石油管工程技術(shù)進(jìn)展及展望*

馮耀榮，張冠軍，李鶴林

·綜 述·

石油管工程技術(shù)進(jìn)展及展望*

馮耀榮，張冠軍，李鶴林

(石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院 陜西 西安 710077)

伴隨著中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院(及其前身)的建立和發(fā)展，“石油管工程(學(xué))”學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。35年來，“石油管工程(學(xué))”學(xué)科得到了快速發(fā)展，建立了石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國石油學(xué)會(huì)管材專業(yè)委員會(huì)等科研和學(xué)術(shù)技術(shù)交流平臺(tái)，構(gòu)建了從微觀組織分析到全尺寸模擬試驗(yàn)完整的石油管試驗(yàn)研究裝備體系，形成了以院士、國家和省部級(jí)專家為骨干、專業(yè)和年齡結(jié)構(gòu)合理的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，基本形成石油管工程核心技術(shù)體系，先后獲得國際、國家、石油天然氣行業(yè)授予的安全、質(zhì)量、計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、失效分析等方面的權(quán)威資質(zhì)和授權(quán)25項(xiàng)，開創(chuàng)了科學(xué)研究、質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)三位一體、協(xié)調(diào)發(fā)展的模式，取得重要科技成果100余項(xiàng)，有力支撐了國家西氣東輸?shù)戎卮蠊艿拦こ獭⒅攸c(diǎn)油氣田勘探開發(fā)，促進(jìn)了石油管的全面國產(chǎn)化和質(zhì)量性能水平提升。在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”和低油價(jià)形勢下，石油管工程技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)，石油管工程科技創(chuàng)新比以往任何時(shí)候都更加迫切。亟待進(jìn)一步傳承和發(fā)展“石油管工程(學(xué))”學(xué)科，發(fā)展石油管失效控制和服役安全理論，進(jìn)一步加強(qiáng)石油管工程超前儲(chǔ)備和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，突破石油管工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，建立或完善石油管材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全核心技術(shù)體系，有力支撐石油天然氣工業(yè)發(fā)展。

石油管工程(學(xué))； 油井管； 油氣輸送管；材料服役行為； 結(jié)構(gòu)安全；失效控制

0 引 言

1981年，為了加強(qiáng)石油專用管材的質(zhì)量控制、失效分析及預(yù)防和科研工作，石油工業(yè)部成立石油專用管材料試驗(yàn)中心(石油管工程技術(shù)研究院前身)。經(jīng)過35年的發(fā)展，石油管工程技術(shù)研究院從無到有、從小到大、由弱變強(qiáng)；創(chuàng)立了石油管工程(學(xué))學(xué)科[1，2]；建立了石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國石油集團(tuán)石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家安全生產(chǎn)石油管及裝備安全技術(shù)研究中心、中國石油學(xué)會(huì)管材專業(yè)委員會(huì)等科研和學(xué)術(shù)技術(shù)交流平臺(tái)；構(gòu)建了從微觀組織分析到全尺寸模擬試驗(yàn)完整的石油管試驗(yàn)研究裝備體系，試驗(yàn)儀器和裝備488臺(tái)(套)，其中全尺寸模擬試驗(yàn)研究的標(biāo)志性大型設(shè)備有10臺(tái)(套)；形成了以院士、國家和省部級(jí)專家為骨干、專業(yè)和年齡結(jié)構(gòu)合理的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；基本形成石油管工程核心技術(shù)體系，涉及5個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)域，包含一級(jí)技術(shù)12項(xiàng)，二級(jí)技術(shù)36項(xiàng)；先后獲得國際、國家、石油工業(yè)和中國石油集團(tuán)授予的安全、質(zhì)量、計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、失效分析等方面的權(quán)威資質(zhì)和授權(quán)25項(xiàng)；開創(chuàng)了科學(xué)研究、質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)三位一體、協(xié)調(diào)發(fā)展的模式，成效顯著。

1)圍繞國家重大油氣管道工程需求，研究形成X70/X80管線鋼和鋼管關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)體系、管道斷裂和變形失效控制技術(shù)、X70/X80大口徑輸氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，研究制定X70/X80 管線鋼和鋼管系列標(biāo)準(zhǔn)70余項(xiàng)，為西氣東輸?shù)戎卮蠊艿捞峁Q策支持和技術(shù)方案，推動(dòng)X70、X80高強(qiáng)度管材的規(guī)?；瘧?yīng)用，支持和促進(jìn)西氣東輸800萬噸管材國產(chǎn)化，其中西氣東輸管線國產(chǎn)化率達(dá)到50%，西氣東輸二線國產(chǎn)化率達(dá)到90%，實(shí)現(xiàn)了鋼級(jí)從X52到X80、輸送壓力從6.4 MPa到12 MPa的重大跨越，我國用20年時(shí)間趕上和超過了發(fā)達(dá)國家水平，實(shí)現(xiàn)了國際領(lǐng)跑，有力支撐了國家重大管道建設(shè)及安全運(yùn)行，為我國石油天然氣工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)[3-5]。

2)建立了深井超深井、高溫高壓氣井、致密油氣井用高強(qiáng)度、高韌性、高抗擠、耐腐蝕、特殊密封結(jié)構(gòu)等非API油井管標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)體系，形成基于氣井全壽命周期的管材選用和適用性評(píng)價(jià)方法，研發(fā)了系列緩蝕劑，為塔里木、長慶等西部大慶、新疆大慶建設(shè)提供了有力的技術(shù)支撐，促進(jìn)了油井管國產(chǎn)化率和質(zhì)量技術(shù)水平持續(xù)提高，油井管國產(chǎn)化率由上世紀(jì)80年代初的不足10 %上升到目前的98%以上，保障了重點(diǎn)油氣田勘探開發(fā)的安全[3,5,6]。

3)系統(tǒng)研究了石油管材的失效模式、機(jī)理、規(guī)律及原因，建立了石油管材失效數(shù)據(jù)庫和案例庫，積累石油管材及裝備失效案例1 600余例，其中包括“11·22”黃島輸油管道泄漏爆炸事故等在內(nèi)的重大失效事故100余起，為事故處理和預(yù)防提供了決策和技術(shù)支持。

4)完成了數(shù)以萬計(jì)的石油管材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)、新產(chǎn)品質(zhì)量鑒定評(píng)價(jià)、制造許可和型式試驗(yàn)；完成了數(shù)千萬噸的石油管材駐廠質(zhì)量監(jiān)督和現(xiàn)場檢驗(yàn)，保障了管材質(zhì)量和使用安全；建立了比較完善的石油管材標(biāo)準(zhǔn)體系，圍繞重大管道工程、重點(diǎn)油氣田勘探開發(fā)制修訂近200項(xiàng)國家、行業(yè)、重大工程標(biāo)準(zhǔn)；成為ISO TC67/SC2 副主席、并行秘書處，SC2、SC5投票委員單位和中方技術(shù)對口單位，為石油管材的質(zhì)量和安全保障做出了貢獻(xiàn)。

1 石油管工程技術(shù)主要進(jìn)展

35年來，石油管工程技術(shù)研究院和石油管及裝備材料服役安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圍繞西氣東輸?shù)葒抑卮蠊艿澜ㄔO(shè)工程、塔里木和長慶等重點(diǎn)油氣田勘探開發(fā)工程潛心研究，攻堅(jiān)克難，取得了100余項(xiàng)重要科研成果；發(fā)表論文2 100余篇，出版專著及研究文集20余部，獲得授權(quán)專利400余件(其中發(fā)明專利152件)，研發(fā)軟件54套，制修訂國家、行業(yè)、企業(yè)和重大工程標(biāo)準(zhǔn)270余項(xiàng)，向ISO/API提出標(biāo)準(zhǔn)制修訂提案23件，100余項(xiàng)成果獲得省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)勵(lì)，其中西氣東輸工程技術(shù)及應(yīng)用、我國油氣戰(zhàn)略通道建設(shè)與運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)等13項(xiàng)成果獲國家科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)，油氣輸送管道失效控制及工程應(yīng)用、石油管工程試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新等10項(xiàng)成果獲省部級(jí)特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。

1.1 X70/X80管線鋼和鋼管應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

針對國家重大管道工程和高鋼級(jí)管線鋼及鋼管工程應(yīng)用和應(yīng)用基礎(chǔ)問題，開展了系統(tǒng)研究，取得了一系列重要成果，為重大管道工程提供了有力的技術(shù)支撐，推動(dòng)了X70/X80管線鋼和鋼管在重大管道工程中的規(guī)?；瘧?yīng)用[3-5,7,8]。

1)研究提出了西氣東輸系列管線X70/X80管材關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，形成高鋼級(jí)管線鋼和鋼管材質(zhì)選用及針狀鐵素體組織分析鑒別與評(píng)定技術(shù)、管型選用及螺旋埋弧焊管殘余應(yīng)力控制技術(shù)、高鋼級(jí)厚壁管線鋼及鋼管綜合性能評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制技術(shù)，制定了兼顧安全性與經(jīng)濟(jì)性的系列標(biāo)準(zhǔn)70余項(xiàng)；研究提出了X80彎管和管件成分設(shè)計(jì)，研發(fā)了感應(yīng)加熱彎管及管件的制造工藝。

2)聯(lián)合研發(fā)了國際先進(jìn)的50 000 J大擺錘試驗(yàn)系統(tǒng)，建成了高壓輸氣管道全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場，建立了相應(yīng)的試驗(yàn)方法。自主研發(fā)了適用于富氣組分的天然氣減壓波分析和高壓輸氣管道止裂預(yù)測軟件，研究提出了西氣東輸系列管線安全運(yùn)行參數(shù)控制要求和管材止裂韌性要求。首次開展了X80螺旋埋弧焊管管道實(shí)物氣體爆破試驗(yàn)，驗(yàn)證了西氣東輸二線管材的止裂能力，如圖1所示。

3)聯(lián)合研發(fā)了國際先進(jìn)水平的大口徑鋼管在模擬工況條件下整管內(nèi)壓+彎曲復(fù)合載荷變形試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法；研究提出了基于屈曲應(yīng)變數(shù)值模擬和量綱分析的管線壓縮應(yīng)變?nèi)萘款A(yù)測方法；研究揭示了多種規(guī)格X70大變形鋼管的壓縮應(yīng)變?nèi)萘颗c鋼管幾何尺寸、材料組織性能之間的關(guān)系，如圖2所示，提出了確定鋼管屈曲應(yīng)變能力的方法；發(fā)明了大應(yīng)變鋼管的制造方法，研究制定了西氣東輸二線、中亞管線、中緬管線等基于應(yīng)變設(shè)計(jì)地區(qū)使用直縫埋弧焊管技術(shù)條件。

圖1 X80螺旋焊管止裂韌性預(yù)測及實(shí)物氣體爆破試驗(yàn)

圖2 X70抗大變形管線鋼管的組織和性能

1.2 油氣管道和儲(chǔ)氣庫安全評(píng)價(jià)與完整性技術(shù)

圍繞油氣管道安全評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)、儲(chǔ)氣庫管柱選材評(píng)價(jià)、儲(chǔ)氣庫安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面開展技術(shù)攻關(guān)，取得了系列創(chuàng)新成果[9-12]。

1)研究形成油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)及軟件，建立了油氣管道失效概率計(jì)算模型，提出了油氣管道目標(biāo)可靠度確定方法，制定了我國油氣管道風(fēng)險(xiǎn)可接受推薦準(zhǔn)則，形成了系統(tǒng)的油氣管道安全評(píng)價(jià)和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)體系。

2)形成基于風(fēng)險(xiǎn)的油氣管道檢測技術(shù)，發(fā)明了管道修復(fù)用復(fù)合材料體系和施工方法，研發(fā)了帶銹轉(zhuǎn)化、預(yù)浸料修復(fù)和均勻加壓固化等工藝技術(shù)，建立了管道復(fù)合材料修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

3)研究建立了基于故障樹理論的注采井風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法；建立了基于全井段測井?dāng)?shù)據(jù)的地下儲(chǔ)氣庫套管柱剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)與剩余壽命預(yù)測方法；形成儲(chǔ)氣庫管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)、選材、適用性和完整性評(píng)價(jià)技術(shù)，建立了基于層次分析法和數(shù)值模擬的在役老腔穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法；形成了儲(chǔ)氣庫注采氣站及管道檢測、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及適用性評(píng)價(jià)技術(shù)。

研究成果應(yīng)用于西氣東輸系列管線，如圖3所示，同時(shí)也應(yīng)用于陜京管道等22條重要油氣管道和塔里木油田、陜西天然氣等多個(gè)油氣田集輸管網(wǎng)和地方天然氣管網(wǎng)，金壇、大港、長慶、遼河、新疆等儲(chǔ)氣庫得到應(yīng)用，為油氣管道和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的安全運(yùn)營提供了有力的技術(shù)支撐。

1.3 第三代大輸量天然氣輸送管應(yīng)用技術(shù)

為了滿足建設(shè)380×108m3/a以上超大輸氣量管道需求，提出了采用超高鋼級(jí)X90及以上鋼管、提高管道設(shè)計(jì)系數(shù)、增大輸送管口徑等三種技術(shù)方案，稱為第三代大輸量天然氣管道應(yīng)用技術(shù)[13-19]。

1)系統(tǒng)分析研究了提高強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)對管道安全性及風(fēng)險(xiǎn)的影響，如圖4所示，研究確定了0.8設(shè)計(jì)系數(shù)管材關(guān)鍵性能指標(biāo)和質(zhì)量控制要求，制定了西氣東輸三線0.8設(shè)計(jì)系數(shù)管道用X80螺旋縫埋弧焊管技術(shù)條件，在西氣東輸三線示范工程中成功敷設(shè)261 km，節(jié)約管材12.6萬噸，節(jié)約采購成本約1億元。分析研究了X80厚壁三通的斷裂抗力和極限承載能力，在確保三通極限承載能力不小于3.5倍管道設(shè)計(jì)壓力的情況下，管件壁厚減薄20%～30%，減小了厚壁管件設(shè)計(jì)的過度保守性，降低了制造難度，在西氣東輸三線管道工程中得到應(yīng)用。

圖3 西氣東輸二線西段總風(fēng)險(xiǎn)水平全線分布

2)研究形成OD 1 422 mm X80 12 MPa和13.3 MPa管道斷裂控制技術(shù)，在國際上首次開展OD 1 422 mm X80 12 MPa和13.3 MPa直縫和螺旋埋弧焊管使用天然氣介質(zhì)管道全尺寸爆破試驗(yàn)；研究制定了OD 1 422 mm X80管材系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完成了螺旋埋弧焊管、直縫埋弧焊管、彎管和管件的試制評(píng)價(jià)。為中俄東線建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

3)研究提出了X90管線鋼管斷裂控制技術(shù)及止裂韌性指標(biāo)。系統(tǒng)研究了X90管材成分、組織、性能、工藝之間的相關(guān)性，提出了X90管材的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和檢測評(píng)價(jià)方法及配套系列標(biāo)準(zhǔn)?；就瓿闪薠90焊管和管件的研發(fā)及試驗(yàn)評(píng)價(jià)。在國際上首次開展OD 1 229 mm X90 12 MPa直縫和螺旋埋弧焊管使用天然氣介質(zhì)管道全尺寸爆破試驗(yàn)。為X90管線鋼和鋼管的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

圖4 兩種設(shè)計(jì)系數(shù)X80管道年失效 概率與服役時(shí)間的關(guān)系

1.4 先進(jìn)鉆柱構(gòu)件設(shè)計(jì)開發(fā)與工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

針對鉆柱構(gòu)件頻繁失效現(xiàn)狀，開展失效機(jī)理、規(guī)律及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，形成系列高性能鉆柱構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)[20-25]。

1)系統(tǒng)研究揭示了鉆桿內(nèi)加厚過渡區(qū)的失效機(jī)理和影響因素，分析研究了鉆桿內(nèi)加厚過渡區(qū)結(jié)構(gòu)對使用壽命的影響規(guī)律，如圖5所示，提出內(nèi)加厚過渡區(qū)錐面長度Miu的控制指標(biāo)，被API采納修改API Spec 5D 標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 彎曲載荷下鉆桿內(nèi)加厚過渡區(qū)錐面長度Miu和 過度圓角半徑R對象對應(yīng)力集中系數(shù)β的影響

2)聯(lián)合研發(fā)了鉆桿實(shí)物疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法。在研究揭示鉆柱構(gòu)件失效機(jī)理及原因的基礎(chǔ)上，提出了鉆鋌、鉆桿接頭和轉(zhuǎn)換接頭的選材及熱處理工藝。在鉆柱構(gòu)件安全韌性判據(jù)研究的基礎(chǔ)上，提出鉆柱構(gòu)件的韌性控制指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。

3)研究形成了鉆桿安全可靠性評(píng)價(jià)技術(shù)、軟件及標(biāo)準(zhǔn)，包括：損傷鉆桿的安全性評(píng)價(jià)(FAD評(píng)價(jià)與極限缺陷尺寸曲線)；鉆桿疲勞壽命預(yù)測；鉆桿安全可靠性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；鉆桿的操作極限(包括API RP 7G 的內(nèi)容)；鉆桿斷裂事故原因的定量分析等。

4)針對高含硫氣田勘探開發(fā)，完成抗硫鉆桿材料成分、組織、工藝及性能優(yōu)化設(shè)計(jì)，聯(lián)合開發(fā)了SS105鋼級(jí)抗硫鉆桿產(chǎn)品，形成產(chǎn)品檢測評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范，相關(guān)成果被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)采納，對現(xiàn)有ISO 11961標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。技術(shù)成果在中石化普光等酸性氣田獲得成功應(yīng)用，為高含硫化氫氣田鉆井安全提供了技術(shù)支撐。

5)針對鉆機(jī)負(fù)荷輕量化、大位移水平井摩阻控制及耐蝕性需求，聯(lián)合研發(fā)了460 MPa級(jí)鋁合金鉆桿，在塔里木油田獲得成功應(yīng)用，為鉆機(jī)減負(fù)及大位移水平井鉆井提供了技術(shù)支撐。

1.5 復(fù)雜工況油套管柱失效控制與完整性評(píng)價(jià)技術(shù)

針對高溫高壓氣井、稠油熱采、低滲透、頁巖氣開發(fā)等復(fù)雜油氣田工況套管的失效預(yù)防和安全保障，開展了系統(tǒng)研究，形成一系列創(chuàng)新成果[26-29]。

1)合作研發(fā)了2 500 t油套管復(fù)合載荷試驗(yàn)系統(tǒng)、軸向+外壓復(fù)合載荷擠毀試驗(yàn)系統(tǒng)，形成了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法。

2)系統(tǒng)研究揭示了注水開發(fā)油田油層套管射孔開裂的影響因素，提出了套管射孔開裂判據(jù)及預(yù)防措施，如圖6所示。

圖6 射孔套管AKV/σY與開裂傾向的關(guān)系

3)研究確定了高溫高壓氣井套管柱失效模式與失效概率計(jì)算方法，形成了套管柱系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)基本流程，建立了基于可靠性的油氣井管柱強(qiáng)度和密封性計(jì)算模型、方法和判據(jù)，形成了高溫高壓氣井套管柱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密封性設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法，建立了高溫高壓氣井套管密封可靠性設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)方程和計(jì)算程序。研究制定了高抗擠套管的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并被API采納修改套管標(biāo)準(zhǔn)。

4)針對稠油蒸汽熱采井套管循環(huán)高溫服役環(huán)境，形成稠油蒸汽熱采井套管柱應(yīng)變設(shè)計(jì)、選材與適用性評(píng)價(jià)方法及配套標(biāo)準(zhǔn)。采用強(qiáng)度錯(cuò)配理念與工藝，成功設(shè)計(jì)開發(fā)了80SH、90SH及110SH熱采套管，在新疆油田風(fēng)城及紅淺等區(qū)域獲得成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了5年15輪次注汽生產(chǎn)零套損的優(yōu)異效果。

5)針對長慶等低壓低滲低產(chǎn)氣田，研發(fā)了經(jīng)濟(jì)型特殊螺紋連接套管及配套技術(shù)，如圖7所示，在長慶、大慶等油氣田獲得應(yīng)用。

6)針對西南長寧、威遠(yuǎn)等頁巖氣開發(fā)套管變形、泄漏、脫扣等問題，研究了水平井復(fù)雜壓裂條件下套管柱的力學(xué)行為、管材特性及關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、管柱和螺紋優(yōu)化設(shè)計(jì)選用與適用性評(píng)價(jià)方法。

圖7 經(jīng)濟(jì)型特殊螺紋套管優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.6 高溫高壓氣井油套管柱腐蝕完整性技術(shù)

針對高溫高壓、嚴(yán)酷腐蝕氣井、復(fù)雜酸化壓裂工況，在油套管柱選材、腐蝕評(píng)價(jià)方法體系、井筒腐蝕完整性、耐高溫酸化緩蝕劑等方面取得了重要研究成果[3,5,6]。

1)聯(lián)合研發(fā)了功能強(qiáng)大的實(shí)物拉伸+腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)，如圖8所示，沖刷腐蝕試驗(yàn)系統(tǒng)。建立了石油管實(shí)物應(yīng)力腐蝕和沖刷腐蝕模擬評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法。

圖8 油管全尺寸應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)研究：腐蝕+應(yīng)力腐蝕規(guī)律

2)系統(tǒng)研究獲得了高溫高壓氣井油管腐蝕失效特征及影響因素，揭示了超級(jí)13Cr油管的耐蝕性隨溫度、CO2分壓、Cl-濃度和流速、表面狀態(tài)以及酸化環(huán)境、完井液、加載應(yīng)力的變化規(guī)律、腐蝕行為和特征。

3)研究建立了基于氣井全壽命周期的油套管選材與評(píng)價(jià)方法，包含酸化壓裂、完井生產(chǎn)2個(gè)作業(yè)過程，鮮酸酸化、殘酸返排、凝析水、地層水、完井液5個(gè)工況環(huán)境+恒定載荷、交變載荷、管柱震顫3個(gè)力學(xué)因素，斷裂、腐蝕、泄漏3種主要失效模式。形成了一套基于井筒全壽命周期的腐蝕完整性選材評(píng)價(jià)技術(shù)，為塔里木高溫高壓氣田油套管選材提供決策依據(jù)。

4)發(fā)明了超級(jí)13Cr酸化緩蝕劑，有效解決了高溫高壓氣井超級(jí)13Cr腐蝕難題。

上述成果已全面應(yīng)用于塔里木油田高溫高壓氣井油套管的選材評(píng)價(jià)和失效控制，超級(jí)13Cr酸化緩蝕劑系列產(chǎn)品，在塔里木油田應(yīng)用100多井次，累計(jì)使用800多噸，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.7 實(shí)體膨脹管應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

經(jīng)過系統(tǒng)研究，形成了實(shí)體膨脹管全尺寸實(shí)物評(píng)價(jià)系統(tǒng)、實(shí)體膨脹管膨脹工藝及關(guān)鍵參數(shù)模擬仿真預(yù)測、實(shí)體膨脹管實(shí)物評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)、高性能膨脹管材料及螺紋優(yōu)化設(shè)計(jì)、實(shí)體膨脹管實(shí)驗(yàn)及施工配套工具、以及膨脹套管力學(xué)性能預(yù)測分析軟件，形成了從理論研究、實(shí)(試)驗(yàn)裝備及評(píng)價(jià)方法、配套工具、高性能材料和螺紋、現(xiàn)場施工、預(yù)測軟件等實(shí)體膨脹管應(yīng)用技術(shù)體系[3,30]。

1.8 油氣田與管道用非金屬及復(fù)合材料管及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

針對油氣田地面管道、長輸管道、海洋非金屬復(fù)合管新材料及應(yīng)用方面的技術(shù)難題，開展了系統(tǒng)研究，取得了多項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新成果[3,31,32]。

1)研究提出了油氣田用非金屬管的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量性能評(píng)價(jià)方法，制定了系列標(biāo)準(zhǔn)，形成油氣田用非金屬管選材與質(zhì)量控制評(píng)價(jià)技術(shù)體系。

2)攻克了非金屬材料復(fù)合管的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝、關(guān)鍵性能測試評(píng)價(jià)等技術(shù)難題，制備了適用于水深500 m的海洋非金屬材料復(fù)合管，在黃海海域通過海試，如圖9所示。

3)研發(fā)了包括內(nèi)層鋼管、過渡層、復(fù)合材料增強(qiáng)層及外保護(hù)層四層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管，制備了玻璃纖維復(fù)合材料增強(qiáng)X80 OD 1 219 mm管線鋼管，爆破壓力由23 MPa提高至37 MPa。

4)研究提出了抗硫非金屬管關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，建立了抗硫非金屬管選材評(píng)價(jià)方法、非金屬材料氣體滲透性檢測及控制方法，形成含硫油氣環(huán)境中的介質(zhì)適應(yīng)性評(píng)價(jià)技術(shù)，研發(fā)出抗硫非金屬復(fù)合管新產(chǎn)品，在塔中Ⅰ號(hào)氣田TZ 262-H1得到應(yīng)用。

上述成果已廣泛應(yīng)用于國家和石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、制造企業(yè)的產(chǎn)品優(yōu)化和國內(nèi)油氣田地面管線的選材設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、施工驗(yàn)收等，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

圖9 水深500 m的海洋非金屬材料復(fù)合管

2 石油管工程技術(shù)發(fā)展展望

經(jīng)過35年的發(fā)展，石油管工程技術(shù)取得了長足進(jìn)步。在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”和低油價(jià)形勢下，石油管工程技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)。油氣勘探開發(fā)向低滲透、深層、海洋、非常規(guī)擴(kuò)展，煉化系統(tǒng)原油劣質(zhì)化、多元化趨勢明顯，油氣長輸管道向大口徑、高壓力、高鋼級(jí)方向發(fā)展。復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境、高溫高壓、嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境等對石油管的質(zhì)量性能和使用的安全可靠性提出了更高要求，確保安全可靠性和提高經(jīng)濟(jì)型的矛盾更加突出，石油管工程科技創(chuàng)新比以往任何時(shí)候都更加迫切。亟待進(jìn)一步傳承和發(fā)展“石油管工程(學(xué))”學(xué)科，發(fā)展石油管失效控制和服役安全理論，進(jìn)一步加強(qiáng)石油管工程超前儲(chǔ)備和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，突破石油管工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，建立或完善石油管材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全核心技術(shù)體系，有力支撐油氣工業(yè)發(fā)展。

2.1 傳承和發(fā)展“石油管工程(學(xué))”

經(jīng)過35年的發(fā)展，初步形成“石油管工程(學(xué))”學(xué)科體系。石油管工程(學(xué))涉及石油天然氣工程、材料科學(xué)與工程(材料學(xué)、材料物理、材料化學(xué)、材料加工工程)、冶金工程、機(jī)械工程、力學(xué)(彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、管柱力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué))、安全工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、化學(xué)、物理等學(xué)科，是多學(xué)科交叉在工程領(lǐng)域的體現(xiàn)。

“石油管工程(學(xué))”是從石油管的服役條件出發(fā)，重點(diǎn)研究石油管的力學(xué)行為、環(huán)境行為、先進(jìn)材料及其成分/結(jié)構(gòu)-合成/加工-性質(zhì)與服役性能的關(guān)系、石油管的失效控制與預(yù)測預(yù)防、安全評(píng)價(jià)與完整性，揭示石油管的失效機(jī)理和規(guī)律，提出失效控制和預(yù)防方法，發(fā)展全壽命周期的安全可靠性和完整性技術(shù)，確保石油管的長期服役安全。

在已有工作的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展完善“石油管工程(學(xué))”，建立石油管材服役行為與結(jié)構(gòu)安全理論和技術(shù)體系。針對油井管與管柱失效預(yù)防、輸送管與管線安全評(píng)價(jià)、腐蝕與防護(hù)、先進(jìn)材料及應(yīng)用技術(shù)四大方向努力攻關(guān)，發(fā)展高鋼級(jí)管道服役安全與失效控制理論，建立適合我國國情的高鋼級(jí)大口徑油氣輸送管材技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系；形成復(fù)雜工況油氣井管柱失效控制及完整性技術(shù)，為重點(diǎn)油氣田勘探開發(fā)提供技術(shù)支撐；形成高溫高壓及嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境管材腐蝕機(jī)理及綜合防治技術(shù)、煉化管道腐蝕機(jī)理與評(píng)價(jià)技術(shù)；解決先進(jìn)石油管材料應(yīng)用技術(shù)難題，建立新型管材測試與評(píng)價(jià)核心技術(shù)體系。

2.2 發(fā)展石油管失效控制理論

1)從石油管的失效模式入手控制失效[33]。石油管的失效包括結(jié)構(gòu)失效、功能失效、工藝失效。主要失效模式有變形(過量彈性和塑性變形)、斷裂(過載斷裂、脆性斷裂、疲勞和腐蝕疲勞、氫脆和應(yīng)力腐蝕)、失穩(wěn)(屈曲、擠毀)、損傷(磨損(粘著、磨粒、腐蝕磨損)、腐蝕(均勻、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕)、表面損傷(含機(jī)械損傷))、泄漏、滑脫等。通過對典型石油管的服役條件和失效分析入手，歸納總結(jié)其失效模式、規(guī)律和原因，提出失效抗力指標(biāo)、失效判據(jù)及具體的預(yù)防措施。

2)從石油管失效的宏觀規(guī)律入手控制失效。在復(fù)雜工況下石油管的失效不可能完全避免，或完全避免會(huì)付出很高代價(jià)，但可以控制。失效過程可以用“浴盆曲線”來描述，如圖10所示，由早期失效、偶發(fā)失效、耗損失效三條曲線合成，可分為失效事故率由高到低、近乎常數(shù)、再由低到高三個(gè)階段。失效控制可以從三個(gè)方面入手：一是控制失效概率，提高安全可靠性，主要是通過安全可靠性設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，減少偶發(fā)失效；二是控制失效后果，減少失效影響，主要是通過風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)與控制來實(shí)現(xiàn)；三是控制失效發(fā)生的時(shí)間，延長使用壽命，主要是通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理選材、制造質(zhì)量控制、嚴(yán)格檢驗(yàn)驗(yàn)收，減少早期失效，通過過程檢驗(yàn)、維修維護(hù)、使用科學(xué)管理，減少耗損失效，發(fā)展壽命設(shè)計(jì)評(píng)估和預(yù)測技術(shù)。

圖10 用于描述失效事故率λ與 使用時(shí)間t的“浴盆曲線”[34]

2.3 發(fā)展石油管服役安全理論

石油管的服役安全取決于其在不同服役條件下的性能。石油管的性能包括力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、使用性能(服役性能)，力學(xué)、物理、化學(xué)、工藝性能間接影響結(jié)構(gòu)安全，而使用性能(服役性能)直接影響結(jié)構(gòu)安全。安全評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、可靠性評(píng)估、壽命預(yù)測等是石油管服役安全的主要手段，也是石油管完整性的主要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)完整性(評(píng)價(jià))是基于斷裂力學(xué)和極限載荷理論的含缺陷結(jié)構(gòu)能否使用的定量科學(xué)評(píng)價(jià)，完整性評(píng)價(jià)和完整性管理早期主要是針對在役結(jié)構(gòu)，隨后向前延伸形成全過程的完整性評(píng)價(jià)和完整性管理。完整性的本質(zhì)和核心是全壽命周期的安全可靠性，包括完整性設(shè)計(jì)即安全可靠性及壽命設(shè)計(jì)(全壽命周期的安全可靠性設(shè)計(jì))、完整性評(píng)價(jià)、完整性管理。一方面要進(jìn)一步加強(qiáng)不同服役條件下石油管服役行為研究，另一方面要發(fā)展石油管完整性即全壽命周期的安全可靠性研究，確保石油管的服役安全。

2.4 突破石油管應(yīng)用基礎(chǔ)和工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

1)針對我國大口徑、長距離、高壓力、高鋼級(jí)管道和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施建設(shè)和長期安全運(yùn)行需求，重點(diǎn)研究高鋼級(jí)管材關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)及表征評(píng)價(jià)方法、高壓大口徑天然氣管道斷裂控制技術(shù)、高強(qiáng)度管道變形控制技術(shù)、油氣管道失效機(jī)理與失效控制理論、油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)、油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施完整性技術(shù)，建立油氣輸送管道失效控制理論，形成完整性技術(shù)體系。

2)圍繞特殊結(jié)構(gòu)和特殊工藝井，超深、超高溫、超高壓、超長水平井及高壓大排量分段壓裂改造對油氣井管柱服役性能、安全可靠性、質(zhì)量和壽命提出的新的更高的要求，重點(diǎn)研究油井管的失效機(jī)理和規(guī)律、失效預(yù)測預(yù)防技術(shù)、管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)及適用性評(píng)價(jià)技術(shù)、油氣井管柱結(jié)構(gòu)完整性和密封完整性、高性能油井管關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)及表征評(píng)價(jià)方法，建立油氣井管柱失效控制理論，形成完整性技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。

3)針對高溫、高壓、嚴(yán)酷腐蝕介質(zhì)油氣田石油管材存在的嚴(yán)重腐蝕問題，重點(diǎn)研究高溫高壓及嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境油套管腐蝕機(jī)理及防治技術(shù)、高酸性氣田管材腐蝕機(jī)理及采集系統(tǒng)腐蝕綜合防治技術(shù)、煉化管道腐蝕行為與評(píng)價(jià)方法、石油管材腐蝕檢測、監(jiān)測、預(yù)測和預(yù)防技術(shù)，揭示失效機(jī)理和規(guī)律，提出有效預(yù)防措施，確保管材使用安全。

4)針對復(fù)雜工況和特殊服役環(huán)境用石油管材，重點(diǎn)研究高性能管線鋼管成分/組織/性能/工藝相關(guān)性，高強(qiáng)高韌、高抗擠、高抗扭、耐腐蝕、長壽命油井管成分/組織/性能/工藝相關(guān)性，高性能非金屬管材、復(fù)合管材成分/組織/性能/工藝相關(guān)性，發(fā)展先進(jìn)和特殊專用材料應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，保障其服役安全。

總之，要在國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略引領(lǐng)下，通過大力推進(jìn)原始創(chuàng)新，進(jìn)一步發(fā)展石油管工程技術(shù)，形成比較完善的油氣輸送管道失效控制技術(shù)、高性能管線鋼和鋼管應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、油氣管道完整性技術(shù)、新型鉆柱構(gòu)件材料及安全可靠性技術(shù)、非API油套管應(yīng)用及管柱完整性技術(shù)、高溫高壓氣井油套管柱腐蝕防護(hù)技術(shù)、油氣田地面管道失效控制及預(yù)防技術(shù)，形成一批國家標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)明專利、系列高新技術(shù)和產(chǎn)品、高水平學(xué)術(shù)論文和專著等載體化有形化成果，并加大成果轉(zhuǎn)化推廣力度，創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，為我國油氣工業(yè)做出新貢獻(xiàn)。

[1] 李鶴林.“石油管工程”的研究領(lǐng)域、初步成果與展望[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999：1-10.

[2] 李鶴林，張冠軍，杜 偉.“石油管工程”的內(nèi)涵及主要研究領(lǐng)域[J].石油管材與儀器，2015，1(1)：1-4.

[3] 張冠軍.中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院“十二五”科技成果匯編[M].北京：石油工業(yè)出版社，2016：1-41.

[4] 馮耀榮，霍春勇，吉玲康，等.我國高鋼級(jí)管線鋼和鋼管應(yīng)用基礎(chǔ)研究進(jìn)展及展望[J].石油科學(xué)通報(bào)，2016，1(1)：143-153.

[5] 馮耀榮，馬秋榮，張冠軍.石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全研究進(jìn)展及展望[J].石油管材與儀器，2016，2(1)：1-5.

[6] 馮耀榮，韓禮紅，張福祥，等．油氣井管柱完整性技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]．天然氣工業(yè)，2014，34(11):71-81.

[7] “西氣東輸二線X80管材技術(shù)條件及關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)研究”技術(shù)報(bào)告[R],中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院.2009.

[8] “西氣東輸二線管道斷裂與變形控制關(guān)鍵技術(shù)研究”技術(shù)報(bào)告[R],中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院.2013.

[9] 馮耀榮,陳 浩,張勁軍,等.中國石油油氣管道技術(shù)發(fā)展展望[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2008,27(3):1-8.

[10] 趙新偉，羅金恒.油氣管道完整性評(píng)價(jià)技術(shù)[M].西安：陜西科技出版社，2010.

[11] 趙新偉，張 華，羅金恒.油氣管道可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則研究[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2016，35(1)：1-6.

[12] 趙新偉，李麗鋒，羅金恒，等.鹽穴儲(chǔ)氣庫儲(chǔ)氣與注采系統(tǒng)完整性技術(shù)進(jìn)展[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014，33(4)：347-353.

[13] 吳 宏,張對紅,羅金恒,等.輸氣管道一級(jí)地區(qū)采用0.8設(shè)計(jì)系數(shù)的可行性[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2013，32(8):799-804.

[14] 趙新偉,羅金恒,張廣利,等.0.8設(shè)計(jì)系數(shù)下天然氣管道用焊管關(guān)鍵性能指標(biāo)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2013，32(4):355-359.

[15] 吳 宏,劉迎來,郭志梅.基于驗(yàn)證試驗(yàn)法的X80鋼級(jí)大口徑三通設(shè)計(jì)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2013，32(5):513-516.

[16] 劉迎來,吳 宏,井懿平,等.高強(qiáng)度油氣輸送管道三通試驗(yàn)研究[J].焊管，2014，37(3):28-33.

[17] 霍春勇，李 鶴，張偉衛(wèi)，等.X80鋼級(jí)1422 mm大口徑管道斷裂控制技術(shù)[J].天然氣工業(yè)，2016，36(6)：78-83.

[18] 李麗鋒,羅金恒,趙新偉,等.OD1422 mm X80管道的風(fēng)險(xiǎn)水平[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2016,35(4):25-29.

[19] 王紅偉,吉玲康,張曉勇,等.批量試制X90管線鋼管及板材強(qiáng)度特性研究[J].石油管材與儀器，2015，1(6)：44-51.

[20] 馮耀榮，馬寶鈿，金志浩，等.鉆柱構(gòu)件失效模式與安全韌性判據(jù)的研究[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，32(4)：54-58.

[21] 李鶴林，馮耀榮，李京川，等.鉆桿接頭和轉(zhuǎn)換接頭材料及熱處理工藝的研究[J].石油機(jī)械，1992，20(3)：1-6，42.

[22] 王 航，韓禮紅，胡 鋒，等.回火溫度對抗硫鉆桿鋼析出相形貌及力學(xué)性能的影響[J].材料熱處理學(xué)報(bào),2012,33(3):88-93.

[23] 馮 春，張冠軍，韓禮紅，等.熱處理對超高強(qiáng)度鋁合金鉆桿用Al-Zn-Mg-Cu系合金力學(xué)性能和組織的影響[C]//第十一次全國熱處理大會(huì).太原：中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理分會(huì)，2015.

[24] 韓禮紅，王 航，李方坡，等.酸性油氣田開發(fā)用鉆桿關(guān)鍵技術(shù)研究[C]//油氣井管柱與管材國際會(huì)議.西安：中國石油學(xué)會(huì)石油管材專業(yè)委員會(huì)，2014.

[25] 張平生,韓曉毅,羅衛(wèi)國,等.鉆桿適用性評(píng)價(jià)及其軟件[M]//石油管工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究論文集.北京:石油工業(yè)出版社，2001.

[26] 王建東，馮耀榮，林 凱，等.特殊螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)比對分析[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010,34(5):126-130.

[27] 張 毅，吉玲康，宋 治，等.油層套管射孔開裂的安全韌性判據(jù)[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1998(6):46-49.

[28] 韓禮紅，謝 斌，王 航，等.稠油蒸汽吞吐熱采井套管柱應(yīng)變設(shè)計(jì)方法[J].鋼管，2016，45(3):11-18.

[29] 中國石油天然氣集團(tuán)公司石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.油井管柱完整性技術(shù)研究[R].西安：中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院，2014.

[30] 劉 強(qiáng)，宋生印，白 強(qiáng)，等.實(shí)體膨脹管性能評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2014，42(12)：39-43.

[31] 張冬娜，戚東濤，魏 斌，等.纖維纏繞鋼管道的研究現(xiàn)狀及展望[J].油氣田地面工程，2016，35(5)：5-8.

[32] 丁 楠，戚東濤，魏 斌，等.海洋柔性管氣體滲透機(jī)理及其防護(hù)措施的研究進(jìn)展[J].天然氣工業(yè)，2015，35(10)：112-116.

[33] 李鶴林.油氣管道失效控制技術(shù)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2011，30(6)：401-410.

[34] 李鶴林，李平全，馮耀榮.石油鉆柱失效分析及預(yù)防[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999:2.

Progress and Prospect on Technology of Petroleum Tubular Goods Engineering

FENG Yaorong, ZHANG Guanjun, LI Helin

(StateKeyLaboratoryforPerformanceandStructureSafetyofPetroleumTubularGoodsandEquipmentMaterials,CNPCTubularGoodsResearchInstitute,Xi′an,Shaanxi710077,China)

As the set up and development of CNPC Tubular Goods Research Institute (and the predecessor), “Petroleum Tubular Goods Engineering” subject was born at the right moment. For 35 years, “Petroleum Tubular Goods Engineering” subject has gotten fast development; established research and academic exchange platform such as State Key Laboratory for Performance and Structure Safety of Petroleum Tubular Goods and Equipment Materials, and Petroleum Tubular Goods Sub-Committee of Chinese Petroleum Committee; has been building petroleum tubular goods test and research equipment systems from microstructure analysis to full size simulation test; formed the innovation team consist of academicians, experts at the national and the provincial, with reasonable major and age structure; basically formed “Petroleum Tubular Goods Engineering” core technology system; has gotten 25 authorized qualification items including international, national, and oil & gas industry among of safety, quality, measurement, standard, failure analysis; has created the mode of scientific research, quality supervision, technology service trinity, and coordination development; has made more than 100 important technology achievements, has powerfully supported the national West to East Gas Pipeline Engineering, and major oil and gas field exploration development, has promoted the homemade of petroleum tubular goods and quality performance level upgrade. In the current economic development in China, “the new normal” and low oil & gas price situation, many challenges to Petroleum Tubular Goods Engineering, and technology innovation is more urgent than ever. Needs to further inherit and develop “Petroleum Tubular Goods Engineering” subject, developing theories of failure control and service safety of petroleum tubular goods, to further stress reserve research in advance and applied basic research, breakthrough key technical of petroleum tubular goods, establish or improve the core technology system of performance and structure safety of petroleum tubular goods, strongly support the development of oil and gas industry.

petroleum tubular goods engineering; oil country tubular goods; oil & gas pipeline; materials′ performance; structure safety; failure control

中國石油天然氣集團(tuán)公司應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(苛刻服役條件油井管工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究 編號(hào)：2016A-3905)

馮耀榮，男，1960年生，教授級(jí)高工，1982年畢業(yè)于西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)，一直從事石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全研究及重大工程技術(shù)支持工作。E-mail: fengyr@cnpc.com.cn

TE973

A

2096-0077(2017)01-0001-08

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.01.001

2017-01-09 編輯：屈憶欣)