油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向的探討

王妮（西南石油大學(xué) 四川成都 610500）

一、引言

眾所周知，自我國(guó)改革開放以來，油氣的儲(chǔ)運(yùn)事業(yè)有了很快的發(fā)展。特別是近幾年，建成的西部管道，形成西氣東輸。表明我國(guó)在成品油和原油以及天然氣的管道輸送技術(shù)上取得了不錯(cuò)的成績(jī)。鎮(zhèn)海、大連以及青島屬于國(guó)家一期的石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫。與此同時(shí)，很多國(guó)際的前沿技術(shù)以及先進(jìn)的理念，比如數(shù)字化的管道、油氣混合運(yùn)輸?shù)墓艿酪约癏SE的管理這些在我國(guó)的油氣運(yùn)輸方面提供了很好的應(yīng)用以及發(fā)展，也促使我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)邁入一個(gè)新的臺(tái)階。

近幾年，隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高，經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，同時(shí)我國(guó)的油氣能源也出現(xiàn)了緊缺的狀況。特別是在2009年時(shí)，我國(guó)的進(jìn)口石油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了石油的總消耗量的51%。因此，為了更好的保證我國(guó)的油氣資源不出現(xiàn)缺口，能夠長(zhǎng)期的滿足油氣的供應(yīng)以及安全儲(chǔ)備，我國(guó)已經(jīng)在海內(nèi)外的很多陸地以及海洋的油氣田進(jìn)行勘探和開發(fā)、石油的煉化等等，現(xiàn)已達(dá)到了建設(shè)發(fā)展的高峰期。這就使得我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)的技術(shù)要緊追國(guó)際的先進(jìn)水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。另外，我國(guó)也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。本篇文章作者主要是針對(duì)我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)面臨的技術(shù)難度大，我國(guó)和其他國(guó)家的水平差距仍然比較大以及未來的發(fā)展前景作了詳細(xì)的探討。

二、在某些特殊區(qū)域的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

1.海洋油氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

根據(jù)第三次的油氣資源的評(píng)價(jià)結(jié)果可知，我國(guó)的海洋油氣以及天然氣兩者的資源量分別占據(jù)我國(guó)總量的23%、30%左右。隨著近幾年我國(guó)著陸地的剩余石油的資源量在逐漸的減少，海洋石油代替陸地石油是未來石油開采的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)的海洋石油開發(fā)到現(xiàn)在為止已經(jīng)有了30多年，對(duì)于海洋油氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也由過去的引進(jìn)外國(guó)技術(shù)到現(xiàn)在的自主創(chuàng)新發(fā)展的過程。特別是在海底管道等的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，我國(guó)已經(jīng)掌握了一套完整的技術(shù)，同時(shí)積累了大量的工程方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。自2004年，我國(guó)獲得南海的海洋石油的勘探開發(fā)權(quán)之后，我國(guó)便開始轉(zhuǎn)向海洋的石油開發(fā)。但是到目前為止，我國(guó)在海洋油氣工程的設(shè)計(jì)以及建設(shè)能力這兩個(gè)方面的還處于不成熟的階段。除了現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的部分淺海的油田之外，以后若干年我國(guó)的石油將會(huì)在近海以及深海的地方進(jìn)行新的探索。所以，加快形成我國(guó)特色石油儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)施能力勢(shì)在必行。

2.凍土地帶的長(zhǎng)輸管道的敷設(shè)技術(shù)

在我國(guó)的一些地區(qū)，比如東北的高緯度地帶、西部的高原等，其主要的地理環(huán)境即為凍土。因此，和建設(shè)青藏鐵路一樣，在建設(shè)天然氣以及石油的管道中怎樣解決凍土這個(gè)問題很關(guān)鍵。若凍土問題解決不好，會(huì)引起管道出現(xiàn)弓狀而拱出地面，或者是管道因?yàn)檫^凍而出現(xiàn)脹翹的現(xiàn)象，這些問題都會(huì)給管道運(yùn)輸?shù)陌踩珟順O大的隱患。

對(duì)于解決凍土這個(gè)問題，美國(guó)的熱油輸送管道采用的是架空敷設(shè)的熱管技術(shù)，進(jìn)而解決管道出現(xiàn)融沉的問題；加拿大則選用的是常溫輸送，對(duì)其主要選用木屑護(hù)坡的手段，進(jìn)而防止管道出現(xiàn)凍融而滑坡的現(xiàn)象。當(dāng)前我國(guó)在高緯度地帶的油氣運(yùn)輸選用的是常溫的輸送。該管道的沿線在歐亞的大陸凍土區(qū)的東南邊緣，特點(diǎn)是凍土的總體厚度是比較薄弱，穩(wěn)定性也較差。再加上地表的環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞和氣候的變暖，都容易引起凍土發(fā)生退化，最終影響到管道敷設(shè)的長(zhǎng)期實(shí)用性。

研究結(jié)果表明，當(dāng)前國(guó)外的現(xiàn)有技術(shù)不適合我國(guó)的現(xiàn)況。而我國(guó)現(xiàn)在還缺少相關(guān)的解決凍土地區(qū)的管道的勘察設(shè)計(jì)、運(yùn)行的管理以及施工建設(shè)的完整技術(shù)。對(duì)于輸油管道的凍土地帶的地質(zhì)條件以及預(yù)報(bào)的技術(shù)等方面的研究還比較少，因此，我們要加強(qiáng)這些技術(shù)的研究，進(jìn)而解決我國(guó)在凍土地帶的管道敷設(shè)的難題。

三、天然氣水合物（NGH）的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

所謂的天然氣水合物就是一種依據(jù)水分子連接而形成氫鍵，在氫鍵的作用下形成空穴吸附，進(jìn)而吸附一些小的烴類的氣體分子，最終產(chǎn)生類似冰狀的籠形晶體。油氣的田集運(yùn)輸時(shí)，是在一定的壓力和一定的溫度下天然氣在管道內(nèi)形成水合物，而導(dǎo)致管道的堵塞。所以，我們必須采取有效的方法，避免水合物的產(chǎn)生。但是，我們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NGH也并不只是一個(gè)有負(fù)面影響的化合物，該種形式的輸運(yùn)可以減小天然氣運(yùn)輸和儲(chǔ)存的總體積。

當(dāng)前我國(guó)的天然氣水合物的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)主要是通過灌裝運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)的，適合邊遠(yuǎn)地區(qū)以及零散的氣源搜集。雖然我國(guó)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究仍然落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，但是就總的情況來看，我國(guó)現(xiàn)在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究是處在室內(nèi)試驗(yàn)以及小型裝置的試驗(yàn)階段，而國(guó)外則已經(jīng)進(jìn)入利潤(rùn)工業(yè)化的使用階段。當(dāng)前我國(guó)主要面臨的兩項(xiàng)難點(diǎn)其一水合物如何快速高效的合成，其二如何低成本的儲(chǔ)存和低成本的釋放。

四、油氣的混合技術(shù)

當(dāng)前長(zhǎng)距離的油氣混輸技術(shù)的研究仍然是一項(xiàng)很熱門的技術(shù)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家比如美國(guó)，研究該項(xiàng)技術(shù)的最終目標(biāo)是完成深水以及超深水的油氣田開發(fā)，最終實(shí)施全海的無底化，進(jìn)而大幅度的降低惡劣環(huán)境下邊際油田的開采成本。自從二十世紀(jì)八十年代，國(guó)際上對(duì)該項(xiàng)研究的步伐已經(jīng)在不斷的加快。從過去的試驗(yàn)階段上升為現(xiàn)在的工業(yè)化階段。

我國(guó)在該項(xiàng)領(lǐng)域已經(jīng)在追趕國(guó)際的步伐，九五期間，我國(guó)的石油天然氣的集團(tuán)公司開展了該項(xiàng)研究。以外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，已經(jīng)取得了一系列的研究成果。從2004年，我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在某些海內(nèi)外地區(qū)得到了應(yīng)用。這些標(biāo)志著我國(guó)的長(zhǎng)距離的油氣混合運(yùn)輸技術(shù)已經(jīng)邁進(jìn)了一個(gè)新的臺(tái)階。

五、油氣的存儲(chǔ)技術(shù)

據(jù)現(xiàn)在我國(guó)的石油、液化氣以及天然氣的消耗量情況而言，可以預(yù)測(cè)今后在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，此三項(xiàng)的消耗將處于持續(xù)上升的狀態(tài)。而對(duì)于我國(guó)這樣的一個(gè)依賴進(jìn)口的石油國(guó)家，在建成1600*104m3的總庫容基礎(chǔ)上，將繼續(xù)實(shí)施二期、三期的石油儲(chǔ)備的戰(zhàn)略。其中地下水的封洞庫以及鹽穴的儲(chǔ)油洞庫已經(jīng)列入其中了。這也標(biāo)志著未來油氣儲(chǔ)備庫的發(fā)展方向。與此同時(shí)，這也給我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)帶來了好的發(fā)展機(jī)遇以及技術(shù)挑戰(zhàn)。

結(jié)束語

改革開放以來，通過30年左右的發(fā)展建設(shè)，我國(guó)的石油行業(yè)中的油氣儲(chǔ)運(yùn)等相關(guān)技術(shù)逐步發(fā)展壯大起來。已經(jīng)初步建立起了較為完善的油氣儲(chǔ)運(yùn)體系，同時(shí)可以對(duì)國(guó)際的先進(jìn)技術(shù)以及配套的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)進(jìn)行消化吸收。但是，不得不承認(rèn)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的石油在海洋油氣的儲(chǔ)運(yùn)方面以及地下的儲(chǔ)油庫、液化的儲(chǔ)油庫這幾項(xiàng)的核心技術(shù)，仍然存在著一定的差距，處于相對(duì)薄弱的階段。在可以預(yù)期的未來幾十年，我國(guó)的現(xiàn)在化技術(shù)也必將能向著高新技術(shù)的方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)低成本、高效、安全以及環(huán)保的方向快速發(fā)展。只要我們充分利用現(xiàn)有的資源，不斷提高科技的研發(fā)，積極參加國(guó)家的技術(shù)交流，那么實(shí)現(xiàn)我國(guó)成為油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的領(lǐng)先者便為期不遠(yuǎn)。

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