現(xiàn)階段石油油氣儲運(yùn)技術(shù)的新思考

王秀宇

中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300450

1 石油油氣儲運(yùn)技術(shù)發(fā)展過程

1.1 工程施工技術(shù)的發(fā)展

目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，石油油氣儲運(yùn)工程的施工技術(shù)已經(jīng)有了很大的提高和進(jìn)步。目前在實(shí)際的施工現(xiàn)場主要是進(jìn)行有效探測，確保在施工現(xiàn)場能夠應(yīng)用到各種各樣的施工技術(shù)。在實(shí)際施工現(xiàn)場，為了進(jìn)一步滿足焊接方面的要求，開始探索機(jī)械化施工逐步代替焊接技術(shù)，從而形成了自動化的焊接技術(shù)。各種新技術(shù)的研發(fā)對施工企業(yè)來講有著很大的影響作用，因?yàn)椴扇∽詣雍附蛹夹g(shù)的作業(yè)質(zhì)量較高，而且使得行業(yè)的施工現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化施工，進(jìn)一步提升了施工階段的效率，也解決了施工階段的各種質(zhì)量問題。另外，非開挖穿越技術(shù)也提高了施工過程中的質(zhì)量，進(jìn)一步彌補(bǔ)了傳統(tǒng)施工技術(shù)中的不足。

1.2 工程設(shè)計(jì)發(fā)展

目前，在新的社會發(fā)展時期，油氣儲運(yùn)行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用到了先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，其中有大型儲罐設(shè)計(jì)技術(shù)、應(yīng)變設(shè)計(jì)技術(shù)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術(shù)在油儲行業(yè)中得到了廣泛普及和應(yīng)用，而且已經(jīng)取代了人工作業(yè)。主要是衛(wèi)星遙感技術(shù)在選擇方案上面更加方便快捷，通過精密的計(jì)算和分析，可以確定最終的設(shè)計(jì)方案。

1.3 工程運(yùn)輸工藝發(fā)展

目前，我國在油氣儲運(yùn)方面已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的輸送工藝技術(shù)，而且研發(fā)了符合我國地質(zhì)特征的輸運(yùn)工藝，使得油氣儲運(yùn)行業(yè)在運(yùn)輸方面有了很大的進(jìn)步。其中含蠟原油管道輸送技術(shù)在油氣儲運(yùn)行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，而且該項(xiàng)技術(shù)一直被進(jìn)行有效研究，不斷在突破技術(shù)方面的難關(guān)，使得在運(yùn)輸方面發(fā)揮重要的作用。含蠟原油管道運(yùn)輸技術(shù)，使得我國在西部管道運(yùn)輸方面有了更大的進(jìn)步，而且確保了管道運(yùn)輸?shù)母咝浴?/p>

2 現(xiàn)階段石油油氣儲運(yùn)存在的問題

2.1 油氣管道輸送理論和工藝不成熟

目前在我國油氣儲運(yùn)過程中，含蠟高粘易凝原油輸送技術(shù)和添加降凝劑綜合處理管輸送技術(shù)雖然已經(jīng)在國際上達(dá)到領(lǐng)先水平，但是其相關(guān)的理論研究還不夠深入，理論也不夠成熟。主要是我國的地域廣闊，油田的原油性質(zhì)存在的差異較大，但是在運(yùn)輸方面還是使用到同一種儲運(yùn)方式，沒有結(jié)合具體的原油性質(zhì)采取對應(yīng)的儲運(yùn)措施。而且我國在原油儲運(yùn)方面應(yīng)用的輸送工藝很可能造成較大的能耗，而且大型油氣管網(wǎng)建設(shè)方面還不成熟，管道的工藝設(shè)計(jì)沒有建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，不能以實(shí)際的工作站為核心，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不夠完善，管理方面也不夠科學(xué)。雖然在勘探運(yùn)輸線路方面使用到了衛(wèi)星和遙感技術(shù)，但是對該技術(shù)的應(yīng)用還處于初步階段。另外，在進(jìn)行對大型儲運(yùn)管網(wǎng)的管理和維護(hù)方面缺乏先進(jìn)的技術(shù)，而且相關(guān)的硬件和系統(tǒng)軟件都不能進(jìn)行自主研發(fā)，都是需要進(jìn)口，對于油田的開發(fā)進(jìn)程也比較緩慢，沒有應(yīng)用到相關(guān)先進(jìn)的技術(shù)功能。

2.2 油氣儲運(yùn)管道的腐蝕問題嚴(yán)重

目前我國在油氣運(yùn)輸方面，選用的運(yùn)輸管道是碳素鋼無縫鋼管，直縫電阻焊鋼管等，在輸油管道方面，則采用架空或者埋入地下兩種方式。但是無論在運(yùn)輸過程中采取哪一種途徑，都很難避免運(yùn)輸管道與周圍環(huán)境的接觸，而且運(yùn)輸管道與環(huán)境的接觸很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得油氣儲運(yùn)管道表面會有生銹、腐蝕的現(xiàn)象，而且該種現(xiàn)象是普遍存在的，它所帶來的危害也是比較大，很容易造成管道的外形、色澤和物理性能發(fā)生改變。有的變化還會影響到油品的質(zhì)量，而且油氣管道發(fā)生的腐蝕會影響到管道的使用壽命，而且會有較嚴(yán)重的油氣泄漏事故發(fā)生，不僅會污染到周圍的環(huán)境，還會造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，針對管道腐蝕產(chǎn)生的原因，需要進(jìn)一步研究和分析，及時采取有效的措施，做好保護(hù)工作。

2.3 油氣儲運(yùn)方面的安全隱患較多

油氣的成分是易燃易爆的碳?xì)浠衔?，其也就決定了油氣儲運(yùn)過程中存在較大的安全隱患和風(fēng)險，如果在儲運(yùn)過程中管理不到位，很容易導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸事故的產(chǎn)生，而且如果有事故發(fā)生，很可能造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，會給社會帶來較大的影響。一是油氣儲運(yùn)設(shè)備發(fā)生故障很容易造成危險的產(chǎn)生，如果對油氣儲運(yùn)設(shè)備設(shè)計(jì)不合理，采用的機(jī)械振動存在損壞等都很可能造成油氣的泄漏和爆炸。第二種是防靜電措施不到位，也會引起火災(zāi)、爆炸事故。三是采用的設(shè)備不是防爆炸的設(shè)備，如果油氣泄漏，會遇到機(jī)械摩擦出火花，則會有爆炸事故產(chǎn)生。四是違章動火的現(xiàn)象，儲運(yùn)人員存在違規(guī)行為，動火管理規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)、爆炸事故。

2.4 工作人員的安全意識淡薄

油氣儲運(yùn)工程對安全性要求比較高。但是目前油氣儲運(yùn)工程中，相關(guān)的工作人員安全意識淡薄，一是在油氣儲運(yùn)過程中，押送人員、裝卸人員都缺乏安全意識，沒有經(jīng)過專業(yè)化培訓(xùn)，在日常的工作中會存在各種各樣的失誤，比如疲勞駕駛、違規(guī)裝卸、石油泄漏等。二是實(shí)際運(yùn)輸過程中，沒有對運(yùn)輸過程進(jìn)行監(jiān)管，導(dǎo)致有意外發(fā)生。石油的裝卸工作通常是在清晨或者傍晚，很難進(jìn)行有效監(jiān)管，需要各個部門能夠倒班做好各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管工作。三是對相關(guān)運(yùn)輸設(shè)備管理不到位，在油氣的儲運(yùn)過程中，由于會經(jīng)過很多地方，受到地理環(huán)境的影響較大，而且長時間的運(yùn)輸，會使得運(yùn)輸設(shè)備出現(xiàn)老化，很容易發(fā)生意外，需要及時檢修運(yùn)輸設(shè)備，做好更換。

3 油氣儲運(yùn)技術(shù)的發(fā)展趨勢

當(dāng)前，隨著油氣儲運(yùn)技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)應(yīng)用也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。我國目前油氣儲運(yùn)技術(shù)有著巨大的發(fā)展前景，相關(guān)的技術(shù)在不斷發(fā)展完善，為了能夠進(jìn)一步適應(yīng)油氣行業(yè)的發(fā)展。在未來，將會在油氣的儲備方面加大建設(shè)，延長天然氣管道，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)跨國管道、海陸管道，實(shí)現(xiàn)對管道網(wǎng)絡(luò)的完善，有關(guān)管道的檢修和維護(hù)也會實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。

3.1 海洋油氣儲運(yùn)技術(shù)

我國自從在南海獲得油氣開發(fā)權(quán)以后，我國石油資源可以持續(xù)供應(yīng)，保障我國在油氣資源方面的應(yīng)用。但是由于南海地區(qū)的油氣資源是需要經(jīng)過海洋運(yùn)輸，但是我國海洋油氣儲運(yùn)技術(shù)還不夠完善，存在技術(shù)方面的很多問題，還沒有對核心技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用，這使得在南海地區(qū)的石油儲運(yùn)存在較大的困難。我國的整體地域廣闊，在海灘地區(qū)探測到的石油礦區(qū)比較多，隨著我國勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，在很多海洋地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的石油和天然氣。但是，如何才能將大量的油氣資源輸送到需要的地區(qū)？這時則需要進(jìn)一步探索海洋地區(qū)油氣儲運(yùn)技術(shù)，加大對相關(guān)技術(shù)的研究。海洋地區(qū)的油氣儲運(yùn)需要建設(shè)長距離且抗高壓的油氣管道，而且該項(xiàng)技術(shù)還不夠成熟，也在一定程度上制約了油氣儲運(yùn)工程的進(jìn)一步發(fā)展。

3.2 油氣吸附儲運(yùn)技術(shù)

近年來，各國都比較關(guān)注油氣儲運(yùn)技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新，其中油氣吸附儲運(yùn)技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，通過將活性炭輸入到儲氣容器中，作為一種吸附劑，能夠通過分子之間的相互作用使得容器內(nèi)的氣體與吸附劑之間可以產(chǎn)生濃度差，這樣可以達(dá)到吸附儲氣的目的，該技術(shù)在進(jìn)行油氣儲運(yùn)過程中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的傳統(tǒng)方式相比，能夠有效避免有較大能耗的產(chǎn)生，也會降低壓力，在使用中能夠吸附零散的天然氣，在未來將會獲得進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。

3.3 凍土地帶油氣儲運(yùn)技術(shù)

我國的地域遼闊，對油氣儲運(yùn)管道的儲運(yùn)需要經(jīng)過凍土地帶，而且多年的凍土非常厚，會給油氣儲運(yùn)工程帶來較大的挑戰(zhàn)。發(fā)達(dá)國家有關(guān)油氣儲運(yùn)開發(fā)技術(shù)比較成熟，已經(jīng)應(yīng)用到很多先進(jìn)的技術(shù)，通常會利用熱管技術(shù)加空敷設(shè)技術(shù)來解決問題。還有一些國家則會利用木屑護(hù)坡，能夠預(yù)防管道發(fā)生凍融坍塌的現(xiàn)象，在進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用過程中，有關(guān)凍土地區(qū)的凍融問題都需要在技術(shù)上不斷進(jìn)行完善。我國目前在凍土地區(qū)所使用到的方法是常溫輸送管道，關(guān)于凍土地區(qū)的凍融問題在施工工藝和管道敷設(shè)技術(shù)方面不夠成熟，需要進(jìn)一步探索對相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。

3.4 油氣混輸技術(shù)

目前，油氣混輸技術(shù)在我國已經(jīng)得到應(yīng)用，因?yàn)槠淇梢酝瑫r運(yùn)輸石油和天然氣，使得整體的儲運(yùn)效率進(jìn)一步提升。但是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在著較大的挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰虚L距離儲運(yùn)管道的建設(shè)，但是其建設(shè)難度較大，而且有海底運(yùn)輸增壓等方面的問題，這些都需要進(jìn)一步解決。

4 現(xiàn)階段石油油氣儲運(yùn)新措施

4.1 油氣儲運(yùn)管道外腐蝕控制技術(shù)

油氣儲運(yùn)管道埋入地下，其周圍會受到高壓線或電氣化鐵路等電流的干擾腐蝕，而對于管道運(yùn)輸并不能確定其干擾參數(shù)和直接測量腐蝕程度，因此這在石油尤其儲存方面存在較大的困擾，因此可以通過以下有效的措施進(jìn)行解決。一是通過視頻法進(jìn)行對點(diǎn)參數(shù)和電化學(xué)參數(shù)的測量。二是研究輸電線電壓、電流和高度對管道感應(yīng)電壓的影響。同時總結(jié)壓險被埋地刮到干擾規(guī)律提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以通過計(jì)算模型和管道腐蝕風(fēng)險設(shè)計(jì)編制管管道交流干擾評估軟件。這三種方法的應(yīng)用目前還只是處于研究階段，雖然可方法應(yīng)用到的方法是科學(xué)的，而且在未來有較大的推廣價值。

4.2 冷熱原油交替輸送技術(shù)

冷熱原油交替輸送技術(shù)目前屬于國際上的一項(xiàng)前沿的油氣輸送技術(shù)，其在油氣的安全儲運(yùn)方面有著十分重要的作用。其主要針對的是冷熱油交替流動性的存在非穩(wěn)態(tài)熱力、水力耦合等方面的復(fù)雜問題。通過研究長輸管道冷熱油交替輸送的熱力因素從而得出最終的結(jié)果。通過研究結(jié)果證明，其在運(yùn)輸距離和年運(yùn)輸批次很容易導(dǎo)致冷熱由溫度字條的現(xiàn)象。當(dāng)熱油的相對數(shù)量超過50%時，原油的流動安全。對老油相對數(shù)量的變化就十分敏感。如果相對數(shù)量不變，則需要提高數(shù)量，改善原油的流動安全。在一定范圍內(nèi)，提高冷油出站溫度要比提高熱油出站溫度更好，因?yàn)榭赡苓M(jìn)一步改善原油的流動安全。

4.3 油氣儲運(yùn)管道內(nèi)腐蝕控制技術(shù)

在油氣儲運(yùn)管道中很容易存在水分，而水分是很容易使得管道內(nèi)發(fā)生腐蝕。因此，則需要將管道內(nèi)的低洼部分的積水排除到管道之外，可以進(jìn)一步減少管道內(nèi)的腐蝕。通過相關(guān)的研究得出，油氣管道內(nèi)油相流量較小時，管道中的積水會以大水滴的形式在油流攜帶下向前爬行，而油相流量增大時，大水滴會被打散，成小水滴進(jìn)入油流，可以通過對該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步研究，將管道中的積水排除出去。

4.4 油氣儲運(yùn)過程中油氣揮發(fā)控制

油氣儲運(yùn)過程中很容易發(fā)生油氣揮發(fā)，這時就需要采取對應(yīng)的措施進(jìn)行控制，對傳統(tǒng)的油罐進(jìn)行改革，由固定頂?shù)挠凸尢娲Ｓ蜌鈨\(yùn)過程中，通過應(yīng)用到有固定頂?shù)挠凸蓿軌蛴行П苊庥蜌馐艿江h(huán)境的污染，避免油氣出現(xiàn)揮發(fā)。通過對出油灌進(jìn)行改革，可以借用內(nèi)外浮頂式的儲油罐。

5 結(jié)語

綜上所述，我國目前油氣儲運(yùn)行業(yè)的發(fā)展較快，而且已經(jīng)取得了很大的成果。不僅在油氣儲運(yùn)施工現(xiàn)場施工技術(shù)方面有很大的發(fā)展，而且施工設(shè)計(jì)水平和工藝有了很大的創(chuàng)新。相關(guān)技術(shù)在油氣儲運(yùn)工程中的有效應(yīng)用，使得油氣儲運(yùn)行業(yè)朝著更加安全高效的方向發(fā)展，為我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供了更大的動力。