油氣管道技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

吳軍(冀東油田陸上油田作業(yè)區(qū)，河北 唐山 063200)

油氣管道主要分為原油輸送管道、成品油輸送管道以及天然氣輸送管道三種類型，其中天然氣管網(wǎng)的建設(shè)占較大的比例。現(xiàn)對此進(jìn)行詳細(xì)的分析說明

1 原油管道技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

上世紀(jì)七八十年代以來，我國的原油管道技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，采用SCADA系統(tǒng)確保了管道及其自動化控制系統(tǒng)同步投產(chǎn)、采用密閉輸油工藝、低輸量加劑處理工藝以及高黏含蠟高凝原油輸送工藝大幅度提高，管輸綜合能耗持續(xù)降低，特別是鐵嶺—秦皇島、鐵嶺—大連、庫爾勒—鄯善等原油管道的建成投產(chǎn)充分體現(xiàn)了我國目前的原油管道技術(shù)已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步。其中庫爾勒—鄯善輸油管道采用加降凝劑不加熱輸送，全長475 km，實(shí)現(xiàn)輸油量 500×104-1 000×104t/a，管徑為Φ 610 mm，高差達(dá)1 665 m。

但是和國外發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距主要表現(xiàn)在:高黏易凝原油管道的設(shè)計(jì)和運(yùn)行還存在一定的差距、管道運(yùn)輸?shù)墓?jié)能降耗方面還存在一定的差距、管道的運(yùn)行管理水平和方法還存在一定的差距[1]。目前，在世界范圍內(nèi)開展了長距離管道常溫輸送工藝的深入研究，特別是隨著開采的含蠟高黏原油量的增加，對含蠟高黏原油輸送及流動保障技術(shù)提出了更高的要求，這也是原油管道技術(shù)中我國同世界發(fā)達(dá)國家的重要差距。

2 成品油管道技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前世界范圍內(nèi)已經(jīng)具備了相當(dāng)成熟的成品油管道輸送技術(shù)，輸送的規(guī)模大、品種多，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了重質(zhì)油品、化工產(chǎn)品、液化石油氣、柴油、煤油、汽油等成品油的順序輸送。科洛尼爾管道是世界上最大的成品油管道系統(tǒng)，它的雙線順序輸送可以5天循環(huán)一個周期，能夠滿足118種不同牌號的成品油輸送。

我國的成品油管道建設(shè)形成規(guī)模是在上世紀(jì)九十年代以后，大量的研究主要集中在批量跟蹤、輸送水力計(jì)算等方面，大多數(shù)成品油管道采用密閉順序輸送工藝，使用隔離輸送或紊流輸送[2]。其中蘭-成-渝成品油輸送管道是我國成品油管道技術(shù)的具體體現(xiàn)和典型代表。

我國的成品油管道技術(shù)還處于快速發(fā)展階段，對于混油界面監(jiān)控、大落差防控、靜壓控制等問題還需要進(jìn)一步加深。

3 天然氣輸送管道技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國際上對于天然氣管道技術(shù)的研究力度比較大，目前的技術(shù)現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為三個方面:(1)建設(shè)地下儲氣庫:地下儲氣庫的建設(shè)是確保安全穩(wěn)定供氣、平衡天然氣供需、調(diào)峰的重要手段和措施，歐美國家對此有比較深入的研究；(2)輸氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化:世界范圍內(nèi)的天然氣貿(mào)易以及交流量越來越大，對于洲際、跨國的天然氣管網(wǎng)的需求也越來越高，一些發(fā)達(dá)國家就針對多個集氣管網(wǎng)、多氣源、多通道、多干線進(jìn)行了比較透測的研究，特別是歐洲國家管網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)跨越了北海、地中海、大西洋；(3)高壓力、大管徑、長運(yùn)距管道已經(jīng)成為主流:天然氣田的建設(shè)位置決定了高壓力、大管徑、長運(yùn)距管道具有廣闊的應(yīng)用市場，目前國外干線天然氣管道直徑一般超1000mm。例如，前蘇聯(lián)通往歐洲的干線天然氣管道直徑為1420mm，阿意輸氣管道直徑為1220mm，壓力也越來越高Alliance管道最大可用運(yùn)行壓力為12MPa、挪威管道輸氣壓力為13.5MPa，阿意輸氣管道最高出站壓力達(dá)21MPa。

我國的西氣東輸工程的建成投產(chǎn)標(biāo)志了我國天然氣管道技術(shù)邁出了一個新臺階，該工程管道全長3898.5 km，設(shè)計(jì)壓力10MPa，管徑1016 mm，設(shè)計(jì)輸量為120×108m3/a，從中可以看出我國天然氣管道技術(shù)可以從以下幾個方面進(jìn)行說明:①采用的氣-液聯(lián)動球閥具有很好的控制性能；②管道專業(yè)化施工和管理達(dá)到了國際先進(jìn)水平；③超聲波流量計(jì)提高了天然氣計(jì)量效率；④管材采用高強(qiáng)度、高韌性管道鋼，主要有X52、X60、X65和X70；⑤工藝計(jì)算采用先進(jìn)的TGNET、SPS、AutoCAD等軟件；⑥設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)。

4 油氣管道技術(shù)發(fā)展趨勢

我國的油氣管道技術(shù)同世界先進(jìn)水平還存在一定的差距，今后油氣管道技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

4.1 天然氣水合物技術(shù)研究

由于天然氣水合物的含量巨大，對于這部分能量以后開采出來如何運(yùn)輸以及管道運(yùn)輸工藝都將是一個重要的方面，因此這將是管道技術(shù)研究和發(fā)展的重要方向。

4.2 多相混輸技術(shù)

我國新疆具有豐富的油氣資源，但新疆特殊的地理環(huán)境在一定程度上限制了油漆的管道運(yùn)輸形式，因此加強(qiáng)混輸工藝技術(shù)的研究對我國油氣的運(yùn)輸具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

4.3 原油冷熱交替輸送技術(shù)

原油冷熱交替輸送技術(shù)極大地提高了輸送的靈活性和適應(yīng)性，同時還具有重要的經(jīng)濟(jì)效益，也是油氣管道技術(shù)發(fā)展的重要方向。

4.4 高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度及高壓力輸氣管材組合是今后管道發(fā)展的重要方向

高壓氣管道通常描述的是運(yùn)行壓力在10 MPa以上的管道，它能夠有效地節(jié)約成本，同時還減少了天然氣輸送對管道的壓力。

5 結(jié)語

油氣管道是國家非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在建設(shè)過程中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)創(chuàng)新和研發(fā)，不斷提高我國的油氣管道設(shè)計(jì)和建設(shè)水平，使之能夠更好地適應(yīng)國際發(fā)展戰(zhàn)略，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

[1]宋艾玲，梁光川，王文耀.世界油氣管道現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].油氣儲運(yùn)，2006(10):42-45.

[2]李影，李國義，馬文鑫.我國油氣管道建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國西部科技，2009(14):75-77.