油氣儲運技術面臨的挑戰與發展方向

文/王剛

目前為止，我國油氣儲運技術面臨著較多的機遇和挑戰，比如能夠深入我國海洋的新型油氣輸送儲運技術、多年凍土冰雪侵蝕潮濕地帶下的管道工程敷設等。雖然目前為止，我國已經成功研發、設計生產出多種新型貨物油氣運輸產品貨物儲運輸送運輸相關技術，但是依然存在著很多目前無法解決的問題，因此仍然需要通過更多技術專家、學者，進一步努力，攻破這些技術難關，解決這些相關技術應用發展過程核心技術問題。基于此，本文就油氣儲運技術面臨的挑戰與發展方向進行探究。目前我國雖然現有的油氣儲量非常豐富，但是由于缺乏先進的開發技術等諸多原因，無法將現有油氣儲運資源完全地整合利用，這對我國整體經濟社會發展來說，有著十分不利的影響。但是油氣儲運問題仍然是我國油氣儲運開發事業需要解決的一個重點技術問題，儲運問題關系著油氣變為一種商品正常的運輸使用，實際上，油氣儲運開發過程中仍然面臨著較多的問題，只是油氣儲運質量問題仍然是重中之重，需要格外引起重視。

一、油氣儲運技術面臨的挑戰與困境。

我國的目前經濟社會發展水平的速度十分迅猛，取得了舉世矚目的巨大成就，但是由于目前我國的經濟基礎比較落后，以前，對于我國的油氣天然資源管理儲運的相關技術重視度和應用程度明顯的不足，導致在這方面的資金投入上已經出現了不足，最終這也造成了我國目前對于油氣天然資源管理儲運相關技術應用發展的落后，但是，隨著目前我國對于這兩個項目在技術上的國際重視度和應用程度的不斷提升，對于我國目前油氣天然資源管理儲運技術相關關鍵技術的開發應用的實踐研究越來越重視，加大了技術資金和相關技術設備投入的開發支持應用力度，但是許多先進的油氣儲運相關技術都不是在我國實地進行的實踐實驗活動，主要是在國外實地進行的相關技術開發應用，我國與發達國家在技術方面的差距還是比較明顯的。但是面對我國和國外技術之間的差距以及技術設備上的落后，如何在我國目前油氣天然資源管理儲運技術發展應用過程中，將可能會影響我國油氣儲運技術發展的問題進行全面地分析和解決，成為目前十分重要的問題。[1]

二、油氣儲運技術的發展方向

1.海洋油氣的儲運技術。根據第三次的海洋油氣資源的質量評價結果分析可知，我國的所有海洋剩余油氣以及沿海天然氣的資源量分別占據目前我國資源總量的23%、30%左右。隨著近幾年來，我國海洋、陸地的剩余油氣資源量在逐漸得到減少，海洋剩余石油代替陸地石油是未來石油開采的發展趨勢。我國的大型海洋和中石油氣的開發到現在迄今為止已經被持有了三十多年，對于我國海洋中石油的開采儲運運輸技術也由過去的引進外國技術到現在的自主創新發展的過程。特別是在海底管道等的油氣儲運技術，我國已經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驗。自2004年，我國獲得南海的海洋石油的勘探開發權之后，我國便開始轉向海洋的石油開發。但是到目前為止，我國在海洋油氣工程的設計以及建能力這兩個方面的還處于不成熟的階段。除了現在已經發現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，比如東北的高緯度地帶、西部的高原等，其主要的地理環境即為凍土。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，會引起管道出現弓狀而拱出地面，或者是管道因為過凍而出現脹翹的現象，這些問題都會給管道運輸的安全帶來極大的隱患。對于有效解決熱油凍土這個不良問題，美國的新型熱油凍土輸送機在管道內部采用的技術是基于架空道路敷設的熱管輸送技術，進而有效解決輸送管道內部出現泥土融沉的不良問題；加拿大則由于選用的材料是優質常溫材料輸送，對其主要材料選用的是木屑作為護坡的輸送手段，進而有效防止輸送管道內部出現泥土凍融而造成滑坡的不良現象。當前我國在高緯度地帶的油氣運輸選用的是常溫的輸送。該下水管道的沿線在歐亞的整個大陸表層凍土形成區的東南方向邊緣，特點也就是大陸凍土的表層總體上從厚度來說是比較薄弱，穩定性也較差。再另外加上大陸地表的自然環境條件遭到嚴重的凍土破壞和全球氣候的快速變暖，都容易引起大陸凍土表層發生脆性退化，最終影響了上到下水管道工程敷設的長期性和實用性。研究結果表明，當前國外的現有技術不適合我國的現況。而由于我國現在還比較缺少一些相關的能夠解決這些凍土山帶地區的輸油管道的施工勘察設計、運行的安全管理以及管道施工工程建設的完整相關技術。對于輸油管道的敷設凍土山區地帶的具體地質氣候條件以及氣象預報的相關技術等這些方面的科學研究還比較少，因此，還需要不斷加強這些相關技術的科學研究，進而解決目前我國在這些凍土山區地帶的輸油管道施工敷設的難題。

3.天然氣水合物(NGH)的儲運技術。所謂的碳和天然氣水合物其實就是一種氣體，依據這些水合物分子相互連接而可以形成碳酸氫鍵，在碳和氫酸兩鍵的相互作用下可以形成一個空穴進行吸附，進而可以吸附一些小的比如烴類的水合氣體和水分子，最終就會產生一個類似一種冰狀的籠形水合晶體。由于油氣的水合晶體在運輸時，是在一定的運輸壓力和一定的運輸溫度下再與天然氣在運輸管道內連接形成水合物，而不會導致運輸管道的內部堵塞。所以，必須及時采取有效的處理方法，避免水合物的產生。但是，經研究發現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的，適合邊遠地區以及零散的氣源搜集。雖然目前由于我國對該項重要關鍵技術的室外實際應用研究仍然落后于發達國家，但就總的實際研究進展情況以及分析結果來看，我國現在對該項重要關鍵技術的室外實際應用研究在現階段仍然是處在室內試驗應用技術試驗以及小型應用試驗裝置的室外實際應用試驗技術應用研究階段，而國外則已經逐漸開始進入中小企業實現利潤最大化和產品工業化的實際試驗使用技術試驗研究階段。當前由于存在我國主要科學研究機構面臨的兩項關鍵技術研究難點，其中之一水合物如何快速高效的引入進行生物合成，如何低能耗成本的生物能量快速儲存和處理實現低能高成本的生物能量快速釋放。[2]

4.凍土地輸管道敷設技術利用。由于目前我國幅員遼闊，地質環境復雜，對當時我國復雜油氣綜合運輸及其管道的儲運工程長期敷設也因此開展帶來了很大的地質環境影響。當時我國北部凍土土壤表層變質地帶長期作為主要是復雜大型油氣運輸地質之一，在一定程度上為當時我國復雜油氣運輸管道及其儲運該地區的運輸管道工程長期敷設開展帶來了一種相對較壞的地質環境影響。顧名思義，凍土土壤表層變質地帶主要區域指的是當時我國北部凍土地層中表層較厚的大型凍土表層地區，并且此階段凍土表層地帶的土壤表層和土壤常年都處于高度凍土斷裂的極端天氣變化狀態。不可否認的一點是，發達國家的架空油氣技術儲運敷設技術比較成熟，由于技術開發應用時間比較早，數據采集信息也相對健全。在目前我國，架空油氣敷設和熱管方式敷設可能是兩種最常見的油氣技術敷設形式。但在技術實施上，這兩種敷設方法都可能有著極大的技術難度。首先來說架空熱管敷設，工作人員需要將整塊凍土堆積地帶被劃分為幾個大部分，取中間的地點上方架設一塊木板，通過上方木板平鋪的一種方式將整條油氣儲運管道全部輸送油氣出去。而熱管高溫敷設工程技術主要指的是應用在地下油氣化工地下管道內部通過加設大量高壓地下電流，通過利用地下電力資源進行熱管發熱的一種技術方法就是用來有效解決地下的冰凍土等地的油氣污染問題，實現地下運輸油氣的管道施工熱管敷設。但在這一類的敷設技術過程中，也很有可能會遭遇到一些工程技術上的挑戰。相關問題分析例如：長距和中短距離熱管敷設是目前地下油氣化工地下管道敷設施工油氣敷設的最主要工程技術發展特點之一。目前的地下油氣管道施工熱管敷設技術雖然不斷地在逐步發展中完善，但仍然遠遠無法完全能夠滿足當前的地下油氣管道敷設工程技術發展要求。一方面，人們的自然生活生態環境逐漸受到當前全球氣候變暖的嚴重影響，凍土覆蓋面積也逐漸擴大縮小。而形成凍土面積環境等一系列自然生態環境問題也嚴重阻礙了運輸管道管的敷設技術工程的健康發展。另一方面，油氣運輸管道管的敷設技術工程應該不是單一的，它應該具有整體性。過程工作人員在計劃實施之前也就應該定期進行現場勘測分析設計，其中主要包括采用整合管道施工技術方法、轉變管道運行安全管理制度等等。在我國凍土管道挖掘和地下油氣管道儲運技術方面現在我國主要凍土挖掘地區地下油氣儲運管道施工鋪設勘測技術工作存在著一定的困難，技術部門應用性功能不強、實踐應用人才稀缺、勘測技術適用范圍狹小都可能是目前我國相關技術部門建設面臨的重大挑戰之一。根據以上實際情況，工作者認為應該以我國凍土發生地區的實際發展情況來作為發展主導，轉變新的發展戰略思路，提出不同的問題解決對策方案，選擇一種實際適用性最強的方法作為發展參考，將最大挑戰機遇轉化成最為發展機遇。[3]

結語

總之，我國和國外的一些先進油氣儲運技術比較，我國的油氣儲運技術在各個方面都還是存在著比較大的技術差距。為了能夠有效提高我國先進油氣產品儲運相關技術，就應該在原有的技術基礎之上，不斷地引進國外的先進儲運技術，然后再進行新的科研和技術創新，而相關技術機構之間的知識交流和技術合作也應該需要進一步的加強，從而能夠提高利用我國的先進油氣產品儲運相關技術。

引用出處

[1]王妮.油氣儲運技術面臨的挑戰與發展方向的探討[J].2021(2014-24):77-78.

[2]楊學佳,梁瑞.油氣管道和油氣儲運設施安全保障技術現狀及其提升方法分析[J].中國化工貿易,2020,012(002):8-9.

[3]孫德舟.油氣儲運技術的發展[J].中國戰略新興產業(理論版),2019,000(006):1-1.