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油气储运技术面临的挑战与发展方向的探讨

2014-08-15王妮西南石油大学四川成都610500

化工管理 2014年24期
关键词:冻土储运水合物

王妮(西南石油大学 四川成都 610500)

一、引言

众所周知,自我国改革开放以来,油气的储运事业有了很快的发展。特别是近几年,建成的西部管道,形成西气东输。表明我国在成品油和原油以及天然气的管道输送技术上取得了不错的成绩。镇海、大连以及青岛属于国家一期的石油战略储备库。与此同时,很多国际的前沿技术以及先进的理念,比如数字化的管道、油气混合运输的管道以及HSE的管理这些在我国的油气运输方面提供了很好的应用以及发展,也促使我国的油气储运技术迈入一个新的台阶。

近几年,随着我国综合国力的不断提高,经济得到了快速的发展,同时我国的油气能源也出现了紧缺的状况。特别是在2009年时,我国的进口石油量远远超过了石油的总消耗量的51%。因此,为了更好的保证我国的油气资源不出现缺口,能够长期的满足油气的供应以及安全储备,我国已经在海内外的很多陆地以及海洋的油气田进行勘探和开发、石油的炼化等等,现已达到了建设发展的高峰期。这就使得我国的油气储运的技术要紧追国际的先进水平,进而实现自主创新。另外,我国也面临着前所未有的挑战和机遇。本篇文章作者主要是针对我国油气储运面临的技术难度大,我国和其他国家的水平差距仍然比较大以及未来的发展前景作了详细的探讨。

二、在某些特殊区域的油气储运技术

1.海洋油气的储运技术

根据第三次的油气资源的评价结果可知,我国的海洋油气以及天然气两者的资源量分别占据我国总量的23%、30%左右。随着近几年我国着陆地的剩余石油的资源量在逐渐的减少,海洋石油代替陆地石油是未来石油开采的发展趋势。我国的海洋石油开发到现在为止已经有了30多年,对于海洋油气的储运技术也由过去的引进外国技术到现在的自主创新发展的过程。特别是在海底管道等的油气储运技术,我国已经掌握了一套完整的技术,同时积累了大量的工程方面的实践经验。自2004年,我国获得南海的海洋石油的勘探开发权之后,我国便开始转向海洋的石油开发。但是到目前为止,我国在海洋油气工程的设计以及建设能力这两个方面的还处于不成熟的阶段。除了现在已经发现的部分浅海的油田之外,以后若干年我国的石油将会在近海以及深海的地方进行新的探索。所以,加快形成我国特色石油储运的实施能力势在必行。

2.冻土地带的长输管道的敷设技术

在我国的一些地区,比如东北的高纬度地带、西部的高原等,其主要的地理环境即为冻土。因此,和建设青藏铁路一样,在建设天然气以及石油的管道中怎样解决冻土这个问题很关键。若冻土问题解决不好,会引起管道出现弓状而拱出地面,或者是管道因为过冻而出现胀翘的现象,这些问题都会给管道运输的安全带来极大的隐患。

对于解决冻土这个问题,美国的热油输送管道采用的是架空敷设的热管技术,进而解决管道出现融沉的问题;加拿大则选用的是常温输送,对其主要选用木屑护坡的手段,进而防止管道出现冻融而滑坡的现象。当前我国在高纬度地带的油气运输选用的是常温的输送。该管道的沿线在欧亚的大陆冻土区的东南边缘,特点是冻土的总体厚度是比较薄弱,稳定性也较差。再加上地表的环境遭到严重的破坏和气候的变暖,都容易引起冻土发生退化,最终影响到管道敷设的长期实用性。

研究结果表明,当前国外的现有技术不适合我国的现况。而我国现在还缺少相关的解决冻土地区的管道的勘察设计、运行的管理以及施工建设的完整技术。对于输油管道的冻土地带的地质条件以及预报的技术等方面的研究还比较少,因此,我们要加强这些技术的研究,进而解决我国在冻土地带的管道敷设的难题。

三、天然气水合物(NGH)的储运技术

所谓的天然气水合物就是一种依据水分子连接而形成氢键,在氢键的作用下形成空穴吸附,进而吸附一些小的烃类的气体分子,最终产生类似冰状的笼形晶体。油气的田集运输时,是在一定的压力和一定的温度下天然气在管道内形成水合物,而导致管道的堵塞。所以,我们必须采取有效的方法,避免水合物的产生。但是,我们经研究发现NGH也并不只是一个有负面影响的化合物,该种形式的输运可以减小天然气运输和储存的总体积。

当前我国的天然气水合物的储运技术主要是通过灌装运输来实现的,适合边远地区以及零散的气源搜集。虽然我国对该项技术的研究仍然落后于发达国家,但是就总的情况来看,我国现在对该项技术的研究是处在室内试验以及小型装置的试验阶段,而国外则已经进入利润工业化的使用阶段。当前我国主要面临的两项难点其一水合物如何快速高效的合成,其二如何低成本的储存和低成本的释放。

四、油气的混合技术

当前长距离的油气混输技术的研究仍然是一项很热门的技术。在一些发达国家比如美国,研究该项技术的最终目标是完成深水以及超深水的油气田开发,最终实施全海的无底化,进而大幅度的降低恶劣环境下边际油田的开采成本。自从二十世纪八十年代,国际上对该项研究的步伐已经在不断的加快。从过去的试验阶段上升为现在的工业化阶段。

我国在该项领域已经在追赶国际的步伐,九五期间,我国的石油天然气的集团公司开展了该项研究。以外国的先进技术为基础,已经取得了一系列的研究成果。从2004年,我国的该项技术已经在某些海内外地区得到了应用。这些标志着我国的长距离的油气混合运输技术已经迈进了一个新的台阶。

五、油气的存储技术

据现在我国的石油、液化气以及天然气的消耗量情况而言,可以预测今后在相当长的一段时间内,此三项的消耗将处于持续上升的状态。而对于我国这样的一个依赖进口的石油国家,在建成1600*104m3的总库容基础上,将继续实施二期、三期的石油储备的战略。其中地下水的封洞库以及盐穴的储油洞库已经列入其中了。这也标志着未来油气储备库的发展方向。与此同时,这也给我国的油气储运带来了好的发展机遇以及技术挑战。

结束语

改革开放以来,通过30年左右的发展建设,我国的石油行业中的油气储运等相关技术逐步发展壮大起来。已经初步建立起了较为完善的油气储运体系,同时可以对国际的先进技术以及配套的储运技术进行消化吸收。但是,不得不承认和发达国家相比,我国的石油在海洋油气的储运方面以及地下的储油库、液化的储油库这几项的核心技术,仍然存在着一定的差距,处于相对薄弱的阶段。在可以预期的未来几十年,我国的现在化技术也必将能向着高新技术的方向发展,最终实现低成本、高效、安全以及环保的方向快速发展。只要我们充分利用现有的资源,不断提高科技的研发,积极参加国家的技术交流,那么实现我国成为油气储运技术的领先者便为期不远。

[1]宋承毅.油气储运技术面临的挑战与发展方向[J].石油规划设计,2010,(03).

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