天津钢管集团抗硫化氢应力腐蚀

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1、附件2中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书一、项目基本情况编号：　　　　2010004项目名称高钢级（TP80S（S）～TP100S(S)）抗硫化氢腐蚀石油专用管研制与推广完成单位天津钢管集团股份有限公司项目起止时间　1996年　5月　～2000年5　月　用于生产时间1999年5　月　项目基本情况（内容包括：项目背景、项目目标、主要技术管理路线、实施过程中的主要创新、主要实施效果和贡献、与国内外先进指标的对比、体现的社会作用和经济效益）1、项目背景:据统计世界油气田中大约1／3含有硫化氢气体。我国许

2、多油田如四川、长庆、华北、新疆、江汉等油田的油气层中都含有硫化氢，其中尤以四川油田为例，它是世界上腐蚀最严重的油气田之一。国外也有许多含硫化氢的油气田，如美国的巴罗马油田、加拿大的平切尔湾油田。普通套管在用于含硫化氢的油气资源开采时，套管在使用应力和硫化氢气体的作用下，往往会在受力远低于其本身屈服强度时突然发生脆断（这种现象称为硫化氢应力腐蚀），轻者造成套管柱或整口井报废，重者会造成井喷，使硫化氢随油气一同外溢，造成整台钻机及周围生态环境的巨大破坏。因此，开采含硫化氢的油气资源就必须使用抗硫化氢腐蚀

3、石油专用管。同时，APISPEC5CT中抗硫化氢应力腐蚀石油套管仅有C90和T95两个钢级产品的技术规范，而日本、美国、意大利等国的生产厂家均有自己的产品系列。抗硫化氢腐蚀石油专用管是高技术含量的产品，其生产技术在世界范围内被视为顶尖技术而严格保密，只被少数先进的大型钢管企业如日本的住友金属、NKK、美钢联等垄断。为打破国外技术和产品垄断，降低石油、天然气的开采成本，为公司形成新的经济增长点，通过自己的努力掌握全部抗硫化氢腐蚀石油专用管的制造技术，开发具有独立知识产权的高强度抗硫化氢腐蚀石油专用管产

4、品，逐步占领国内市场，参与国际竞争，实现高钢级抗硫化氢腐蚀石油专用管国产化，产品国际化。2、项目目标：天津钢管集团股份有限公司凭借自己先进的套管生产技术设备、先进的科研手段、高素质的科研人员，在市场调研、技术分析和前期成功研制开发API产品C90、T95抗硫化氢套管的基础上，拟定了一系列具有自主知识产权的高强度抗硫化氢应力腐蚀14石油专用管的研制方案，实现高钢级（TP80S（S）～TP100S(S)）抗硫化氢腐蚀石油专用管研制，并在国内外推广，实现抗硫化氢腐蚀石油专用管国内占有率达到50%以上，并有

5、部分产品出口创汇。3、主要技术管理路线：此项目是通过天津钢管集团股份有限公司技术中心和销售公司两个部门合作完成的，技术中心负责产品的钢种设计、工艺设计和性能指标以及抗腐蚀性能评价；销售公司负责产品的包装、销售、宣传和推广。技术中心通过钢种筛选和优化找到合适的成分配比，通过炼钢、轧管、热处理和管端加工工艺结合纯净钢冶炼技术、热轧精轧技术和整管热处理技术等工艺设计实现良好的力学性能和抗腐蚀性能，保证成品满足用户的要求。销售公司通过组织技术人员与用户面对面的技术交流，并与重点用户达成试用技术协议。在成品开

6、发出来了，油田用户先试用，满足技术指标和试用性能，效果良好后，签订正式的采购协议。同时销售公司和技术人员做好全面服务和跟井工作，定期与用户技术交流，得到第一手反馈信息，做好后续产品的改进和推广工作。4、实施过程中的主要创新点：（1）、钢种设计：在国内首先设计采用中碳铬钼系钢中生产出符合APISPEC5CT并完全满足油田实际抗硫化氢应力腐蚀性能要求的高强度抗硫化氢应力腐蚀套管。（2）、独特的纯净钢生产技术：高强度抗硫化氢腐蚀石油专用管成品成分P≤0.010%，S≤0.005%，H≤2ppm。其他低熔点

7、元素均在控制数10ppm内。（3）、夹杂物变性技术：在国内首先以改变长条状MnS夹杂物的形状为控制要点，实现消除裂纹源，有效地提高材料的抗硫化氢应力腐蚀性能，达到高钢级抗硫化氢腐蚀石油专用管具有良好的抗腐蚀性能。（4）、独特的钢管热处理技术：获得均匀一致的回火索氏体组织和细小晶粒以达到高强高韧的平衡效果，保证钢管的各项力学性能和抗硫化氢应力腐蚀性能。（5）、独特的控制钢管残余应力技术：选择合适的钢管加热制度，热矫直温度制度和二次定径工艺，有效控制钢管的残余应力，从而克服高强度套管处在硫化氢应力腐蚀敏

8、感区的技术难题，使钢管具有非常优异的抗硫化氢应力腐蚀性能和抗挤毁性能。5、主要实施效果和贡献此项目设计了化学成分，制定生产工艺，并完成了全部的研制工作。经测试，天津钢管集团股份有限公司高强度抗硫化氢腐蚀石油专用管的化学成分、机械性能、夹杂物、晶粒度、抗硫化氢应力腐蚀性能和其他使用性能全面满足了APISPEC5CT和中国石油物资装备总公司“套管订货补充技术条件”的要求。TP80SS套管经过工厂严格的评价试验并于2001年在四川油田成功地进行了6口井的下井试验，从而获得了