油氣儲運技術面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢研究

翟翔

摘 要：油氣儲運作為能源保障系統(tǒng)中的重要一環(huán)，在國民經(jīng)濟建設中占有極其重要的地位。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和國家油氣資源戰(zhàn)略的實施，油氣儲運設施建設進入了新的大發(fā)展時期。通過回顧原油、成品油、天然氣儲存與運輸?shù)臍v史背景和現(xiàn)狀，介紹了我國油氣儲運工業(yè)的發(fā)展歷程。結合中國國情，概述了近年來我國油氣儲運在科技和管理領域取得的創(chuàng)新成果，展望了我國油氣儲運技術的發(fā)展趨勢與前景。

關鍵詞：油氣儲運；技術；發(fā)展

1 當前亟待攻克的油氣儲運技術難題

油氣儲運對于整個油氣行業(yè)及國民經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用。油氣儲運的核心業(yè)務，主要包括海洋油氣儲運、地下儲油庫和液化氣儲庫、天然氣水合物儲運、吸附儲氣等。當前，我國油氣儲運技術已經(jīng)從最初的單純靠國外引進逐步走向獨立自主創(chuàng)新研發(fā)，但從研究實踐來看，仍需要克服以下幾方面難題：

1.1 特殊區(qū)域的油氣儲運

我國地域遼闊、地理環(huán)境復雜，在一些特殊區(qū)域中，受地理、溫度等環(huán)境的影響和制約，油氣儲運技術亟待提高與完善。第一，海洋油氣儲運技術。海洋有著豐富的油氣資源，隨著我國對海洋油氣資源開發(fā)的不斷深入，海洋油氣儲運也已經(jīng)有所提高，基本實現(xiàn)了獨立創(chuàng)新，并積累了一定的工程實踐經(jīng)驗。第二，多年凍土地帶長輸管道敷設技術。我國西部高原和東北高緯度地區(qū)存在著多年凍土地帶，在此類地區(qū)鋪設油氣儲運管道就必須如何解決好凍土問題，避免因冷凍環(huán)境而出現(xiàn)管道的凍脹、翹曲，甚至拱出地面的現(xiàn)象。

1.2 天然氣水合物儲運技術

天然氣水合物具有不易存儲、揮發(fā)快的特性。我國油氣儲運技術研發(fā)部門在這一方面也做了大量的研究工作。就目前的情況來看，亟待解決掉技術難點主要有兩個：一是如何促使水合物高效快速連續(xù)制成；二是如何實現(xiàn)天然氣低成本存儲及釋放。我們應當加快研究步伐，加大力度，爭取早日攻克這兩個難題。

1.3 油氣存儲技術

油氣存儲技術始終是儲運技術研究的重點。目前，我國在地下水封洞庫技術和吸附油氣技術中取得了一定進展。第一，地下水封洞庫技術。我國部分地區(qū)的地質(zhì)與水文條件十分適合建造地下水封洞庫，而與其他存儲方式相比，這一技術具有安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保等優(yōu)勢，因此具有廣闊的應用前景。下一階段，我們應重點研究復雜地質(zhì)條件下大型地下洞庫洞室合理布局技術、水幕設計與建造技術、水涌控制與注漿防滲技術等等。第二，吸附儲氣技術。這項技術應用廣泛且具有較強的經(jīng)濟適用性，是近一時期國際上大力開發(fā)的一種天然氣儲存新技術，同樣也是我國油氣儲運領域的研究熱點。

2 油氣儲運技術發(fā)展方向

2.1 應用系統(tǒng)工程理論，提升管網(wǎng)運行水平

隨著石油天然氣供給與需求的不斷擴大，油氣管道規(guī)模化、網(wǎng)絡化趨勢愈加明顯。在此背景下，基于單一或少數(shù)管道的傳統(tǒng)運行管理方法難以滿足實際生產(chǎn)需求。實現(xiàn)管網(wǎng)安全運行的全局最優(yōu)化，成為提升我國管道建設、運行與管理水平的關鍵一環(huán)。需要引入系統(tǒng)工程理論，從系統(tǒng)層面解決區(qū)域間資源優(yōu)化調(diào)配、供需平衡、管網(wǎng)配置、優(yōu)化運行等問題。通過系統(tǒng)的可靠性分析和研發(fā)大型油氣管網(wǎng)仿真與優(yōu)化軟件，更好地支持國內(nèi)管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃、設計與調(diào)度運行。

2.2 應用新材料新技術，加大節(jié)能減排力度

隨著世界范圍內(nèi)含蠟原油開采比例的逐年上升，將會有更多地區(qū)、更多種類的含蠟原油面臨改性的重任與難題。基于納米材料的特殊效應，其可作為含蠟原油低溫流動的改性劑。目前，大慶原油經(jīng)納米材料改性劑處理后，其低溫流動性能得到很大提高，穩(wěn)定時效性良好，大大延長了管道安全停輸時間，實現(xiàn)了含蠟原油的冷投、降溫或常溫輸送?；诩{米材料的原油流動改性技術，將成為今后原油管輸技術的重要研究方向。同時，新材料、新工藝在成品油、天然氣減阻方面也具有獨特的優(yōu)勢，值得進一步研究，推動油氣儲運工業(yè)的節(jié)能減排。

2.3 集成信息與控制技術，推進管控一體化建設

管控一體化著眼于企業(yè)的整體發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)資源規(guī)劃、生產(chǎn)運行與過程控制三者間的統(tǒng)籌優(yōu)化管理。油氣管網(wǎng)管控一體化的目標，是通過深化企業(yè)信息化建設，優(yōu)化資源配置，強化集中調(diào)控，實現(xiàn)人流、資金流、物流、信息流的統(tǒng)一管理，逐步形成資源多元、供應穩(wěn)定、調(diào)度靈活、輸送安全經(jīng)濟的全國性油氣管網(wǎng)系統(tǒng)。

2.4 齊心協(xié)力，全力推動裝備國產(chǎn)化進程

重大裝備國產(chǎn)化是國家綜合實力的重要體現(xiàn)。目前，在用的大功率燃驅(qū)、電驅(qū)壓縮機組和大口徑閥門等設備多是進口產(chǎn)品。在國家能源局的領導、協(xié)調(diào)和推動下，中國石油已聯(lián)合相關廠家開展高壓大口徑球閥、20MW級電驅(qū)壓縮機組和30MW級燃驅(qū)壓縮機組三大關鍵設備國產(chǎn)化研制，目前已通過出廠鑒定。此外，中國石油還針對大型輸油泵機組、油氣管道關鍵閥門、閥門執(zhí)行機構、計量和非標設備設立了重大科技專項開展科研攻關。相關成果的取得，將打破國外壟斷，對于提高我國裝備制造業(yè)的核心競爭力、開拓未來市場具有深遠影響，對于保障國家能源安全、促進我國石油工業(yè)及裝備制造業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展具有重要意義。

綜上所述，當前，我國各項事業(yè)發(fā)展對油氣資源的需求不斷攀升，這也在客觀上也成為促進油氣儲運技術發(fā)展的動力。但從現(xiàn)實情況來看，仍存在著很多亟待解決和攻克的技術難題。有必要針對油氣儲運的特點，整合國內(nèi)各方面力量，堅持吸收借鑒、自主創(chuàng)新的技術發(fā)展方向，實現(xiàn)我國儲運技術的重大突破。

參考文獻：

[1]葛道明.油氣儲運技術面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].科技與企業(yè)，2014（8）：139.