长距离油气储运技术面临的问题及解决策略

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  摘 要:在新时期的国内经济建设中,整体的发展速度获得了全面的改观,同时也加大了对油气资源的需求量,使得油气储运技术面临全新的挑战,需要进行实时的改善和优化。我国的油气储运技术自出现到发展到现在,已然获得了全面性的提升,各个技术层次也相对较为成熟,但是与西方的发达国家相比,依然有着不小的差距,并且油气储运的过程,也存在多个环节上的问题,亟待获得合理高效地解决。对当代的油气储运技术面临的问题进行了主要的分析和探讨,并提出了相应的解决策略,以提高油气储运效益。
  关键词:油气储运 技术 问题
  一、引言
  一直以来,我国的油气储运技术都在进行着不断地完善,但是它的开发效率是十分低的,相关技术内容的研发速度也相对较慢。很多时候,新的油气储运技术刚被引用或开发出来,国外又出现了关心的油气储运技术,其效益更加可观。而相对较为落后的油气储运技术,直接使得我国的油气储运效率十分低,所能产生的油气利用价值也很小,造成了高耗能低成效的现状,对我国的经济建设形成了较大的阻碍。在这样的状况下,油气储运的问题成为了当前社会讨论的热点话题,渴望能够通过技术方面的完善形成全新的油气储运技术,并推动油气资源的消耗产生更高的利用效益。近些年,我国油气储运的发展主要集中在西气东输管道的建设上,这一工程的投产使用,直接使得国内的油气储备运输量大大提高。相比较而言,我国的油气资源大都是由国外进口,由于距离和运输上的问题,所消耗的成本相当高,而且油气的运输总量已然难以满足新时期我国的进一步建设要求。由于新时期国内经济建设步伐的加快,各项工程建设获得了全新的发展契机,因而加大了对油气资源的需求量,但是当前的油气储运技术存在着许多方面的不足,如果不能进行科学有效地改善,必然会对整体的油气资源利用产生多种不良的影响。为此,人们要正确认识现阶段的油气储运技术存在的主要问题及面临的挑战,采取积极科学的措施加以切实的改善,进而为社会的发展形成较高的资源基础。
  二、我国油气储运技术面临的主要问题
  21世纪初,中国开始对南海的油气资源进行开发,而这一举措无疑为油气资源的供应提供了全新的思路。同时,作为油气储运的另一大工程,西气东输管道的建成启动,不仅为国内的油气资源消耗生成了全新的供应渠道,也为我国的东部沿海地区和中部地带提供了更多的油气资源量。但是,现阶段的我国,对于油气资源的储存技术依然很不完善,无论是油气的储备阶段,还是油气资源的运输环节,都需要进行深层次的优化,否则很容易产生较大的资源损耗,不利于全面发挥油气资源的实际价值。当前我国油气储运技术面临的主要问题,可以从以下几个方面进行集中的阐述:
  1.地域的复杂性。在油气的储运设施建设当中,需要实时地考虑到区域内及周边的地形环境,如果地形过于崎岖,或者以海洋、冷冻地带为主,那么建设起来会有相当高的难度,而我国当前的技术并没有达到时代的先进水平,面对地域的复杂性,所采用的油气储运技术原理是一致的,而它们根本无法满足不同地域的实质需求,所形成的储运设备设施,很容易在较短的时间内出现损毁的状况,对于油气的正常运输,有着相当严重的阻碍。并且,在地势状况十分复杂的地域进行油气管道及其他设施的建设,所采用的技术往往需要比普通的技术更加全面合理,而且也需要运用到更多的保护措施。相对的,它在这个过程中所能够产生的成本也是相当巨大的,但是类似于西气东输的大工程建设,我国并不可能在较短的时间内迅速地增设这样的工程量。同时,在资源的配置上,地域的复杂性也会形成一定的阻碍,它需要运用到相当多的资源。一般的储运设备设施建设,很可能仅仅会用到复杂地域资源总量的三分之一,而且产生的效益并不会太高,因而人们更加倾向于运用普通的储运设施建设技术。于是,这样所形成的储运设施,在经历了高冷气温或者海洋压力的冲击后,迅速发生了损坏的状况,整体的油气储运效率严重下降。对于地域的复杂性问题,虽然国内的专家进行了相关技术的开发和完善,但是进度相当地缓慢,产生的效益并不高,油气储运技术依旧面临着复杂地域性的问题,而且在短时间内无法进行彻底地改善。
  2.油气储运技术相对较为落后。改革开放以来,我国的油气资源成为了人们生活的主要耗能之一,其为人们的生活生产提供了基础的动能。由于时代的发展,我国的油气消耗需求不断加大,再加上经济建设的全面开展,油气储运技术成为了人们着重关注的核心技术,并强烈地要求对其进行深层次的完善。但是,现实却是油气储运技术的开发速度十分缓慢,很难跟得上时代的发展步伐,而且与国外的储运技术也有着较大的差距。比如,在对海洋当中的油气进行储运时,所涉及的技术层面要求相当高,不仅要考虑到水下储运设施所需要承受的压力,还包括输变电、自动控制以及设备运行等内容,每一项都需要对原本的技术进行多方面地改进。但是国内的技术层面却一直无法突破这个瓶口,当前的技术无法实现海洋下的油气储运设施建设内容,而且离陆地较远的海洋,更是需要实现油气管理的远距离运输,无形中再次加大了油气储运的难度。现如今,国外的油气储运技术已然较好地结合了信息化下的科技手段,运用计算机实现了良好的油气储运管理。在实际的油气储运技术运用中,人们不仅可以利用计算机对油气的正常运输进行直接有效的控制,还能够以信息数据为基础,对油气的储运进行全方位地监控。一旦管道的某一区域或者部分出现了油气泄露或者管道损坏的问题,可以在较短的时间内查找到该区域,并对这一段的管道进行维护和修缮。而对于现阶段的国内油气储运技术,依然停滞在较低的水平,亟待获得迅速有效的提升。
  3.油气运输管道容易出现多种问题。在油气的储运当中,运输管道起着基础的跨地域作用,它能够较好地实现多个地域之间的衔接。在现阶段的油气储运技术当中,运输管道所容易产生的问题十分严重。其中包括了管道的材质问题和地质建设问题,并且还有一定的输差消耗以及环境污染的次生灾害。首先,国内油气管道的运输是单方向的,如西气东输工程,即是油气从西方输向东方,这一运输状况具有很大的局限性,只能单一地将油气从一方输往另一方。其次,油气的运输不容易受到合理地控制。一直以来,对油气运输的控制都是油气储运的主要问题,而这一过程主要发生在油气管道内部。当油气管道的某一部分出现了损坏,造成了泄露的状况,很难在较短的时间内迅速实现有效的控制,因而所产生的油气资源损耗是比较严重的。再之,油气管道本身比较长,属于跨地域的衔接分布,当它的油气运输量变小以后,人们会察觉到它的管道发生了问题,但是对于这一问题的找寻又得花很长的时间,这一时期内的油气资源已然泄漏了很大一部分。最后,油气管道的损坏大多时候属于外部的损坏,对于這一损坏,人们能够及时采取一定的措施加以处理。但是还有一部分损坏是属于内部的,这部分损坏状况往往比较严重,而且经常需要整个管道内的油气清理出去,进行整体性地检查,严重阻碍了油气的正常运输,对人们的生活产生了极大的影响。   三、油气储运技术的分类及对储运问题的解决策略
  1.海洋储运技术。在我国的东南沿海区域,分布着大量的海域,其中囊括了相当丰富的天然气和石油资源。海洋中的这两种资源分别占到了国内总资源的百分之30和百分之23。并且,现如今的我国,陆地资源开发的速度相当的快,很多地域的油气资源已然呈现出了匮乏的状态,为此,未来的油气开发必然会走向海洋方向。而海洋油气资源的开发有别于陆地,无论是采用的油气储运管道,还是油气储运的设施建设,都需要有更加全面的技术支持。现阶段的我国,对于海洋储运技术的运用已然有了一定的成效,但是依然存在着较多的问题,需要进行持续地完善和发展。在较早的时期,我国采用的海洋油气储运技术主要是国外的技术,但是由于海域状况的不一,对于许多海域的适用性并不高。因而可以看出,国外对于油气资源的开发更加有效,储运技术也更为完善。为了较好地应对海洋油气储运技术存在的问题,需要根据海域的实质状况进行措施上的完善和调整。首先,很多海域的地质结构较为复杂,在进行储运时需要有较高的技术支持。因此,相关的科学家可以着重对油气储运技术的研发方向设置为深度海域,在对海域环境有着一定了解的基础上,切实进行相应的技术完善。其次,在进行油气资源的开发之后,需要建造相应的油气储备设施,而对海域中开发出来的油气资源而言,普通的储备设施不能够适应这些资源的实际储存需求,因而需要专家将海洋的因素放在建设油气储备设施的主要参考内容当中。最后,我国海洋油气工程的开展,需要运用到多项技术,而且这些技术往往需要具备较高的专业性,同时还涉及到了一定的辅助技术,如水下施压、设备运行等,它们对于整个海洋油气的储运工程,起着十分关键的运用。为此,对于这些技术的要求及协调,在工程开展的过程中要实时地考虑到,并针对性地加以解决,尤其是每一项技术的注意事项,必须加以着重地关注和改善,进而提高整体的油气储运效益。
  2.油气混输技术。国内的油气储运技术,虽然整体的进度并不快,很多国外的先进内容并没有进入到国内,但是依然有了一定的成果。油气混输技术便是其中的一种,它不仅能够对深水油气田进行合理高效的开发,还能够最大化地降低污染程度,实时地节约油气储运设施成本。目前的油气混输技术主要包括两种,一种是以水下压力为主的混输增压技术,另一种是以长距离管道为基础的管道混输技术。一般而言,混输增压技术的运用更加广泛,而且所消耗的资源和成本都相对较低。它主要是指在海底借助多相混输泵進行深水下的增压,并实现油气的输送。管道混输技术主要运用于深水多相开采系统的建设,建设内容主要有井口模块、自动化系统、变电系统、水合物抑制等。相比较而言,国内的油气混输技术是极不完善的,不仅没有具备自主知识产权的动态计算机操作软件,同时也没有实时的创新,整体的运用缺乏活动,实效性十分低。同时,我国所采用的多相混输压力泵处于较低的水平,型号过于单一,而且所能达到的最大功率与国际水平还有着一定的差距,因而很多运输的内容上所具有的效率都不是很高,一些时候,会严重影响油气管道运输的整体效率。而为了改变这样的状况,油气混输应当从这两个问题出发,优先提高油气储运技术相关软件的设计和运行能力,并针对当前管道储运技术存在的一些问题,采取针对性的措施,加以合理的优化和拓展。同时要全方面的优化设施的建设水平,提高油气储运设备的整体质量,进而使得经济效益达到最大化,加大油气资源对人们的服务力度。
  3.多年冻土地输管道技术。在多年的冻土地域,经常大面积分布着油气资源,但是相应地,动土地带的开展不会像其他地域那么轻松。无论是最初的油气资源开发储备,还是管道输送的建设,都具有相当大的难度,而且国外已然研发出了热管技术和架空敷设技术来解决这一问题。因此,国内不妨向国外引进这些技术的部分方法和经验,较好地解决冻土地带油气储运的问题。在国外的先进技术当中,热管技术是油气储运的核心技术它的功能主要在于对管道整体的升温,使它不容易受到外界气温和气压的影响,直接产生损坏的状况。而架空敷设立技术,主要是为了保障输送管道本身处于较高的空中位置,不容易受到底层冻土的影响。除了以上两种以外,先进的冻土地带管道输送技术,还包括木屑护坡法,它能够对管道的融化塌陷实现一定合理的控制,使得管道不易由于温度的落差,而发生结构破坏的状况。冻土地带油气储运,面临的主要问题包括了管道的冻融和融沉,这两个问题通常是相互协调发生的,因而在优化多年冻土地带管道技术的时候,需要同时解决这两个问题。冻土本身是对管道的致命威胁,在我国的油气储运管道中,曾经就发生过由于冰丘作用而导致的管道结构破坏。目前,国内对与多年冻土地带的管道技术选择,主要采用了加热输送,但是这一技术并不稳定,很容易受到天气变化的直接影响,尤其随着今年来全球气温的变温,整体的技术层面需要进一步优化。对于国外技术的整体搬运,国内曾经做过尝试,但是实际的效用并不明显,主要原因在于冻土状况的不一。因而,在借鉴国外技术经验方法的基础上,我国更加需要充分结合国内的冻土地带现实状况,制定出一套较为完善的冻土地带油气储运系统。
  4.高压富气输送技术。在长距离的油气管道运输当中,高压富气输送是最为常见的一种运输技术,它主要是指在运输的实际过程中,采用一些具有较大强度的高压,使得气体的输送永远保持在其中的零界点上,以保证重组分不会呈现出液态的析出。之所以高压富气输送能够获得运输行业的认可,最主要的原因在于它能产生相当大的经济效益,并且当它输送的时候,天然气的热值会显得十分高,进而对管材形成了全新的要求。不仅要切实防止出现一定的裂纹,还需要具有深层次的止裂韧性。高压富气输送所具有的优点主要有三方面的内容,而它的优点也是其他的传输干气输送方法所不能比拟的。首先,高压富气输送本身具有高热值的组分,并且能够通过高压运行实现管道输送的整体效益。其次,伴随着时代的发展,每单位的热值输气量都降低了对压缩机的功率需求,一定程度上有效的降低了整体的能量消耗。然后是管道设计的优化,相比于其他的管道运输方式,高压富气输送管道采用了全新的设计,而其工程投资的总量也有一部分减少。最后,传统的油气管道运输都会消耗相当高的运费,而高压富气输送管道并不需要太多的运费,各个环节都进行了一定的成本优化。在现代化的进程当中,如果可以在天然气的进口或者其他国内气体的运输上,切实采用富气输送技术,将能够深层次的带来各种运输效益提升整体的油气管道输送技术水平,也会带来更为有效的管道输送效益,优化整体的输送效率,并相应的平衡国内油气市场的实际需求,生成更多的经济效益。
  四、结语
  随着时代的发展,我国的经济建设对油气资源的需求不断地加大,为了满足当前社会的实际需求,我国需要着重把握控制好油气储运的技术环节,不断对其中的各项技术加以优化和创新,使它们具有更加适用的性能,进而使得整体的油气储运产生更高的经济效益和社会效益。
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