马钢研发出国内最高级别页岩气油井管用钢

6月4日，从马钢技术中心获悉，马钢特钢产品APQP(产品先期策划与工作质量)小组与生产制造、销售单元通力协作，成功研发出目前国内最高钢级140V页岩气油井套管用钢，投放市场后立即获得国内油管行业龙头企业——江苏常宝钢管用户的充分认可，该产品4月份供用户500吨，经用户制管检测各项指标100%合格，5月份用户随即追加5500吨。

随着国家环保要求的日益提升，以及国际贸易摩擦带来的能源安全因素，高效、低碳、绿色、清洁的能源日益受到重视。页岩气做为清洁能源被越来越多国家所关注;我国页岩气技术可开采资源量达31.6万亿立方米，居全球第二。近年来为了提高国家能源安全、增强能源自给，我国颁布了多项政策文件以促进页岩气开采;根据规划，我国的页岩气开采量力争2020年实现页岩气产量300亿立方米，2030年实现页岩气产量800~1000亿立方米。页岩气产量的激增将刺激“钢需”增加。

马钢特钢产品开发APQP组一直致力于高端特钢产品的研发应用，通过几年的努力，系列高品质特钢产品已跻身国内第一梯队。近年，马钢在与国内输油管龙头企业的常宝钢管用户紧密合作，将高端能源用钢列为重点研发项目。常宝钢管做为国内输油管最大的民营企业，拥有比较雄厚的技术实力和市场占有率;马钢与该用户合作，先后完成常规钢级(80级、95级、110级)产品的研制，但高端页岩气套管用钢在国内处于空白。

为了开发出合格的页岩气套管用钢，开发团队反复走访用户，精准识别用户需求。在走访中开发人员了解到，我国页岩气海相、陆相、海陆相均有，埋藏深度多在4000m以上，这对使用页岩气套管需要承受更高的弯曲、拉伸、压缩、内压复合载荷以及更长时间的磨损、腐蚀提出了极高的要求。要开发出抗外挤毁强度为159MPa极限性能材料140V级页岩气套管，这样的钢种以前没有干过!项目组研发人员通过与常宝钢管技术力量进行交流，了解了页岩气套管钢的关键性能和特性，并对关键性能在进行逐级分解和细化，优化出理想的合金体系。在此基础上，他们还密切跟踪和评价国内外前沿成果，进一步完善关键工艺控制要点。精确完成了该钢种成分设计后，经数值模拟，结果表明各项性能均满足使用要求。

理论设计的成功为工业性轧制打足了底气。为了确保在炼钢—连铸—轧钢全制造流程达到设计要求，项目研发人员进行了数次生产推演，并再次对常宝钢管进行产线跟踪和技术交流。针对该钢高强度高韧性抗挤压的特点，研发团队在炼钢过程中采用合金元素复合配比、有害元素低限控制、硫化物改性处理及超纯净冶炼，达到了理想的成分控制;在连铸过程中，研发人员与生产厂技术人员一起，精选坯型尺寸、连铸温度—拉速—二冷水动态调控，实现了铸坯内部及表面质量的无缺陷控制;轧钢中通过轧制温度及道次压下量关键匹配技术，生产出初期要求的500吨页岩气套管用钢。

首批次产品成功试制后，研发团队开展了EVI(供应商先期介入)技术服务。研发人员和常宝钢管的技术人员一同在制管现场进行一道道制管工序的跟踪，双方研究确定合适的穿管温度、轧管中变形道次及变形量的匹配、制管后的热处理工艺，最终轧制的最高品级套管，经厂家全面检验，各项性能均符合标准。