我國油氣混輸技術的發展探析

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，作為工業之血的石油資源在不斷的開采過程中也顯得日趨貧匱。于是，在偏遠地區及深海開采油氣的技術被越來越多的國際科研機構及組織重視。油氣混輸技術的發展是近年來的熱門技術，本文就近年來油氣混輸技術的發展作簡單的探析。

關鍵詞：油氣混輸；同步回轉；多相計量

中圖分類號：TE866 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 14-0174-01

一、國外混輸技術的現狀

油氣混輸技術是一種將原油產出物進行混合增壓直接輸送到聯合站的新技術，與傳統的采油工藝比較，可以減少油、氣分離設備，少建一條輸氣管線，對于海上油田可以降低平臺面積。油氣混輸技術的突破，不僅可以大大降低工程投資，對于實現油田的油氣全密閉集輸以及延長集輸半徑有著十分重要的意義，同時能夠降低井口回壓，增加原油和天然氣產量，工程投入及井下維修工作量減少，方便了生產管理。其經濟和社會效益十分可觀，使能源得到充分利用，環境狀況得到改善。

油氣混輸技術自20世紀80年代以來，國際上對其研究和應用的步伐不斷加快。目前，已經從試驗階段邁向工業化應用與完善階段，其中的兩項關鍵技術已經付諸實施：第一項是長距離管道混輸技術。第二項是海底混輸增壓技術。

二、我國油氣混輸技術發展現狀

目前我國在油氣混輸技術也有較大的發展，特別是我國在長慶油田研究與應用的同步回轉油氣混輸泵的研究成功，代表了我國油氣混輸方面的先進技術。長慶油田使用的同步回轉油氣混輸泵，采用了獨創的氣缸與轉子之間機械同步運動的機理，具有泵和壓縮機的雙重功能，大幅度降低了由于運動副之間相對運動造成的機械磨損，實現了連續進、排油氣，且泵的進排氣壓力與系統壓力自平衡。具有結構簡單、慣性力小、可靠性高、適應性強、工作范圍寬、抗泥沙能力強等特點。

同步回轉混輸泵在長慶油田投入運行以來，經歷了夏天和冬天，特別是在氣溫已經下降到-17℃以下，井下的油氣比和壓力也在不斷發生變化，但同步回轉混輸泵仍能正常工作。長慶油田各井場伴生氣和原油的壓力不同，油氣比也不相同，各井場到聯合站的距離不同，造成了混輸泵的排出壓力也不相同，但是各井場的同步回轉混輸泵運轉均很平穩。

“同步回轉油氣混輸泵”的開發得到了中石油、中石化相關部門的大力支持，是真正意義上的“產、學、研、用”成果，完全由國內自主開發，具有自主知識產權，填補了國內空白，其技術達到油氣混輸領域的國際先進水平。

三、油氣混輸技術存在的問題及研究方向

（一）混輸管道流動規律研究

1.天然氣凝析液流動研究

20世紀80年代末期，將相態模型引入天然氣/凝析液混輸管路的工藝計算中，從此相態模型成為氣體/凝析液混輸管路穩態、瞬態模擬的必備模型。在90年代瞬態模擬計算取得重大進展，但模型和算法仍有很大的改進空間。

2.油水兩相流動研究

稠油是世界主要能源之一，世界上估算的資源量為9000億噸，相當于稀油資源的2.5倍。我國也有豐富的稠油資源，約居世界第四位。對于和水兩相流的研究，國內外的學者們一直在不間斷地進行。然而，由于涉及的問題多，目前主要是圍繞流型檢測、流型及其轉換機理和壓降預測等方面開展研究。

3.油氣水多相流動研究

20世紀70年代已開始了對油氣水多相流的研究，90年代以來研究更加深入，試驗研究已經取得了相當的進展，但僅在水平管道流型及壓降計算研究方面取得了初步的成果。由于油氣水三相流的流型比兩相流復雜得多，出現了不少新的流型。學者們對流型的研究結果存在一定的分歧。對于壓降計算，目前尚未建立出公認的三相流壓降的計算方法。

（二）多相計量技術

80年代末，隨著北海、墨西哥灣大型油田的發現和相繼開發，多相計量裝置的開發研制取得了較大的進展。多相流計量基本上可以分為混合均質多相計量和直接在線計量。Mobil、Atlantic、Euromatic、BakerCAC、Texaco、英國ＢＰ等公司的多相流量計，以及挪威和美國合作開發的ＬＰ多相流量計、挪威Framo公司的MPFM和MPFM-1900多相流量計、KOS公司的MCF多相流量計、AEA公司的非插入式多相流量計等都已在各國海上和陸上油氣田得到應用。

（三）多相混輸泵研究

在油氣水多相混輸泵方面，國外已研制出了近10種不同類型的多相泵。按照使用場合的不同，分為陸上多相泵和水下多相泵；按照工作原理的不同，又可以分為旋轉動力式多相泵和容積式多相泵。由于多相流動的復雜性，以及泵對流態和含氣率的強依賴性，使泵的使用范圍受到了很大地限制。

（四）稠油長距離管道輸送技術

隨著對稠油開采的日趨重視，長距離管道輸送的技術需求更為迫切。尤其是超稠油粘度高，有的加熱到90℃，粘度仍有104mPa.s以上，根本無法管道輸送。加熱輸送不可行（加熱站大多），摻輕質油很不經濟。目前在較短距離（幾十公里km）、粘度不太高的稠油用摻活性水降粘可實現管輸，但存在污水處理問題。因此需要尋求更經濟有效的技術途徑，例如，應用集膚效應管輸、加入高效降粘劑、以某種形態的天然氣摻加降粘管輸，或在油田就地進行改質達到管輸條件等新型工藝技術。

四、結束語

本文就目前國內外油氣混輸技術的發展作了簡單的綜述，油氣混輸在以后的生產中必將更為廣泛的應用，雖然我國在這方面的研究起步較晚，但我國已經掌握了部分的國際先進技術，希望我國能在以后能擁有更多的具有自主知識產權的技術引領行業的發展。

參考文獻：

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[2]顏映霄，徐正斌，王世清.國內外海上油田油氣集輸及配套技術現狀和發展趨勢淺析

[3]宋艾玲．世界油氣管道現狀與發展趨勢[J].油氣儲運，2006，25.

[作者簡介]高巍，工程師，從事油氣管道儲運行業十余年，具備豐富的管道原油輸送和原油油庫管理經驗。