天然气采集及集输发展动态

天然气的采气和集输技术的发展动态摘要：天然气热效率高，环境效益好，发展利用天然气成为当今世界能源发展的潮流。本文重点论述了天然气的采气技术的现状，管道输气和LNG运输，及LNG运输过程中,LNG储存是不可或缺的重要环节，储存设施所占投资比例相当大。关键词:天然气；采气；管道运输；LNG运输;LNG储存；天然气的发展现状天然气将是21世纪举足轻重的优质能源。随着天然气勘探、开发、储运和利用技术的进步以及对环境问题的日渐关注，世界各国竞相发展天然气工业已经成为当代进步的大潮流。目前已经知道的可以开采的天然气资源比石油资源丰富。世界天然气探明和未探明的资源量达到了400X1012m3,美国的产气量最大，5556X108m3，占世界总产量22.9%；俄罗斯探明的天然气的储量最大，储量为48.14X1012m3,占世界总储量32.1%。在2020年世界产气量将达4.59X1012m3。而我国已发现193个气田，探明的天然气地质储量为4.4937X1012m3,气层气有3.3727X1012m3，溶解气为1.121X1012m3。天然气可采储量达到2.5704X1012m3，其中气层气占2.2002X1012m3,溶解气占3702X108m3。天然气在我国的能源消费结构中比重稳步上升，1999年，陕京管线给北京提出年供气24X1018m3，可以确保需求30年。采气技术发展趋势天然气从开采到使用要经过采气（集气）、净气、输气、储气、配气五大环节。这五大环节通过三套管网（矿场集气管网、输气干线管网、城市配气管网）紧密地连接在一起，形成了一个统一的、连续的、密闭的天然气管路输送系统．在这个系统中，五大环节三套管网紧密联系、相互影响、相互制约，气层－气井－矿场－输气干线－城市配气用户是紧密相连的系统工程，因此对天然气的开采有一个系统的掌握对我们很有必要且具现实意义．我国的天然气发展较慢，直到20世纪80年代，才开始重视天然气开发和利用，主要是以引进为主，而自己开发创新少导致全面落后了5-10年。在气藏开发方面，国外的巨型压裂、凝析气藏循环注气等技术已相当成熟，致密气藏开发技术也得到全面应用。世界石油生产大国（以美国、加拿大为代表）开始把蒸汽驱作为主导技术，化学驱的应用减少，注气驱逐年增长，它具有显著成效，具有很大潜力和前景。而我国除排水采气方面取得优势外，其余技术均较落后，我国气藏开发所需技术如表1-3。目前我国已开始加强注气提高采收率配套技术研究，表1-3我国气藏开发所需技术气藏类型田典型气储量比例气藏特点所需技术水驱威远气35边水指进、底水排水采气、地质气藏田%锥进和纵窜认识口 水平井采气认识、、水1丿1采J气浅层涩北1号14出砂流固耦合渗流理气藏气田%论、出砂控制异常高压含硫田克拉2气渡口河18.5%易进喷、气体流速高、温度压力高硫的泄漏、硫对井控、米气设备与控制、高温高压测试10防腐和密封技气田气田%设备的腐蚀术、净化技术凝析板桥气21提高凝析油采循环注气技术、气藏田.5%收率、气液两相渗流气液两相渗流理论低渗气藏田长庆气31.5%非均质、低渗透、低产能、低效益改造、气层识别、储层横向预测、水平井深层克拉2气48气藏难识别、压变形介质渗流理气藏田%力敏感论以较快的速度，使其发展成为经济有效的提高采收率技术。中石油和中石化应取得了一些成就。葡北油田注烃混相驱，塔中注烃非混相驱，牙哈、塔西南柯克亚、大港大张坨凝析气田回注干气，大庆、吉林、辽河等开展TCO2、N2和天然气驱开发低渗透油田。江苏、江汉、中原、胜利和滇黔桂等开展了天然气、C02、N2和空气驱等多种矿场试验。相信不久以后，我国的采气技术将取得较大的突破。天然气的集输发展动态天然气的输送通常采用管道输送和LNG输送，凡管道能直达的地区，以管道输送为好，当管道难以直达或敷设管道不经济时,特别是跨洋运输天然气,则以液化天然气形式采用油轮运输较为经济。管道输气近年来，多批区域性大型天然气长输管道相继建成投产，带动了天然气工业发展。天然气管道按照输送介质的类型分为含硫天然气采集管道和净化天然气输送管道。该分类是按照输送介质中硫化氢的含量大小确定，即管道输送介质中硫化氢含量小于《天然气》(GB17820—1999)中规定二类气质的硫化氢含量限值(即20mr/m3)为净化天然气管道，否则为含硫天然气管道。据不完全统计，我国天然气净化气管道约一万八千多千米，含硫天然气管道上万千米。按照天然气管道实现的功能可分为油气田内部集输管道、净化天然气输送管道和城市燃气管道。天然气管道直径主要有76、114、159、219、323.9、406、508、610、711、813、1016。天然气输送压力从0.098MPa到10MPa不等。通过管道运输，天然气快速的被运往各个地方，给人们的生活提供便利，又不污染环境。天然气发电技术快速发展，缓解了煤和水发电的压力。天然气逐步融入我们的衣食住行。另外，我国输气管道工业与发达国家还有一定的差距，天然气管道存在发生事故的风险，必须从提高设计质量、加大施丁管理力度和强化运行管理等方面着手。建立全国范围内的管道数据库．对“管道事故”需要有明确统一的定义。包括事故内容、分类等；对事故统计的内容也应分类明确说明，以此建立管道运行管理的基础数据。为统一监控油气管道的调运业务，加强运行管理，2007年3月，中国石油成立了北京油气调控中心，并推广应用了管道生产系统(PipelineProductionSystem，PPS)。LNG运输多年以来，在LNG国际贸易中，主要采用专用油轮进行LNG跨洋运输。LNG的远洋运输始于1959年,当时，“甲烷先锋号”油轮装载5000m3LNG成功地从美国路易斯安娜州的查理斯湖，横渡大西洋运抵英国凯凡岛。近半个世纪来，随着造船技术的进步,LNG油轮在数量和规模上都得到了很大发展。据统计，十年前约有85艘LNG船在海上运行，总载量约9027309m3。近十年来LNG运输油轮不断发展，历年建造的LNG油轮数，据美国国际战略研究中心2004年初统计和估计,2002年9〜12月为3艘，总容量41135X104m3;2003年为17艘，总容量234137X104m3;2004年建20艘，总容量276145X104m3;2005年将建13艘，总容量175112X104m3，2006年将建7艘,总容量98108X104m3。增大油轮容量可降低LNG运输费用，因此LNG油轮的容量不断大型化发展。我国即将涉足LNG远洋运输行业。中国液化天然气运输（控股）有限公司控股的船舶资产公司，近日与沪东造船厂签订了两条LNG运输专用船的建造合同，每条船的造价为2亿美元。它们将于2006年用于承担从澳大利亚运输LNG到中国广东的海上运输任务，海上航程为2771nmile，往返一次15d，每次运载LNG615X104t。每条船一年可完成22个航次，一年能运输LNG142X104t。这将是目前世界上最先进的LNG运输船。另外，运输距离短、数量不大的LNG输送,可采用公路槽车运输。20世纪70年代初，日本就使用特殊的公路槽车把LNG从进口接收终端转运到卫星站。用公路槽车运输深冷液体已有多年历史，国内外技术都十分成熟。（三）LNG储存在基地型LNG生产厂、调峰型LNG工厂和LNG接收终端，以及在LNG运输过程中,LNG储存是不可或缺的重要环节，储存设施所占投资比例相当大OLNG的储存方式有储罐储存和岩腔中储存，储罐储存是最主要的储存方式。LNG储罐分地面储罐和地下储罐两种。LNG的可燃性和超低温性（-162°C），对LNG储罐有很高的要求A.据2001年日本《配管技术》报道，目前世界LNG液化基地和接收基地62处中，共有309座LNG储罐，其中日本168座，其它地区141座。储罐容量:20世纪70年代前为6X104m3以下;90年代超过6X104m3，以10X104m3的储罐为主,12X104m3以上的储罐占44%，最大的是日本根岸LNG接收终端和扇岛LNG接收终端的地下储罐，容量达20X104m3。至20世纪末，世界几个大型LNG工厂中LNG，储罐情况见表1;世界部分LNG接收终端LNG储罐情况见表2。表1 世界几个大型LNG工厂LNG储罐号序LNG工厂液化能力/106m3・d-1储罐容量/104m3储罐类型1ArzewGL12Z（阿尔及利亚）ArzewGL22Z（阿尔及利亚）SkikdGL12K（阿尔及利亚）31.1728.3412.1933(3X11)2815(3X915)11(2X515)地面,9%Ni地面,9%Ni地面,9%Ni2MarsaelBrega(利比亚)11.3410(2X5)地面,9%Ni3 Lumut(文莱)24.0918(3X6)地面,9%Ni

4DasIsland（阿布扎比）9.923014（2X1512）24（3X8）地面,9%Ni地面，钢筋混凝土5Kanai（阿拉斯力口，美国）5.241018（3X316）地面，铝材6BlangLancang（印尼）Badak（印尼）34.0115.025018（4X1217）38（4X915）地面，铝材地面,9%Ni7 Bintulu（马来西亚）24.0926（4X615）钢筋混凝土表2 世界部分LNG接收终端LNG储罐号序储罐LNG接收站 LNG供应国LNG总容量/m3 型式材质1日本Negishi（根岸）文莱1250000地面、地下9%Ni,SUSSodegaura（袖浦）文莱、阿布扎比2660000地面、地下 Al,SUSSenbokuII（泉北II）印尼1405000地面9%NiHimejiII（姬路II）印尼560000OhgishimaI（扇岛I）一200000Higashi2Nigata（东新舄）一720000Tobata（户田）印尼480000地面一2韩国Pyeong（平泽）印尼、文莱1000000Incheom（仁川）印尼、文莱6000003英国CanveyIsland阿尔及利亚795000地面、地下 Al4法国Montoir（蒙图瓦尔） 阿尔及利亚 360000地面混凝土,9%NiFos2Sur2Mer 阿尔及利亚150000地面 9%Ni,Al5比利时Zeebrugge（泽布吕赫） - 216000半地下 9%Ni6西班牙Barcelona(巴塞罗拉) 阿尔及利亚 240000地面、地下 9%Ni7意大利LaSpezia(拉斯佩齐亚) 利比亚 100000地面 9%Ni8美国LakeCharles(莱克查尔斯)阿尔及利亚 286000地面 AlEverett(埃弗里特) 阿尔及利亚 155000我国从近年开始才着手研制陆地用储存容器。目前主要有堆积绝热和真空粉末绝热两种类型的LNG储槽，容积从30m^、100nt、150nt、700⑪(组合)不等。而结构型式有立式和卧式两种。LNG槽车国内也是近年开始研制的。目前有30m3、40m3和45m3等规格。因受车规的限制，目前真空粉末绝热一般以30〜35m3为限，而多层绝热可能达40〜45m3，而且从行走、底盘、制动、照明等方面均有新的改善。我国还得加强对各种类型储存容器的研发，加强对LNG的配套仪表的研发，和加强对LNG应用终端的开发研究。LNG应用领域广,每个方面均存在LNG储运问题。只有开展各方面的配套研究，才能起到天然气“西气东输”带动经济发展的目的。如发电、建立区域供气、家庭制冷与采暖等，不然待大量天然气输到上海等处，后续的开发应用研究未跟上，会使其效益大大下降。参考文献:[1] 四川石油设计院.国外液化天然气(LNG)工业技术[R].成都：四川石油设计院，1996112.[2]杜光能.LNG终端接收站工艺及设备J]•天然气工业,1999，19(5)：82286.[3]KumarS.Designandconstruetionofabovegroundtanks[J]•HydrocarbonAsia，2001，11(5):50254.[4]ToshinoriSagishima.Development