在和苛刻環(huán)境較勁中產(chǎn)生的發(fā)明獎(jiǎng)——“苛刻環(huán)境油氣井用高強(qiáng)韌高抗扭耐腐蝕鉆桿關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目側(cè)記

本刊記者/李輝

在和苛刻環(huán)境較勁中產(chǎn)生的發(fā)明獎(jiǎng)——“苛刻環(huán)境油氣井用高強(qiáng)韌高抗扭耐腐蝕鉆桿關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目側(cè)記

本刊記者/李輝

在今年5月召開的2014年度上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，上海海隆石油管材研究所主持的“苛刻環(huán)境油氣井用高強(qiáng)韌高抗扭耐腐蝕鉆桿關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目，獲得技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的殊榮。

上海海隆石油管材研究所是海隆石油工業(yè)集團(tuán)公司2006年投資成立的研發(fā)機(jī)構(gòu)，致力于根據(jù)市場需求，研發(fā)適用于各種苛刻環(huán)境的新型石油鉆具。這里所說的苛刻環(huán)境，指的是深井、超深井、大位移水平井、高含硫地質(zhì)環(huán)境等。這次獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目，就是他們在這一研究方向其實(shí)也是他們的主要工作業(yè)務(wù)上取得的成果的一次匯總。

企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，這一項(xiàng)目取得的成績，為我們提供了一個(gè)正在發(fā)生的案例。借此次機(jī)會(huì)，我們采訪了項(xiàng)目組。

接受采訪的是項(xiàng)目組主要成員之一的歐陽志英博士，她于2007年6月入職，當(dāng)時(shí)研究所還處于初創(chuàng)期。在陪伴研究所一路的篳路藍(lán)縷中，她也由研發(fā)工程師成長為了高級(jí)工程師，擔(dān)任研究所副所長一職。她的工作經(jīng)歷，可以看做是這家研究所創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)縮影。

跟歐陽志英約定了在他們位于寶山工業(yè)園區(qū)的研究所進(jìn)行采訪，電話中她提醒我說，“我們這里有點(diǎn)遠(yuǎn)”。查地圖才發(fā)現(xiàn)，這家研究所位于上海北部靠近海邊的地方。從市中心出發(fā)，單程需要2個(gè)半小時(shí)！那里是上海很多制造業(yè)企業(yè)的所在地。

經(jīng)過兩條地鐵的二十多站和二十分鐘的出租車后，終于到達(dá)。歐陽志英在大門口附近迎接了我。一個(gè)一看就是踏實(shí)認(rèn)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(huán)境較勁

歐陽志英參加工作后的第一個(gè)項(xiàng)目，是來自俄羅斯客戶與他們技術(shù)交流時(shí)提到的一個(gè)需求——在-45℃依然可以服役的鉆桿。在石油開采領(lǐng)域，常規(guī)油井管均按照美國石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（API）或其他國際通行標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)及使用。但在-45℃這種特殊環(huán)境中服役的鉆桿，通用的國際標(biāo)準(zhǔn)中并沒有涉及。

得到這個(gè)需求后，公司非常重視，認(rèn)為該類型鉆桿為公司開辟俄羅斯、加拿大等高寒地區(qū)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(shù)儲(chǔ)備價(jià)值，因此當(dāng)月就成立了項(xiàng)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(wù)后的她，查文獻(xiàn)，制定計(jì)劃，找合作單位，開始了緊鑼密鼓的工作。

當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)行約3個(gè)月時(shí)，公司接到參加中石化《出口俄羅斯等高寒地區(qū)石油裝備與材料研究》項(xiàng)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(xué)（北京）聯(lián)合承擔(dān)了這一項(xiàng)目。這一項(xiàng)目由石油鉆桿領(lǐng)域的權(quán)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(jīng)過大量試驗(yàn)研究，前后經(jīng)歷過5次小爐試驗(yàn)，三爐生產(chǎn)線大爐試驗(yàn)，熔煉了近300噸鋼之后，項(xiàng)目組終于在生產(chǎn)線中試取得成功，各方面性能均達(dá)到客戶要求。不久之后他們的產(chǎn)品成功銷往了俄羅斯。

這是歐陽志英參加的第一個(gè)項(xiàng)目，通過這個(gè)項(xiàng)目的大量一線工作，她系統(tǒng)掌握了鉆桿生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)控制要點(diǎn)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，在一定程度上奠定了她后面參與的兩個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)。這兩個(gè)項(xiàng)目是：高強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)鉆桿。其中，高強(qiáng)度高韌性鉆桿是專門為滿足我國深井及超深井而開發(fā)；高抗腐蝕性鉆桿則針對(duì)我國高含硫地區(qū)及加拿大、俄羅斯、中東等類似地質(zhì)條件的地區(qū)。

高強(qiáng)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(dá)到高強(qiáng)度的同時(shí)，還需具備強(qiáng)韌性，以及較高的抗扭強(qiáng)度。但是對(duì)于金屬材料而言，強(qiáng)度的提高，通常意味著其韌性的降低。

項(xiàng)目組在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究了化學(xué)成分、微量元素控制、夾雜物形貌及數(shù)量、軋制工藝、鍛造工藝及熱處理工藝等，對(duì)高強(qiáng)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(guī)律。經(jīng)過兩年的摸索試驗(yàn)，他們的產(chǎn)品性能達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平，產(chǎn)品利潤為普通鉆桿的2.5倍。

高強(qiáng)度抗硫化氫鉆桿的研制是這一行業(yè)內(nèi)的國際難題，歐陽志英所在項(xiàng)目組成員經(jīng)歷4年時(shí)間里的一次次失敗，最終建立了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的腐蝕試驗(yàn)室，形成了一整套生產(chǎn)工藝技術(shù)，并最終完成了產(chǎn)品合格率從最初的不到10%到現(xiàn)在超過95%的大進(jìn)步。

除了面向應(yīng)用需求的項(xiàng)目研究，歐陽志英還做了一項(xiàng)前瞻性的預(yù)研，用鋁合金取代傳統(tǒng)的鋼來制備鉆桿。這一項(xiàng)目得到了上海市科技“啟明星”的專項(xiàng)資助，試圖從原材料上對(duì)石油鉆桿進(jìn)行一次大的突變。不同的材料屬性，意味著與常規(guī)鉆桿完全不同的工藝流程和技術(shù)難點(diǎn)。隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，她研制的鋁合金鉆桿已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里獲得成功。在未來的某種場合下，相信會(huì)有產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。

和時(shí)間節(jié)點(diǎn)賽跑

在參加工作的8年時(shí)間里，歐陽志英參與了如上介紹的4個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)，其中前三個(gè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化，產(chǎn)品性能均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。這些項(xiàng)目最終成為了上海海隆石油管材研究所此次獲獎(jiǎng)的重要組成部分。

在歐陽志英歷數(shù)她直接參與并完成的4個(gè)項(xiàng)目的過程中，我感覺她像極了學(xué)校中的理工科學(xué)霸，一個(gè)實(shí)驗(yàn)接著一個(gè)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)項(xiàng)目接著一個(gè)項(xiàng)目?！澳闶菍W(xué)霸型的吧？”我問道?！安唬也粚儆?。我并不是那種天才型的人，但是工作確實(shí)很拼命，為了盡快出產(chǎn)品，我們經(jīng)常主動(dòng)加班加點(diǎn)，七八月份生產(chǎn)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(yàn)。2010年為了趕進(jìn)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(chǎn)品按時(shí)交付。所以應(yīng)該算是比較勤奮的。”

“另外重要一點(diǎn)就是公司營造的良好氛圍，領(lǐng)導(dǎo)放手讓大家做事，同時(shí)又及時(shí)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(shí)也把話題轉(zhuǎn)到了她的工作性質(zhì)：企業(yè)研發(fā)。

“企業(yè)科研和高?？蒲锌隙ú灰粯印！彼f，“一般在學(xué)校，時(shí)間節(jié)點(diǎn)并不被特別看重，工作計(jì)劃比較寬松，而在企業(yè)，時(shí)間至關(guān)重要。企業(yè)的任務(wù)目標(biāo)很明確，就是要在最短的時(shí)間做到讓客戶滿意、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。”她這樣解釋說，“成果出慢了，市場被別人占領(lǐng)了，第一口螃蟹沒吃到，優(yōu)勢就不大了，研發(fā)價(jià)值就難以體現(xiàn)。”“當(dāng)然，最重要的是研發(fā)的產(chǎn)品要緊貼客戶的需求，你做的東西再好，客戶用不上，價(jià)值同樣得不到體現(xiàn)?！睔W陽志英的這番話，直白而了當(dāng)?shù)卣f明了企業(yè)研發(fā)活動(dòng)為什么高效快速的原因。

在一個(gè)多小時(shí)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(jīng)歷的一個(gè)個(gè)科研項(xiàng)目。也是她從一名上海大學(xué)新鮮出爐的材料學(xué)博士，歷練成一家企業(yè)研究所可以獨(dú)當(dāng)一面的副所長的經(jīng)歷。而她的身后，則是一個(gè)像她一樣正在成長的企業(yè)研究所。

在經(jīng)歷2個(gè)半小時(shí)回到市區(qū)的路上，我不時(shí)望著窗外，想象著這些距離市區(qū)或遠(yuǎn)或近的建筑里，正聚集著一個(gè)個(gè)不斷立足于市場需求，扎根于生產(chǎn)現(xiàn)場的科研工作者，進(jìn)行著一個(gè)個(gè)走向成功的項(xiàng)目。