油氣田地面建設(shè)儲(chǔ)運(yùn)工藝技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展分析

肖開(kāi)陽(yáng)，曾慶林，陳偉(青海油田地面集輸工程公司，甘肅 敦煌 736200)

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝概述

1.1 油氣田儲(chǔ)運(yùn)工藝的主要內(nèi)容分析

油氣儲(chǔ)運(yùn)工作過(guò)程中所包含的內(nèi)容，對(duì)于油氣資源從開(kāi)發(fā)儲(chǔ)存到后期的運(yùn)輸管理等各方面的工藝，在整個(gè)管理工作過(guò)程中，需要確保油氣資源的完好儲(chǔ)運(yùn)，提升油氣資源儲(chǔ)運(yùn)質(zhì)量在儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)當(dāng)盡量避免油氣資源的浪費(fèi)，同時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注油氣田的運(yùn)輸問(wèn)題，擴(kuò)大儲(chǔ)運(yùn)工藝的應(yīng)用范圍，從運(yùn)輸范圍進(jìn)行擴(kuò)張，全面提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的工作優(yōu)勢(shì)，將采集工藝進(jìn)行及時(shí)處理，不斷優(yōu)化管道的工作性能，確保工藝設(shè)備能夠發(fā)揮出更多的價(jià)值，激發(fā)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的潛能，對(duì)于儲(chǔ)運(yùn)線路的優(yōu)化和管理具有非常重要的意義，同時(shí)合理維護(hù)管道設(shè)備，防止安全事故的發(fā)生，對(duì)增強(qiáng)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和安全性有著重要意義[1]。

1.2 油氣田儲(chǔ)備現(xiàn)狀分析

針對(duì)目前我國(guó)油氣儲(chǔ)備管理的現(xiàn)狀與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然會(huì)存在一定的差距，技術(shù)設(shè)計(jì)和設(shè)備創(chuàng)新方面存在著明顯不足。在進(jìn)行管理工作過(guò)程中，也會(huì)存在相應(yīng)管理措施的滯后性，導(dǎo)致整體的管理不符合相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于油氣田的儲(chǔ)運(yùn)工作帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)，會(huì)嚴(yán)重增加油氣田儲(chǔ)運(yùn)管理的工作難度。雖然在管理工作過(guò)程中會(huì)存在一定的問(wèn)題，但是目前我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)發(fā)展也取得了非常大的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)效益得到了明顯提高。

2 油氣田地面建設(shè)中儲(chǔ)運(yùn)工藝所存在的問(wèn)題

2.1 儲(chǔ)運(yùn)線路設(shè)計(jì)不合理

在進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)管路設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)存在不合理的情況，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于地形地貌考慮不充分，導(dǎo)致在運(yùn)輸過(guò)程中存在較多的問(wèn)題，甚至導(dǎo)致管道發(fā)生泄漏等情況的發(fā)生會(huì)造成油氣田經(jīng)濟(jì)效益的損失，我國(guó)油氣資源儲(chǔ)備較為豐富，但是大部分油氣資源處于地勢(shì)較為復(fù)雜的地區(qū)，在進(jìn)行管道建設(shè)過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)地形地貌進(jìn)行充分考察，管道在運(yùn)輸過(guò)程中，因?yàn)榈匦螁?wèn)題導(dǎo)致管道線路發(fā)生損壞，進(jìn)而影響了油氣資源的運(yùn)輸管理[2]。

2.2 儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)不規(guī)范

油氣儲(chǔ)運(yùn)工作會(huì)涉及安全性問(wèn)題，其主要的原因是油氣資源屬于一種易燃、易爆的物品，一旦管道發(fā)生泄漏會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，但是在實(shí)際處于施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)管道設(shè)備管理不完善的情況發(fā)生，導(dǎo)致管道在建設(shè)初期的質(zhì)量控制力度不足，在運(yùn)輸過(guò)程中就會(huì)形成較多的問(wèn)題，管道泄漏也是一種常見(jiàn)現(xiàn)象，會(huì)對(duì)管道的管理工作造成直接影響，同時(shí)儲(chǔ)運(yùn)材料驗(yàn)收過(guò)程中把控不嚴(yán)格，對(duì)整個(gè)運(yùn)輸質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致油氣資源的經(jīng)濟(jì)效益下降，直接造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生。

2.3 儲(chǔ)運(yùn)管理不規(guī)范

油氣資源在進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中技術(shù)規(guī)范力度明顯不足，部分人員對(duì)于專業(yè)知識(shí)掌握不充分，會(huì)造成在管理過(guò)程中存在問(wèn)題，一些不規(guī)范的操作應(yīng)用到管理工作中，會(huì)直接對(duì)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞。儲(chǔ)運(yùn)工作人員在管理工作過(guò)程中沒(méi)有按照相應(yīng)的規(guī)章制度進(jìn)行操作，例如在儲(chǔ)運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)使用明火會(huì)導(dǎo)致整體的管理到運(yùn)輸存在危險(xiǎn)，對(duì)于油氣資源的易燃易爆現(xiàn)象影響較為嚴(yán)重，同時(shí)對(duì)于儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的管理工作也會(huì)存在一定的問(wèn)題，在儲(chǔ)運(yùn)工作過(guò)程中，由于對(duì)相關(guān)設(shè)備管理不科學(xué)會(huì)造成設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生損壞現(xiàn)象，直接影響了設(shè)備的使用壽命，導(dǎo)致設(shè)備在工作過(guò)程中無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的工作效率。

2.4 管道問(wèn)題

結(jié)合目前我國(guó)的實(shí)際工作狀況，目前我國(guó)油氣資源的運(yùn)輸大多數(shù)采用螺旋焊縫鋼管、直縫電阻焊鋼管的管道材質(zhì)。管道材料大多數(shù)為金屬管道，當(dāng)金屬管道與油漆介質(zhì)進(jìn)行相互接觸時(shí)，由于各種物質(zhì)之間的相互化學(xué)反應(yīng)之后會(huì)引起管道的腐蝕現(xiàn)象，管道腐蝕現(xiàn)象是一種較為普遍的狀況。當(dāng)金屬管道發(fā)生腐蝕之后，管道的形態(tài)以及金屬色澤都會(huì)發(fā)生明顯的變化，導(dǎo)致管道的使用壽命會(huì)嚴(yán)重縮短，更嚴(yán)重的是會(huì)降低油漆質(zhì)量，如果管道損傷到一定程度之后會(huì)造成油氣資源的泄漏。

2.5 存在火災(zāi)隱患

油氣資源中的主要成分為烴類化合物，這種物質(zhì)是一種易燃易爆的物質(zhì)，而油氣運(yùn)輸管道通常情況下是在加熱和加壓的情況下進(jìn)行工作，這種工作狀態(tài)會(huì)增加火災(zāi)爆炸事故的概率。火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生將會(huì)直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，嚴(yán)重的情況下會(huì)影響社會(huì)安定，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。油氣儲(chǔ)運(yùn)管道所引起火災(zāi)的潛在因素主要包括以下幾點(diǎn)：(1)油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備在設(shè)計(jì)上存在問(wèn)題是導(dǎo)致意外發(fā)生事故的重要因素。(2)油氣資源在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中所產(chǎn)生的流動(dòng)現(xiàn)象是導(dǎo)致發(fā)生靜電摩擦的主要原因，靜電摩擦?xí)a(chǎn)生明火。(3)工藝設(shè)備以及電氣線路所選擇的材料不合格，泄漏油氣資源當(dāng)氣體遇到機(jī)械摩擦火花時(shí)容易發(fā)生火災(zāi)事故[3]。

3 油氣田地面建設(shè)儲(chǔ)運(yùn)工藝革新技術(shù)

3.1 油氣儲(chǔ)存革新技術(shù)

在能源危機(jī)的背景下，油氣資源的儲(chǔ)備不存在影響到國(guó)家的能源安全，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)化發(fā)展的重要戰(zhàn)略性目標(biāo)。使我國(guó)的油氣資源儲(chǔ)備較為充裕，但是面對(duì)龐大的市場(chǎng)需求，對(duì)于進(jìn)口的石油天然氣資源依賴性非常高。因此構(gòu)建和優(yōu)化石油、天然氣儲(chǔ)存庫(kù)是我國(guó)當(dāng)前階段乃至未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的能源策略目標(biāo)。在該背景下對(duì)油氣資源的儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行改善，而且已經(jīng)成為了相關(guān)人員所探索的重點(diǎn)內(nèi)容。目前我國(guó)在油氣資源存儲(chǔ)方面已經(jīng)有非常顯著的技術(shù)創(chuàng)新，主要展示在原油流變性測(cè)試技術(shù)方面。通過(guò)對(duì)新型輸油工藝的發(fā)明，主要用于與相關(guān)化學(xué)和物理及方式，對(duì)原油流變性一次優(yōu)化原有在低溫環(huán)境下的流變性能，為實(shí)現(xiàn)原油的運(yùn)輸和儲(chǔ)存帶來(lái)便利。在該方面我國(guó)已經(jīng)做出了對(duì)原油流變性的評(píng)價(jià)機(jī)制，同時(shí)在反常點(diǎn)、膠凝點(diǎn)及凝點(diǎn)方面進(jìn)行不斷研究。對(duì)于原有的流變性進(jìn)行的測(cè)試方式，主要是根據(jù)含蠟原油在溫度較低的狀況下所表現(xiàn)出的復(fù)雜特征，因此在實(shí)際操作過(guò)程中，不可以對(duì)原油在管道中長(zhǎng)期的流變歷程進(jìn)行模仿，在這種情況下需要在室內(nèi)構(gòu)建相應(yīng)的模型，在管道內(nèi)放入鐵質(zhì)驅(qū)動(dòng)塞的方式，將管道首位進(jìn)行串接，組成環(huán)形結(jié)構(gòu)，利用管道外部的磁場(chǎng)力誘發(fā)管道內(nèi)部原油發(fā)生變化。根據(jù)該方式模擬無(wú)限長(zhǎng)距離管道內(nèi)中流體的流變性能發(fā)生改變，運(yùn)用非接觸式的驅(qū)動(dòng)方法，從而確保測(cè)量的精確性和科學(xué)性。

3.2 油氣田運(yùn)輸技術(shù)的革新

原油在進(jìn)行運(yùn)輸階段需要重視內(nèi)損耗，以及在各種天氣狀況下對(duì)管道產(chǎn)生的堵塞狀況。根據(jù)這些狀況對(duì)管道開(kāi)展改革和創(chuàng)新并優(yōu)化管道的運(yùn)輸量，從而降低在運(yùn)輸階段對(duì)能源的損耗，進(jìn)而達(dá)到減少能耗的目的，在運(yùn)輸過(guò)程中的成本降低。對(duì)管道開(kāi)展改造管制，盡可能降低管道中的最小輸出量，增加管道停輸時(shí)間，增強(qiáng)管道輸送的成效，從而有效改善原油庫(kù)存的緊迫狀況，提高原油在運(yùn)輸過(guò)程中的指標(biāo)，以此獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。最后通過(guò)混合輸送技術(shù)降低原油凝點(diǎn)使原油在低凝點(diǎn)狀態(tài)下發(fā)生凝結(jié)，這樣可以有效改變?cè)妥陨淼男螒B(tài)，增加原油運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，確保原油在運(yùn)輸過(guò)程中的安全性。

4 油氣田地面建設(shè)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新研究

4.1 技術(shù)創(chuàng)新

在油氣田地面建設(shè)儲(chǔ)運(yùn)工藝方面進(jìn)行創(chuàng)新，我國(guó)油氣資源雖然較為豐富，但是社會(huì)各界對(duì)于油氣資源的需求非常大，仍然需要建立完善的油氣資源儲(chǔ)備庫(kù)，確保油氣資源能夠?qū)崿F(xiàn)豐富供給，因此在儲(chǔ)存技術(shù)方面需要進(jìn)行創(chuàng)新，采用全新的輸油工藝，利用化學(xué)和物理方法對(duì)原油的性質(zhì)進(jìn)行改變，改善原油在低溫狀態(tài)下的流動(dòng)性，方便油氣資源的高效運(yùn)輸，為原油的運(yùn)輸提供便利。在進(jìn)行原油改性過(guò)程中需要建立完善的評(píng)價(jià)體系，并針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)試，建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)模型，掌握原油在管道中的流動(dòng)情況，通過(guò)管道外磁場(chǎng)力的作用可以有效帶動(dòng)管道內(nèi)原油的流動(dòng)性質(zhì)，利用科學(xué)的運(yùn)輸方法增強(qiáng)輸油管道的運(yùn)輸效率。

4.2 管道仿真技術(shù)創(chuàng)新研究

管道仿真技術(shù)作為油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝技術(shù)的發(fā)展方向，在一定程度上會(huì)對(duì)油氣資源的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用效果造成影響。因此研究人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合目前油氣田地面建設(shè)，儲(chǔ)運(yùn)工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，不斷優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，從數(shù)字化仿真平臺(tái)進(jìn)行入手，實(shí)現(xiàn)油氣資源儲(chǔ)運(yùn)工作的創(chuàng)新，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析管道仿真技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合油氣資源儲(chǔ)存的性質(zhì)特點(diǎn)，將油氣資源的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程劃分為不同的階段，分別計(jì)算出管道在運(yùn)行過(guò)程中的儲(chǔ)運(yùn)數(shù)值。另外借助仿真系統(tǒng)可以有效模擬管道在運(yùn)行過(guò)程中的工作方式，并且將系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送至相應(yīng)的工作平臺(tái)體系中，由負(fù)責(zé)人員進(jìn)行監(jiān)控和控制，如果運(yùn)行系統(tǒng)過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或者信號(hào)弱的狀況，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，確保數(shù)字編程的準(zhǔn)確性，目前管道仿真技術(shù)的應(yīng)用受到了世界各個(gè)國(guó)家的廣泛青睞，同時(shí)成為現(xiàn)代化油氣資源儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的重要形式，建議我國(guó)研究人員應(yīng)當(dāng)主動(dòng)結(jié)合管道仿真技術(shù)的內(nèi)容，補(bǔ)缺目前我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)中的不足。

4.3 水環(huán)輸油工藝

水環(huán)輸油工藝作為一種全新的輸油方式，實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。由于石油中會(huì)含有大量的瀝青物質(zhì)，因此石油的黏度非常高，采用傳統(tǒng)的輸油工藝時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸油成本較高，并且輸油效率也無(wú)法得到保障。利用水環(huán)輸油工藝可以解決傳統(tǒng)管道輸油方式在運(yùn)行中的不足是管道的輸油工作，能夠獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，并且建設(shè)成本也比傳統(tǒng)的輸油方式更低。水環(huán)輸油工藝的原理是先向管道內(nèi)輸送水，這樣就能夠在管道內(nèi)壁形成一層水膜，然后再向管道中輸入石油，石油就會(huì)在管道上的水膜通過(guò)。由于水質(zhì)的黏度很低，自然摩擦力就會(huì)很小，在輸送過(guò)程中油品不會(huì)與管道發(fā)生直接接觸，石油與管道內(nèi)壁之間的摩擦力就會(huì)降低。水環(huán)輸油工藝的運(yùn)輸方式主要使用在高黏度的石油運(yùn)輸工作過(guò)程中，并且可以有效增強(qiáng)石油的運(yùn)輸效率。

4.5 油氣運(yùn)輸技術(shù)革新

油氣資源除了在儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，在運(yùn)輸過(guò)程中也有可能導(dǎo)致油氣資源的浪費(fèi)，因此加強(qiáng)油氣資源在運(yùn)輸過(guò)程中的技術(shù)研究，對(duì)提高油氣資源的運(yùn)輸效果有著重要作用。

(1)原油運(yùn)輸。由于原油具有一定流動(dòng)性和揮發(fā)性，因此很容易導(dǎo)致原油資源在運(yùn)輸過(guò)程中的流失現(xiàn)象，并且所流失的資源非常大。因此加強(qiáng)石油在運(yùn)輸過(guò)程中的流失原因分析，并采取有效措施進(jìn)行處理，對(duì)提高原油的經(jīng)濟(jì)效益有著重要意義。在原油運(yùn)輸過(guò)程中造成流失現(xiàn)象的主要原因主要有以下兩種：第一，原油在運(yùn)輸過(guò)程中，由于運(yùn)輸本身的資源浪費(fèi)。第二，在低溫條件下會(huì)出現(xiàn)石油資源凝固，堵塞管道，從而引起的資源流失現(xiàn)象。

針對(duì)原有在運(yùn)輸過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，可以采取以下措施進(jìn)行處理：第一，降低原油資源的運(yùn)輸量，通過(guò)低運(yùn)輸量的方法，將原油在運(yùn)輸過(guò)程中的資源流失率降到最低，低量運(yùn)輸技術(shù)的應(yīng)用主要可以通過(guò)改變管道的運(yùn)輸量來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，能夠有效節(jié)約原油資源。第二通過(guò)混合運(yùn)輸?shù)姆绞絹?lái)處理管道堵塞問(wèn)題，混合運(yùn)輸技術(shù)的應(yīng)用使原油的凝固點(diǎn)得到降低，確保原油在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)發(fā)生凝固，有效解決原油在運(yùn)輸過(guò)程中的堵塞問(wèn)題。

(2)天然氣運(yùn)輸。天然氣作為一種較為特殊的氣體，其本身具有一定的特殊性。管道運(yùn)輸是天然氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑虼思訌?qiáng)天然氣管道運(yùn)輸技術(shù)的研究非常重要。通過(guò)對(duì)天然氣管道運(yùn)輸技術(shù)的創(chuàng)新可以有效降低天然氣資源在運(yùn)輸過(guò)程中的損失。天然氣管道在運(yùn)輸方面的技術(shù)創(chuàng)新主要包括減阻技術(shù)、試壓技術(shù)和干燥技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以根據(jù)天然氣管道在不同階段的工作特性選擇合適的運(yùn)輸方式，可以有效提升天然氣管道的運(yùn)輸效率，為提高天然氣企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，油氣資源是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，尤其是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)油氣資源的需求量不斷增加，導(dǎo)致油氣資源在日常生產(chǎn)生活中的地位變得越來(lái)越重要，在這種情況下，油氣資源的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也就變得非常重要。因此，為了能夠有效實(shí)現(xiàn)油氣資源的穩(wěn)定供給，必須全面加強(qiáng)對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的創(chuàng)新和研究，確保我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)能夠得到全方位的發(fā)展，提高油氣儲(chǔ)運(yùn)的質(zhì)量和工作效率。