國產鋁合金鉆桿橫空出世

本刊記者 薛璇｜文

國產鋁合金鉆桿橫空出世

本刊記者 薛璇｜文

鋁合金鉆桿的規模化生產，標志著中國鋁企業突破了技術壁壘，打破了國際少數幾個國家的壟斷，填補了國內鋁合金鉆桿的空白，意味著兗礦集團輕合金公司向工業鋁型材的“高端化、定制化、智能化”又邁上一個新臺階。

5月6日，兗礦集團輕合金公司在河北省邯鄲市峰峰礦區召開鋁合金鉆桿應用與技術現場交流會，來自全國有色金屬行業、石油天然氣行業、煤炭地質行業、科研院校以及俄羅斯的五十余名中外專家齊聚一堂，共同見證國產“穿山甲”牌鋁合金鉆桿這一全新產品。

鋁合金鉆桿應用與技術現場交流會會場

打破國外壟斷 開創國內先河

鋁合金鉆桿在俄羅斯、美國、德國等國家早已得到應用，廣泛用于石油天然氣、煤炭地質勘探領域。但是，長期以來，西方國家在該類產品上對中國實行技術封鎖，我國地質勘查行業一直沒有得到規模化應用。

5月6日當天，由兗礦集團輕合金公司、鄒城德通鋁合金鉆桿有限公司（以下簡稱“德通鉆桿公司”）、中煤地質工程總公司聯合舉辦的鋁合金鉆桿應用與技術現場交流會上，兗礦集團副總經理趙增玉致辭時指出，鋁合金鉆桿項目是兗礦輕合金公司搶占高端鋁型材市場最前沿的重點項目，會同鄒城德通鉆桿公司、俄羅斯專家巴索維奇，共同研發和生產鋁合金石油鉆桿、油管、套管等系列產品。

在應用與技術交流會上，與會的專家學者對“穿山甲”牌鋁合金鉆桿的應用給予了高度評價，建議在油氣勘探、煤炭地質、有色金屬地質勘探中推廣使用。此次會議也成為國內鋁合金鉆桿產品研發歷史上的重要里程碑，標志著中國鋁企業突破了技術壁壘，打破了國際少數幾個國家的壟斷，填補了國內鋁合金鉆桿的空白，產業鏈的附加值也因此大幅提升。

德通鉆桿公司聘請“世界鋁合金鉆桿第一人”巴索維奇先生擔任首席專家，依托兗礦輕合金公司擁有的目前世界上噸位最大的150MN雙動正向壓機、亞洲最大的立式淬火爐、模具設計加工中心等一流的裝備技術，目前已經生產出兩個系列四種規格的鋁合金鉆桿產品。經過兩年多的研發和試驗，攻克了合金成分、變形變徑等難題，終于試產成功。2017年1月，中煤地質工程總公司大地特勘分公司使用鋁合金鉆桿在九龍礦區“注6孔”（位于邯鄲市峰峰礦區東南3公里處）進行了應用試驗，使用效果十分顯著，完全可以替代進口鋁合金鉆桿和普通鋼制鉆桿。

為什么用鋁合金鉆桿？

與鋼制鉆桿相比，鋁合金鉆桿具有比重輕、強度高、防腐蝕、吸振能力強、可鉆性好等一系列特點。

鋁合金鉆桿樣品展示

俄羅斯籍的巴索維奇先生作為首席專家參加了技術交流會。他介紹說：“鋁合金鉆桿的重量是同等規格鋼制鉆桿的三分之一至二分之一，由于重量大為減輕，在鉆探過程中，鉆柱產生的復合應力就明顯減少，特別是在鉆水平面上，可以承受更長的鉆柱，摩擦力更小。在西伯利亞油井的試驗中，鋁合金鉆桿的磨損率和更換率明顯小于鋼材，世界現有的記錄表明，利用鋁合金鉆桿和鋼組合的工具，可以下鉆到17300米的進尺。”

中石油管理技術研究院油井管柱室主任馮春博士在做報告時指出，現代油田勘探要求新一代鉆具具有比強度高、低溫韌性好、耐腐蝕、耐疲勞、低成本的要求，特別是在酸性硫化氫和二氧化碳氣體濃度較大的鉆井中，鋁合金鉆桿的優越性就很明顯，而傳統的鋼制鉆桿容易出現腐蝕、開裂等問題。

據悉，鋁合金鉆桿在世界范圍內已成功應用，在俄羅斯和北美市場發展尤為迅猛。2000年，美鋁公司成立了專門的事業部，推進鋁合金鉆桿的技術應用，并在墨西哥灣的頁巖氣開發和文萊灣大位移井中成功運用。而在我國，鋁合金鉆桿才剛剛起步，油氣勘探領域使用鋁合金鉆桿處于技術研發階段，西部油田、塔里木油田、中海油南海惠州油田等項目已完成了適用性技術評價。

在地質勘探領域，鋁合金鉆桿的使用尚處于空白階段，在峰峰礦區“注6孔”地質勘探中，中煤地質工程公司采用鋁合金鉆桿，屬于較早“吃螃蟹者”。短短十三天時間內，就完成了840米的鉆探。試驗對比結果顯示，鋁合金鉆桿與鋼制鉆桿相比，起鉆時間、下鉆時間、鉆進時間均節約30%，節省柴油30%，人工成本降低20%。

“智能制造”引領市場需求

在峰峰礦區“注6井”現場觀摩使用情況

目前，研發團隊擁有配方組合、變徑擠壓、專門螺紋、熱態組裝、組合設計五項專有技術和專利技術，參與編制了鋁合金鉆桿的國家標準，實現了工業化批量生產。巴索維奇先生在演講時指出：“從設計、研發、制造，直到裝配，已掌握了鋁合金鉆桿的關鍵技術，具備了規模化生產的能力，滿足了市場需求，我相信在中國推廣使用鋁鉆桿已經具備了條件，將來有廣闊的前景。”兗礦集團輕合金公司是國內較早實現煤-電-鋁-鋁加工一體化的企業，近年來，在鋁深加工、提高產品附加值、延伸產業鏈上做足了文章，產品廣泛應用于航空航天、國防科工、軌道交通、汽車輕量化等高端領域。鋁合金鉆桿的規模化生產，意味著兗礦輕合金公司向工業鋁型材的“高端化、定制化、智能化”又邁上一個新臺階，為兗礦集團延伸電鋁產業、打造國際化的鋁型材生產基地開辟了一條新路。

“中國將會開發更多的海洋石油鉆井平臺，對耐腐蝕性的鉆桿材料需求越來越大，鋁材料會逐步進入到該領域，這個趨勢催生了我們對鋁合金鉆桿的研發，歷經兩年多，我們突破了國外的技術壟斷，為國家儲備了核心的技術。在中海油、中石油、管道研究院的大力支持下，我們組建了鋁合金鉆桿研發團隊，主攻了鉆桿的合金成分、螺紋接頭、表面處理、配套運輸、維護等技術，在國家層面，我們也獲得了‘十三五’國家重點科研項目支持。我們走的是研發一代、生產一代、儲備一代的道路。目前屬于技術儲備階段，我們將與國內的石油、地質部門加大協作，加快進度，我們信心越來越足。”兗礦集團副總經理趙增玉說。