戶的溝通交流，根據(jù)各個油田不同的地質(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個漢字）

五、主要完成單位情況單位名稱天津鋼管集團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300301單位主要貢古I、.獻從2003年至2008年12月，共開發(fā)生產(chǎn)了27個規(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）中得到成功應用，已成為目前國內(nèi)外超深復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，利潤達三千萬，為生產(chǎn)廠及油田用戶均創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。由于使用國產(chǎn)高強度超深井專用套管，在降低采購成本方面，中石油塔里木油田分公司達到3億元，中石化西北油田分公司達到8