国产铝合金钻杆横空出世

本刊记者 薛璇｜文

国产铝合金钻杆横空出世

本刊记者 薛璇｜文

铝合金钻杆的规模化生产，标志着中国铝企业突破了技术壁垒，打破了国际少数几个国家的垄断，填补了国内铝合金钻杆的空白，意味着兖矿集团轻合金公司向工业铝型材的“高端化、定制化、智能化”又迈上一个新台阶。

5月6日，兖矿集团轻合金公司在河北省邯郸市峰峰矿区召开铝合金钻杆应用与技术现场交流会，来自全国有色金属行业、石油天然气行业、煤炭地质行业、科研院校以及俄罗斯的五十余名中外专家齐聚一堂，共同见证国产“穿山甲”牌铝合金钻杆这一全新产品。

铝合金钻杆应用与技术现场交流会会场

打破国外垄断 开创国内先河

铝合金钻杆在俄罗斯、美国、德国等国家早已得到应用，广泛用于石油天然气、煤炭地质勘探领域。但是，长期以来，西方国家在该类产品上对中国实行技术封锁，我国地质勘查行业一直没有得到规模化应用。

5月6日当天，由兖矿集团轻合金公司、邹城德通铝合金钻杆有限公司（以下简称“德通钻杆公司”）、中煤地质工程总公司联合举办的铝合金钻杆应用与技术现场交流会上，兖矿集团副总经理赵增玉致辞时指出，铝合金钻杆项目是兖矿轻合金公司抢占高端铝型材市场最前沿的重点项目，会同邹城德通钻杆公司、俄罗斯专家巴索维奇，共同研发和生产铝合金石油钻杆、油管、套管等系列产品。

在应用与技术交流会上，与会的专家学者对“穿山甲”牌铝合金钻杆的应用给予了高度评价，建议在油气勘探、煤炭地质、有色金属地质勘探中推广使用。此次会议也成为国内铝合金钻杆产品研发历史上的重要里程碑，标志着中国铝企业突破了技术壁垒，打破了国际少数几个国家的垄断，填补了国内铝合金钻杆的空白，产业链的附加值也因此大幅提升。

德通钻杆公司聘请“世界铝合金钻杆第一人”巴索维奇先生担任首席专家，依托兖矿轻合金公司拥有的目前世界上吨位最大的150MN双动正向压机、亚洲最大的立式淬火炉、模具设计加工中心等一流的装备技术，目前已经生产出两个系列四种规格的铝合金钻杆产品。经过两年多的研发和试验，攻克了合金成分、变形变径等难题，终于试产成功。2017年1月，中煤地质工程总公司大地特勘分公司使用铝合金钻杆在九龙矿区“注6孔”（位于邯郸市峰峰矿区东南3公里处）进行了应用试验，使用效果十分显著，完全可以替代进口铝合金钻杆和普通钢制钻杆。

为什么用铝合金钻杆？

与钢制钻杆相比，铝合金钻杆具有比重轻、强度高、防腐蚀、吸振能力强、可钻性好等一系列特点。

铝合金钻杆样品展示

俄罗斯籍的巴索维奇先生作为首席专家参加了技术交流会。他介绍说：“铝合金钻杆的重量是同等规格钢制钻杆的三分之一至二分之一，由于重量大为减轻，在钻探过程中，钻柱产生的复合应力就明显减少，特别是在钻水平面上，可以承受更长的钻柱，摩擦力更小。在西伯利亚油井的试验中，铝合金钻杆的磨损率和更换率明显小于钢材，世界现有的记录表明，利用铝合金钻杆和钢组合的工具，可以下钻到17300米的进尺。”

中石油管理技术研究院油井管柱室主任冯春博士在做报告时指出，现代油田勘探要求新一代钻具具有比强度高、低温韧性好、耐腐蚀、耐疲劳、低成本的要求，特别是在酸性硫化氢和二氧化碳气体浓度较大的钻井中，铝合金钻杆的优越性就很明显，而传统的钢制钻杆容易出现腐蚀、开裂等问题。

据悉，铝合金钻杆在世界范围内已成功应用，在俄罗斯和北美市场发展尤为迅猛。2000年，美铝公司成立了专门的事业部，推进铝合金钻杆的技术应用，并在墨西哥湾的页岩气开发和文莱湾大位移井中成功运用。而在我国，铝合金钻杆才刚刚起步，油气勘探领域使用铝合金钻杆处于技术研发阶段，西部油田、塔里木油田、中海油南海惠州油田等项目已完成了适用性技术评价。

在地质勘探领域，铝合金钻杆的使用尚处于空白阶段，在峰峰矿区“注6孔”地质勘探中，中煤地质工程公司采用铝合金钻杆，属于较早“吃螃蟹者”。短短十三天时间内，就完成了840米的钻探。试验对比结果显示，铝合金钻杆与钢制钻杆相比，起钻时间、下钻时间、钻进时间均节约30%，节省柴油30%，人工成本降低20%。

“智能制造”引领市场需求

在峰峰矿区“注6井”现场观摩使用情况

目前，研发团队拥有配方组合、变径挤压、专门螺纹、热态组装、组合设计五项专有技术和专利技术，参与编制了铝合金钻杆的国家标准，实现了工业化批量生产。巴索维奇先生在演讲时指出：“从设计、研发、制造，直到装配，已掌握了铝合金钻杆的关键技术，具备了规模化生产的能力，满足了市场需求，我相信在中国推广使用铝钻杆已经具备了条件，将来有广阔的前景。”兖矿集团轻合金公司是国内较早实现煤-电-铝-铝加工一体化的企业，近年来，在铝深加工、提高产品附加值、延伸产业链上做足了文章，产品广泛应用于航空航天、国防科工、轨道交通、汽车轻量化等高端领域。铝合金钻杆的规模化生产，意味着兖矿轻合金公司向工业铝型材的“高端化、定制化、智能化”又迈上一个新台阶，为兖矿集团延伸电铝产业、打造国际化的铝型材生产基地开辟了一条新路。

“中国将会开发更多的海洋石油钻井平台，对耐腐蚀性的钻杆材料需求越来越大，铝材料会逐步进入到该领域，这个趋势催生了我们对铝合金钻杆的研发，历经两年多，我们突破了国外的技术垄断，为国家储备了核心的技术。在中海油、中石油、管道研究院的大力支持下，我们组建了铝合金钻杆研发团队，主攻了钻杆的合金成分、螺纹接头、表面处理、配套运输、维护等技术，在国家层面，我们也获得了‘十三五’国家重点科研项目支持。我们走的是研发一代、生产一代、储备一代的道路。目前属于技术储备阶段，我们将与国内的石油、地质部门加大协作，加快进度，我们信心越来越足。”兖矿集团副总经理赵增玉说。