油氣儲運技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)及今后的發(fā)展趨勢探究

姚剛宮凌麒

1.中國石油吐哈油田公司三塘湖采油廠 吐哈哈密 839009

2.中國石油天然氣管道局第五工程公司 河北 062550

前言

科技的進步使得改革開放以來我國的油氣儲運事業(yè)快速發(fā)展。以西氣東輸事業(yè)為代表，各條油氣長途運輸管道的建成使用很好的反映出我國在油氣儲運技術(shù)方面取得了很大的成就。但是隨著油氣開采技術(shù)的不斷進步，我國的油氣儲運技術(shù)在這一形勢之下又面臨著新的挑戰(zhàn)。以下介紹幾個發(fā)展前景良好的油氣儲運技術(shù)，并對其面對的挑戰(zhàn)進行分析和研究。

一、油氣資源在特殊地域的存儲技術(shù)

多年以來，我國油氣資源在陸地的儲運技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為完善。但是，由于陸地油氣資源的總量正在逐漸減小，人們便把油氣資源開采的目光逐漸轉(zhuǎn)移到海洋或者開采有難度的凍土地帶上來。傳統(tǒng)的油氣儲運技術(shù)并不適應(yīng)這一新的開采環(huán)境，因此在這些特殊地域，油氣的儲運技術(shù)面臨著重大挑戰(zhàn)。

首先是海洋油氣存儲技術(shù)方面。雖然我國通過研究開發(fā)已經(jīng)在海底油氣管道的運儲設(shè)計上有了自己的技術(shù)經(jīng)驗，但是整體發(fā)展還不夠成熟，特別是在深海地區(qū)。因此在這一方面，我國所面臨的挑戰(zhàn)主要有：大型儲運設(shè)備的設(shè)計和施工建設(shè)；在海平面以下條件狀況不良區(qū)域進行海底長輸管道的設(shè)計和施工建設(shè)；與儲運工程相關(guān)的水下輸變電等設(shè)備和技術(shù)的要求。

其次是在凍土層地帶油氣的存儲技術(shù)。在有些情況下特別是對外油氣貿(mào)易中，無可避免要在在凍土層地帶鋪設(shè)油氣運輸管道。想要在這些地方敷設(shè)長輸管道，首先需要先解決凍土給油氣管道敷設(shè)所帶來的危害。但是經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的外來技術(shù)雖可以解決凍土問題但并不適合我國凍土的土地情況。而在我國，也缺少解決凍土問題相應(yīng)的勘探設(shè)計和施工建設(shè)的技術(shù)，因此，在凍土層敷設(shè)油氣運輸管道是我國在油氣儲運方面所面臨的一大難題。

但是由于近年來能源的開采越來越傾向于深海、凍土等一些較難開發(fā)的區(qū)域，那里有著豐富的還未被使用的油氣資源。因此，雖然面臨一系列問題，油氣存儲技術(shù)在特殊地區(qū)的發(fā)展仍然有著很好的空間和前景。

二、新型油氣存儲技術(shù)的開發(fā)

目前，國際上大力開發(fā)的油氣存儲技術(shù)叫做吸附儲氣技術(shù)，除此以外，在地下鹽穴庫和地下水封洞庫等方面，油氣儲運技術(shù)也是既面臨著挑戰(zhàn)又擁有廣闊的發(fā)展前景。

首先，吸附儲氣技術(shù)是以一種新型的天然氣存儲技術(shù)。主要的工作原理是用特殊的方法在儲氣容器內(nèi)以活性炭作為吸附劑，通過分子間的作用力使活性炭表面的氣體分子濃度高于容器內(nèi)相對氣體濃度。這種技術(shù)可以使存儲同樣體積的氣體，壓力比常規(guī)存儲法降低約10倍。目前吸附儲氣應(yīng)用于油氣存儲所面臨的挑戰(zhàn)有：進氣的凈化處理問題；活性炭的更換和再生問題；天然氣吸附和脫附時所出現(xiàn)的熱效應(yīng)問題。由此看來，想要更好的解決吸附儲氣技術(shù)的應(yīng)用問題，就只有不斷努力深入的研究。由于吸附儲氣技術(shù)可存儲天然氣的量十分巨大，也可用于回收油氣田內(nèi)的零散天然氣，因此成為了我國油氣儲運領(lǐng)域研究的新方向。

其次，在鹽穴庫和地下水封洞庫方面。世界上約有2000個鹽穴被用于存儲油氣資源，這類儲備庫多由歐美發(fā)達國家建成。除此以外美、日等國家也都建有地下水封洞庫。近年來我國在這兩種油氣存儲技術(shù)的研究上取得了一些成就，但仍然存在一些問題，如經(jīng)驗不足；缺乏對核心技術(shù)的熟練掌握等。仍需要科研人員努力在這一領(lǐng)域進行開發(fā)和探索。由于鹽穴庫和水封洞庫的造價較低，占地面積小且我國很多地方都具有建設(shè)鹽穴庫和水封洞庫的條件。因此發(fā)展實力不可估量。

三、天然氣水合物的儲運技術(shù)

天然氣水合物是一種類冰狀的晶體，即“可燃冰”。在油氣的存儲過程中，受溫度或壓力的影響會在管道內(nèi)形成水合物。如果能保證以液體的形式運輸天然氣，不僅可以減少天然氣存儲的體積，同時也有利于減少運輸成本。同時由于天燃氣水合物本身對壓力條件和制備溫度要求不高，再次氣化的過程緩慢而易于控制，安全系數(shù)較高，因此，天然氣水合物的儲運技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

四、新型油氣混輸技術(shù)的研究

現(xiàn)在，油氣混輸技術(shù)已經(jīng)從實驗階段走到了面向工業(yè)化的實際應(yīng)用階段。油氣混輸所要面臨的兩個技術(shù)性問題也得到了較好的解決。首先是海底運輸?shù)脑鰤杭夹g(shù)已經(jīng)在國外一些公司開始使用。其次是長距離管道的混輸技術(shù)，也在挪威的一家公司開始應(yīng)用。但是，和外國的技術(shù)相比較，我國在油氣混輸技術(shù)的研究上面還存在比較多的不足。面臨的挑戰(zhàn)主要有有以下三點：首先，混輸泵技術(shù)與世界先進水平存在差距。國際上已經(jīng)投入使用的油氣混輸泵單泵最大功率達到6000千瓦，而我國僅為300千瓦；其次，大型段塞流捕集器技術(shù)上存在差距。國際上投入使用的大型段塞流捕集器容積可達5600立方米，而我國至今還沒有專門制造段塞流捕集器的制造商，自行設(shè)計的最大段塞流捕集器的容積也僅為300立方米；最后，多相流動態(tài)計算軟件沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。

在未來的發(fā)展過程中，如果我們可以攻克這三個技術(shù)性難題，開啟油氣混輸技術(shù)的新局面，不僅會使我國制造油氣混輸設(shè)備的技術(shù)水平得到提升，還可以極大程度的降低油氣儲運的研究成本和運作成本，因此在這一技術(shù)的研發(fā)方面，是值得我們盡力一試的。

小結(jié)

總之，努力面對挑戰(zhàn)是為了迎接更好的發(fā)展機遇。雖然我國在油氣儲運技術(shù)方面存在不足，但是通過對現(xiàn)有經(jīng)驗的擇優(yōu)吸取、我們自己的努力鉆研和創(chuàng)新以及各部門間的交流合作，一定會為我國今后石油儲運技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造一片廣闊的新天地。

[1]孫富科.試析油氣儲運技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(15).

[2]趙泉安,陳娜.油氣儲運技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(13).

[3]胡新義.油氣儲運技術(shù)分析及其發(fā)展方向[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2011(08).