1、前言

上世紀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標準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）建成投產和寶鋼140機組品種的開發，油井管的生產得到了快速的發展，不斷地滿足了國內油田開發的需要。 90年代后期，隨著我國油氣資源向著深井、復雜的地質條件區域開發，油田向油井管生產企業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的序幕。

2、我國油氣井用管發展簡況

2.1 中國油氣井管發展歷程

中國油氣井管生產有60多年的歷史。新中國建立以來，從1954年鞍鋼生產的 根無縫油管至今，中國油井管發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油井管。生產初期，鞍鋼的油管產品按照鞍標和冶標（與原蘇聯標準等效）交貨。上世紀70年代原冶金部參照API標準，制定并頒布了“石油套管”部頒標準YB690-1970和“石油對焊鉆桿、鉆鋌、方鉆桿管材”部頒標準YB691-1970。成都無縫鋼管廠和包鋼參照上述標準生產套管和對焊鉆桿（包鋼只生產套管）。80年開始鞍鋼、包鋼和成都無縫鋼管廠開始按照API標準試制和批量生產油井管。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的油井管產品主要是DZ40、DZ50和DZ55等低鋼級產品（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品，但由于當時的冶煉、軋制、熱處理和管加工裝備水平較低，產品表面質量、尺寸精度和螺紋加工質量等都難以滿足油田要求。

第二階段為1986年-- 1991年

寶鋼從國外引進的Φ140mm全浮動芯棒連軋機組建成投產（可生產油管和5 1/2〞套管），使國內油井管生產的裝備水平有了突破性的進展，但由于受機組的規格所限，僅能為油田提供少部分規格和品種。從1986年1月起，原冶金部正式宣布廢除YB690-1970和YB691-1970等標準，一律改用等同API標準的YB/T和GB3303-1982系列標準生產油井管。1990年4月，成都無縫鋼管廠在國內 個通過美國石油學會頒發的API 5CT 5B、5D（7）會標許可證。但由于國內鋼管企業的整體水平仍較低，不能滿足油氣行業快速發展的需要，至1991年中國油井管產量僅13.67萬噸，國產化率僅13.54%。產品主要采用以碳錳鋼生產的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

隨著中國經濟步入高速發展的快車道，對石油需求不斷增加，推動了石油工業的快速發展，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）從國外引進的Φ250MPM機組的建成投產（現代化的全流程專業化油井管生產企業），一舉改變了中國油井管生產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，這種機型代表了當今世界無縫鋼管軋制技術的 水平。這期間國內一些企業（包括寶鋼、成都無縫、衡陽鋼管、包鋼、西姆萊斯、安徽天大等）陸續投資新建了一批現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，油井管產量迅速增長。

在這一階段，中國油井管無論在產量、質量和品種上，都基本滿足了國內油田用管的需求，還大量出口到國外。2004年，中國油井管進口量為32.20萬噸，出口量為33.23萬噸，實現了油井管的凈出口。2008年中國油井管產量達到了630萬噸，出口333萬噸，進口24.57萬噸，凈進口308萬噸，國產化率達到95.5%。

第四階段2013年及以后

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

隨著我國國民經濟的發展，大口徑直縫鋼管以其承壓能力高、阻力小、耐低溫、抗腐蝕、安裝維修方便等優點而越來越受到石油天然氣、礦漿輸送、鋼結構工程等行業的歡迎。

大口徑直縫焊管主要生產流程說明：

1.板探：用來制造大口徑埋弧焊直縫鋼管的鋼板進入生產線后，首先進行全板超聲波檢驗;

2.銑邊：通過銑邊機對鋼板兩邊緣進行雙面銑削，使之達到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀;

3.預彎邊：利用預彎機進行板邊預彎，使板邊具有符合要求的曲率;

4.成型：在JCO成型機上首先將預彎后的鋼板的一半經過多次步進沖壓，壓成"J"形，再將鋼板的另一半同樣彎曲，壓成"C"形， 形成開口的"O"形

5.預焊：使成型后的直縫焊鋼管合縫并采用氣體保護焊(MAG)進行連續焊接;

6.內焊：采用縱列多絲埋弧焊(多可為四絲)在直縫鋼管內側進行焊接;

7.外焊：采用縱列多絲埋弧焊在直縫埋弧焊鋼管外側進行焊接;

8.超聲波檢驗Ⅰ：對直縫焊鋼管內外焊縫及焊縫兩側母材進行的檢查;

9.X射線檢查Ⅰ：對內外焊縫進行的X射線工業電視檢查，采用圖象處理系統以保證探傷的靈敏度;

10.擴徑：對埋弧焊直縫鋼管全長進行擴徑以提高鋼管的尺寸精度，并改善鋼管內應力的分布狀態;

11.水壓試驗：在水壓試驗機上對擴徑后的鋼管進行逐根檢驗以保證鋼管達到標準要求的試驗壓力，該機具有自動記錄和儲存功能;

12.倒棱：將檢驗合格后的鋼管進行管端加工，達到要求的管端坡口尺寸;

13.超聲波檢驗Ⅱ：再次逐根進行超聲波檢驗以檢查直縫焊鋼管在擴徑、水壓后可能產生的缺陷;

14.X射線檢查Ⅱ：對擴徑和水壓試驗后的鋼管進行X射線工業電視檢查和管端焊縫拍片;

15.管端磁粉檢驗：進行此項檢查以發現管端缺陷;

16.防腐和涂層：合格后的鋼管根據用戶要求進行防腐和涂層。