地下儲油庫特性分析

摘 要:介紹了地下原油儲庫的特點，通過地下、地上原油儲庫的比較，分析出地下儲油庫的優點，提出在設計規模大的情況下地下儲油庫經濟性。

關鍵詞:儲油庫 地上 地下 優點 缺點 經濟規模

中圖分類號:P577 文獻標識碼:Ａ 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0065-01

1 引言

石油儲備從儲存設施和形式上可以分為地上儲油庫、地下儲油庫等。

地上儲油庫指地上油罐形成的庫區，與其他類型油庫相比，建設周期短，是中轉、分配、企業附屬油庫的主要建庫形式，也是目前數量最多的油庫。

地下儲油庫包括隱蔽油罐庫、山洞油罐庫、地下洞庫等。由于隱蔽油罐庫、山洞油罐庫在地下挖洞，再建設油罐，投資高，建設周期長，已逐漸淘汰。以下討論的地下儲油庫指地下巖洞庫。地下巖洞庫主要有廢棄油氣藏、含水層構造、地下鹽穴、礦坑及巖洞儲藏，這也是目前國際上通用的地下油氣儲存方式。地下油庫因其安全、有效的特性在能源儲備中起著越來越大的作用。

2 地下儲油庫和地上儲油庫的比較

2.1 地下儲油庫的優點

2.1.1 安全

地下巖洞儲油庫一般位于地下水位以下，受水壓密封，通常在地面數十米以下巖體中，地下巖穴儲油庫則位于地下數百米乃至上千米的鹽層深處。通常情況下，完全處于封閉隔絕狀態，不必擔心火災，更不必擔心原油外流。地下儲油庫不受臺風、雷電、暴雨、滑坡、地震等自然災害的影響，完全可能避免平時或戰爭時期的人為破壞。同地面油罐比較，具有明顯的安全可靠性。

2.1.2 經濟

(1)投資少:根據國外建設地下儲備庫的經驗及前面對建設地下石油儲備庫的投資對比結果可知，只有地下巖洞儲油庫建設到一定的規模(30～57×104m3)，其建設投資比建設同等規模地上油庫要少(地下巖洞儲油庫投資降低10%～30%，地下巖穴儲油庫投資甚至可達30%～50%)。在我國目前形勢下，根據調查，開挖出的巖石都可以利用，或用于填海，或用于建筑材料。

(2)占地省:由于地下儲油庫地面設施少，因而占地少。根據我們設計的金壇地下石油儲備庫可研，建設300×104m3地下石油儲備庫，其地面設施占地約60000m2(6公頃)左右，而建設300×104m3地上石油儲備庫占地約58公頃左右。由于地下儲油庫一般在地面數十米或數百米至上千米，因此地下儲油庫上面的土地還可以綜合利用。

(3)運行及維修費用低:據國外資料，法國GEOSTOCK公司介紹，地下油庫儲存20年的油品物性沒有發生任何變化，因此，儲存地下儲備庫的油品可以不進行定期更換，平時儲備庫的運行費用僅為洞室滲透的少量污水處理費用。因此地下儲備庫的運行費用很低。

儲油洞室本身是巖石或巖穴不需要維護，日常僅需要對一般地面設施和豎井的設備及儀表進行維修即可，因此日常維護費用少。而地面儲罐至少每十年進行一次大修，正常維修費用較高。

(4)壽命長:國外的地下儲油庫設計壽命一般為40～50年，等于地上油罐設計壽命(20年)的兩倍。

總之，地下儲油庫和地面油罐相比，投資少、占地省、運行及維修費用低，壽命長。因此使其單位成本大大低于地面油罐。根據我們設計的金壇地下石油儲備庫可研，單位年平均成本為20元/m2，而地面油罐則為60元/m2。

2.1.3 環保

地下儲油庫環保效果好，由于地下儲油庫位于地下，不會損害自然景觀，更由于地下油庫不需要維修，也不需要進行油品的周轉作業，因此沒有油氣揮發污染和呼吸損耗，也不會產生廢渣，只有滲透到洞室內的少量地下水需要排出處理。而地上油罐的浮頂密封處經常存在油品揮發，污染環境。此外，地上油罐需要定期周轉，并且至少十年需要清罐大修一次，因此不可避免的會產生油氣揮發污染、呼吸損耗及大量的廢渣。

2.2 地下儲油庫的缺點

2.2.1 建設周期長

國外建設經驗表明建設300×104m3地下石油儲備庫一般需要4～5年時間，而地上儲罐的建設僅需要2～3年。

2.2.2 地質條件苛刻

地下巖洞儲油庫應選擇地質構造簡單、地層單一、巖體完整、有長期穩定地下水位的地段。地下巖穴儲油庫要選擇在鹽層總厚度大，一般大于100m，層內夾層少，夾層總厚度小于20%，鹽層品位要好，不能低于50%，深度比較淺，最好小于1500m;具備開采鹽穴的水資源;具有一定的鹵水處理能力。

2.2.3 儲存油品單一

由于地下儲油庫豎井的成本較高，因此單個洞室的容積較大，一般在100×104m3～150×104m3，而地面單個罐容較小，一般為10×104m3～15×104m3，為此地下儲存的油品種類較地面儲罐單一的多。

2.2.4 維修不便

地下巖洞儲油庫的洞室建成投產后不能進行維修，而地面儲罐可以定期維修。

3 結語

國外從20世紀60年代開始建設地下儲庫，前蘇聯、美國、加拿大、法國、德國等幾十個國家都有數十座地下儲備庫用于大型儲備，經驗成熟。我國地下油氣儲庫的發展時間較短，但隨著我國進口石油數量逐年遞增，2003年已經成為世界第二大石油消費國，預計到2020年中國原油需求4億t，天然氣缺口將達到1000億m3，這就要求國內有相應的石油儲備。

通過以上對比，地下儲油庫和地上儲油庫相比，石油儲備庫規模在300×104m3以上時，建設地下石油儲備庫是經濟合理的。因此如果建設大型儲備基地，地下儲油庫在工程投資和運行費用等方面都有明顯的經濟效益。

參考文獻

[1]郭光臣，董文蘭，張志廉.油庫設計與管理[M].中國石油大學出版社，1994，6.

[2]油田油氣集輸設計技術手冊.編寫組.油田油氣集輸設計技術手冊[M].北京:石油工業出版社，1995.