在塔克拉瑪干沙漠腹地，為鉆進萬米深井助力；在東海之濱，為下探深海氣田“打輔助”……衡鋼自主研制的特殊扣油套管、深水鋼懸鏈立管等產品，打破國外技術壟斷，支撐能源“超級工程”。以衡鋼標準生產的鋼管，打破API（美國石油協會）標準，走向世界。

近日，記者走進衡鋼，看企業(yè)推動科技成果加快轉化為現實生產力的生動實踐。

3月26日，湖南鋼鐵集團衡陽鋼管（集團）有限公司生產車間，生產線正在加工鋼管。衡鋼生產的鋼管助力我國萬米油田深井鉆探。湖南日報全媒體記者 辜鵬博 攝

問地萬米，油套管做到滴“油”不漏

眼下，在中國第一口科探井——深地塔科1井，由衡鋼制造的四開特殊扣油套管準備就緒，等待下到萬米深井。

深地塔科1井于2023年5月30日開鉆，設計井深11100米，是我國“深地工程”首個“萬米深井”。井身采用五開結構，自上而下要穿透10多套地層層系，項目施工面臨特深、超高溫、超高壓、超重載荷等多重困難。

油套管主要起支撐井壁、建立油氣通道的作用。每根油套管長11米，通過螺紋連接起來。油套管能否做到滴“油”不漏，關鍵核心技術就在螺紋的性能。

深地塔科1井使用的三開套管采用衡鋼特殊扣油套管。井隊人員一致稱贊衡鋼套管對扣上扣容易，上扣一次合格率達100%。“首戰(zhàn)”告捷后，四開特殊扣油套管訂單花落衡鋼。

“套管首次下井萬米，設計難度前所未有。”衡鋼技術中心首席專家李小兵介紹，從井口到井下，從一開套管到四開套管，套管依次由內向下套。越往深走，套管直徑越小，面對更高壓力、更高溫度。

從三開到四開，套管之間僅留有8毫米間隙，接箍扣不能變薄，也沒有空間增厚，只能在其結構上想辦法。

經過無數次推倒重來，研發(fā)人員終于找準“竅門”，創(chuàng)造了一種新的密封結構。加工公差要求控制在0.01毫米級，好比在100毫米厚的螺母上雕出毫米級的“螺紋花”。

經過各類復合試驗，衡鋼自主研發(fā)的深地塔科1井四開特殊扣油套管，始終保持嚴絲合縫，承載能力超過了實際使用要求的30%以上。

目前，在我國塔里木地區(qū)、西南油氣田等能源重地，衡鋼高端油氣管用于8000米以上的油氣深井多達110多口。

3月26日，湖南鋼鐵集團衡陽鋼管（集團）有限公司生產車間，鋼管準備運輸出廠。湖南日報全媒體記者 辜鵬博 攝

挺進深海，鋼管雖薄卻韌性十足

1524米！這是我國首個自營超深水大氣田——“深海一號”氣田從水面到海底的最大深度。相比鉆地，探海面臨的是不一樣的嚴峻考驗。

鋼懸鏈立管被認為是連接水面到超深海底最主流的一種方式，是深水油氣田開發(fā)的核心技術裝備之一，用于打造輸送深海天然氣的“咽喉”要道。

此前這一領域一直被美國特納瑞斯等世界鋼管巨頭壟斷。衡鋼憑著在鋼管領域積累的技術實力和品牌效應，爭取到了客戶信任，與客戶攜手開展“卡脖子”技術難題攻關。

“水越深，需要的立管數量就越多。每一根立管之間相互連接的地方，都是一個疲勞性能的薄弱環(huán)節(jié)，增加了它在海底的風險。”衡鋼技術中心IPD管線管組經理楊寶齊介紹。

以一根鋼懸鏈立管12米計算，1500多米的深度至少需要120根鋼管，也就意味著有100多個鋼管焊接點。為了做到嚴絲合縫，研發(fā)人員最大限度縮小鋼管內徑公差。

“我們對管道的內徑公差要求是0.5毫米，相當于一枚硬幣厚度的四分之一。”楊寶齊介紹。

超深帶來的另外一個難點是：深度越大，溫度就越低，鋼管的韌性和強度也會越低。這好比放在冰箱冷凍室的食物受到外力作用，容易碎裂一樣。

技術人員從成分和源頭上進行設計，在強度和硬度中找到了一個完美的匹配值，使得鋼管在超深水零下30攝氏度的環(huán)境中，依然能夠保持超高韌性。

“交付標準要求是零下30攝氏度，試驗證明，我們的鋼管可以應對零下50攝氏度。”楊寶齊說。最終，衡鋼自主研發(fā)的大口徑深水鋼懸鏈立管順利交付使用，為我國海洋石油勘探開發(fā)能力向著超深水全面邁進貢獻了鋼鐵力量。

走向國際，“衡鋼標準”讓全球客戶吃“點菜”

無論是陸地油田，還是海上油田，鋼管作為基礎材料，是能源產業(yè)發(fā)展的重要支撐。

“實施產業(yè)基礎再造，激活新質生產力，這是我們不斷努力的邏輯和目標。”衡鋼技術中心IPD油套管組經理卓釗說。

他向記者分享了一個故事。

早在2006年，國內沒有油套管螺紋設計和加工技術，國內重大石油工程應用的鋼管需要進口，采用的是API（美國石油協會）標準。

核心技術不能受制于人！衡鋼人從零開始，瞄準高端，以創(chuàng)新驅動，全力拼技術。

2007年，衡鋼成功研制適用于深度小于4500米淺層井的特殊扣油套管產品。2010年，衡鋼開發(fā)出適用于4500米至6000米中深井的特殊扣油套管產品。2019年，衡鋼突破創(chuàng)新，開發(fā)出可應用于8000米以上超深井的高性能特殊扣油套管，產品性能達到世界先進水平。

持續(xù)接力創(chuàng)新，才有了產品的迭代升級。更重要的是，衡鋼研制開發(fā)了多種非API標準的石油套管，形成了自己的HS產品系列，包括鋼級和螺紋類型，豐富了國產石油套管的規(guī)格品種。

“‘HS’中的‘H’，就是衡鋼的代名詞。如今，‘衡鋼標準’走向國際舞臺，衡鋼已成為全球無縫鋼管‘超市’，全球客戶可在此吃到滿意的‘點菜’。”卓釗自豪地說。

瞄準能源產業(yè)發(fā)展帶來的機遇，衡鋼不斷適應市場需要，培育壯大新動能新優(yōu)勢。