国家管研中心 钢管里的能源保供

看似平常的钢管，其实事关能源安全。

连续管是油管中的“明星产品”，是采用特殊材料和独特工艺制造而成的高性能石油管材。长期以来，只有美国具备批量生产连续管的能力。由于供货周期长且价格昂贵，到21世纪初期，国内连续油管作业技术仍处于起步阶段。

2009年，CT80级（注：CT为连续油管英文Coiled Tubing的缩写，80表示材料屈服强度为80×1000psi）连续管在宝鸡成功下线，并成功在多个油田下井应用。我国成为全球第二个掌握连续管核心生产技术的国家。

宝鸡是青铜器之乡，有国内油气管材工程应用领域唯一的国家级研发中心——国家石油天然气管材工程技术研究中心（以下简称“国家管研中心”），它依托宝鸡石油钢管有限责任公司（以下简称“宝鸡钢管”）而建，是高端油气管材领域的重要科研力量。

宝鸡钢管隶属于中国石油天然气集团公司，其前身宝鸡石油钢管厂，于1958年落户秦岭脚下。1977年，宝鸡钢管创建了原石油部焊管研究所，2010年扩建为钢管研究院，2014年经科技部批准建成国家管研中心，为油气输送管、油套管、连续油管等产品实现国产化，做出了较大贡献。

连续管具备良好的延展性，被广泛应用于修井、测井、钻井、完井及油气集输等，连续管及其作业装备又被称作“万能作业机”，对提升油气开采作业效率有重要作用。

20世纪90年代开始，宝鸡钢管在行业内率先跟踪和研究连续管标准。面对供应受限和技术封锁的情况，宝鸡钢管在2005年承担起连续管及其检测技术研究这一重大课题。

宝鸡钢管研发团队先后攻克了CT80级连续管专用材料、钢带及管材焊接工艺、连续管疲劳寿命评价等 5项核心技术，形成了连续管生产、试验与评价的成套专有技术。2009年6月，宝鸡钢管生产出亚洲首盘CT80级、直径31.8毫米、壁厚3.18毫米、长度7600米的连续油管。经国家石油管材质量监督检测中心检验，以及多个油田现场下井试验和作业，该产品性能被认定达到国外同类产品水平，某些性能甚至更胜一筹。

“宝鸡钢管的连续管投产后，国内油田的作业方式几乎有了质的飞跃。经过10余年时间的推广应用，我国连续油管作业水平已经有了很大提升。”国家管研中心副主任、中油国家石油天然气管材工程技术研究中心有限公司党委书记、执行董事张锦刚向本刊记者介绍。2009年国内的连续管作业车不到70台，到2022年已经达到近300台。通过持之以恒的科研攻关，宝鸡钢管连续管产品实现了钢级系列化，从钢级CT70、CT80、CT110，到全球最高钢级CT150，还开发了2205双相不锈钢等耐蚀合金连续管，以及非金属连续管等高端产品。

2021年，在亚洲最大的页岩油示范平台某井位作业现场，使用CT110钢级2英寸4500米连续油管进行连续油管拖动压裂施工，有效提高了施工效率。

宝鸡钢管素有“中国焊管发源地”的美称。建厂第二年，宝鸡钢管生产出我国第一根外径426毫米的单面螺旋埋弧焊钢管，钢管样品进京参加了国庆10周年献礼。

“共和国第一管”是荣耀，也是使命。在后续发展中，宝鸡钢管牢记打造我国油气装备国之利器的使命，几代宝鸡钢管人发扬“干”字文化，实现了我国输送管、油套管、连续管技术的一次次飞跃，参与了国内所有重大管线建设，成为国家能源输送、油气勘探开发和新能源装备的重要保障力量。

近年来，国内不断加大油气勘探开发力度，深层、深海等新领域和页岩油气、煤层气等非常规油气资源成为勘探开发的主攻方向。连续管具有快捷高效、综合成本低、地层伤害小、可重复利用等独特优势，成为油气勘探开发中不可或缺的“金钥匙”。

2022年6月，宝鸡钢管自主研发的CT150级连续管应用到新疆地区油气勘探开发最前沿。这是全球首盘、较高强度级别的连续管，具有良好的抗屈曲、抗扭转和承压能力，可满足国内外深井、超深井、页岩气超长水平井及超高压力井的复杂作业需求。标志着国产连续管的研发能力和制造技术，开始领跑全球。

2022年7月，宝鸡钢管自主研发的耐二氧化碳腐蚀连续管在吉林油田CCUS-EOR项目国家级示范区成功下井应用。CCUS-EOR通过把收集来的二氧化碳注入油层中，让二氧化碳与原油相溶，以提高原油的采收率。同时，此方法可以使大量工业二氧化碳埋存地下，起到减排温室气体的作用。然而，二氧化碳对钢管具有腐蚀性。油田采用常规油管作为注入管柱，存在耐腐蚀性能差、接头多、螺纹易泄漏等问题，成为制约CCUS-EOR项目高效运行的老大难问题。

针对这一行业痛点，宝鸡钢管依托国家管研中心，联合国内一流冶金企业、科研院所和油田用户，搭建高腐蚀环境用耐蚀合金管材试验研发平台，创造性地提出新型耐二氧化碳腐蚀连续管的解决方案。经过近三年攻关，耐腐蚀性能和力学性能优异的耐二氧化碳腐蚀连续管于2021年9月成功下线。耐二氧化碳腐蚀连续管的抗内、外压力能力高于标准30%以上，疲劳寿命约为普通碳钢的2倍，在二氧化碳油气井环境下腐蚀速率是普通碳钢的十分之一。

2022年，宝鸡钢管累计生产耐蚀合金连续管100余盘计1000余吨，批量应用于吉林、长庆等油田，标志着中国石油自产耐蚀合金连续管在油田实现系列化、规模化。

氢能是我国的战略能源。近年来，宝鸡钢管加大输氢管材研发力度，为国内首条高压、高掺氢比例的内蒙古包头—临河管线工程开发出掺氢输送用螺旋焊管产品。同时，宝鸡钢管积极开发纯氢输送用管材，自主研发出国内首根抗氢脆性能优异的纯氢输送用HFW焊管，可满足年输量10万吨级的高压氢气输送要求，为高端新能源管材的保供做好了技术储备。

谈及近年来我国油气管材的研发成就，中国工程院院士、国家管研中心技术委员会主任李鹤林欣慰地说：“以前，我国在油套管的研发和应用方面都受制于人，随后经过我们多年的技术攻关和产品开发，尤其是在高端油井管材方面，目前已经基本实现了国产化，打破了国外的技术垄断，为我国的油气勘探开发事业的发展提供了强有力的装备支撑。”