劉 躍
中國石油天然氣管道工程有限公司
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淺談油氣儲運技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
劉 躍
中國石油天然氣管道工程有限公司
摘 要:隨著石油、天然氣資源開發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展,油氣儲運技術(shù)面臨著前所未有的嚴峻挑戰(zhàn),也獲得了一個良好的發(fā)展機遇。本文對油氣儲運技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了詳細分析。
關(guān)鍵詞:油氣儲運技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,油氣資源需求量不斷上升,油氣儲運技術(shù)的重要性愈發(fā)突出。油氣儲運主要采用管道運輸方式,其有著運輸能力強﹑運輸安全可靠且油氣損失比較小等優(yōu)點,但是隨著新技術(shù)﹑新工藝﹑新設(shè)備和新材料的不斷應(yīng)用,油氣儲運技術(shù)也需要進行發(fā)展和創(chuàng)新。因此,分析油氣儲運技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢,對提高油氣儲運技術(shù)水平有著積極的意義。
目前,油氣混輸技術(shù)在我國已經(jīng)成功的從實驗階段轉(zhuǎn)變到了實際應(yīng)用階段,面向了工業(yè)化的應(yīng)用趨勢。油氣混輸技術(shù)存在的兩大技術(shù)性難題,第一是長距離油氣混輸管道,第二是進行海底油氣運輸?shù)脑鰤杭夹g(shù),已經(jīng)得到了有效的解決,長距離油氣混輸管道在挪威開始應(yīng)用,國外一些公司以開始投入使用海底油氣運輸增壓技術(shù)。我國與國外的一些先進國家相比較,在對油氣混輸技術(shù)方面的研究還比較落后,存在著諸多不足。油氣混輸技術(shù)在發(fā)展過程中所面臨的主要挑戰(zhàn)有以下幾個方面:第一,能夠進行多相流動態(tài)計算的相關(guān)軟件主要依靠進口,缺乏自主知識產(chǎn)權(quán);第二,在大型段塞流捕集器技術(shù)方面仍舊存在著明顯的差距。在國際上已經(jīng)投入使用的捕集器,已經(jīng)達到了五千六百立方米的容積,但是我國目前還沒有專門的制造商,我國自主設(shè)計的捕集器,也只能達到三百立方米的容積;第三,在混輸泵技術(shù)方面,我國與國際先進水平的差距非常明顯,國際先進水平下的油氣混輸泵已達到六千千瓦的單泵最大功率,而我國只能達到三百千瓦的油氣混輸泵單泵最大功率。在這樣的背景下,我國在未來的發(fā)展過程中,可以著力于解決這三大難題,從而打開油氣混輸技術(shù)發(fā)展的新局面,全面提升油氣混輸設(shè)備制造的技術(shù)水平,在很大的程度上使油氣儲運的運作成本﹑研究成本得到降低。
雖然我國的油氣儲運技術(shù)發(fā)展較為迅速,但是由于油氣儲運工作容易受到很多因素的干擾,如氣候條件﹑存儲設(shè)備和管線鋪設(shè)等,所以油氣儲運中仍然存在著較多的難點需要進行克服。
2.1 特殊環(huán)境下的油氣儲運
我國疆土面積遼闊,氣候條件和地形地貌形式多樣,這在一定程度上增加了油氣儲運的難度。例如在凍土地區(qū)的油氣儲運中,由于氣溫比較低,地面多為凍土形式,油氣管線很容易因氣溫低而凍裂,所以在油氣儲運前需要先解決凍土問題,避免因油氣管線泄漏而造成經(jīng)濟損失。
2.2 天然氣水合物的儲運
天然氣水合物的性質(zhì)獨特,極易揮發(fā)且不易進行存放,這給其儲運工作帶來了阻礙。天然氣水合物儲運的難點在于兩個方面:如何高效快速的連續(xù)制取天然氣水合物,以及天然氣水合物的低成本存儲和釋放。只有解決這兩方面問題,才能順保障天然氣水合物儲運工作的順利開展。
2.3 油氣的存儲及混輸
在油氣儲運中,吸附儲氣技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,而我國在這一技術(shù)上有許多技術(shù)難點亟待解決,例如天然氣的吸附劑在吸脫附過程中產(chǎn)生的熱效應(yīng)﹑活性炭的再生和更換以及進氣的凈化處理方法等。同時,在油氣混輸方面,我國長距離管道的混輸技術(shù)和海底混輸?shù)脑黾蛹夹g(shù)與國外相比,仍然有一定的差距,這也需要我國加快技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的步伐來解決。
3.1 數(shù)字管道技術(shù)
數(shù)字管道是指以真實管道的地理位置及關(guān)系作為基礎(chǔ),構(gòu)建數(shù)字化信息框架,并在其中嵌入信息體系,將管道上每一點信息以地理坐標形式進行呈現(xiàn),從而提供準確了解和利用管道信息的技術(shù)手段。為了保證油氣管道高效﹑安全﹑平穩(wěn)地運行,我國新建油氣場輸管道均利用工業(yè)計算機進行數(shù)據(jù)采集和與監(jiān)控,實現(xiàn)了油氣管道的全自動化監(jiān)控。數(shù)字管道技術(shù)應(yīng)用不僅體現(xiàn)在管道建設(shè)和監(jiān)控上,而且需要應(yīng)用在管網(wǎng)建設(shè)上,例如建立調(diào)度和控制中心,對全國油氣儲運管網(wǎng)的運行情況進行自動化監(jiān)控,實現(xiàn)管道運營與管理的信息化與數(shù)字化將是數(shù)字管道技術(shù)發(fā)展的趨勢。
3.2 管道泄漏監(jiān)測技術(shù)
在油氣運輸過程中,不可避免會發(fā)生管線泄漏情況。傳統(tǒng)管線泄漏情況的檢測工作多采取人工徒步看護的方式完成,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,管道泄漏的檢測工作逐步向?qū)崟r監(jiān)測和智能監(jiān)測的方向發(fā)展。例如借助智能聲波技術(shù)開展管道的防盜預警工作,對油氣管道的鋼釬打孔進行有效監(jiān)測;安裝次聲波監(jiān)測設(shè)施,利用其在油氣管道方面的傳播特性,建立油氣管道防盜和泄漏檢測的數(shù)學模型,有效打擊偷盜油氣行為;利用管線泄漏的定位技術(shù),開展管道看護工作,及時發(fā)現(xiàn)管道泄露問題,減少油氣泄漏的經(jīng)濟損失。
3.3 管道開設(shè)及仿真技術(shù)
我國的地形條件比較復雜,在進行油氣管道的開設(shè)時既需要考慮高溫﹑冰封和地震等自然災(zāi)害方面的因素,又需要考慮開挖線路的設(shè)計,以避開復雜地形。因此,在管道開設(shè)中需要利用衛(wèi)星遙感勘察和監(jiān)測技術(shù),對管道開設(shè)的地形地勢進行全方位的勘察,繪制仿真管道輸運的地形圖,為選擇最佳油氣運輸路線提供依據(jù)。同時,油氣儲運過程中需要積極研發(fā)和運用模擬仿真技術(shù),以便及時掌握油氣管道運行的各項數(shù)據(jù),對高峰期和低峰期的油氣運輸情況進行調(diào)節(jié),確保可以對用戶進行合適的油氣輸送和調(diào)配。
3.4 管道搶維修技術(shù)
油氣管道經(jīng)過長期的輸送后,可能會因為腐蝕或者冰凍等出現(xiàn)裂縫,需要及時對其進行搶修,以保證油氣的正常輸送。傳統(tǒng)油氣管道搶維修的方法主要為補焊﹑打卡子﹑填充環(huán)氧樹脂套管堵漏或者更換等措施。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,不需要開挖就可以完成管道安裝﹑修復與更換的技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,例如利用短套脹緊修復技術(shù),在管道上開挖小進出口,將堵漏工具順利導入需要修復位置,并對準漏點進行脹大,從而完成管道堵漏工作;采用插管法,將高密度的聚乙烯管導入需要修復的老管道中,借助聚乙烯管的耐滲透﹑耐腐蝕和耐磨損等特性,形成套管復合結(jié)構(gòu),完成油氣管道修復工作。
總而言之,目前,我國的油氣儲運技術(shù)正在不斷的完善中,但是相對于國外的相關(guān)技術(shù)管理還有一定的差距,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該不斷的完善自身的學習,在實踐中總結(jié)我國的實際技術(shù)應(yīng)用情況,并在創(chuàng)新中完成管道管理技術(shù)的完整性要求。應(yīng)用現(xiàn)代化的計算機技術(shù),對智能化管理工作進行深化研究,在管道未發(fā)生問題時做好預見性分析,并進行及時的維修與更換,從細節(jié)中不斷的完善油氣儲運技術(shù),提高我國石油技術(shù)在國際上的競爭力。
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