中国科协管材料科普团队首席科学家、石油管工程技术研究院副院长,国际标准化组织ISO/TC67管理委员会成员、SC2管道输送系统分委会并行秘书处秘书长、美国石油学会API标委会成员,国家和行业石油管村专标委副主任委员。
中国油井管制造以全流程一体化企业为主,具有从炼钢、制管到管加工全产业链的企业,如宝钢、天钢、衡钢等,产能约500万吨,占全国总产能的50%。
有数据显示,2016年,中国钢管产量9759.84万吨。其中,无缝钢管产量2743.43万吨,焊管产量7016.4万吨,消费量8890万吨;世界每年油井管消耗总量约1450万吨,中国油井管生产能力已达1000万吨,超过全球需求量的三分之二。我国已经成为世界油井管最大的生产基地。
然而,据美国能源部对国际上的井深趋势进行统计发现,随着开发井井深的增加,井内温度、压力和技术的相应提高,标准的油井管已经不能完全适应当前的应用。
经研究发现,如今的中国石油工业需要的是下列油井管:超高强度150和165钢级钻杆、SS120抗硫钻杆、超高抗扭接头钻杆、低温环境用钻杆、铝合金钻杆、钛合金钻杆、智能钻杆、碳纤维复合材料钻杆、170(165)钢级高韧性套管、125SS(120SS)油套管、页岩气开发用油套管,等等。
归纳起来,油井管的智能制造具备7大关键趋势,即数字孪生、人机界面、预测性维护、网络安全、灵活转变、高效自动化和边缘计算。这些趋势将极大地改变制造业中机器与机器、人与机器、人与人、预测与操作、管理与运营之间的关系,推动工业4.0时代的到来。
与此同时,钢管智能制造的关键也应基于互联网和工业大数据的三大系统,即生产流程工艺控制与优化升级系统、关键流程产品性能精准控制系统、产品质量检验与客观表征系统。
■观点摘登
我国已经成为油井管生产大国。加快高技术含量、高附加值的高端油井管产品的国产化进程,是我国油井管行业一项艰巨而光荣的任务。