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油气储运技术面临的困难与发展趋势研究摘要在中国的石油领域中,油气的保存是一个特别重要的方面,直接与石油工业的效益挂钩。在此基础上,近些年,中国全力发展油气储运技术,并获得了相应的科研成果。在知识社会化和社会信息化的时代中,油气储运技术带来了新的发展契机,但也迎来了更严苛的挑战与艰辛。中国应该牢牢把握油气储运技术的发展契机,不停完善和补充油气储运技术,促进石油工业长久的健康成长。本篇文章重点研究油气储运科技在新时代面临的困境,并对油气储运技术的发展方向进行分析比较。如今,随着高科技智能技术的不断进步,新能源的研发与使用也有了大幅度提升,但因为种种约束条件,石油与天然气仍是如今没有办法全面取代的产品。所以,油气储运技术的开发与探索仍然是当今最主要的工作之一。遵循真实的工作要求,探索与运用新的手段与方法,减少中国对进口石油的倚重,加速社会经济的增长。
关键词:油气储运技术;困难;发展方向目录TOC\o"1-3"\h\u4572第1章提高油气储运技术水平的重要性 第1章提高油气储运技术水平的重要性1.1有利于提高我国油气资源的质量中国油气资源总量相对多些,可人均资源占有少,油气资源在世界上的投入不高。与此同时,尽管中国的石油和天然气资源总量相对丰富,但问题依旧是质量差。因为中国油气资源品质差,很难实现新时期中国工业生产业各行业发展的高标准,所以往往需要从外国进口,对国外进口的依赖很强。提升油气储运技术能力将促进中国油气储运技术水平的提高,以更好的处理油气过程中出现的油气保存问题。减少了油气资源的损耗,并且降低了对环境的污染。并且处理了现有管道的腐蚀问题,加强了油气储运管道的抗腐蚀能力,减少了油气资源储运导致的油气资源品质低下,加强了油气资源的品质。1.2有利于更好地满足社会对于油气资源的需求因为我国如今还处于经济和社会的飞快发展和建设的重要时期,中国生活的各个领域,特别是工业生产的各个部门对石油和天然气资源的需求不断增加。社会对油气资源不断增长的需求不光表现在社会对油气资源日益增长的需求上,还表现在社会对油气资源更高的质量要求上。如今社会大家不光寻求量的增长,更关注质的进步。并且,因为优质油气资源比劣质油气资源对经济建设的贡献更大,因此优质油气资源更有利于社会。优质的油气资源可以在提高生产效率和产品质量的同时,进一步降低工业生产成本,从而提高工业生产的成效。所以,加强油气储运技术能力可以帮助社会更好的实现对油气资源的需要。1.3有利于推动我国的经济建设与发展如上所述,中国还在飞速发展和经济建设的重要阶段,我们力求经济发展又好又快。这就是为什么我国更加关注经济建设质量的提升,而不光是以往那种只寻求发展速度的发展形式。所以,油气资源是中国工业建设和其他方面的主要资源,提高其储运技术有助于中国的经济建设和进步,并能在促进社会主义社会建设中发挥重要作用。所以,石油和天然气资源等相关能源部门必须特别关注提高石油和天然气储存和运输的技术水平,并导致其在促进中国经济建设和发展上的促进功能。第2章油气储运技术面临的困难2.1天然气水合物的储运困难我国从20世纪90年代开始对天然气水合物的储运技术进行研究,许多部门相继在这方面展开了探索。然而,虽然得到了相应的成就,可与发达的技术比较,依旧有很大差距。尽管国内外许多研究还是实验室试验阶段与小型设备的试验阶段,但国外一些探索机构声称已经将其引入大型设备的实际生产上,并在产业化的使用阶段得到了很大的成就[2]。在天然气水合物的储存和运输存在两大难点,一是水合物的高效连续生产技术,二是廉价储存与释放技术的实现。这两个维度是许多机构所研究的主线,也是探究部门加速研究脚步的推动力。2.2海洋油气储运技术的储运困难我国自本世纪初开发南海石油以来,为我国石油资源的长期提供打下了优质基础。然而,因为海洋储存和运输技术的不完善,我国在南海的石油资源开发依旧效率低下。尽人皆知,中国海洋面积广阔,包括许多石油开采区,尽管这是一种丰富的自然资源,可如果没有发达和完善的开发科技来有效开发和使用,这种资源是没有用的。因此,对海上油气储运技术的研究是一个关键课题。就目前的状况来看,在我国,仍然有许多关键的核技术在海洋储存和运输技术没有突破,特别是在深海开发技术相比发达国家,依旧有很大的不同。详细来讲,如今最大的问题是:第一,开发海上油气需要大量的高新技术,除了所需的油气开发技术外,还需要一套相配科技与类似设备,如水下自动化技术及其加工设备等。这些技术具有高标准的专业性,并且容错性非常低。只要出现错误都会影响油气开发项目;第二,海上油气开发包括油气储运设施。然而,在深海地区建造石油和天然气储存和运输设施是困难的,需要大量投资,而我国的技术仍然不发达;第三,深海地区探索需求很高,我国目前的技术还不能有效处理问题;第四,在海底长距离储存和运输油气需要建造长输管道,这也是一个非常大的工程,必须使用非常高难度的科技,中国还没有能力处理。2.3常年冻土地带的管道敷设困难尽管中国的油气储运技术已获得了很多经验与发展,可是在特定的地形环境下,油气储运依然有一些问题。因为我国面积大,在计算长距离油气储运管道时,往往需要经过一些冻土带,这些冻土带的特点是冻土层非常厚,严重影响油气储运管道的正常使用..日进,西方先进国家重点采用热力管道技术及以上安装技术处理这一问题,此外,一些国家还采用木屑护坡技术进行防止了油气储运管道的冻结和融化。然而,因为油田开发较晚,我国在技术方面落后于先进国家。在油气储运管道的真实安装时,需要克服因冻融、融沉等问题带来的技术难点。如今,中国将管道下放到多年冻土区时主要采用管道常温输送的方法,最大的问题是冻结和融化问题。困难还是很大的。此外,近年来在全球变暖的影响下,许多冻土带的冻土退化现象较为严重,给油气储运管道的铺设安全稳定增加了很大的隐患。2.4油气混输技术的困难油气混输技术中长距离油气输送的实施是业内的热点问题。虽然我国在油气混输方面有过挣扎,可面临社会发展的新形式和新需求,相比国外发达国家,法规主要集中在下面几个方面:一是多级流量动态计算软件缺乏自主知识产权。中国缺乏业界认可的具有自主知识产权的多级流动动态计算软件。此外,多级流程相对复杂,国外开发的一些软件适应性差,如长期依赖国外软件,严重影响了中国油气储运技术的国际竞争力。二是大型多级混合泵的功率较低。中国研制的混合泵最大输出功率是300kW,而西方先进国家单泵输出功率可达6000kW,差异特别大。三是,大型段塞流捕集器技术容积比较小。目前在中国还没有专门生产段塞流捕集器的厂家,自己设计的体积也只有300立方米,而在一部分先进国家,如加拿大、美国等其他国家,不光有专门的厂家,生产的容积还达到了5600m3。将来一段时间里,中国应在上述三个方面加大投资和提升研发水平,减少设备和软件成本,并且加强重要设备和多相流计算的制造水平。2.5油气储存技术的困难中国的石油和天然气耗损巨大,并呈上升趋势。这种情况肯定会给中国油气储存技术的发展带来很大的困难。石油和天然气的储藏地点是地下洞穴、地下盐洞等。我考察我国相关区域的水文地质条件时,有些地区相对符合地下洞室的建设,但我面对的难题是:大型地下油罐的设计和施工经验不足,很多重要技术尚未全面掌握。此外,地下洞穴常被用于储存油气,其优势是价格低廉。在我的家乡云南、四川、河南和其他地方有大量的盐矿床,这为在盐洞中储存石油和天然气供应了机会。总体而言,中国在储气库和盐穴的设计和建设方面得到了相应的成就,但在技术研究和实际应用方面仍存在缺陷,特别是在盐水平衡、洞穴活动预测和稳定性方面依旧需要展开分析。关于油气储存,中国近年来也加强了开发,国际上还在研发的吸附储气技术受到了重视。然而,这种技术在真实应用中存在一定的困难:第一,当天然气吸附剂进行相关活动时会产生热效应。第二,活性炭难以再生与更换。第三,还包括进气的净化处理任务。上述问题都是开发过程中遭遇的难题。第3章油气储运技术的发展趋势3.1天然气水合物储运技术关于天然气水合物的储存和运输技术,我国在20世纪后期已经进行了探索和应用,可与先进国家比较,中国现有的科技,无论是在研究上还是在真实操作中,主要是由于中国在这方面的探索基本局限于室内人工实验室,尤其是小规模的实用措施,这严重妨碍了中国天然气水合物储存和运输技术的进步,可事实并非如此。中国不想进一步发展这项技术。重要因素是因为中国存在两个技术难点,以目前的科技很难有重大的突破:一是证明用最低的天然气水合物生产成本,实现高效的天然气水合物产品;二是储存和释放的成本很难减少。如今,中国正在积极解决这方面的关键问题,希望尽快将这一发达技术应用到中国的油气储运技术中,以促进中国石油工业,甚至在经济的总体发展中倾尽全力做出贡献。3.2海洋油气储运技术海洋油气的储运形式主要分为全海与半海半陆。深海油气资源储量丰富,我国的油气开发已从曾经的浅海作业逐步向深海作业发展,所以油气储运科技和设备需要适应。等效环境要求,以处理不同技术功能的一般困难。因为深海排放的巨大水压、高含盐量、高腐蚀强度等影响,在深海区域工作的困难以及缺乏实用功能性的技术支持,中国海域油气储运工作面对很大的困难。在中国科技发展程度不断提升的情况下,海洋石油勘探技术也得到更新与提高,中国开采海洋资源的力度也在增加,主要是在深海区和浅海区。许多天然气和石油资源已被开发,有助于缓解目前的石油和天然气短缺。虽然我们国家目前的技术状态已经健全,但是离社会的发展要求还有差距,时间不长,所以核技术还没有被控制,也没有这方面的权力支持。如今,中国有许多技术,但许多技术的某些功能无法执行。这通常是由于以下因素:一方面,中国陆地和海洋面积大,而深海区域地形通常十分复杂,所以这影响了该技术的操作,并且在应用中也有很高的难度。此外,水下石油和天然气的运输极其困难,并且强调需要长距离管道技术,这使得海洋石油和天然气的储存和运输的发展面临许多障碍。另一方面,在深海区域,还不能使用油气储存技术,因此目前的油气储存依然非常困难。另外,在实施深海研究的时候,对技术的要求更加急迫,涉及的原因也更加复杂。与此同时,它还强调了这样一个事实,即技术工人从事有效的活动,而寻常工人无法完成这个工作。在实际工作还强调,在不同的流程上工作时不应该出现错误。若是一不小心出了差错,就会造成海洋的整个生态问题,结果是很难预料的,会对中国的生态环境产生很大的影响。3.3多年冻土地输管道敷设技术在冻土中开发天然气或石油是非常困难的,可冻土有许多资源,需要更合适的管道铺设技术。因为多年冻土地区铺设管道难度大,如果技术水平尚未成熟,就不会有所收获。许多先进国家已经采用了热管技术和安装技术等。并且已经找到了解决这个问题的好答案和解决方案。可针对中国而言,相关科技还需要优化,相关人员需要对此进行更全面的探索与解析。上述问题都是导致管道变形的关键因素。虽然很难处理冻结和融化的问题,但必须应对这一挑战,必须找到积极解决这一问题的好方法。近些年输油管道的变形问题在我国经常出现,不过也是因为冰丘的作用,管道很难顺利运转,对油气运输的发展也产生了负面影响。所以,在今后的发展中,这个问题也需要得到有效处理。3.4油气混输技术油气混输技术能够完成深海油气田的无平台开发,杜绝环境的有害影响,降低边际油气田的开发成本。油气混输的关键技术是海底混输增压技术和长输管道混输技术。水下混输强化技术利用水下多级混输泵实现石油钻井产品在深水中的长距离加压输送,而长距离管道混输技术用于构建水下多相流生产系统,涉及水下井口支撑模块、液化材料阻尼系统、自压混输水下管道、水下配电系统和水下自动化系统。我国在参考其他国家发达技术的基础上,尽快进行对应的研究,并不断达到国外发达油气混输技术的发展速度。自2004年以来,我国已在哈萨克斯坦、塔里木和大庆油气田连续建设了5条长输混输油气管道,单条混输油气管道的最大油气输送量和管道长度为单条混输油气管道的最大油气输送量和管道长度。目前,中国油气混输技术的问题重点是表现在:1.我国没有自主知识产权的多相流动态计算软件,国外多相流动态计算软件的应用也不普遍。软件导致我们国家在这一领域失去竞争与创新的能力。2.大型多级混合泵技术水平较低,泵型单一,单台泵最大产量远低于国际先进水平。如今在我国,一台泵只有300kW,比国际上的6000kW少很多。3.段塞流捕集器体积远低于国际先进水平。国内段塞流捕集器的体积只有300立方米,而世界上最大的段塞流捕集器有5600立方米。从此,油气混输技术的发展应着眼于改善以上三大缺陷,加强我国同类软件的自主设计能力和硬件生产水平,以加强这个技术的经济效益。3.5油气储运技术油气资源的储存可以使用地下水封闭洞穴。在这个阶段,许多先进国家建造了地下防水洞穴,作为储存油气的主要模式。我国只有一个原油水封洞,没有单独的地下水封洞储油,这方面的技术也相对不足。经过全面的研究,可以得出这样的结论:我国很多地区都可以实现建设地下水封洞库的前提条件,这种地下水洞库拥有很多优点,而且不会对周围环境造成严重的影响。但是也有更高的安全级别。所以,地下水封洞库有着可观的未来发展,所以,需要在此方面引入更多的人才并研究出更加丰富的科技。地下盐穴也是石油储运的未来方向之一。第一,我国的盐矿资源分散的比较广,科技人员建盐穴的成本比较少。第二,与以往的形式比较,盐穴占地面积更小,在同样的空间中可以保存更多的油气。近年来,中国的盐穴数量也在增多,科技也接近完善,可以供应良好的储存和运输条件。第三,吸附存储技术。这项技术开始的时间比较短,工作者重点利用活性炭吸附天然气,经过产生热效应来实现清洁资源的目标。然而,在该技术的使用中依旧有一定的问题,比如科研人员没有办法完成活性炭再生。吸附储气技术是近些年才发展起来的,所以这项技术还没有得到全面使用。无论在国内还是国际上,它的发展越来越受到关注。加拿大、美国与其他国家在一定实践中使用了吸附储气技术,可出现了很多问题,主要是这个技术在天然气解吸和吸附过程中产生热效应,很多国家都没有找到一个好的处理方法。可整体而言,这种技术尽管在使用过程中容易出现问题,可很容易保证存储效果,因此未来必然会发展得更快。第4章结语作为我国经济发展的推动力,必须充分重视石油和天然气的勘探、开发和运输。经济快速发展的时代就是能源比拼的时代。一个能够控制持续能量的人就是主动发展的人。中国是一个地大物博的国家。我们需要全面使用我们自己的利益来充分使用我们所有的石油和天然气资源。我们需要加大对油气储运技术的投资,提高油气开发效率,降低油气运输成本,以最少的资源消耗取得最大的经济收益,最终推动了经济的可长久发展。总而言之,中国有很多管道输送技术,在这方面已经取得了很大的成绩,可是无法否认的是,与先进国家比较还有相应的距离,可从操作人员的角度来看,我们还需要继续研究油气储运技术,以促进我国石油工业更好的发展。
参考文献[1]惠苗苗.油气储运过程中常见问题与应对措施分析[J].全面腐蚀控制,2022,36(03):33-35.DOI:10.13726/ki.11-2706/tq.2022.03.033.03.[2]刘璐,王健.油气储运
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