隨著國家環(huán)保要求的日益提升，以及國際貿(mào)易摩擦帶來的能源安全因素，高效、低碳、綠色、清潔的能源日益受到重視。頁巖氣做為清潔能源被越來越多國家所關注；我國頁巖氣技術可開采資源量達31.6萬億立方米，居全球第二。近年來為了提高國家能源安全、增強能源自給，我國頒布了多項政策文件以促進頁巖氣開采；根據(jù)規(guī)劃，我國的頁巖氣開采量力爭2020年實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量300億立方米，2030年實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量800~1000億立方米。頁巖氣產(chǎn)量的激增將刺激“鋼需”增加。

　　馬鋼特鋼產(chǎn)品開發(fā)APQP組一直致力于高端特鋼產(chǎn)品的研發(fā)應用，通過幾年的努力，系列高品質特鋼產(chǎn)品已躋身國內(nèi)第一梯隊。近年，馬鋼在與國內(nèi)輸油管龍頭企業(yè)的常寶鋼管用戶緊密合作，將高端能源用鋼列為重點研發(fā)項目。常寶鋼管做為國內(nèi)輸油管最大的民營企業(yè)，擁有比較雄厚的技術實力和市場占有率；馬鋼與該用戶合作，先后完成常規(guī)鋼級（80級、95級、110級）產(chǎn)品的研制，但高端頁巖氣套管用鋼在國內(nèi)處于空白。

　　為了開發(fā)出合格的頁巖氣套管用鋼，開發(fā)團隊反復走訪用戶，精準識別用戶需求。在走訪中開發(fā)人員了解到，我國頁巖氣海相、陸相、海陸相均有，埋藏深度多在4000m以上，這對使用頁巖氣套管需要承受更高的彎曲、拉伸、壓縮、內(nèi)壓復合載荷以及更長時間的磨損、腐蝕提出了極高的要求。要開發(fā)出抗外擠毀強度為159MPa極限性能材料140V級頁巖氣套管，這樣的鋼種以前沒有干過！項目組研發(fā)人員通過與常寶鋼管技術力量進行交流，了解了頁巖氣套管鋼的關鍵性能和特性，并對關鍵性能在進行逐級分解和細化，優(yōu)化出理想的合金體系。在此基礎上，他們還密切跟蹤和評價國內(nèi)外前沿成果，進一步完善關鍵工藝控制要點。精確完成了該鋼種成分設計后，經(jīng)數(shù)值模擬，結果表明各項性能均滿足使用要求。

　　理論設計的成功為工業(yè)性軋制打足了底氣。為了確保在煉鋼—連鑄—軋鋼全制造流程達到設計要求，項目研發(fā)人員進行了數(shù)次生產(chǎn)推演，并再次對常寶鋼管進行產(chǎn)線跟蹤和技術交流。針對該鋼高強度高韌性抗擠壓的特點，研發(fā)團隊在煉鋼過程中采用合金元素復合配比、有害元素低限控制、硫化物改性處理及超純凈冶煉，達到了理想的成分控制；在連鑄過程中，研發(fā)人員與生產(chǎn)廠技術人員一起，精選坯型尺寸、連鑄溫度—拉速—二冷水動態(tài)調(diào)控，實現(xiàn)了鑄坯內(nèi)部及表面質量的無缺陷控制；軋鋼中通過軋制溫度及道次壓下量關鍵匹配技術，生產(chǎn)出初期要求的500噸頁巖氣套管用鋼。

　　首批次產(chǎn)品成功試制后，研發(fā)團隊開展了EVI（供應商先期介入）技術服務。研發(fā)人員和常寶鋼管的技術人員一同在制管現(xiàn)場進行一道道制管工序的跟蹤，雙方研究確定合適的穿管溫度、軋管中變形道次及變形量的匹配、制管后的熱處理工藝，最終軋制的最高品級套管，經(jīng)廠家全面檢驗，各項性能均符合標準。