在和苛刻環境較勁中產生的發明獎——“苛刻環境油氣井用高強韌高抗扭耐腐蝕鉆桿關鍵技術及應用”項目側記

本刊記者/李輝

在和苛刻環境較勁中產生的發明獎——“苛刻環境油氣井用高強韌高抗扭耐腐蝕鉆桿關鍵技術及應用”項目側記

本刊記者/李輝

在今年5月召開的2014年度上海市科學技術獎勵大會上，上海海隆石油管材研究所主持的“苛刻環境油氣井用高強韌高抗扭耐腐蝕鉆桿關鍵技術及應用”項目，獲得技術發明獎二等獎的殊榮。

上海海隆石油管材研究所是海隆石油工業集團公司2006年投資成立的研發機構，致力于根據市場需求，研發適用于各種苛刻環境的新型石油鉆具。這里所說的苛刻環境，指的是深井、超深井、大位移水平井、高含硫地質環境等。這次獲獎的項目，就是他們在這一研究方向其實也是他們的主要工作業務上取得的成果的一次匯總。

企業是技術創新的主體，這一項目取得的成績，為我們提供了一個正在發生的案例。借此次機會，我們采訪了項目組。

接受采訪的是項目組主要成員之一的歐陽志英博士，她于2007年6月入職，當時研究所還處于初創期。在陪伴研究所一路的篳路藍縷中，她也由研發工程師成長為了高級工程師，擔任研究所副所長一職。她的工作經歷，可以看做是這家研究所創新發展的一個縮影。

跟歐陽志英約定了在他們位于寶山工業園區的研究所進行采訪，電話中她提醒我說，“我們這里有點遠”。查地圖才發現，這家研究所位于上海北部靠近海邊的地方。從市中心出發，單程需要2個半小時！那里是上海很多制造業企業的所在地。

經過兩條地鐵的二十多站和二十分鐘的出租車后，終于到達。歐陽志英在大門口附近迎接了我。一個一看就是踏實認真的理工科女生（如左圖）。途徑寬廣的一片綠地和很大的一棟車間，我們來到她寬敞的辦公室里開始了訪談。

與苛刻環境較勁

歐陽志英參加工作后的第一個項目，是來自俄羅斯客戶與他們技術交流時提到的一個需求——在-45℃依然可以服役的鉆桿。在石油開采領域，常規油井管均按照美國石油協會標準（API）或其他國際通行標準生產及使用。但在-45℃這種特殊環境中服役的鉆桿，通用的國際標準中并沒有涉及。

得到這個需求后，公司非常重視，認為該類型鉆桿為公司開辟俄羅斯、加拿大等高寒地區的鉆具銷售大有幫助，而且該類鉆桿可以在北極圈使用，具備技術儲備價值，因此當月就成立了項目組。剛剛工作不久的歐陽志英作為主力加入了其中。接到任務后的她，查文獻，制定計劃，找合作單位，開始了緊鑼密鼓的工作。

當項目進行約3個月時，公司接到參加中石化《出口俄羅斯等高寒地區石油裝備與材料研究》項目答辯的通知。通過這次答辯，他們與中石化及中國石油大學（北京）聯合承擔了這一項目。這一項目由石油鉆桿領域的權威專家李鶴林院士牽頭，歐陽志英則作為青年骨干參與其中。

經過大量試驗研究，前后經歷過5次小爐試驗，三爐生產線大爐試驗，熔煉了近300噸鋼之后，項目組終于在生產線中試取得成功，各方面性能均達到客戶要求。不久之后他們的產品成功銷往了俄羅斯。

這是歐陽志英參加的第一個項目，通過這個項目的大量一線工作，她系統掌握了鉆桿生產的關鍵技術和生產控制要點，積累了一定的經驗，在一定程度上奠定了她后面參與的兩個項目的基礎。這兩個項目是：高強度及高韌性鉆桿的研制、高抗腐蝕性鉆桿的研制。這兩種鉆桿，均為非API標準鉆桿。其中，高強度高韌性鉆桿是專門為滿足我國深井及超深井而開發；高抗腐蝕性鉆桿則針對我國高含硫地區及加拿大、俄羅斯、中東等類似地質條件的地區。

高強度及高韌性鉆桿可以顯著提高鉆桿的可鉆深度。在超深井中，比如在6000米以上的井中，為了確保安全使用，鉆桿在達到高強度的同時，還需具備強韌性，以及較高的抗扭強度。但是對于金屬材料而言，強度的提高，通常意味著其韌性的降低。

項目組在大量試驗的基礎上，研究了化學成分、微量元素控制、夾雜物形貌及數量、軋制工藝、鍛造工藝及熱處理工藝等，對高強度材料韌性、缺口敏感性、疲勞性能、拉扭組合疲勞等性能的影響規律。經過兩年的摸索試驗，他們的產品性能達到國際同類產品水平，產品利潤為普通鉆桿的2.5倍。

高強度抗硫化氫鉆桿的研制是這一行業內的國際難題，歐陽志英所在項目組成員經歷4年時間里的一次次失敗，最終建立了符合國際標準的腐蝕試驗室，形成了一整套生產工藝技術，并最終完成了產品合格率從最初的不到10%到現在超過95%的大進步。

除了面向應用需求的項目研究，歐陽志英還做了一項前瞻性的預研，用鋁合金取代傳統的鋼來制備鉆桿。這一項目得到了上海市科技“啟明星”的專項資助，試圖從原材料上對石油鉆桿進行一次大的突變。不同的材料屬性，意味著與常規鉆桿完全不同的工藝流程和技術難點。隨著項目的進行，她研制的鋁合金鉆桿已經在實驗室里獲得成功。在未來的某種場合下，相信會有產業化的應用。

和時間節點賽跑

在參加工作的8年時間里，歐陽志英參與了如上介紹的4個產品的研發，其中前三個已經實現了成果轉化，產品性能均達到國內領先水平。這些項目最終成為了上海海隆石油管材研究所此次獲獎的重要組成部分。

在歐陽志英歷數她直接參與并完成的4個項目的過程中，我感覺她像極了學校中的理工科學霸，一個實驗接著一個實驗，一個項目接著一個項目。“你是學霸型的吧？”我問道。“不，我不屬于。我并不是那種天才型的人，但是工作確實很拼命，為了盡快出產品，我們經常主動加班加點，七八月份生產車間像蒸籠一樣，我們照樣在熱處理爐旁邊熱火朝天做試驗。2010年為了趕進度，我們一直工作到大年三十，年初四就來上班了，最終確保了產品按時交付。所以應該算是比較勤奮的。”

“另外重要一點就是公司營造的良好氛圍，領導放手讓大家做事，同時又及時提供資源，這種信任感和良好的溝通氛圍促使大家不由自主地全力工作，”她接著說，同時也把話題轉到了她的工作性質：企業研發。

“企業科研和高校科研肯定不一樣。”她說，“一般在學校，時間節點并不被特別看重，工作計劃比較寬松，而在企業，時間至關重要。企業的任務目標很明確，就是要在最短的時間做到讓客戶滿意、性能穩定的產品。”她這樣解釋說，“成果出慢了，市場被別人占領了，第一口螃蟹沒吃到，優勢就不大了，研發價值就難以體現。”“當然，最重要的是研發的產品要緊貼客戶的需求，你做的東西再好，客戶用不上，價值同樣得不到體現。”歐陽志英的這番話，直白而了當地說明了企業研發活動為什么高效快速的原因。

在一個多小時的訪談中，歐陽志英以緩慢的語速，這可能也是她一貫的語速，講述著自己親身經歷的一個個科研項目。也是她從一名上海大學新鮮出爐的材料學博士，歷練成一家企業研究所可以獨當一面的副所長的經歷。而她的身后，則是一個像她一樣正在成長的企業研究所。

在經歷2個半小時回到市區的路上，我不時望著窗外，想象著這些距離市區或遠或近的建筑里，正聚集著一個個不斷立足于市場需求，扎根于生產現場的科研工作者，進行著一個個走向成功的項目。