姚剛宮凌麒

1.中國(guó)石油吐哈油田公司三塘湖采油廠 吐哈哈密 839009

2.中國(guó)石油天然氣管道局第五工程公司 河北 062550

前言

科技的進(jìn)步使得改革開放以來我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)事業(yè)快速發(fā)展。以西氣東輸事業(yè)為代表，各條油氣長(zhǎng)途運(yùn)輸管道的建成使用很好的反映出我國(guó)在油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面取得了很大的成就。但是隨著油氣開采技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)在這一形勢(shì)之下又面臨著新的挑戰(zhàn)。以下介紹幾個(gè)發(fā)展前景良好的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，并對(duì)其面對(duì)的挑戰(zhàn)進(jìn)行分析和研究。

一、油氣資源在特殊地域的存儲(chǔ)技術(shù)

多年以來，我國(guó)油氣資源在陸地的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為完善。但是，由于陸地油氣資源的總量正在逐漸減小，人們便把油氣資源開采的目光逐漸轉(zhuǎn)移到海洋或者開采有難度的凍土地帶上來。傳統(tǒng)的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)并不適應(yīng)這一新的開采環(huán)境，因此在這些特殊地域，油氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)面臨著重大挑戰(zhàn)。

首先是海洋油氣存儲(chǔ)技術(shù)方面。雖然我國(guó)通過研究開發(fā)已經(jīng)在海底油氣管道的運(yùn)儲(chǔ)設(shè)計(jì)上有了自己的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但是整體發(fā)展還不夠成熟，特別是在深海地區(qū)。因此在這一方面，我國(guó)所面臨的挑戰(zhàn)主要有：大型儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和施工建設(shè)；在海平面以下條件狀況不良區(qū)域進(jìn)行海底長(zhǎng)輸管道的設(shè)計(jì)和施工建設(shè)；與儲(chǔ)運(yùn)工程相關(guān)的水下輸變電等設(shè)備和技術(shù)的要求。

其次是在凍土層地帶油氣的存儲(chǔ)技術(shù)。在有些情況下特別是對(duì)外油氣貿(mào)易中，無可避免要在在凍土層地帶鋪設(shè)油氣運(yùn)輸管道。想要在這些地方敷設(shè)長(zhǎng)輸管道，首先需要先解決凍土給油氣管道敷設(shè)所帶來的危害。但是經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的外來技術(shù)雖可以解決凍土問題但并不適合我國(guó)凍土的土地情況。而在我國(guó)，也缺少解決凍土問題相應(yīng)的勘探設(shè)計(jì)和施工建設(shè)的技術(shù)，因此，在凍土層敷設(shè)油氣運(yùn)輸管道是我國(guó)在油氣儲(chǔ)運(yùn)方面所面臨的一大難題。

但是由于近年來能源的開采越來越傾向于深海、凍土等一些較難開發(fā)的區(qū)域，那里有著豐富的還未被使用的油氣資源。因此，雖然面臨一系列問題，油氣存儲(chǔ)技術(shù)在特殊地區(qū)的發(fā)展仍然有著很好的空間和前景。

二、新型油氣存儲(chǔ)技術(shù)的開發(fā)

目前，國(guó)際上大力開發(fā)的油氣存儲(chǔ)技術(shù)叫做吸附儲(chǔ)氣技術(shù)，除此以外，在地下鹽穴庫(kù)和地下水封洞庫(kù)等方面，油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也是既面臨著挑戰(zhàn)又擁有廣闊的發(fā)展前景。

首先，吸附儲(chǔ)氣技術(shù)是以一種新型的天然氣存儲(chǔ)技術(shù)。主要的工作原理是用特殊的方法在儲(chǔ)氣容器內(nèi)以活性炭作為吸附劑，通過分子間的作用力使活性炭表面的氣體分子濃度高于容器內(nèi)相對(duì)氣體濃度。這種技術(shù)可以使存儲(chǔ)同樣體積的氣體，壓力比常規(guī)存儲(chǔ)法降低約10倍。目前吸附儲(chǔ)氣應(yīng)用于油氣存儲(chǔ)所面臨的挑戰(zhàn)有：進(jìn)氣的凈化處理問題；活性炭的更換和再生問題；天然氣吸附和脫附時(shí)所出現(xiàn)的熱效應(yīng)問題。由此看來，想要更好的解決吸附儲(chǔ)氣技術(shù)的應(yīng)用問題，就只有不斷努力深入的研究。由于吸附儲(chǔ)氣技術(shù)可存儲(chǔ)天然氣的量十分巨大，也可用于回收油氣田內(nèi)的零散天然氣，因此成為了我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域研究的新方向。

其次，在鹽穴庫(kù)和地下水封洞庫(kù)方面。世界上約有2000個(gè)鹽穴被用于存儲(chǔ)油氣資源，這類儲(chǔ)備庫(kù)多由歐美發(fā)達(dá)國(guó)家建成。除此以外美、日等國(guó)家也都建有地下水封洞庫(kù)。近年來我國(guó)在這兩種油氣存儲(chǔ)技術(shù)的研究上取得了一些成就，但仍然存在一些問題，如經(jīng)驗(yàn)不足；缺乏對(duì)核心技術(shù)的熟練掌握等。仍需要科研人員努力在這一領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)和探索。由于鹽穴庫(kù)和水封洞庫(kù)的造價(jià)較低，占地面積小且我國(guó)很多地方都具有建設(shè)鹽穴庫(kù)和水封洞庫(kù)的條件。因此發(fā)展實(shí)力不可估量。

三、天然氣水合物的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

天然氣水合物是一種類冰狀的晶體，即“可燃冰”。在油氣的存儲(chǔ)過程中，受溫度或壓力的影響會(huì)在管道內(nèi)形成水合物。如果能保證以液體的形式運(yùn)輸天然氣，不僅可以減少天然氣存儲(chǔ)的體積，同時(shí)也有利于減少運(yùn)輸成本。同時(shí)由于天燃?xì)馑衔锉旧韺?duì)壓力條件和制備溫度要求不高，再次氣化的過程緩慢而易于控制，安全系數(shù)較高，因此，天然氣水合物的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

四、新型油氣混輸技術(shù)的研究

現(xiàn)在，油氣混輸技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)階段走到了面向工業(yè)化的實(shí)際應(yīng)用階段。油氣混輸所要面臨的兩個(gè)技術(shù)性問題也得到了較好的解決。首先是海底運(yùn)輸?shù)脑鰤杭夹g(shù)已經(jīng)在國(guó)外一些公司開始使用。其次是長(zhǎng)距離管道的混輸技術(shù)，也在挪威的一家公司開始應(yīng)用。但是，和外國(guó)的技術(shù)相比較，我國(guó)在油氣混輸技術(shù)的研究上面還存在比較多的不足。面臨的挑戰(zhàn)主要有有以下三點(diǎn)：首先，混輸泵技術(shù)與世界先進(jìn)水平存在差距。國(guó)際上已經(jīng)投入使用的油氣混輸泵單泵最大功率達(dá)到6000千瓦，而我國(guó)僅為300千瓦；其次，大型段塞流捕集器技術(shù)上存在差距。國(guó)際上投入使用的大型段塞流捕集器容積可達(dá)5600立方米，而我國(guó)至今還沒有專門制造段塞流捕集器的制造商，自行設(shè)計(jì)的最大段塞流捕集器的容積也僅為300立方米；最后，多相流動(dòng)態(tài)計(jì)算軟件沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

在未來的發(fā)展過程中，如果我們可以攻克這三個(gè)技術(shù)性難題，開啟油氣混輸技術(shù)的新局面，不僅會(huì)使我國(guó)制造油氣混輸設(shè)備的技術(shù)水平得到提升，還可以極大程度的降低油氣儲(chǔ)運(yùn)的研究成本和運(yùn)作成本，因此在這一技術(shù)的研發(fā)方面，是值得我們盡力一試的。

小結(jié)

總之，努力面對(duì)挑戰(zhàn)是為了迎接更好的發(fā)展機(jī)遇。雖然我國(guó)在油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面存在不足，但是通過對(duì)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的擇優(yōu)吸取、我們自己的努力鉆研和創(chuàng)新以及各部門間的交流合作，一定會(huì)為我國(guó)今后石油儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造一片廣闊的新天地。

[1]孫富科.試析油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(15).

[2]趙泉安,陳娜.油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013(13).

[3]胡新義.油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)分析及其發(fā)展方向[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2011(08).