油氣儲(chǔ)運(yùn)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(guó)對(duì)天然氣和石油的需求量也在不斷增大，但就我國(guó)現(xiàn)有的傳統(tǒng)油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，我們國(guó)家在油氣儲(chǔ)存技術(shù)方面仍然存在著不少弊端。因此油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)得到了越來(lái)越多人的重視。本文就根據(jù)海洋油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)、天然氣水合物運(yùn)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(lái)發(fā)展的方向，為提高我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)；挑戰(zhàn)；發(fā)展方向；研究

一、引言

油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)已成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)所在，其與能源開(kāi)發(fā)之間有著息息相關(guān)的關(guān)系。油氣儲(chǔ)運(yùn)中非常經(jīng)典的例子就是西氣東輸，這個(gè)項(xiàng)目的成功實(shí)施使我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)大幅提升。但是我們?nèi)匀徊坏貌怀姓J(rèn)，我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與一些國(guó)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(chǔ)運(yùn)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

（一）海洋油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

近幾年來(lái)我國(guó)在海洋的天然氣和石油的開(kāi)采上逐漸進(jìn)行了相當(dāng)大的探索。與陸地油氣開(kāi)采不同，在海洋里進(jìn)行油氣開(kāi)采的技術(shù)人員需要抵抗強(qiáng)大的水壓來(lái)進(jìn)行高難度和長(zhǎng)時(shí)間的水下作業(yè)，這對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)能力是有很大的要求的。我國(guó)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(shí)際操作。工作人員在工作時(shí)，還必須要確保每一環(huán)節(jié)無(wú)誤，若是出現(xiàn)了問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致海洋出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，影響我國(guó)的生態(tài)環(huán)境。如果克服了這些挑戰(zhàn)，那么我國(guó)在海洋能源的開(kāi)采中必將前進(jìn)一大步。

（二）天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

在水分子氫鍵作用下對(duì)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(huì)形成天然氣水合物。在油氣運(yùn)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(guò)它的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少運(yùn)輸時(shí)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(chǔ)運(yùn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。就當(dāng)前情況來(lái)看，盡管我國(guó)在天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)研究方面增加了投入，但該項(xiàng)技術(shù)仍處于試驗(yàn)階段，而發(fā)達(dá)國(guó)家早就已經(jīng)開(kāi)始使用這項(xiàng)技術(shù)盈利。當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)我國(guó)面臨的挑戰(zhàn)來(lái)自于兩個(gè)方面：如何降低儲(chǔ)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(lái)新研發(fā)的與油氣相關(guān)的技術(shù)，是我國(guó)在科技上的進(jìn)步產(chǎn)物，現(xiàn)已經(jīng)逐漸的應(yīng)用到實(shí)踐中。我國(guó)在進(jìn)行油氣開(kāi)采過(guò)程中，我國(guó)設(shè)計(jì)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(yùn)輸，通過(guò)這一條管道運(yùn)輸出去。目前，我國(guó)還沒(méi)有出現(xiàn)被業(yè)界認(rèn)可且擁自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多相流動(dòng)態(tài)計(jì)算軟件。并且，使用國(guó)外研發(fā)的一些軟件在我國(guó)的適應(yīng)性較差，如果長(zhǎng)期依賴國(guó)外的軟件，將影響我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。其次，在我國(guó)大型多相混輸泵功率較低，且沒(méi)有專門的段塞流捕集器生產(chǎn)廠家。在未來(lái)一段時(shí)間，我國(guó)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(guó)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(wèn)題的難度非常大，但是在凍土地輸管道敷設(shè)過(guò)程中，通常需要同時(shí)解決融沉問(wèn)題和凍融問(wèn)題。現(xiàn)在我國(guó)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(guó)現(xiàn)有技術(shù)雖逐漸成熟，但解決長(zhǎng)距離輸送管道凍融問(wèn)題的施工難度依舊非常大，且缺乏一套從勘察設(shè)計(jì)到施工建設(shè)再到管理維護(hù)的體系。因此，我國(guó)凍土地輸管道敷設(shè)技術(shù)研究應(yīng)解決上述問(wèn)題。

三、油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的發(fā)展方向

（一）玻璃管道應(yīng)用

玻璃管道對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊蟛皇呛芨撸梢栽诘刭|(zhì)條件比較惡劣、地勢(shì)較為崎嶇的地方建設(shè)。施工過(guò)程中所需要的人力比較少，能夠利用建筑物的依托來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。其方法也較簡(jiǎn)便，易于掌握。玻璃管道應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)在于以下幾個(gè)方面：首先，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)科學(xué)技術(shù)的完善，使油氣儲(chǔ)運(yùn)的流動(dòng)性增強(qiáng)，突出了不同材料的適用性的特點(diǎn)。其次，該技術(shù)也節(jié)省了工作人員的時(shí)間，流程較為簡(jiǎn)單，操作方式也相對(duì)固定。最后，將理論與實(shí)踐結(jié)合，全面提升工作人員的綜合實(shí)力，也提高了油氣運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。

（二）管道仿真技術(shù)

當(dāng)前油氣儲(chǔ)運(yùn)未來(lái)的發(fā)展方向之一就是管道仿真技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是優(yōu)化組織系統(tǒng)，運(yùn)用非線性計(jì)算的原理，結(jié)合數(shù)字化仿真平臺(tái)，從而推動(dòng)管道運(yùn)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(chǔ)運(yùn)分為三個(gè)不同的時(shí)間段，計(jì)算出油氣的儲(chǔ)運(yùn)高峰，并根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。其次，仿真系統(tǒng)也會(huì)模仿管道的運(yùn)行方式，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一反饋到信息平臺(tái)，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(yùn)行。近年來(lái)，管道仿真技術(shù)受到越來(lái)越多的國(guó)家的青睞，也是現(xiàn)代油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的象征。

（三）管道消磁

管道消磁技術(shù)也是油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的熱點(diǎn)。是在油氣管道焊接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)磁偏吹問(wèn)題。一般來(lái)講，焊接過(guò)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(huì)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(xiǎn)概率升高。因此，解決上述問(wèn)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(duì)管道中的剩磁進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)油氣輸運(yùn)管道的正常焊接和應(yīng)用。同時(shí)，智能化清管也是目前主要的技術(shù)，將兩個(gè)單電焊機(jī)聯(lián)結(jié)在一起，通過(guò)消磁感應(yīng)來(lái)做出有效的規(guī)劃。它能夠使油氣資源分配不均的問(wèn)題得到緩解。此技術(shù)的完善要求工作人員要突破儲(chǔ)運(yùn)中的瓶頸，實(shí)現(xiàn)重大突破。

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