油氣儲運技術面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向的探討

王妮（西南石油大學 四川成都 610500）

一、引言

眾所周知，自我國改革開放以來，油氣的儲運事業(yè)有了很快的發(fā)展。特別是近幾年，建成的西部管道，形成西氣東輸。表明我國在成品油和原油以及天然氣的管道輸送技術上取得了不錯的成績。鎮(zhèn)海、大連以及青島屬于國家一期的石油戰(zhàn)略儲備庫。與此同時，很多國際的前沿技術以及先進的理念，比如數(shù)字化的管道、油氣混合運輸?shù)墓艿酪约癏SE的管理這些在我國的油氣運輸方面提供了很好的應用以及發(fā)展，也促使我國的油氣儲運技術邁入一個新的臺階。

近幾年，隨著我國綜合國力的不斷提高，經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，同時我國的油氣能源也出現(xiàn)了緊缺的狀況。特別是在2009年時，我國的進口石油量遠遠超過了石油的總消耗量的51%。因此，為了更好的保證我國的油氣資源不出現(xiàn)缺口，能夠長期的滿足油氣的供應以及安全儲備，我國已經(jīng)在海內外的很多陸地以及海洋的油氣田進行勘探和開發(fā)、石油的煉化等等，現(xiàn)已達到了建設發(fā)展的高峰期。這就使得我國的油氣儲運的技術要緊追國際的先進水平，進而實現(xiàn)自主創(chuàng)新。另外，我國也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。本篇文章作者主要是針對我國油氣儲運面臨的技術難度大，我國和其他國家的水平差距仍然比較大以及未來的發(fā)展前景作了詳細的探討。

二、在某些特殊區(qū)域的油氣儲運技術

1.海洋油氣的儲運技術

根據(jù)第三次的油氣資源的評價結果可知，我國的海洋油氣以及天然氣兩者的資源量分別占據(jù)我國總量的23%、30%左右。隨著近幾年我國著陸地的剩余石油的資源量在逐漸的減少，海洋石油代替陸地石油是未來石油開采的發(fā)展趨勢。我國的海洋石油開發(fā)到現(xiàn)在為止已經(jīng)有了30多年，對于海洋油氣的儲運技術也由過去的引進外國技術到現(xiàn)在的自主創(chuàng)新發(fā)展的過程。特別是在海底管道等的油氣儲運技術，我國已經(jīng)掌握了一套完整的技術，同時積累了大量的工程方面的實踐經(jīng)驗。自2004年，我國獲得南海的海洋石油的勘探開發(fā)權之后，我國便開始轉向海洋的石油開發(fā)。但是到目前為止，我國在海洋油氣工程的設計以及建設能力這兩個方面的還處于不成熟的階段。除了現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的部分淺海的油田之外，以后若干年我國的石油將會在近海以及深海的地方進行新的探索。所以，加快形成我國特色石油儲運的實施能力勢在必行。

2.凍土地帶的長輸管道的敷設技術

在我國的一些地區(qū)，比如東北的高緯度地帶、西部的高原等，其主要的地理環(huán)境即為凍土。因此，和建設青藏鐵路一樣，在建設天然氣以及石油的管道中怎樣解決凍土這個問題很關鍵。若凍土問題解決不好，會引起管道出現(xiàn)弓狀而拱出地面，或者是管道因為過凍而出現(xiàn)脹翹的現(xiàn)象，這些問題都會給管道運輸?shù)陌踩珟順O大的隱患。

對于解決凍土這個問題，美國的熱油輸送管道采用的是架空敷設的熱管技術，進而解決管道出現(xiàn)融沉的問題；加拿大則選用的是常溫輸送，對其主要選用木屑護坡的手段，進而防止管道出現(xiàn)凍融而滑坡的現(xiàn)象。當前我國在高緯度地帶的油氣運輸選用的是常溫的輸送。該管道的沿線在歐亞的大陸凍土區(qū)的東南邊緣，特點是凍土的總體厚度是比較薄弱，穩(wěn)定性也較差。再加上地表的環(huán)境遭到嚴重的破壞和氣候的變暖，都容易引起凍土發(fā)生退化，最終影響到管道敷設的長期實用性。

研究結果表明，當前國外的現(xiàn)有技術不適合我國的現(xiàn)況。而我國現(xiàn)在還缺少相關的解決凍土地區(qū)的管道的勘察設計、運行的管理以及施工建設的完整技術。對于輸油管道的凍土地帶的地質條件以及預報的技術等方面的研究還比較少，因此，我們要加強這些技術的研究，進而解決我國在凍土地帶的管道敷設的難題。

三、天然氣水合物（NGH）的儲運技術

所謂的天然氣水合物就是一種依據(jù)水分子連接而形成氫鍵，在氫鍵的作用下形成空穴吸附，進而吸附一些小的烴類的氣體分子，最終產(chǎn)生類似冰狀的籠形晶體。油氣的田集運輸時，是在一定的壓力和一定的溫度下天然氣在管道內形成水合物，而導致管道的堵塞。所以，我們必須采取有效的方法，避免水合物的產(chǎn)生。但是，我們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NGH也并不只是一個有負面影響的化合物，該種形式的輸運可以減小天然氣運輸和儲存的總體積。

當前我國的天然氣水合物的儲運技術主要是通過灌裝運輸來實現(xiàn)的，適合邊遠地區(qū)以及零散的氣源搜集。雖然我國對該項技術的研究仍然落后于發(fā)達國家，但是就總的情況來看，我國現(xiàn)在對該項技術的研究是處在室內試驗以及小型裝置的試驗階段，而國外則已經(jīng)進入利潤工業(yè)化的使用階段。當前我國主要面臨的兩項難點其一水合物如何快速高效的合成，其二如何低成本的儲存和低成本的釋放。

四、油氣的混合技術

當前長距離的油氣混輸技術的研究仍然是一項很熱門的技術。在一些發(fā)達國家比如美國，研究該項技術的最終目標是完成深水以及超深水的油氣田開發(fā)，最終實施全海的無底化，進而大幅度的降低惡劣環(huán)境下邊際油田的開采成本。自從二十世紀八十年代，國際上對該項研究的步伐已經(jīng)在不斷的加快。從過去的試驗階段上升為現(xiàn)在的工業(yè)化階段。

我國在該項領域已經(jīng)在追趕國際的步伐，九五期間，我國的石油天然氣的集團公司開展了該項研究。以外國的先進技術為基礎，已經(jīng)取得了一系列的研究成果。從2004年，我國的該項技術已經(jīng)在某些海內外地區(qū)得到了應用。這些標志著我國的長距離的油氣混合運輸技術已經(jīng)邁進了一個新的臺階。

五、油氣的存儲技術

據(jù)現(xiàn)在我國的石油、液化氣以及天然氣的消耗量情況而言，可以預測今后在相當長的一段時間內，此三項的消耗將處于持續(xù)上升的狀態(tài)。而對于我國這樣的一個依賴進口的石油國家，在建成1600*104m3的總庫容基礎上，將繼續(xù)實施二期、三期的石油儲備的戰(zhàn)略。其中地下水的封洞庫以及鹽穴的儲油洞庫已經(jīng)列入其中了。這也標志著未來油氣儲備庫的發(fā)展方向。與此同時，這也給我國的油氣儲運帶來了好的發(fā)展機遇以及技術挑戰(zhàn)。

結束語

改革開放以來，通過30年左右的發(fā)展建設，我國的石油行業(yè)中的油氣儲運等相關技術逐步發(fā)展壯大起來。已經(jīng)初步建立起了較為完善的油氣儲運體系，同時可以對國際的先進技術以及配套的儲運技術進行消化吸收。但是，不得不承認和發(fā)達國家相比，我國的石油在海洋油氣的儲運方面以及地下的儲油庫、液化的儲油庫這幾項的核心技術，仍然存在著一定的差距，處于相對薄弱的階段。在可以預期的未來幾十年，我國的現(xiàn)在化技術也必將能向著高新技術的方向發(fā)展，最終實現(xiàn)低成本、高效、安全以及環(huán)保的方向快速發(fā)展。只要我們充分利用現(xiàn)有的資源，不斷提高科技的研發(fā)，積極參加國家的技術交流，那么實現(xiàn)我國成為油氣儲運技術的領先者便為期不遠。

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