1955年10月30日，勘探开发队在克拉玛依发现喷油油田，这是中国解放后发现的第一个大油田，现为克拉玛依市区东角一座天然沥青丘——黑油山。当时消息一出，全国上下一片沸腾，一位正在上海交大就读的大四男生听到这个消息兴奋不已，高兴地手舞足蹈。
 

 

克拉玛依油田

也许是心底深处为祖国石油行业的快速发展感到由衷的自豪；也许是印在骨子里对石油工业的热爱。终于，当这位意气风发的少年成长为我国航空工业钛合金研究和应用的创始人之一后，他于2005年，去到了这个让他感到深深自豪的地方——克拉玛依黑油山。
 

 

从1956年至今，他已深耕行业62年之久，他是中国科学院技术科学学部院士、是中国航空工业钛合金研究和应用的创始人之一、是“航空报国金奖”得主，他就是——曹春晓。
 

为了促进中国的石油工业优质绿色发展，构筑能源世界的美好未来！曹春晓在第十一届国际石油天然气产业高峰论坛上发表了题目为“钛在石油工业中的应用”的演讲。
 

 

中国科学院技术科学学部院士曹春晓在第十一届国际石油天然气产业高峰论坛上发表演讲

他提到，随着勘探开发不断向深井、超深井、恶劣腐蚀的环境和深海发展，我国油井管服役条件日益复杂和严酷，导致一些油田在高温高压高腐蚀条件下，油井管断裂事故频发。油井管的安全可靠性、使用寿命和经济性对石油工业关系极其重大，迫切需要研究开发和推广应用新材料、新技术，钛合金油井管已成为未来重点发展方向之一。
 

油井管在石油工业中占有重要的位置，石油天然气勘探开发消耗大量油井管。据统计，每钻进一米，约需油井管62kg。近几年，我国每年消耗油井管在350万吨上下，耗资几百亿元人民币。
 

 

目前,我国日益成熟的钛合金加工制备技术使钛合金油井管具有较低的制造成本，中国是钛资源大国，而镍矿资源较为贫乏，从长远来讲，大力发展钛合金油井管代替镍基合金管有利于进一步降低油田开发成本。
 

会上，他还详细介绍了关于钛合金在石油工业中应用的八大特性：

一、较低的密度 可以显著降低管柱载荷，特别超深石油井管。
 

 

二、较高的强度 包括：伸强度、蠕变强度、疲劳强度等
 

 

不同材料在不同温度下的比强度

三、优良的耐腐蚀性能，耐海水腐蚀性能优良
 

 

海水耐蚀性能（mm/a）数据的比较表

四、较宽的使用温度范围，常规钛合金使用温度从零下269 ℃至零上600 ℃。
 

五、较大的弹性变形能力，钛合金的屈服强度高而弹性模量（E）低，因此很适宜做弹簧等零件，更重要的是适用于大位移水平井。
 

六、较低的膨胀系数， 这一特性使石油装备更适应温度的变化和减少结构件的内应力。
 

七、无磁性，适应各种装备中一些检测、通讯、控制手段正常使用的要求。
 

八、较好的加工工艺性能，钛合金通常具有良好的铸、锻、焊、3D打印等工艺性能，这往往是各种工程选材过程中能否胜出的重要因素。
 

上世纪80年代国外已经开始进行钛合金管在石油工业中的研究和运用，中国企业也在钛合金材质油套管的开发上取得了一定进展，现产品已初步下井测试。相信在不久的将来，钛合金在石油装备产业会有更多的应用，早日在世界性产业上面获得新的突破。
 

 

第十二届国际石油天然气产业高峰论坛将于2020年3月26—27日北京·中国国际展览中心（新馆）举办。登陆大会官方网站：
 

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