油氣儲運技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向

張帥

摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對天然氣和石油的需求量也在不斷增大，但就我國現(xiàn)有的傳統(tǒng)油氣儲運技術(shù)來說，我們國家在油氣儲存技術(shù)方面仍然存在著不少弊端。因此油氣儲運技術(shù)得到了越來越多人的重視。本文就根據(jù)海洋油氣儲運技術(shù)、天然氣水合物運輸技術(shù)、油氣混輸技術(shù)、多年凍土地帶輸管道敷設(shè)技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，提出未來發(fā)展的方向，為提高我國油氣儲運技術(shù)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：油氣儲運技術(shù)；挑戰(zhàn)；發(fā)展方向；研究

一、引言

油氣儲運技術(shù)已成為當(dāng)前社會發(fā)展的重點所在，其與能源開發(fā)之間有著息息相關(guān)的關(guān)系。油氣儲運中非常經(jīng)典的例子就是西氣東輸，這個項目的成功實施使我國的油氣儲運技術(shù)大幅提升。但是我們?nèi)匀徊坏貌怀姓J(rèn)，我國的油氣儲運技術(shù)與一些國家相比仍然存在著不少不足。因此，技術(shù)改進(jìn)仍是現(xiàn)階段的重中之重。

二、油氣儲運技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

（一）海洋油氣儲運技術(shù)

近幾年來我國在海洋的天然氣和石油的開采上逐漸進(jìn)行了相當(dāng)大的探索。與陸地油氣開采不同，在海洋里進(jìn)行油氣開采的技術(shù)人員需要抵抗強大的水壓來進(jìn)行高難度和長時間的水下作業(yè)，這對技術(shù)人員的專業(yè)能力是有很大的要求的。我國的陸地與海洋都面積廣闊，而且深海地區(qū)的地貌地形非常復(fù)雜，非常不利于相關(guān)技術(shù)的實際操作。工作人員在工作時，還必須要確保每一環(huán)節(jié)無誤，若是出現(xiàn)了問題，將會導(dǎo)致海洋出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境問題，影響我國的生態(tài)環(huán)境。如果克服了這些挑戰(zhàn)，那么我國在海洋能源的開采中必將前進(jìn)一大步。

（二）天然氣水合物儲運技術(shù)

在水分子氫鍵作用下對一些烴類氣體分子產(chǎn)生空穴吸附，形成類似于冰狀的籠形晶體會形成天然氣水合物。在油氣運輸期間受壓力及溫度的影響極易在管道中形成這種水合物阻塞管道。不過它的優(yōu)點在于可以減少運輸時的體積，因此，我們應(yīng)積極采取有效措施，充分發(fā)揮天然氣水合物儲運技術(shù)的優(yōu)勢。就當(dāng)前情況來看，盡管我國在天然氣水合物儲運技術(shù)研究方面增加了投入，但該項技術(shù)仍處于試驗階段，而發(fā)達(dá)國家早就已經(jīng)開始使用這項技術(shù)盈利。當(dāng)前該項技術(shù)我國面臨的挑戰(zhàn)來自于兩個方面：如何降低儲存成本率；如何提高水合物合成效。

（三）油氣混輸技術(shù)

油氣混輸技術(shù)是近幾年來新研發(fā)的與油氣相關(guān)的技術(shù)，是我國在科技上的進(jìn)步產(chǎn)物，現(xiàn)已經(jīng)逐漸的應(yīng)用到實踐中。我國在進(jìn)行油氣開采過程中，我國設(shè)計出一條海底混輸管道，可以將提取出的石油和天然氣進(jìn)行混合運輸，通過這一條管道運輸出去。目前，我國還沒有出現(xiàn)被業(yè)界認(rèn)可且擁自主知識產(chǎn)權(quán)的多相流動態(tài)計算軟件。并且，使用國外研發(fā)的一些軟件在我國的適應(yīng)性較差，如果長期依賴國外的軟件，將影響我國油氣儲運技術(shù)的國際競爭力。其次，在我國大型多相混輸泵功率較低，且沒有專門的段塞流捕集器生產(chǎn)廠家。在未來一段時間，我國應(yīng)在以上方面增加研發(fā)力度。

（四）多年凍土地帶輸管道敷設(shè)技術(shù)

有一些資源恰好僅凍土之內(nèi)，在這種情況下，就需我國具備完善科學(xué)的輸管道敷設(shè)技術(shù)。但是進(jìn)行管道的敷設(shè)工作面臨相當(dāng)大的困難。盡管凍融問題的難度非常大，但是在凍土地輸管道敷設(shè)過程中，通常需要同時解決融沉問題和凍融問題。現(xiàn)在我國主要采用的是常溫輸送管道，然而全球變暖和環(huán)境的破壞使管道安全存在隱患。我國現(xiàn)有技術(shù)雖逐漸成熟，但解決長距離輸送管道凍融問題的施工難度依舊非常大，且缺乏一套從勘察設(shè)計到施工建設(shè)再到管理維護(hù)的體系。因此，我國凍土地輸管道敷設(shè)技術(shù)研究應(yīng)解決上述問題。

三、油氣儲運技術(shù)的發(fā)展方向

（一）玻璃管道應(yīng)用

玻璃管道對交通運輸?shù)囊蟛皇呛芨撸梢栽诘刭|(zhì)條件比較惡劣、地勢較為崎嶇的地方建設(shè)。施工過程中所需要的人力比較少，能夠利用建筑物的依托來降低風(fēng)險。其方法也較簡便，易于掌握。玻璃管道應(yīng)用的優(yōu)勢在于以下幾個方面：首先，該技術(shù)實現(xiàn)了對科學(xué)技術(shù)的完善，使油氣儲運的流動性增強，突出了不同材料的適用性的特點。其次，該技術(shù)也節(jié)省了工作人員的時間，流程較為簡單，操作方式也相對固定。最后，將理論與實踐結(jié)合，全面提升工作人員的綜合實力，也提高了油氣運輸?shù)姆€(wěn)定性。

（二）管道仿真技術(shù)

當(dāng)前油氣儲運未來的發(fā)展方向之一就是管道仿真技術(shù)。這項技術(shù)是優(yōu)化組織系統(tǒng)，運用非線性計算的原理，結(jié)合數(shù)字化仿真平臺，從而推動管道運輸?shù)陌l(fā)展。

首先，該技術(shù)在數(shù)據(jù)信息收集的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)將油氣儲運分為三個不同的時間段，計算出油氣的儲運高峰，并根據(jù)其實際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。其次，仿真系統(tǒng)也會模仿管道的運行方式，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一反饋到信息平臺，方便管理人員利用監(jiān)控軟件進(jìn)行監(jiān)察，檢查不同的模塊是否良好運行。近年來，管道仿真技術(shù)受到越來越多的國家的青睞，也是現(xiàn)代油氣儲運技術(shù)的象征。

（三）管道消磁

管道消磁技術(shù)也是油氣儲運技術(shù)的熱點。是在油氣管道焊接過程中經(jīng)常出現(xiàn)磁偏吹問題。一般來講，焊接過程帶磁量應(yīng)該控制在85～100Gs之間，并且應(yīng)該注意在一些地區(qū)也可能會受到地形的影響，出現(xiàn)電磁量激增現(xiàn)象，使管道作業(yè)的危險概率升高。因此，解決上述問題十分重要。工作人員可利用升溫法將繞線管道進(jìn)行殺菌，對管道中的剩磁進(jìn)行處理，實現(xiàn)油氣輸運管道的正常焊接和應(yīng)用。同時，智能化清管也是目前主要的技術(shù)，將兩個單電焊機(jī)聯(lián)結(jié)在一起，通過消磁感應(yīng)來做出有效的規(guī)劃。它能夠使油氣資源分配不均的問題得到緩解。此技術(shù)的完善要求工作人員要突破儲運中的瓶頸，實現(xiàn)重大突破。

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