高强度铝合钻杆关键技术研究及应用

成果基本信息
关键词：	铝合钻杆;高强度铝合金;中国石油
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	9612018Y0419	资源采集日期：	2018-12-10

研究情况
单位名称：	中国石油集团石油管工程技术研究院	技术水平：
评价证书号：		评价单位：
评价日期：	2011.12.28	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目基于中国石油天然气集团公司重大项目“油气管道工程建设新技术、新产品研究”核心内容之一的“石油管应用基础研究”课题及中国石油塔里木油田公司“Φ147×13mm钢接头铝合金钻杆的国产化研究”课题。依托塔里木盆地大型碳酸盐岩油气田勘探开发示范工程，针对我国西部油气田深井、超深井等复杂工况油气井数量不断增多，钻具失效频繁、完钻周期长效率低等问题，开展了高强度铝合金钻杆关键技术研究，建立了高强度铝合金钻杆性能评价方法，发展了铝合金钻杆设计、选材及制备技术，开发了1种规格的铝合金钻杆实物产品及配套处理技术，制修订国家标准3项，企业标准3项，形成评价方法（规范）1项，申请专利15件，授权国际专利2件，授权国家发明专利8件，实用新型专利4件，获中国石油天然气集团公司科技进步二等奖1项，中国石油自主创新重要产品1项，发表论文10余篇，著作1部，成功完成了首次国产化铝合金钻杆的下井试验，打破铝合金钻杆技术领域国外的长期技术垄断，推动了铝合金钻杆技术在我国油气田的全面推广，为重点油气田勘探开发提供强有力的技术支撑和安全保障，成果获中国石油报等媒体头版报道。　　本项目在国内首次完成了基于铝合金服役工况的整体结构设计与关键性能指标制定，系统研究提出了钻杆管体材料的预拉伸变形欠时效处理生产制造技术：重点研究合金化的管体材料配方、强化固溶热处理工艺等，揭示了高强度铝合金钻杆材料组织-成分-工艺-性能之间的关系，形成了高强度铝合金钻杆用管体材料理论体系。　　本项目在国内首次系统研究形成了高强度铝合金钻杆用接头的高密封耐疲劳TT型特殊螺纹接头加工及热装配连接技术：重点围绕钢接头铝合金钻杆特殊螺纹接头的设计、加工及低扭矩热装配连接，形成了高强度铝合金钻杆的接头设计及连接技术。　　本项目在国内首次系统研究形成了高强度铝合金钻杆性能评价技术。针对深井、超深井等复杂工况条件及钢接头铝合金钻杆结构特点，采用小试样室温力学试验、高温力学试验、疲劳及腐蚀试验模拟结合带螺纹连接的全尺寸抗内压、抗外挤、拉伸至失效、实物旋转弯曲疲劳试验等实物评价方法，系统研究获得了高强度铝合金钻杆的理化性能及实物性能数据，揭示了各种工况条件下钻杆的结构-性能-寿命关系规律，形成了高强度铝合金钻杆性能评价方法。　　本项目研究成果在中国石油塔里木油田公司、淄博斯壮铝业有限公司、山东兖矿轻合金有限公司、邹城德通钻杆有限公司等进行了推广应用。2012～2017年期间，采用项目研究成果，应用于我国西气东输重大工程中库车山前区块的三超油气井上，提高7000m以上超深井钻井效率25%，降低铝合金钻杆采购成本70%，缩短产品供货周期50%，降低钻柱及钻机负荷30%，综合能耗及钻机费用下降20%以上，为塔里木油田带来经济效益2300万元/口井；应用于我国新材料加工制造领域，国内首次成功解决了铝合金钻杆用大规格厚壁变截面管材的一次性挤压成型问题，提高产品成材率及生产效率50%以上，降低生产成本60%以上，为成果转化厂家带来经济效益8900余万元。采用项目研究成果，应用于高强度铝合金钻杆性能验证评价领域，解决了实物产品的使用极限及适用工况范围无据可依问题。　　本项目围绕我国重点油气田勘探开发需求，为我国西气东输重大工程中塔里木库车山前气源地建设钻井提速、安全保障等重大工程问题提供了关键技术支撑，为我国加工制造业升级转型、新旧动能转换提供了强有力的技术保障。相关成果打破了铝合金钻杆技术领域国外的长期技术垄断，对于铝合金钻杆技术在我国油气田的全面推广，保障塔里木等重点油气田企业的深层油气资源勘探开发，提高我国加工制造业水平具有重要的战略意义。

成果名称：	高强度铝合钻杆关键技术研究及应用	关键词：	铝合钻杆;高强度铝合金;中国石油
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	地质勘探装备制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2008.01 至2018.03	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中国石油集团石油管工程技术研究院	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：
经费实际投入额（万元）：	0.00	评价单位：
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2011.12.28	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：	9612018Y0419
成果简介：	本项目基于中国石油天然气集团公司重大项目“油气管道工程建设新技术、新产品研究”核心内容之一的“石油管应用基础研究”课题及中国石油塔里木油田公司“Φ147×13mm钢接头铝合金钻杆的国产化研究”课题。依托塔里木盆地大型碳酸盐岩油气田勘探开发示范工程，针对我国西部油气田深井、超深井等复杂工况油气井数量不断增多，钻具失效频繁、完钻周期长效率低等问题，开展了高强度铝合金钻杆关键技术研究，建立了高强度铝合金钻杆性能评价方法，发展了铝合金钻杆设计、选材及制备技术，开发了1种规格的铝合金钻杆实物产品及配套处理技术，制修订国家标准3项，企业标准3项，形成评价方法（规范）1项，申请专利15件，授权国际专利2件，授权国家发明专利8件，实用新型专利4件，获中国石油天然气集团公司科技进步二等奖1项，中国石油自主创新重要产品1项，发表论文10余篇，著作1部，成功完成了首次国产化铝合金钻杆的下井试验，打破铝合金钻杆技术领域国外的长期技术垄断，推动了铝合金钻杆技术在我国油气田的全面推广，为重点油气田勘探开发提供强有力的技术支撑和安全保障，成果获中国石油报等媒体头版报道。　　本项目在国内首次完成了基于铝合金服役工况的整体结构设计与关键性能指标制定，系统研究提出了钻杆管体材料的预拉伸变形欠时效处理生产制造技术：重点研究合金化的管体材料配方、强化固溶热处理工艺等，揭示了高强度铝合金钻杆材料组织-成分-工艺-性能之间的关系，形成了高强度铝合金钻杆用管体材料理论体系。　　本项目在国内首次系统研究形成了高强度铝合金钻杆用接头的高密封耐疲劳TT型特殊螺纹接头加工及热装配连接技术：重点围绕钢接头铝合金钻杆特殊螺纹接头的设计、加工及低扭矩热装配连接，形成了高强度铝合金钻杆的接头设计及连接技术。　　本项目在国内首次系统研究形成了高强度铝合金钻杆性能评价技术。针对深井、超深井等复杂工况条件及钢接头铝合金钻杆结构特点，采用小试样室温力学试验、高温力学试验、疲劳及腐蚀试验模拟结合带螺纹连接的全尺寸抗内压、抗外挤、拉伸至失效、实物旋转弯曲疲劳试验等实物评价方法，系统研究获得了高强度铝合金钻杆的理化性能及实物性能数据，揭示了各种工况条件下钻杆的结构-性能-寿命关系规律，形成了高强度铝合金钻杆性能评价方法。　　本项目研究成果在中国石油塔里木油田公司、淄博斯壮铝业有限公司、山东兖矿轻合金有限公司、邹城德通钻杆有限公司等进行了推广应用。2012～2017年期间，采用项目研究成果，应用于我国西气东输重大工程中库车山前区块的三超油气井上，提高7000m以上超深井钻井效率25%，降低铝合金钻杆采购成本70%，缩短产品供货周期50%，降低钻柱及钻机负荷30%，综合能耗及钻机费用下降20%以上，为塔里木油田带来经济效益2300万元/口井；应用于我国新材料加工制造领域，国内首次成功解决了铝合金钻杆用大规格厚壁变截面管材的一次性挤压成型问题，提高产品成材率及生产效率50%以上，降低生产成本60%以上，为成果转化厂家带来经济效益8900余万元。采用项目研究成果，应用于高强度铝合金钻杆性能验证评价领域，解决了实物产品的使用极限及适用工况范围无据可依问题。　　本项目围绕我国重点油气田勘探开发需求，为我国西气东输重大工程中塔里木库车山前气源地建设钻井提速、安全保障等重大工程问题提供了关键技术支撑，为我国加工制造业升级转型、新旧动能转换提供了强有力的技术保障。相关成果打破了铝合金钻杆技术领域国外的长期技术垄断，对于铝合金钻杆技术在我国油气田的全面推广，保障塔里木等重点油气田企业的深层油气资源勘探开发，提高我国加工制造业水平具有重要的战略意义。
联系人：	谢文江	成果登记日期：	2018-03-30
联系人email：	xiewj@cnpc.com.cn	单位代码：	96100698
邮政编码222：	710065	联系人电话：	029-81887701
单位传真：	029-88223416	单位通讯地址：	陕西省西安市锦业二路89号
单位所在省市：		单位电话：	029-81887710;81887712
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	淄博斯壮铝业有限公司;中国石油塔里木油田公司	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	冯春;宋生印;卢强;刘永刚;蒋龙;杨尚谕;李宁;王鹏;朱丽娟;石奇;董阳	资源采集日期：	2018-12-10

高强度铝合钻杆关键技术研究及应用

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