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石油管工程重点实验室(石油管力学和环境行为重点实验室)成立于1999年12月,是中国石油天然气集团公司重点实验室,以中国石油集团石油管工程技术研究院为主体,联合石油大学(北京)、西南石油大学等单位共同组建,从事石油管工程技术应用基础和超前储备技术研究,是石油管科学研究、科技创新及人才培养的基地。石油管工程重点实验室以面向石油管工程领域的应用基础研究、超前技术储备及解决目前或未来该领域重大工程中的前沿技术和瓶颈问题、共性问题的研究为目标,是我国石油天然气勘探、开发、储运和炼化领域中石油管工程应用基础研究和超前研究基地,是石油管工程领域科研、管理和实验人才的培养基地,是集团公司和我国进行石油管工程国际和国内学术交流的基地、开放的研究和实验基地。主要研发领域为:油井管与管柱力学研究、输送管与管线力学研究、管道安全与完整性技术研究、石油管的失效诊断及预测预防、石油管腐蚀与防护技术研究等。

  实验室共有科技人员90余人,其中硕士以上科技人员占据60%以上,博士以上科技人员占32%。拥有实验设备60余台套,原值合计6447.5万元。

  近三年以来,实验室围绕油井管与管柱力学、输送管与管线力学、腐蚀与防护、石油管的失效诊断及预测预防等学科方向,先后承担国家自然科学基金项目、国家973项目、国家经贸委攻关项目、重点实验室应用基础研究项目数十项,取得了一批创新性的研究成果,为油田重点勘探开发工程和重大管线建设工程提供了重要的技术支持,取得了显著的经济效益和社会效益。承担纵向科研项目30余项;横向科研项目70余项;已完成国家项目4项,集团公司、股份公司应用基础研究项目、技术开发项目和中青年创新基金项目20多项。发表论文350余篇,其中被EI、SCI检索50余篇;专著7部;国际会议论文30篇,国内会议论文115篇;研制仪器设备5台(套)、软件6套;专利申请32项,已批准15项;获省部级以上科技成果奖励31项。

  在石油管力学行为研究方面,主要针对西部油田深井、超深井、高温高压气井勘探开发中的关键技术和瓶颈技术,以及先进钻井管材技术,开展油井管工程领域的应用基础研究工作,为西部油田重点勘探开发工程和先进钻井技术的应用提供技术支持。在管柱力学研究与安全设计方面,主要开展了复杂气井套管柱和钻柱构件的安全性及优化设计等研究,为钻、完井工程中的管材选用提供理论支持,并形成相应的检测评价方法及分析软件,为安全生产提供技术保障,并大幅度节约成本。

  在输送管与管线力学行为研究方面,围绕西气东输工程建设、陕京二线、冀宁线X80试验段建设等重大工程,开展了西气东输工程用高钢级管线钢及大口径输气钢管国产化技术、西气东输管道的安全可靠性、“西气东输”工程用焊管管型和材质选用、X70管线钢组织性能及断裂控制等系列攻关,为西气东输管线、陕京二线、冀宁联络线X80工程应用段等工程建设提供了重要的技术支持。

  在石油管环境行为研究方面,实验室结合西部塔里木含CO2高产油气田及川渝高含硫气田的开发,在石油管CO2、H2S、多相流的腐蚀机理与规律研究,油气管道的防腐蚀技术的开发及应用等方面均取得了一批具有较大理论和实际应用价值的研究成果。该成果服务于油田产业,带来可观经济效益和社会效益。

  在石油管的失效诊断及预测预防研究方面,在管道检测、含缺陷管道适用性评价、管道风险评估和含缺陷管道补强修复技术等方面开展了大量系统的研究工作。通过研究攻关,建立了基于风险的管道检测方案优化技术;开发了压力管道适用性评价软件,形成较完善的管道安全评价方法和技术。研究成果已经在西气东输、陕京二线等多条管线上得到应用,评价效果基本符合实际,对确保输送管线安全运营起到良好的促进作用。

  在石油管材料组织与性能研究方面,开展了天然气管线用X70管线钢针状铁素体组织研究等;系统开展了2205双相不锈钢;组织判定方法和关键性能指标等大量研究工作;编辑出版了《微合金高强度管线钢显微组织分析与鉴别图谱》;为管道设计方案优化和管道建成后的安全管理提供了重要科学依据。