蔡俁(大慶油田有限責任公司第五采油廠, 黑龍江 大慶 163513)
油氣儲運技術面臨的挑戰與發展前景
蔡俁(大慶油田有限責任公司第五采油廠, 黑龍江 大慶 163513)
受各種現實條件的限制,雖然現今出現了越來越多的新能源,但石油、天然氣仍舊是目前的主流能源,有著不可撼動的地位。相應的,油氣儲運工程也是一項值得重視的大工程。自改革開放以來,隨著研究的不斷深入,我國的油氣儲運技術獲得了很大進步,但在新時期下也面臨著巨大的挑戰。未來,油氣儲運技術仍舊有著很大的發展前景。本文主要探討了油氣儲運技術面臨的挑戰與發展前景。
油氣儲運;技術;挑戰;發展前景
近幾十年來,隨著我國西氣東輸等大項目油氣儲運管道的建設投產,我國的油氣儲運技術也得到了很大進步。如油氣混輸技術、海洋儲運技術、凍土地帶管道敷設技術以及天然氣水合物儲運技術等先進的儲運技術都在不斷革新。在新的時代下,伴隨著社會經濟與科學技術的迅速發展及人們對油氣資源需求量的不斷增多,油氣儲運技術正面臨著巨大的挑戰,同時也擁有著很好的發展前景。
(1)海洋儲運技術 自從我國于本世紀初期開發南海石油后,為我國石油資源的長期供應奠定了良好基礎。不過,由于受制于海洋儲運技術的不成熟,目前我國對南海地區石油資源的開發仍舊效率較低。眾所周知,我國海域面積遼闊,其中也蘊含著很多油礦區,這雖然是一筆豐富的資源,但若沒有先進成熟的相關開發技術對其進行有效開發及利用,也是無濟于事。所以,對海洋油氣儲運技術的研究無疑是一項重點課題。就現今情況來看,我國在海洋儲運技術方面仍舊有許多重點核心技術尚未攻破,尤其是深水開發技術與發達國家相比仍舊存在著較大差距。具體來說,目前主要面臨著以下幾個問題:一是海洋油氣的開發需要涉及到很多高新技術,除必要的油氣開發技術之外,還需要運用到一系列配套技術和相應設備,如水下自動化技術及其處理設備等,而這些技術對專業性的要求很高,同時容錯率很低,任何一點差錯都可能會影響到整個油氣開發工程;二是海洋油氣的開發涉及到了油氣儲運設施,但深水地區油氣儲運設施的建造難度較大、投入較大,而目前我國的相關技術尚不成熟;三是由于深水區海底的地貌十分復雜,具體的地質情況難以掌握,因此對設計與施工要求非常高,就我國現階段的技術而言仍舊無法有效解決其中難題;四是海底長距離油氣儲運需建設長距離輸送管道,而這也是一項十分浩大的工程,需要運用到高難度技術,而我國尚未有能力解決。
(2)凍土地帶管道敷設技術 雖然目前我國的陸地油氣儲運技術已經取得了豐富的經驗和長足的進步,但對于一些特殊地貌環境下的油氣儲運仍舊存在一些問題。由于我國疆域遼闊,因此在敷設長距離油氣儲運管道的過程中,經常需要經過一些多年凍土地帶,這種地帶的特點是具有非常厚的凍土層,嚴重影響了油氣儲運管道的正常敷設,給敷設技術上帶來了很大挑戰。目前,西方發達國家主要是通過熱管技術及架空敷設技術等來解決這一問題,另外還有部分國家通過木屑護坡技術有效預防了油氣儲運管道凍融滑塌問題。不過,我國由于油田開發較晚,所以在相關技術上也較發達國家有所落后。在油氣儲運管道的實際敷設過程中,面對凍融、融沉等問題,都需要攻克技術上的難關。現階段我國在凍土地帶管道敷設中主要是采用常溫輸送管道的方法,而其中存在的問題主要是凍融問題。雖然相關施工工藝和技術已經較以往有了很大進步,但在具體敷設施工中仍舊存在較大難度。加之受近年來全球氣候變暖的影響,很多凍土地帶的凍土退化現象比較嚴峻,更給油氣儲運管道敷設的安全性和穩定性帶來了較大隱患。
(1)吸附儲氣技術 雖然在新時代下,我國的油氣儲運技術正面臨著巨大的挑戰,但與此同時,其也有著很好的發展機遇。例如目前國際上正在大力開發吸附儲氣技術,這是一種先進的天然氣存儲技術,原理是通過使用特殊方法將活性炭輸入到儲氣容器中成為吸附劑,使分子之間相互作用,這樣容器內相對氣體濃度就會低于吸附劑濃度。相較于常規的存儲方法而言,吸附儲氣技術可以大大降低壓力(約可降低十倍),從而減少了能耗。同時,該技術不但可以存儲大量天然氣能源,還能夠用于回收油氣田內的零散天然氣,故而有著十分良好的發展前景。
(2)油氣混輸技術 油氣混輸技術同樣有著很好的發展前景。我國自20世紀90年代起就開始對油氣混輸技術展開了研究,通過該技術能夠同時儲運石油和天然氣兩種資源,從而提高油氣儲運效率,減少運營成本。不過,目前該技術仍舊存在著兩項難題:一是長距離運輸管道的建設難題,二者是海底運輸增壓的難題。
(3)在地下水封洞庫和地下鹽穴方面的應用前景 油氣存儲技術在地下水封洞庫和地下鹽穴方面也有著十分良好的發展前景。雖然目前我國對這類油氣儲備庫的開發建設尚比較少,其多為發達國家開發,但據野外勘察顯示,我國很多地方都符合其建設條件,因此未來發展前景不可估量。
綜上所述,油氣儲運技術關系著國家油氣資源的利用率,只有不斷提高油氣儲運技術,才能夠使我國豐富的油氣儲量得到更高效率的利用。因此未來我國應進一步重視對油氣儲運技術的研究和開發,爭取早日跟上國際發展腳步。
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蔡俁(1989- ),男,黑龍江大慶人,助理工程師,碩士,主要從事石油集輸工作。