劉 躍
中國石油天然氣管道工程有限公司
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淺談油氣儲運技術的發展現狀及趨勢
劉 躍
中國石油天然氣管道工程有限公司
摘 要:隨著石油、天然氣資源開發技術的快速發展,油氣儲運技術面臨著前所未有的嚴峻挑戰,也獲得了一個良好的發展機遇。本文對油氣儲運技術的現狀及發展趨勢進行了詳細分析。
關鍵詞:油氣儲運技術;現狀;發展
隨著社會經濟的快速發展,油氣資源需求量不斷上升,油氣儲運技術的重要性愈發突出。油氣儲運主要采用管道運輸方式,其有著運輸能力強﹑運輸安全可靠且油氣損失比較小等優點,但是隨著新技術﹑新工藝﹑新設備和新材料的不斷應用,油氣儲運技術也需要進行發展和創新。因此,分析油氣儲運技術發展的現狀及趨勢,對提高油氣儲運技術水平有著積極的意義。
目前,油氣混輸技術在我國已經成功的從實驗階段轉變到了實際應用階段,面向了工業化的應用趨勢。油氣混輸技術存在的兩大技術性難題,第一是長距離油氣混輸管道,第二是進行海底油氣運輸的增壓技術,已經得到了有效的解決,長距離油氣混輸管道在挪威開始應用,國外一些公司以開始投入使用海底油氣運輸增壓技術。我國與國外的一些先進國家相比較,在對油氣混輸技術方面的研究還比較落后,存在著諸多不足。油氣混輸技術在發展過程中所面臨的主要挑戰有以下幾個方面:第一,能夠進行多相流動態計算的相關軟件主要依靠進口,缺乏自主知識產權;第二,在大型段塞流捕集器技術方面仍舊存在著明顯的差距。在國際上已經投入使用的捕集器,已經達到了五千六百立方米的容積,但是我國目前還沒有專門的制造商,我國自主設計的捕集器,也只能達到三百立方米的容積;第三,在混輸泵技術方面,我國與國際先進水平的差距非常明顯,國際先進水平下的油氣混輸泵已達到六千千瓦的單泵最大功率,而我國只能達到三百千瓦的油氣混輸泵單泵最大功率。在這樣的背景下,我國在未來的發展過程中,可以著力于解決這三大難題,從而打開油氣混輸技術發展的新局面,全面提升油氣混輸設備制造的技術水平,在很大的程度上使油氣儲運的運作成本﹑研究成本得到降低。
雖然我國的油氣儲運技術發展較為迅速,但是由于油氣儲運工作容易受到很多因素的干擾,如氣候條件﹑存儲設備和管線鋪設等,所以油氣儲運中仍然存在著較多的難點需要進行克服。
2.1 特殊環境下的油氣儲運
我國疆土面積遼闊,氣候條件和地形地貌形式多樣,這在一定程度上增加了油氣儲運的難度。例如在凍土地區的油氣儲運中,由于氣溫比較低,地面多為凍土形式,油氣管線很容易因氣溫低而凍裂,所以在油氣儲運前需要先解決凍土問題,避免因油氣管線泄漏而造成經濟損失。
2.2 天然氣水合物的儲運
天然氣水合物的性質獨特,極易揮發且不易進行存放,這給其儲運工作帶來了阻礙。天然氣水合物儲運的難點在于兩個方面:如何高效快速的連續制取天然氣水合物,以及天然氣水合物的低成本存儲和釋放。只有解決這兩方面問題,才能順保障天然氣水合物儲運工作的順利開展。
2.3 油氣的存儲及混輸
在油氣儲運中,吸附儲氣技術的應用越來越廣泛,而我國在這一技術上有許多技術難點亟待解決,例如天然氣的吸附劑在吸脫附過程中產生的熱效應﹑活性炭的再生和更換以及進氣的凈化處理方法等。同時,在油氣混輸方面,我國長距離管道的混輸技術和海底混輸的增加技術與國外相比,仍然有一定的差距,這也需要我國加快技術發展與創新的步伐來解決。
3.1 數字管道技術
數字管道是指以真實管道的地理位置及關系作為基礎,構建數字化信息框架,并在其中嵌入信息體系,將管道上每一點信息以地理坐標形式進行呈現,從而提供準確了解和利用管道信息的技術手段。為了保證油氣管道高效﹑安全﹑平穩地運行,我國新建油氣場輸管道均利用工業計算機進行數據采集和與監控,實現了油氣管道的全自動化監控。數字管道技術應用不僅體現在管道建設和監控上,而且需要應用在管網建設上,例如建立調度和控制中心,對全國油氣儲運管網的運行情況進行自動化監控,實現管道運營與管理的信息化與數字化將是數字管道技術發展的趨勢。
3.2 管道泄漏監測技術
在油氣運輸過程中,不可避免會發生管線泄漏情況。傳統管線泄漏情況的檢測工作多采取人工徒步看護的方式完成,隨著信息技術的發展,管道泄漏的檢測工作逐步向實時監測和智能監測的方向發展。例如借助智能聲波技術開展管道的防盜預警工作,對油氣管道的鋼釬打孔進行有效監測;安裝次聲波監測設施,利用其在油氣管道方面的傳播特性,建立油氣管道防盜和泄漏檢測的數學模型,有效打擊偷盜油氣行為;利用管線泄漏的定位技術,開展管道看護工作,及時發現管道泄露問題,減少油氣泄漏的經濟損失。
3.3 管道開設及仿真技術
我國的地形條件比較復雜,在進行油氣管道的開設時既需要考慮高溫﹑冰封和地震等自然災害方面的因素,又需要考慮開挖線路的設計,以避開復雜地形。因此,在管道開設中需要利用衛星遙感勘察和監測技術,對管道開設的地形地勢進行全方位的勘察,繪制仿真管道輸運的地形圖,為選擇最佳油氣運輸路線提供依據。同時,油氣儲運過程中需要積極研發和運用模擬仿真技術,以便及時掌握油氣管道運行的各項數據,對高峰期和低峰期的油氣運輸情況進行調節,確保可以對用戶進行合適的油氣輸送和調配。
3.4 管道搶維修技術
油氣管道經過長期的輸送后,可能會因為腐蝕或者冰凍等出現裂縫,需要及時對其進行搶修,以保證油氣的正常輸送。傳統油氣管道搶維修的方法主要為補焊﹑打卡子﹑填充環氧樹脂套管堵漏或者更換等措施。隨著科學技術的發展,不需要開挖就可以完成管道安裝﹑修復與更換的技術應用越來越廣泛,例如利用短套脹緊修復技術,在管道上開挖小進出口,將堵漏工具順利導入需要修復位置,并對準漏點進行脹大,從而完成管道堵漏工作;采用插管法,將高密度的聚乙烯管導入需要修復的老管道中,借助聚乙烯管的耐滲透﹑耐腐蝕和耐磨損等特性,形成套管復合結構,完成油氣管道修復工作。
總而言之,目前,我國的油氣儲運技術正在不斷的完善中,但是相對于國外的相關技術管理還有一定的差距,相關技術人員應該不斷的完善自身的學習,在實踐中總結我國的實際技術應用情況,并在創新中完成管道管理技術的完整性要求。應用現代化的計算機技術,對智能化管理工作進行深化研究,在管道未發生問題時做好預見性分析,并進行及時的維修與更換,從細節中不斷的完善油氣儲運技術,提高我國石油技術在國際上的競爭力。
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