石油管工程发展战略

努力满足油田需求大力发展油井管工程油井管工程发展战略的探讨2003年9月25日1.发展油井管工程的重要意义2.发展油井管工程是石油国际化的必然趋势3.发展油井管工程是解决目前我国油井管问题的最佳途径4.发展油井管工程是我国石油工业发展的技术需求5.关于发展油井管工程的几点建议6.结束语汇报提纲1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用油井管主要包括套管、油管、钻杆、钻铤、方钻杆及其构件（钻杆接头、转换接头和短节等）油井管贯穿钻井、完井和采油（气）工程作业的各个环节（1）油井管是石油工业用量最大、花费最多的石油物资7304734270991113.81162.791224.81326808201000200030004000500060007000800090001999200020012002钻井口数进尺（万米）图1中油股份公司近年来每年钻井数量1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用我国每年钻井量都维持在较高水平。钻井量约占全世界总量的五分之一国际上总钻井进尺大约3000万米，我国有1000多万米，已成为世界三大钻井国之一719407547468631724504941030487289013289429994187001250018480180171420016750126151027510200100559995211061605500557751400100002000030000400005000060000700008000019992000200120022003全世界美国加拿大中国俄罗斯图21999-2003年美国、加拿大、中国、俄罗斯及全世界每年钻井数量对比1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用（1）油井管是石油工业用量最大、花费最多的石油物资随着钻井工业的发展，油井管的需求量逐年递增我国每年约需油井管120万吨，耗资约100万人民币（2）油井管与油、气井的安全可靠性和使用寿命密切相关1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用（1）油井管是石油工业用量最大、花费最多的石油物资钻柱是实现安全高速钻井的重要工具套管的寿命决定了油（气）井的寿命油管柱是试油试气、采油采气的唯一通道（3）油井管对石油工业采用先进工艺和增产增效起着重要的作用1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用油井管的技术进步使得石油工业过去无法开采的油气田可以开采，过去无法采用的钻采技术可以采用一些新技术和新工艺由于受制于油井管的性能，而无法推广石油工业的发展与油井管技术的发展是相辅相成的1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用（3）油井管对石油工业采用先进工艺和增产增效起着重要的作用一些新的钻井技术，如深井、超深井、大位移井、水平井等，也受制于钻柱的性能，还没有达到很好的效率1.2“油井管工程”的提出01020304050607080901986198819901992199419961998200020022004年代百分率油井管国产化率1、发展油井管工程的重要意义1.1油井管在石油工业发展中的重要作用国产自给率由90年代以前不足10%，已提高到目前的80%以上，而且还有一定量的出口我国油井管仍存在许多问题，有技术方面，也有管理、体制等方面的问题，最突出的是油井管失效问题仍然很严重1、发展油井管工程的重要意义1.2油井管工程的提出每年我国油田仅钻柱失效事故约在1000起中油股份公司所属各油田套损井累计达1万多口，每年因套损造成的直接经济损失达几十亿元油管因腐蚀和疲劳损坏问题也开始大面积显现问题产生的原因1、发展油井管工程的重要意义1.2油井管工程的提出油井管服役环境更加恶劣管柱设计不合理油井管质量不良现场操作使用不当概括起来，引起油井管失效的原因•与油井管的材质（包括耐腐蚀性）有关；•与油井管的结构特性（如螺纹的抗粘扣性、连接部分的密封性、极限承载能力）、管柱组合以及油井管能否科学合理使用有密切关系；•也涉及对技术标准的理解、掌握和执行的问题；•还有管理方面的原因1、发展油井管工程的重要意义1.2油井管工程的提出是一个复杂的系统工程问题1、发展油井管工程的重要意义1.2油井管工程的提出我国油井管存在的最大问题是在油井管方面存在的误区，即把油井管问题单纯看成一个管子的问题，而忽视了油井管在石油工程中的重要作用，也忽视了油井管本身是一个涉及多因素、多领域的系统工程问题，从而在处理油井管问题上出现了许多失误我们提出“油井管工程”，就是要从根本上解决油田油井管方面存在的诸多问题油井管工程1、发展油井管工程的重要意义1.2油井管工程的提出油井管工程是一个围绕保证油井管安全可靠性和使用寿命而形成的系统工程，对油井管进行全寿命周期内的可靠性管理与总体成本控制，达到油井管使用安全性与经济性的高度兼顾和统一油井管工程主要包括油井管的设计验证评价、采购、生产、检验、使用和维护等重要环节它以油井管的标准化为龙头，借助石油工程、材料科学与工程、力学、机械工程、信息科学与工程等学科领域的知识和技术，通过科学研究、技术监督、科学管理等措施和手段对油井管生产和使用的全过程进行有效控制，达到最大限度地保障油井管使用中的安全可靠性和寿命，并尽可能地降低工程成本的目的1.3油井管工程的领域及内涵油井管工程的领域及与相关学科的关系1、发展油井管工程的重要意义1.2油井管工程的提出科学管理技术监督科学研究机械工程石油工程材料科学工程力学可靠性工程信息科学设计采购使用维护生产检验油井管工程油井管工程的技术含义1、发展油井管工程的重要意义1.3油井管工程的领域及内涵油井管工程是一个多学科交叉的边缘学科，属系统工程范畴，主要涉及石油工程、材料科学与工程、力学、机械工程等油井管工程主要致力于研究油井管在油、气井不同服役条件下的失效规律、机理及克服失效的途径，把相关学科的理论成果和最新技术尽可能地运用于油井管的服役过程，最大限度保障油井管使用中的安全可靠性和寿命，并最有效地降低工程成本油井管工程主要的技术领域包括油井管的力学行为、油井管的环境行为以及油井管失效的诊断及预测预防油井管工程的工程意义1）1、发展油井管工程的重要意义1.3油井管工程的领域及内涵油井管制造本身就涉及多专业、多领域，如炼钢、轧管、机加工、热处理、无损检测、精密测量等油井管的服役环境又是最为恶劣的，除各种载荷外，还有温度、腐蚀介质等环境因素，要解决油井管中的深层次问题，需要借助多学科、对专业领域的知识油井管生产和使用本身就是一个涉及多种因素、多种技术领域复杂的系统工程1、发展油井管工程的重要意义1.3油井管工程的领域及内涵油井管工程的工程意义2）影响油井管安全可靠性和使用寿命的因素较多，油井管工程本质上是一个保证油（气）井安全、提高其使用寿命的可靠性工程，涉及油井管的设计、采购、生产、检验、使用和维护等多个环节，每个环节又存在多个因素，而且各个环节和因素又相互联系、相互作用，所以任何一个环节和因素控制不理想，或相互关系处理不当都有可能给油田造成重大损失，而要处理好这些过程和环节，必须站在系统工程的高度，才能有效保证油（气）井安全可靠性和使用寿命1、发展油井管工程的重要意义1.3油井管工程的领域及内涵油井管工程的工程意义3）油井管工程既然作为一个涉及多学科、多领域的系统工程，那么其技术服务的模式也应按系统工程的管理要求运作建立起一个以油井管工程标准化为龙头的技术服务和质量监管体系实现从油井管标准、订货补充技术条件的制定、管柱设计验证评价、订货检验验收、生产驻厂监督、到现场使用、操作指导、下井服务、使用维护维修，以及失效分析、安全评价、寿命评估等一条龙服务1、发展油井管工程的重要意义1.3油井管工程的领域及内涵油井管工程的工程意义4）油井管工程也包含着油井管中套管、油管、钻杆、钻铤、接头和附件等，解决油井管的问题必须通盘考虑如解决钻杆和套管的磨损问题，必须将二者结合起来目前的体制使得套管、油管和钻具分属不同部门管理，要解决好油井管问题，必须解决管理问题1、发展油井管工程的重要意义1.3油井管工程的领域及内涵油井管工程的工程意义5）从事油井管工程的有关人员涉及多个行业、多个专业，有研究人员，也有检验人员和管理人员这些人员较为分散，各自为政，难以形成合力通过实施油井管工程，将不同行业和专业人员的潜能充分发挥出来，可以解决一些油井管方面的高难度和深层次问题2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.1国外油井管工程的发展现状由于油井管在石油勘探开发中的重要地位，各石油大国，对油井管工程都非常重视，无论是从资金还是人员都投入较大，尤其是对新技术的研发能力一直保持较高的水平，也使得国外油井管工程无论是生产、还是应用水平都代表着世界先进水平国际上每年的油井管用量大约是600万吨，其中本国贸易量大概是300万吨，国际贸易量大约是300万吨长期以来,工业发达国家都将油井管作为一种主要的钢管品种，对其生产厂工艺装备进行技术改造和更新，生产出高质量的油井管，参与国际竞争目前，世界上油井管的主要出口国是日本、阿根廷、德国、意大利、墨西哥、美国等（1）国外油井管的制造技术一直保持领先水平2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.1国外油井管工程的发展现状国外主要生产厂产量对比图050100150200250300TenarisV&M住友美联钢JFE奥钢联年均产量（万吨）无缝管年产量油井管年产量2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.1国外油井管工程的发展现状（1）国外油井管的制造技术一直保持领先水平（2）油井管的发展更加注重满足石油勘探开发的需要2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.1国外油井管工程的发展现状开发代表新技术成果的非API油井管，主要包括特殊螺纹和特殊钢种油井管耐（硫化氢、抗二氧化碳）腐蚀钢种高抗挤、高强度、低温高韧性钢种金属对金属气密封特殊螺纹油、套管高抗弯、抗扭矩、快速上扣接头连续油管技术套管钻井用管柱优化技术膨胀套管技术二是通过技术创新，赋予油井管新的功能，一些具有特殊功能的油井管在勘探开发中获得成功应用（3）生产企业纷纷联合兼并，形成跨国集团公司国外一些生产企业为了占领油井管生产的制高点，从而达到垄断市场的目的，打破了国家与国家的界限，通过资金、技术的合并，实现强强联合2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.1国外油井管工程的发展现状目前油井管生产企业形成几大跨国集团公司，比较典型的如：2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.1国外油井管工程的发展现状（3）生产企业纷纷联合兼并，形成跨国集团公司Tenaris集团年产油井管120多万吨V&M集团年产油井管120万吨左右住友金属集团年产油井管70万吨左右JEF集团、奥钢联年产油井管各20万吨左右2.2国外油井管工程的发展现状（1）油井管工程服务专业化程度高国外油井管很早就按油井管工程的管理模式进行运作，成立了许多专业化的油井管工程服务公司或机构油井管工程的技术服务主要由专业化公司承担。这些专业化公司既有研发机构，同时也有现场作业队伍，可以从事包括油井管设计验证评价、检验、到风险评估、工程监理、下井技术服务等各种与油井管工程有关的业务2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势按业务范围这些专业化公司分为以下几类：2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.2国外油井管工程的发展现状（1）油井管工程服务专业化程度高主要从事油井管的代购、仓储、租赁、检验服务等业务美国Tuboscope、贝克休斯、维高公司、摩迪公司等主要以油井管力学分析、管柱设计验证评价、技术开发、工程可靠性分析、失效事故调查、技术咨询等业务为主应力工程公司、CFER、MOHR、CINI等公司油井管失效分析、腐蚀与防护等特色技术服务科泰公司等（2）油井管工程服务的技术水平高2、发展油井管工程是石油国际化的必然趋势2.2国外油井管工程的发展现状专业化公司均具有较强的实力，设备精良拥有一批油井管工程方面的专家拥有自主开发的与油井管服务有关