分析油气储运技术面临的挑战与发展方向

  摘要:从目前油气储运技术的发展来看,油气储运技术经历了长时间的发展已经取得了各种突破,其中油气储运技术不但解决了石油和天然气的存储和运输问题,同时也改变了石油和天然气的存储运输现状,为石油和天然气的存储与运输提供了良好的帮助和支持。基于对油气储运技术的了解,要分析油气储运技术的发展形势和面临的问题,就应当立足于油气储运实际,积极了解油气储运技术的相关知识,把握油气储运技术的发展历程,有效了解油气储运技术面临的问题和未来的发展方向。

  一、前言

  从油气储运技术的发展来看,油气储运技术呈现着不断提高的状态,在油气储运过程中根据石油和天然气的蕴藏类型、开采特点以及开采区域,采用了相对应的油气储运技术,解决了油气储运存在的问题,更好地满足了油气储运的发展实际,所以正确分析油气储运技术面临的问题及未来发展方向,有助于为油气储运提供良好的支持。

  二、特殊区域油气储运技术

  1、海洋油气储运技术

  在油气储运过程中,对于海上钻井平台所开采出来的石油,应当使用海上油气储运技术进行石油和天然气的存储和运输。海洋油气储运技术与陆地油气储运技术存在一定的差别,首先,海洋油气储运技术解决了石油和天然气在海洋管道中的运输问题,并且通过海底隧道以及储罐的方式,实现了海上油气的储藏和运输。从目前海洋油气储运技术的发展来看,海洋油气储运技术已经朝着海底管道化方向发展,并且海底管道的铺设成本日益降低,成为了一种有效稳妥的油气处理方式。

  目前,我国海上开发的天然气田,均采用了半海半陆式模式,如渤海的锦州9—3气田、东海的平湖气田以及南海的崖13—1气田、东方1—1气田;这些气田生产的天然气在海上平台完成气液分离及天然气脱水后,均通过长输海底管道输送到陆上油气终端进行处理后销往陆地用户(工业用或民用)。渤海大部分油田以及南海开发的油田基本上采用了全海式工程模式,如渤海的秦皇岛32—6油田、南海的惠州油气田等,这些油田工程设施基本由平台、海管和浮式生产储油装置组成,在平台生产的油气通过海底管道混输到浮式生产储油装置上进行处理、储存、外销。

  2、多年冻土地带长输管道敷设技术

  除了海洋油气储运技术之外,在特殊区域特别是北方寒冷地区,例如我国的大庆油田,以及俄罗斯的远东油田等高寒地带,为了有效实现油气储运目标,在特殊地层中采用冻土带长输管道的储运方式,成为了一种理想的石油储运方式,有效地解决了高寒地区油气储运问题,从目前的发展来看,冻土带长输管道油气储运技术得到了全面有效的应用。有效解决了高寒地带油气储运问题。

  如何解决冻土危害呢?美国Alyeska热油输送管道主要采取热管技术,解决管道的融沉问题;加拿大Norman Wells为常温输送管道,主要采取木屑护坡的措施,防止管道冻融滑塌。

  三、天然气水合物储运技术

  天然气水合物储运技术是以罐装运输为主要特征的技术,适用于边远、零散气源的收集以及提供给下游的分散用户。

  从目前的研究来看,天然气水合物虽然是一种影响油气储运管道传输质量的物质,但是经过持续不断的研究,已经形成了一种全新的油气储运技术,天然气水合物储运技术,其内容是将天然气水合物进行有效的存储,既达到了有效利用天然气水合物的目的,又达到了提高油气储运质量的目的。这个技术的出现不但解决了油气储运当中天然气水合物的影响问题,同时也转变了油气储运的发展思路,解决了天然气水合物造成的油气储运危害。天然气水合物生成工艺及原理如下:

  天然气水合物储运技术是以罐装运输为主要特征的技术,适用于边远、零散气源的收集以及提供给下游的分散用户。20世纪90年代初,挪威科技大学提出天然气水合物在常压下、大规模储存和运输时,不必冷却到平衡温度以下,而是将其冷冻到水的冰点以下、平衡温度以上(-15~-5℃),完全绝热,水合物就可以保持稳定。

  水合物在天然气储运方面的应用主要包括以下三个方面:

  1)天然气的长距离运输——固态天然气水合物(Dry Hydrate)。天然气是一种对环境比较友好的清洁能源,但由于处于气态存在运输问题。目前天然气的运输方式主要有两种:管道输送和液化天然气。在一定条件下把天然气转变为水合物进行运输、储存具有一定的优越性。

  2)收集石油工业中的伴生气——两相冰水合物(Hydrate slurry)。对没有专门收集伴生气管道的石油部门,可利用水合物收集伴生气。伴生气在一定条件下与水作用形成水合物,然后进行运输;也可把水合物与原油混合在一起以两相冰形式通过管道进行运输。

  3)天然气储存——在需要进行天然气储存的地方,把天然气转变为水合物储存在特定的海底或陆地上,在需要时再分解水合物获得天然气。另外,水合物还可用于开采小型、零散的天然气田。我国存在许多小型、零散的天然气田,像常规的铺设天然气管道在经济上不可行。这时可利用水合物储运灵活的特点,把天然气转变为水合物进行开采、运输。

  四、油气混输技术

  长距离油气混输技术目前仍是国际石油工业领域里的一项热门技术。欧美发达国家研发这一技术的终极目标是实现深水和超深水油气田开发设施的全海底化,即无水面平台开采,在原油开采过程中,有些油井属于原油和天然气混合的状态,而对于油气储运而言,要想提高油气储运效率,实现原油和天然气的混合运输是一种重要的运输和储藏方式,基于这一现实需求,在目前油气储运技术的发展过程中,原油和天然气相关的长输管道油气储运技术得到了长足发展。并且在实际应用中取得了积极效果,极大地提高了油气储运效率。由此可见,油气混输传输技术已经成为未来重要的油气传输技术发展方向。

  油气混输技术自20世纪80年代以来,国际上对其研究和应用的步伐不断加快。目前,已经从试验阶段迈向工业化应用与完善阶段,其中的两项关键技术已经付诸实施:第一项是长距离管道混输技术。第二项是海底混输增压技术。

  挪威Statoil公司正在将水下多相流开采系统的概念变为现实。2007年,在挪威海域水深850m的奥曼兰格凝析气田建设了两条并列敷设、口径为750mm、长度为120km的海底混输管道,该管道用来将24口气井产出的天然气-凝析油直接输送到陆岸终端。该系统是目前世界上真正意义的水下多相流开采系统,主要由水下井口基台模块、自压混输海底管道、水合物抑制系统、水下变配电系统、水下自动化系统构成,其最大特点是全部生产设施均置于海底,海面上无任何建构筑物。

  五、油气存储技术

  1、地下水封洞库

  在油气传输过程中,除了利用传统的油罐或者管道进行传输之外,考虑到存储成本因素以及地理因素,目前发明了一种新的油气储藏方式。利用地下水对石油和天然气进行存储,主要可以概括为地下水封存储技术,将石油和天然气用水的方式封存在地下洞穴中,在需要时进行开采,有效解决了石油和天然气的存储成本问题,满足了石油和天然气的存储需要。

  2、地下盐穴库

  除了地下水封洞穴之外,地下盐穴窟也是一种重要的存储方式,基于低价盐穴库的存储实际,地下盐穴库主要是利用盐的作用对石油和天然气进行存储,并且在存储之后进行封闭,保证石油和天然气能够封存在盐库中,在需要时进行调用,有效的提高了石油和天然气的存储成果。3、吸附储气技术吸附储气(ANG)是近年来国际上大力开发的一种天然气储存新技术,美国、加拿大、日本等国在这一领域处于领先水平。所谓吸附储气技术,主要是利用天然气的特点,利用其他气体将天然气吸附在其他的物体中,保证天然气的物质成分不受破坏,并且在需要利用的时候,将天然气进行有效释放即可,极大的降低了天然气的存储成本,并且提高了存储的安全性,保证了天然气存储能够达到预期目标。

  结论

  通过本文的分析可知,在石油储运技术的发展过程中,随着技术的不断升级,油气储运的方式也在不断地发生着变化,对油气储运技术的发展产生了重要的影响,有效地解决了油气储运中存在的问题,满足了油气储运的实际需要,为油气储运提供了更多的支持,因此,我们应对油气储运技术的发展引起足够的重视,并认真分析存在问题,总结油气储运过程当中的技术类型及特点,为油气储运提供良好的支持。参考文献:[1]胡新义;;油气储运技术分析及其发展方向[J];中国石油和化工标准与质量;2011年08期[2]李岳姝;;化工油气储运技术及其创新研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2013年09期[3]张勤;;油气储运工程中应用的技术探讨[J];中国石油和化工标准与质量;2012年11期[4]牟伟;新型水下法兰连接机具试验样机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年(作者单位:宝塔国际石化工程技术有限公司珠海分公司)

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