亚洲油气管道建设的特点及发展趋势
2010-04-13范华军王中红
范华军,王中红
(中国石化集团国际石油工程有限公司,北京100011)
亚洲油气管道建设的特点及发展趋势
范华军,王中红
(中国石化集团国际石油工程有限公司,北京100011)
文章总结了近年亚洲油气管道建设的特点,即管道工程规模大、跨国管道增多、里程增加快、管道走向趋于东进和南下、管道建设能力显著增强。借鉴美国油气管道建设的经验,展望了亚洲油气管道建设的发展趋势,有以下几方面:管道建设潜力巨大、管道建设继续保持高速发展势态、天然气和成品油管道是建设重点、跨国管道建设继续增多。
亚洲;油气管道;建设特点;发展趋势
管道输送具有运输成本低、受外界气候条件影响小、安全性高、利于环保等优势,尤其适合长距离输送易燃易爆的石油、天然气[1]。随着亚洲经济持续快速发展,近年来亚洲油气管道建设有了很大的发展,出现了一些新特点。及时总结了解亚洲油气管道建设的这些特点,把握亚洲油气管道建设的发展趋势,对更好地发展国内外管道工程建设具有重要的实际意义。
1 亚洲油气管道建设特点
1.1 管道工程规模大
在亚洲新建的油气管道工程中,出现了中国的西气东输和川气东送管道、印度的东气西输管道以及巴库—第比利斯—杰伊汉石油管道等世界级管道工程。
西气东输管道横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区,工程总投资约57亿美元。管道干线全长4 000 km,设计年输气量120亿m3,管径1 016 mm,设计压力为10 MPa,管材主要为X70。西气东输管道也是目前世界上最长的输气管道工程之一。
川气东送管道干线起于四川宣汉县,止于上海市,途经重庆、湖北、安徽、浙江和江苏,工程总投资约39亿美元。管道主干线全长1 702 km,管道总长2 977 km,包括1条干线、1条支干线和3条支线,设计年输气量120亿m3,管材X70。干线设计压力10 MPa,管径864~1 016 mm;支干线全长1 275 km,设计压力8~10 MPa,管径711~813 mm。
印度的东气西输管道起于Kakinada南部Gadimoga的陆上天然气处理终端,途经印度南部的Andhra Pradesh州、Karnataka州、Maharashtra州,最后到达Gujarat省Bharuch附近,工程总投资约40亿美元。管道干线全长1 386 km,管径1 219 mm,设计年输量308亿m3,管材X70。印度东气西输管道是亚洲新建管道中管径最大的输气管道。
巴库—第比利斯—杰伊汉跨国原油管道的起点位于阿塞拜疆的巴库,经格鲁吉亚首都第比利斯,终点是土耳其地中海港口城市杰伊汉,横贯阿塞拜疆、格鲁吉亚和土耳其,工程总投资约39亿美元。管道干线总长1 768 km,输量16万m3/d,管径864~1 067 mm。该管道工程是首条直接连接世界第三大油气资源富集区里海与地中海之间的输油管道。
与已建管道相比,这些新建油气管道的管径大、里程长、压力高、工程投资大、钢级高。油气管道的管径基本都在1 000 mm以上,管道里程达到上千甚至数千千米,设计压力10 MPa,工程投资达到数十亿美元。油气管道工程规模的扩大,对管道施工和项目管理提出了更高的要求。随着钢级提高、管径增大及管壁厚增加,对焊接、检测以及吊装等都提出了更严格的要求;随着管道里程增长,工程影响的范围扩大,管道建设的组织更加复杂,这就要求施工企业、总承包企业以及业主提高项目管理能力。
1.2 跨国管道增多,管道总里程增加快
亚洲拥有丰富的油气资源,但是亚洲油气资源区域分布并不均衡。油气资源主要分布在西亚和中亚地区,而亚洲油气资源的消费市场主要集中在东北亚和南亚地区,尤其是中国和印度。油气资源主要消费市场和主要产地的分离,促进了亚洲跨国管道建设的发展。2000年以后,亚洲已建和在建的跨国管道包括中亚天然气管道、里海输气管道、哈中原油管道、缅甸—印度输油管道、缅中输油输气管道、俄罗斯远东原油管道、阿塞拜疆—伊朗输气管道(复线)等。
随着大量跨国管道的建设以及中、印等国国内管道建设的飞速发展,亚洲油气管道总里程快速增加。2001-2008年间,中国兴建了超过4万km的油气管道。过去10年,印度兴建的油气管道里程近1万km。根据全球油气管道行业预测报告,截至2008年,亚洲油气管道总里程达到22万km。据此推算,亚洲原来的管道总里程在16万km左右,近10年亚洲油气管道里程增加了30%以上。
1.3 管道走向趋于东进和南下
在过去,俄罗斯的原油储量主要分布在亚洲部分,其出口主要面向欧洲,原油管道走向主要是西进;而中亚石油输出的传统方向是原苏联的欧洲部分,也以西向运输为主;西亚国家也有多年向西出口石油的历史。因此,亚洲油气管道的走向过去以西进为主[2]。
近年来,亚洲特别是中、印等国对油气资源的需求大为增加,自有资源已经远不能满足本国经济发展的需要,需要大量进口油气资源。例如,中国的原油对外依存度已经超过50%。与此同时,俄罗斯以及地处中亚和西亚的土库曼斯坦、沙特、伊朗、阿联酋、伊拉克等国家拥有丰富的油气资源,除了满足本国需要之外,尚可以大量出口油气资源。加之,俄罗斯、中亚国家和西亚国家开始注意实现油气资源出口对象的多国化。所有这一切都促成了亚洲近年修建了不少从中亚的哈萨克斯坦、土库曼斯坦以及从俄罗斯和西亚到中国、印度、巴基斯坦等国的管道,亚洲油气管道走向开始呈现东进和南下现象。
2009年建成投产的哈中原油管道以及中亚天然气管道就是亚洲油气管道南下的代表工程。而正在实施的俄罗斯远东输油管道、缅中输油管道和即将开建的卡塔尔—阿曼—印度天然气管道、伊朗到巴基斯坦的输气管道则是亚洲油气管道东进的代表工程。
1.4 管道建设能力显著增强
亚洲管道建设能力的显著增强主要体现在油气管道的设计能力和施工能力两个方面。
在设计方面,油气管道设计标准全面与国际接轨,亚洲国家除了参照国际标准制订本国的油气管道设计标准外,管道设计时还经常采用ISO、CAN、BS、ISA、DIN、ASME/ANSI、API、IEC、NEC等国际标准。管道设计全面满足安全、环保和节能要求,管道设计广泛开展环境影响评价、安全评价、地质灾害评价、地震安全性评价、水土保持评价、健康评价等,并广泛采用HAZOP、SIL、QRA等技术开展风险分析,还积极采用低排放设备,合理设置处理“三废”的设施,选用高效节能设备等。油气管道的设计普遍采用SPS、PIPstudio等软件进行工艺计算和仿真模拟,采用大型油气管网系统分析和优化技术开展油气管道、管网系统的设计和优化[3-5],并建立起多专业三维协同设计的平台系统,油气管道设计全部计算机化。亚洲油气管道设计者积极利用信息、通讯等技术,实现油气管道线路走向的选择、站场的选址和设备的选型等,从人工踏勘、人为确定、手工计算等传统方式全面转向综合采用航拍、遥感、卫星、三维成像和综合优化等技术的现代方式,并实现了数字油气管道的设计和建设。拥有众多的专业油气管道设计队伍,能够开展热带、亚热带、温带、寒带、沙漠、水网地区、大落差地区、冻土地区等不同气候条件和不同地形地貌条件以及不同的输送工艺和控制模式下油气管道和管网的设计。
在油气管道施工方面,亚洲拥有满足管道施工需要的不同型号的专业化设备和装备,更为重要的是,还拥有一批掌握了先进施工技术,具有在各种地形、地貌和气候条件下施工经验的专业化管道施工队伍[6-7]。以实施穿越工程的设备为例,亚洲拥有各种规格的水平定向钻穿越机、盾构机和顶管机,全面掌握了上述设备相应的施工技术,积累了丰富的不同地质条件下水平定向钻穿越、盾构和顶管的实际施工经验,创造了不少纪录和实现了不少突破[8]。例如,在西气东输管道建设过程中,中国的管道建设者首次成功地利用盾构技术完成了黄河穿越,积累了成功应用盾构机的经验;中石化岙山—镇海进口原油输送管道外钓岛—册子岛海底管道穿越工程,穿越长度2 350 m、管径610 mm,开创了世界定向钻穿越领域中导向孔定向对接牵引的先河;在印度的东气西送管道建设中,管道建设者仅用15个月就完成长达1 400 km的输气管道建设,并掌握了高温以及雨季条件下高效施工的工艺技术;在中哈天然气管道施工过程中,采用自动焊接技术在一个工作日内完成262个管口焊接,且废品没有超过7个(废品达到7个不能载入世界纪录),刷新了此前保持的261个接口焊接的世界纪录。焊接是管道施工非常重要的内容,通过西气东输、兰成渝成品油管道等工程,亚洲油气管道建设者成功引进和研制了规格齐全的自动和半自动焊机等焊接设备,更新了不少焊接方法,生产出适合各种钢管材质需要的焊接材料[9-11],研究出不少新的焊接工艺,全面掌握了各种高性能钢管的焊接技术。同时,在油气管道用钢管的供应和生产方面,亚洲具有很强的钢管供应能力,能够生产制造符合国际通行标准要求的各类型钢管。
中国的西气东输一线、兰成渝成品油管道、西部原油管道以及印度的东气西输管道等的运行实践,证明了这些管道的设计、施工和营运已经达到了世界油气管道的先进水平,也从一个侧面说明了亚洲油气管道建设能力得到了很大的提升。?
2 亚洲油气管道建设的发展趋势
当今世界,美国的现代油气管道系统建设比较完善和成熟,并建立了系统的油气管道资料库,可以据此研究油气管道建设的规律和特点。同时,美国幅员辽阔,拥有丰富的油气资源,且油气资源分布存在区域不均衡性,这与亚洲的油气资源分布特点很接近。因此,利用美国油气管道建设的规律和经验,分析和预测亚洲油气管道的发展趋势,对于工程实际具有重要的指导意义和借鉴作用。
未来几年亚洲油气管道建设的重要特点包括:
2.1 管道建设潜力巨大
统计表明,截至2006年底,美国油气管道超过270万km,其中,天然气长输管道48万km,输油管道27万km。全球油气管道行业预测报告指出,截至2008年,亚洲油气管道总里程为22万km,作为亚洲管道网络最长的中国,拥有的油气管道里程不足6.4万km,其中输气管道不足3.2万km,输油管道3万km。至2008年,印度油气管道总里程刚超过2万km。
中、印两国油气管道总里程仅10万km左右,尚不及美国的1/20,而两国的人口远大于美国,国土面积之和也超过美国。随着两国经济的继续发展,对能源需求将进一步增加,油气管道建设也将进一步发展。假设两国未来油气管道总里程达到美国2006年管道总里程1/4的水平,也需要再建设超过40万km的油气管道。由此可见,亚洲油气管道建设仍有较大的扩展空间,建设潜力巨大。
2.2 管道建设继续保持高速发展态势
IEA预测,以2010年为基准,到2030年全球能源的消费将增加35.5%,而亚洲国家能源的消费量将增加75%。亚洲能源消费的高速增加,必将促使亚洲油气管道建设的高速发展。
美国能源信息署预测,在2025年前,全球管道将进入一个相当长的管道建设高峰期。今后15年,世界管道的长度将每年增长7%,世界将新增东北亚、东南亚、南美洲三大输气管网。21世纪的中国将成为世界油气管道建设的重心地区之一。
中国公布的规划表明,未来10年,仅中国石油就将建设5万km油气管道,平均每年建设5 000 km。到2022年,印度国内的成品油管道输送能力的需求将比2008年增加50%,而印度规划的天然气管道已达到1万km。考虑到印度将要兴建从中亚、俄罗斯到印度的管道以及印度配合国内加快勘探开发而建设的管道,据此估算,未来10年印度平均每年建设的油气管道超过1 500 km。由此估计,整个亚洲平均每年建设的油气管道会超过8 000 km。
因此,未来10年,亚洲油气管道的建设将继续保持高速发展的态势。
2.3 天然气和成品油管道是建设重点
美国油气管道发展的历程表明,原油管道里程增长到一定程度后,其扩展速度非常有限。统计显示,1995—2000年间,美国的原油管道里程不但没有增长,还稍稍降低了一些,而成品油管道和输气管道则继续保持增长态势。
目前,作为亚洲能源消费大国的中国和印度,天然气消费占一次能源消费总量的比例分别为3%和8%,成品油消费所占的比例也很小。随着全球碳排放控制和减少协议的即将达成,为了实现各自的节能减排目标,两国必然要改变目前的能源消费结构,提高油气消费占能源消费总量的比例,这必将推动天然气和成品油管道建设的快速发展。
因此,基于美国油气管道建设的发展经验以及中、印等国能源结构的现状,可以预见,天然气和成品油管道将成为未来亚洲油气管道建设的重点。
2.4 跨国管道建设继续增多
亚洲已经建成了多条跨国管道,但是随着中、印等国家经济的持续快速发展,各国油气资源需求的缺口将不断增大,现有跨国管道的输送能力无法满足需要。而俄罗斯、中亚和西亚地区拥有的丰富油气资源,可以为建设更多通往中、印等国的管道提供充足的资源保障。可以预见,亚洲将会兴建更多的跨国管道,甚至跨亚洲的油气管道工程,以连接主要的油气资源生产国和油气资源需求国。
值得注意的是,复杂的地缘政治关系、全球金融危机等因素可能会延迟亚洲跨国管道建设的正常开展,增加跨国管道建设的不确定性。例如,已经酝酿了多年的伊朗—巴基斯坦—印度管道工程,就因为复杂的地缘政治关系而迟迟未建。
3 结束语
过去10年,亚洲油气管道建设取得了很大成就,但是与亚洲国家不断增加的能源需求相比,现有油气管道的输送能力仍无法满足需要,亚洲油气管道建设的前景依然广阔。随着亚洲经济持续快速发展,亚洲油气管道建设将继续保持高速发展态势,天然气管道、成品油管道以及跨国管道将会成为建设重点。
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Abstract:The characteristics of Asian oil and gas pipeline construction in recent years can be summarized as larger scale projects,more transnational pipelines,rapidly increased pipeline mileage,extending pipelines to east and south and enhanced capacity for pipeline construction.The development trends of Asian oil and gas pipeline construction are prospected based on American oil and gas pipeline construction experience,which include great potential of pipeline construction,continuous high-speed development of pipeline construction,putting priority on natural gas and product pipeline construction and continuously increasing transnational construction.
Key words:Asian oil and gas pipelines;construction characteristics;development trend
(6)Characteristics and Development Trends of Asian Oil and Gas Pipeline Construction
FAN Hua-jun(SINOPEC International Petroleum Service Corporation,Beijing 102249,China),WANG Zhong-hong
TE973
A
1001-2206(2010)05-0006-04
范华军(1975-),男,河南周口人,工程师,2008年毕业于中国石油大学(北京)油气储运工程专业,博士,现主要从事国际石油工程项目管理工作。
2010-04-09;
2010-06-23