尚文鋒
摘要:隨著我國油氣資源的大力開發(fā),油氣儲運工藝在油氣開發(fā)中的作用越來越重要。我國的油氣儲運工程在國家的大力支持下獲得了迅猛發(fā)展。在我國油氣資源需求日益高漲的背景下,加強(qiáng)對油氣田地面建設(shè)儲運工藝的研究顯得尤為重要,這是提高我國油氣資源利用率的關(guān)鍵措施。本文將主要來探討油氣田地面建設(shè)中儲運工藝的起源、發(fā)展。
關(guān)鍵詞:油氣田;地面建設(shè);儲運工藝;探討
油氣田儲運工程是油氣田建設(shè)過程中重要的環(huán)節(jié),它是油氣生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的紐帶,油氣儲運技術(shù)是石油開采的重要內(nèi)容,它對于提高油氣開采的效率具有很大影響。
一、 油氣田儲運工藝概述
油氣儲運主要指的是在油氣開采過程中負(fù)責(zé)油氣集中存儲和運輸?shù)沫h(huán)節(jié)。油氣儲運是油氣開采過程中的重要環(huán)節(jié),它是油氣生產(chǎn)、加工、分配和銷售各個環(huán)節(jié)的紐帶,它提升油氣開采效率具有重要作用。油田儲運工藝的發(fā)展是科技革命的推動下發(fā)展起來的。下面筆者就來探討一下油氣儲運工藝的背景。
(一)油氣儲運的背景
油氣儲運工藝最早產(chǎn)生于16世紀(jì)的美國,當(dāng)時美國的油氣儲運主要是通過金屬管道來進(jìn)行敷設(shè)。隨著金屬管道工藝的不斷成熟,美國的油氣儲運也變的得越來越發(fā)達(dá)。20世紀(jì)60年代以后,全球的油田儲運技術(shù)獲得了迅速發(fā)展,歐洲各國的天然氣管道建設(shè)已經(jīng)呈現(xiàn)出了地區(qū)性、全國性乃至于跨國性的特點。天然氣管道總長度不斷增加,其中歐洲國家在其中占據(jù)重要位置。
(二)油氣儲運的主要內(nèi)容
油氣儲運工藝是一整套完整的工藝,它涉及的內(nèi)容有許多但其中主要內(nèi)容可以分為三大類。這三大類分別是:油氣長距離管道輸送;油氣田集輸;油氣儲運設(shè)施的施工與安全維護(hù)。下面分別來予以介紹。
油田長距離管道輸送。油氣田長距離管道運輸是我們常常聽到的事情,同時也是油田儲運工藝的主要內(nèi)容。油氣儲運實際上就是兩個部分,一是油氣的集中儲存,二是油氣輸送。油氣輸送中通常見到和聽到的是油氣長距離管道輸送。我國油氣長距離輸送技術(shù)長期以來,都保持著國際領(lǐng)先地位,部分成果甚至超過了國際水平。這是值得我們驕傲與自豪的地方。同時我們還要看到自身的缺點。
油氣田集輸。油氣田集輸工藝是提高油田開采效率的關(guān)鍵,也是我們研究油氣儲運的重點。我國在這方面也取得了很大進(jìn)步。油氣田集輸技術(shù)的主要內(nèi)容是技術(shù)管網(wǎng)的優(yōu)化;油氣水相混輸工藝;液液旋流分流技術(shù)等重要內(nèi)容。在這些方面,我國都取得了巨大成就。在我國沙漠地區(qū)和海洋中的油氣開采中,多相計量與化學(xué)采油得到了廣泛應(yīng)用。
二、 我國油氣儲運工藝的現(xiàn)狀
改革開放以來,特別是近些年來,隨著我國居民對于油氣資源的需求日高漲,我國油氣開采獲得了迅猛發(fā)展。國家也在不斷推進(jìn)油氣開采事業(yè)的發(fā)展。
我國的第一條長距離輸油管道是1958年建成的克拉瑪依—獨山子輸油管道。這條管道管徑為150mm,全長接近一百五十千米。新世紀(jì)以來,國家開始實行一項巨大工程——西氣東輸工程。西氣東輸工程主要目的是要把新疆地區(qū)豐富的油氣資源通過長距離輸送管道的一直輸送到長三角地區(qū)。這項工程浩大,該工程涉及人員多、范圍廣、所遇到的環(huán)境也非常復(fù)雜。但最終在全體工作人員的辛勤努力下,終于把這項工程順利完工。西氣東輸工程對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用,同時也是我國油氣儲運工藝進(jìn)步的明顯標(biāo)志。
三、 油氣存儲技術(shù)
在分析完我國油氣儲存的現(xiàn)狀后,我們不妨仔細(xì)地來研究下油氣存儲技術(shù)。我們所說的油氣儲運技術(shù)主要指的是兩方面的內(nèi)容:一是原油自身流變性的精確測量技術(shù),還有一個就是輸送管道的制作與維護(hù)技術(shù)。另外管道設(shè)施的安全維護(hù)也是重要內(nèi)容。管道安全維護(hù)技術(shù)是油氣存儲的重點,它是保證油氣儲運安全運行的關(guān)鍵。下面分別來予以介紹。
(一) 原油流變性測量技術(shù)
在原油流變性測量技術(shù)中,含蠟原油測量方法是一種典型方法。含蠟原油方法的運用使得人們可以在實驗室內(nèi)模擬無限長管道的流變性。這一功能實現(xiàn)的主要原因是在管道中采用了鐵質(zhì)驅(qū)動塞。在首尾相連的環(huán)道中,管外磁場力帶動管內(nèi)流體的變動,最終使得這種方法能夠模擬無限距離管道內(nèi)的流體流動情況。
這項技術(shù)是首次在國內(nèi)外實現(xiàn)了流體在環(huán)形管道內(nèi)的無限反復(fù)循環(huán)的流動。在使用該方法的時候,應(yīng)防止試驗流體頻繁過泵剪切的情況。之所以要防止此類狀況的發(fā)生主要原因在于它會影響到流變性的精確測量。我們通常采用非接觸方式的驅(qū)動來防止此類現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(二) 輸送工藝
上文提到油氣儲運工藝包括兩個部分,一是集中儲存技術(shù),二是輸送工藝。下面就來詳細(xì)探討輸送工藝。輸送工藝主要是包括兩個部分。一是原油管道的輸送工藝;二是天然氣管道工藝,針對這兩項工藝我們要分別來予以分析。
原油管道工藝。在原油管道運輸過程中常常遇到兩個問題,一是能耗太大,二是冬季凝管等問題。針對這些問題在原油管道輸送過程中的主要措施有兩條(1)、采用低輸量輸送技術(shù)。低輸量輸送技術(shù)可以有效降低能耗,達(dá)到輸送節(jié)能的目的。低輸送量技術(shù)主要是通過改變管道低輸量來實現(xiàn)節(jié)能。我國的原油加劑綜合處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用,大大提高了輸送效率同時有效降低了能耗,有助于節(jié)能,實現(xiàn)資源的合理配置。(2)、混合輸送技術(shù)與增輸改造技術(shù)。增輸改造技術(shù)可以有效降低管道最小輸量,同時還延長了管道允許停輸?shù)臅r間,隨著停輸時間的延長,庫容緊張的局面將會得到有效緩解?;旌陷斔偷闹饕饔檬墙档驮偷哪c。凝點降低的目的是為了防止冬天凝管現(xiàn)象的產(chǎn)生,同時也是為了原油輸送時,防止任務(wù)輸送不足的情形。采用混合輸送技術(shù)是冬季原油輸送安全運行的重要保障。
我們說的天然氣輸送管道工藝主要是指:(1)、減阻技術(shù)。天然氣管道輸送過程中會遇到很大阻力,針對這些阻力,我們主要采用的是內(nèi)涂層減阻技術(shù)。這種技術(shù)一方面可以有效防止天然氣輸送管道被腐蝕,另一方面又可以減小阻力從而大大提高天然氣輸送效率。(2)、干燥技術(shù)。管道投產(chǎn)前必須進(jìn)行干燥,管道干燥是天然氣輸送高效運行的關(guān)鍵,針對管道干燥技術(shù)主要是真空干燥法和干空氣干燥法。還有一種方法也是常用方法那就是干燥劑法。
(二)、管道設(shè)施的安全維護(hù)
油氣儲運過程中,安全輸送是首要要求。實現(xiàn)油氣儲運的安全輸送是油氣輸送的基本要求和第一位的要求。近些年來我國油氣儲運過程中,也不時會出現(xiàn)一些不安全的因素,這些因素嚴(yán)重影響著油氣儲運。
在油氣儲運過程中,那些不安全因素產(chǎn)生的主要原因是由于操作人員自身的操作不規(guī)范造成的,我們針對管道設(shè)施的安全維護(hù),并最終實現(xiàn)油氣的安全輸送,主要是要規(guī)范操作人員的操作過程。
油田儲運過程中出現(xiàn)安全事故的主要因素有很多,根據(jù)筆者對這些原因的仔細(xì)分析,可以把各種各樣的因素分成三大類,(1)、液化石油中硫超標(biāo)。硫超標(biāo)是造成安全事故的主要因素。我國對于液化石油的儲罐介質(zhì)中硫濃度的控制一向嚴(yán)厲,但是在特殊情況下,仍然由于硫超標(biāo)造成了安全事故。最典型的例子就是80年代末,某廠因為硫超標(biāo)導(dǎo)致多臺球罐內(nèi)壁發(fā)生嚴(yán)重裂痕從而報廢。硫化物的腐蝕性很強(qiáng)加強(qiáng)對于硫化物的控制是保證安全有效輸送的關(guān)鍵措施同時也能節(jié)約設(shè)備運行成本。(2)、球罐沒有進(jìn)行定期檢測。球罐在儲存油氣的過程中,要定時進(jìn)行檢測,檢測的最終目的是為了防止爆炸和次生災(zāi)害的產(chǎn)生。球罐使用過程中,容器一般都是要長期承受負(fù)荷和侵蝕的。在長期儲存過程中,球罐難免會出現(xiàn)缺陷,有的時候甚至與被腐蝕。針對這種情況我們必須要進(jìn)行定期檢查。這是防止爆炸和次生災(zāi)害的主要措施。(3)、球罐底部切水閥出現(xiàn)松動。油氣中有丙烯,部分丙烯退料沉入官邸會導(dǎo)致切水閥出現(xiàn)松動,導(dǎo)致球罐中的介質(zhì)外泄。加強(qiáng)丙烯控制是保證安全的關(guān)鍵。根據(jù)筆者調(diào)查,這是造成安全事故的主要原因,是我們重點防范的對象。
油田儲運過程中的安全事故因素主要是上面這三個要素,我們針對這六個要素預(yù)防要采取以下幾點措施:(1)、球罐底部脫水管線在使用的時候要用熱水伴熱。(2)、為了防止泵入口雜質(zhì)的進(jìn)入,必須要對入口的過濾器進(jìn)行專門保護(hù)。這樣做另外的一個目的就是要為了防止閥門關(guān)不嚴(yán)。(3)、在灌區(qū)附近應(yīng)設(shè)置空球罐,且該空球罐要保持低壓狀態(tài)。這樣做可以有效降低火災(zāi)損害,當(dāng)石油運輸過程中突然發(fā)生火災(zāi)后,可及時將罐中介質(zhì)導(dǎo)入空球罐中。
結(jié)束語:
隨著我國居民對油氣資源的需求日益高漲,油氣儲運技術(shù)顯得尤為重要。加強(qiáng)油氣儲運技術(shù)的研究,是提高油氣輸送效率并保證油氣輸送高效運行的重要措施。在新形勢下,加強(qiáng)油氣儲運工藝的研究就要從上文提到的各個方面來進(jìn)行努力。
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