1、前言

上世紀(jì)70年代，在歐洲的一些天然氣井中，為防止CO2腐蝕，采用9%Cr和13Cr%不銹鋼制作油井管；美國的油氣井也采用這種高鉻不銹鋼的油井管；后來，在API 5CT標(biāo)準(zhǔn)1988版中，補充了耐腐蝕油井管鋼種，如C-75鋼級增加了9Cr和13Cr兩個馬氏體不銹鋼鋼種；C-90增加了兩個鋼種。

上世紀(jì)90年代初，隨著天津大無縫全流程項目（電爐+連軋管+熱處理+螺紋加工）建成投產(chǎn)和寶鋼140機組品種的開發(fā)，油井管的生產(chǎn)得到了快速的發(fā)展，不斷地滿足了國內(nèi)油田開發(fā)的需要。 90年代后期，隨著我國油氣資源向著深井、復(fù)雜的地質(zhì)條件區(qū)域開發(fā)，油田向油井管生產(chǎn)企業(yè)提出了抗二氧化碳用的13Cr不銹鋼管需要，值此，也拉開了我國油氣用不銹鋼管開發(fā)的序幕。

2、我國油氣井用管發(fā)展簡況

2.1 中國油氣井管發(fā)展歷程

中國油氣井管生產(chǎn)有60多年的歷史。新中國建立以來，從1954年鞍鋼生產(chǎn)的 根無縫油管至今，中國油井管發(fā)展大致分為四個階段。

階段為1954 -- 1985年

鞍鋼、包鋼和成都無縫鋼管廠相繼生產(chǎn)油井管。生產(chǎn)初期，鞍鋼的油管產(chǎn)品按照鞍標(biāo)和冶標(biāo)（與原蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)等效）交貨。上世紀(jì)70年代原冶金部參照API標(biāo)準(zhǔn)，制定并頒布了“石油套管”部頒標(biāo)準(zhǔn)YB690-1970和“石油對焊鉆桿、鉆鋌、方鉆桿管材”部頒標(biāo)準(zhǔn)YB691-1970。成都無縫鋼管廠和包鋼參照上述標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)套管和對焊鉆桿（包鋼只生產(chǎn)套管）。80年開始鞍鋼、包鋼和成都無縫鋼管廠開始按照API標(biāo)準(zhǔn)試制和批量生產(chǎn)油井管。在這一階段，上述三個廠為大慶、勝利、大港及四川等油田開發(fā)的油井管產(chǎn)品主要是DZ40、DZ50和DZ55等低鋼級產(chǎn)品（碳錳鋼，包鋼的鋼種里加入了量的鈮和稀土）。盡管是油井管的低端產(chǎn)品，但由于當(dāng)時的冶煉、軋制、熱處理和管加工裝備水平較低，產(chǎn)品表面質(zhì)量、尺寸精度和螺紋加工質(zhì)量等都難以滿足油田要求。

第二階段為1986年-- 1991年

寶鋼從國外引進(jìn)的Φ140mm全浮動芯棒連軋機組建成投產(chǎn)（可生產(chǎn)油管和5 1/2〞套管），使國內(nèi)油井管生產(chǎn)的裝備水平有了突破性的進(jìn)展，但由于受機組的規(guī)格所限，僅能為油田提供少部分規(guī)格和品種。從1986年1月起，原冶金部正式宣布廢除YB690-1970和YB691-1970等標(biāo)準(zhǔn)，一律改用等同API標(biāo)準(zhǔn)的YB/T和GB3303-1982系列標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)油井管。1990年4月，成都無縫鋼管廠在國內(nèi) 個通過美國石油學(xué)會頒發(fā)的API 5CT 5B、5D（7）會標(biāo)許可證。但由于國內(nèi)鋼管企業(yè)的整體水平仍較低，不能滿足油氣行業(yè)快速發(fā)展的需要，至1991年中國油井管產(chǎn)量僅13.67萬噸，國產(chǎn)化率僅13.54%。產(chǎn)品主要采用以碳錳鋼生產(chǎn)的J55鋼級的油套管，N80鋼級的油套管還處在研制階段。

第三階段1992年-2012年

隨著中國經(jīng)濟步入高速發(fā)展的快車道，對石油需求不斷增加，推動了石油工業(yè)的快速發(fā)展，同時也拉動了油井管等能源用管需求的快速增長。另外，天津鋼管公司（天管集團前身）從國外引進(jìn)的Φ250MPM機組的建成投產(chǎn)（現(xiàn)代化的全流程專業(yè)化油井管生產(chǎn)企業(yè)），一舉改變了中國油井管生產(chǎn)裝備及工藝的落后局面。之后又建成三條PQF三輥式高精度連軋管機組，這種機型代表了當(dāng)今世界無縫鋼管軋制技術(shù)的 水平。這期間國內(nèi)一些企業(yè)（包括寶鋼、成都無縫、衡陽鋼管、包鋼、西姆萊斯、安徽天大等）陸續(xù)投資新建了一批現(xiàn)代化的軋機并改造或新建了熱處理線和管加工線，使中國油井管整體制造水平有了大幅度提高，油井管產(chǎn)量迅速增長。

在這一階段，中國油井管無論在產(chǎn)量、質(zhì)量和品種上，都基本滿足了國內(nèi)油田用管的需求，還大量出口到國外。2004年，中國油井管進(jìn)口量為32.20萬噸，出口量為33.23萬噸，實現(xiàn)了油井管的凈出口。2008年中國油井管產(chǎn)量達(dá)到了630萬噸，出口333萬噸，進(jìn)口24.57萬噸，凈進(jìn)口308萬噸，國產(chǎn)化率達(dá)到95.5%。

第四階段2013年及以后

隨著中國經(jīng)濟步入中高速發(fā)展，和非石化能源快速發(fā)展以及中國油氣行業(yè)開發(fā)增長呈下降趨勢（油氣用管表觀消費已達(dá)到峰值），其中石油開采呈現(xiàn)下降的趨勢（石油資源枯竭），石油管材的需求量不斷下降。未來中國油氣工業(yè)的發(fā)展是向著頁巖氣、煤層氣、海洋油氣（包括可燃冰）等資源開發(fā)。

不銹鋼的常見分類：02

鐵素體型不銹鋼

    基體以體心立方晶體結(jié)構(gòu)的鐵素體組織((a相)為主，有磁性，一般不能通過熱處理硬化，但冷加工可使其輕強化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以430和446為標(biāo)示。04

奧氏體一鐵素體(雙相)型不銹鋼

    基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織，其中較少相基體的含量一般大于15%，有磁性，可通過冷加工使其強化的不銹鋼，329是典型的雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比，雙相鋼強度高，耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕及點腐蝕能力均有明顯提高。5

沉淀硬化型不銹鋼

   基體為奧氏體或馬氏體組織，并能通過沉淀硬化處理使其硬化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以600系列的數(shù)字標(biāo)示，如630，即17-4PH。

20世紀(jì)80年代以來， 改革開放政策的實施，促進(jìn)了經(jīng)濟快速發(fā)展，帶動了無縫鋼管行業(yè)的進(jìn)步。無縫不銹鋼管的生產(chǎn)也得了快速地成長，引進(jìn)了先進(jìn)的工藝技術(shù)和裝備，如久立率先引進(jìn)了3500t擠壓機，不僅使久立工業(yè)用不銹鋼無縫管的生產(chǎn)工藝和裝備跨入世界先進(jìn)行列，而且作為擠壓生產(chǎn)工藝的探路者推動了我國不銹鋼無縫管工藝的變革，被列為當(dāng)年度中國不銹鋼行業(yè)10件大事之一。對一些重要用途的不銹鋼管，如核電站用管（特殊規(guī)格）等，用戶多采用擠壓工藝生產(chǎn)供料為主，高端不銹鋼管的生產(chǎn)逐步實現(xiàn)常態(tài)化；冷軋、冷拔管生產(chǎn)裝備引進(jìn)或國產(chǎn)化更是舉不勝舉，這些無縫管機組的引進(jìn)投產(chǎn)，使我國無縫不銹鋼管工藝技術(shù)及裝備水平提高到了當(dāng)代國際水平。

目前，我國不銹鋼管應(yīng)用領(lǐng)域“以冷軋、冷拔代熱軋”產(chǎn)品為主，熱軋管機組生產(chǎn)的不銹管主要還是為冷加工提供管坯料。國內(nèi)久立特材、寶鋼鋼管、太鋼鋼管、武進(jìn)鋼管、中興能源、常熟華新、長城特鋼（成都無縫）、青山不銹、華迪鋼管等是高端無縫不銹鋼管生產(chǎn)的主力軍。

在工藝技術(shù)方面，我國裝備先進(jìn)的無縫鋼管生產(chǎn)線，大部分是1990年以后建成的。生產(chǎn)過程計算機控制、錐形穿孔機、軋輥全液壓壓下技術(shù)、集中變輥設(shè)計、軋輥單傳動、限動芯棒軋制、階梯芯棒軋制等先進(jìn)技術(shù)得到普遍應(yīng)用。隨著我國無縫鋼管行業(yè)工藝技術(shù)與裝備水平的不斷進(jìn)步，不銹鋼管（含大直徑、厚壁）生產(chǎn)方式也呈多樣化發(fā)展，主要有擠壓機組、周期軋管機組、頂管機組、穿軋（穿孔+冷軋、冷拔）、熱軋+冷軋、冷拔方式等多種生產(chǎn)方法。另外，也有少量采用其他方式生產(chǎn)，如鍛造鏜孔等生產(chǎn)方式。