我国钻杆生产现状及市场分析

世界金属导报/2012年/7月/24日/第B12版

制品加工

我国钻杆生产现状及市场分析

谷立功

钻杆是石油钻柱主要组成部分之一，钻井时主要用于传递扭矩、输送泥浆以及钻进功能等。本文从钻杆的生产工艺、品种及市场的现状介绍国内钻杆的生产情况及市场发展态势。

1 钻杆及材料简述

1.1钻杆主要规格、钢级

◆产品主要有:API标准；非API标准(用户要求)。

◆标准规格范围:060.3-168.3mm

◆常用规格:Φ60.3×7.1mm；Φ73×9.19 mm；Φ88.9×9.35mm；

0101.6×8.38 mm；Φ114.3×8.56mm；Φ127×9.19mm；

◆标准规定钢级:E75、X95、G105、S135。

1.2钻杆、接头生产工艺

钻杆根据管径的不同一般分为内加厚、外加厚、内外加厚3种型式。钻杆生产加工工艺流程见图1；钻杆接头生产加工工艺流程见图2。

1.3钻杆、接头常用钢种

◆钻杆:ASTM 4140等。

JIS Cr-Mo；Cr-Mn-Mo及微合金化。

DIN 36CrNiM04；34CrM04等。

◆接头:GB 35CrMo；42CrMo；40CrMnMo等。

ASTM 4137；4145H等。

JIS P1235F；P93V.L等。

由于油田技术的发展和需求，非API钻杆已形成超高强度钻杆、酸性环境下使用的钻杆、高抗扭接头钻杆、耐低温钻杆、抗腐蚀钻杆；智能钻杆等多个产品系列。

1.4近几年发展的几种钻杆新产品

近几年发展的几种钻杆新产品包括:超高强度钻杆(如V&M研制的MW-V-170)、高韧性钻杆(如Grant的S135TM高韧性钻杆)、限制屈服强度钻杆(V&M公司的MW-CE-75和Mw-CX-95适用于酸性环境油气田)、强酸性环境用钻杆(V&M公司研制的MW-CS-95，Grant的XD-105等)、高抗扭接头钻杆、智能钻杆(此项技术还处于试验阶段，大面积的推广应用还需要时间)。

随着超深并技术的不断发展，即使是标准规定的S-135最高钢级钻杆也不能满足井深的要求，超高强度钻杆应运而生。据悉，中国石油渤海装备公司第一机械厂首批下线的V150高钢级6-5/8英寸国产高强度钻杆已成功应用到国内高难度项目。

渤海装备公司第一机械厂抓住项目需求的契机，强化科技合作模式，联合中国石油管材研究院、天津钢管集团、渤海装备石油专用管材公司共同攻关，采用国产原材料和先进的墩粗、摩擦焊接工艺，成功研制出V150高钢级6-5/8英寸钻杆产品。经国家石油管材质量监督检验中心检测，该产品各项性能均满足订货技术指标，填补了我国在这一领域高强度钻杆生产的空白。

2 钻杆市场分析

我国十几年前主要有渤海能克、宝钢钢管、扬州格兰特等几家钻杆生产厂，可生产API规格钢级的钻杆，其产量除可满足国内常规钻杆需要外，并有部分出口。目前国内国企和民企具备钻杆生产加工企业已发展到了百八十家，多为民营企业，民企基本上都是外购管体加工钻杆，产能

从几百吨至几万吨不等，笔者初步推算国内钻杆加工产能已达100万t左右，并形成较大的出口能力；有的企业还具备生产加工其他油井开采用钻具和配套附件等。

根据Spears研究机构分析，我国陆上油气田钻探井数量将从2006年的16850口增加到2012年的21321口；钻井进尺将从2006年的36576km上升到2012年的48768km(见图3)。

据我国油田油井管耗量统计数据显示，每钻进一米，约需油井管62kg，其中套管48kg、油管10kg、钻杆3kg、钻铤0.5-1.0k。按此测算我国2006-2011年钻杆需求量见表1。

另据中石化、中石淮、中海油三大石油公司的需求量统计，年钻杆需求约40万支左右，如按平均每3支钻杆1吨重测算，年消耗量与上表也是基本吻合。加上近几年每年出口约10万t 左右，国内每年的成品钻杆加工量应该在20-25万t左右。

2011年我国进口无缝管25.73万t；出口无缝管486.92万t，其中钻杆进出口占比例见图4和图5。

前面讲过，每钻进一米，约需油井管62kg，其中钻杆约占3kg，如2011年世界油井管消耗按1400万t测算，国际市场钻杆需求约67.2万t。我国的钻杆加工产能完全可以满足世界上的需求，过剩的太大了，这话一点也不危言耸听。

3 市场展望

由于油气开采环境和条件变得越来越复杂(见表2)，水平井、深井和超深井、大位移井、稠油井、页岩井等钻井技术的应用，钻井成本和钻井风险也在不断提高，传统意义上的钻杆已不能满足使用要求。新一代钻杆正向着高强度、高韧性、智能化、数字化、防腐蚀、页岩层开采，深海开采，安全环保等方向发展。从而导致石油钻杆生产厂家和材料生产厂家更多地关注超高强度钻杆或非钢材料钻杆，目的是提高钻柱对钻井工艺下的服役工况和服役环境的适应能力。抗腐蚀钻杆、超高强度钻杆、钛合金钻杆、铝合金钻杆、复合材料钻杆、智能钻杆等一些高性能钻杆产品应运而生，随着材料的冶炼工艺、热处理工艺和加工制造工艺的不断提高和完善，产品的性价比也在不断提高，新一代钻杆将得到进一步的发展和广泛应用，为油气田勘探开发提供有力支持。

“十二五”期间，我国能源勘探开发全面提速，要基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价，初步掌握全国页岩气资源量及其分布，2015年页岩气产量达65亿m3。总之，国内可开发的非常规天然气资源(煤层气、页岩气等)大约100亿m3。预计到2015年全国天然气开采产量超过1400亿m3。

中海油“十二五”期间，可具备1500m水深的开发能力(“海洋石油981”已于2012年5月9日在中国南海海域正式开钻，开钻井深1500m)；至“十三五”期间，可具备3000m水深的开发能力。

中国石油集团称，海外业务将是“十二五”(2011-2015年)发展重点，目标是2015年末实现作业产量4亿t油气当量，其中海外作业产量达2亿t油气当量。表3是2012年国内油田生产和石油地质专用管消耗情况规划。

4 结语

综上所述，随着石油勘探开发难度的不断加大，对钻杆的品质提出了更高的要求，并且呈多元化发展趋势。我国的钻杆生产经历了十几年的研发试制，制造技术已经基本成熟，开始能够自主研发新产品，相信不久的将来国产石油钻杆不但是产量世界第一，在质量、品种、服务上一定也能跻身世界前列。