油气储运工程中应用的技术的分析与研究

郭亚妮，王贵国，王紫薇，杨蕊，王阿明，陈华锋

（河南鑫安利安全科技股份有限公司，郑州450001）

1 现阶段我国油气储运工程的技术手段

1.1 天然气水合物储运技术

现阶段，我国商业选择利用水合物进行储运油气的途径很多，这是利用水合物本身的物理及化学特性，即依靠水分子通过氢键相互结合成为一种笼形空穴晶体物质，这种物质对于液体、气体客体分子具有良好的包络性质。天然气的储气率和自我保护效应良好，在-25℃到-10℃的条件下，1m3的体积内可以储存150～180m3的天然气。

1.2 高压水射流技术

高压水射流技术是一种利用物体之间的冲击力和摩擦，对设备内部和管线表面的污垢去除的过程。在我国的油气储运工程中，对承载、保护油气的设备的洁净性要求比较高，所以储运油气的管线、设备内部的油渍、污垢需要进行彻底、无污染、环保的清洗，而高压水射流技术在目前来看，可以满足我国的油气储运行业需求。

1.3 自动化应用技术

自动化技术属于一种叠加技术，其本身汇聚了很多有机结合的技术，包括传感、电子、自动控制与计算机技术，对于油气储运这一危险性较高的行业来讲，将自动化应用技术与之结合，确实减少了很多油气安全隐患。相对于原先的油气储运方法，无论在智能把持方面、集中管理方面，还是在实时监测方面，油气储运在人力成本以及物力成本上都得到了有效降低[1]。

2 我国油气储运工程存在的不足

2.1 天然气水合物储运技术的不足

2.1.1 天然气水合物的生成条件较为苛刻

天然气水合物的生成是一件高要求、高标准的事情。除了具有水和气体外，对其生成环境下的温度和压力的条件也提出了相对苛刻的标准。可燃冰的形成又相对天然气的其他形态具有较大的差异。而且可燃冰需要在高压、低温下进行，对于这种温压带，容易受到地表环境、海底温度、地温梯度、地层盐度的影响，但是生成可燃冰的最主要条件还是高压与低温。

2.1.2 承载天然气水合物的储运工艺流程的反应器要求较高

首先，为了可燃冰的生产和良好储运，可以选择宽度较广的温压带。其次，可燃冰的易分解性，给可燃冰的储存作用带来了难题，即怎样才能保证反应池的高压和低温在现实油气储运过程中保持不变。常温一般情况下为23℃，考虑到反应池的热量散发，密闭性不完美等情况的发生，很难保证可燃冰的生成质量。

2.2 高压水射流技术的不足

2.2.1 高压水射流设备不符合标准

在设计制造方面，需要有资质的企业，按照行业特殊标准进行，但是现实中，我国的油气储运行业内所使用的高压水射流设备有很多是从非正规渠道购买或者自行组装的，甚至有的高压水射流的清洗的完成都是较为敷衍了事的，因为其购买的设备压力不够，所以对油气储运的设备及管线内部油渍、污垢清洗不到位、不彻底，影响货运安全的事件时有发生。

2.2.2 使用高压水射流设备的人员资质不够

在许多油气储运过程中，使用高压水射流的人员的资质不够，不能完全正确地操作高压水枪，造成气体泄漏，造成人身安全伤害的事故比比皆是。而且企业内部也缺乏对高压水射流设备的使用培训，造成无证、无经验上岗的人员剧增，带来了不小的安全隐患。

2.2.3 使用高压水射流设备的间隔时间过长

现实生活中，高压水射流设备的间隔时间较长，造成高压水射流设备中含有的水较少，而掺用的化学试剂超标，造成了一定的经济损失。

2.3 自动化技术的不足

2.3.1 原油脱水方面的技术不足

油田的开发已经进入了高含水的阶段，对油气脱水的状况每况日下，导致油气中含有超标的水事件发生，这反映出我国油气储运自动化技术的不足。

2.3.2 储运监控技术不足

油气储运的过程中多采用泵类设备进行储运，但是油气性质、设备生产效率和摩擦阻力对油气的泵类储运造成了很大困扰。我国虽然采取储运监控技术，但是不能够克服这几类难题，给我国的油气储运业带来了不利影响。

3 对我国油气储运工程的不足的完善

3.1 改善天然气水合物技术的不足

3.1.1 生成系统中含有较高的气源和水源

虽然可燃冰的生成需要高压和低温，这在我们人类平时的聚集地是无法找到的，但是根据权威的科学家实践表明，在特定的高压条件下，小分子气体会在相对较高温度的区间形成水合物，这对于可燃冰的形成无疑带来了可喜的兆头。据相关调研表明，在压力34～77MPa 特定高压条件下，温度为28℃时，甲烷的水合物可以形成。而在380MPa 的环境中，甲烷的水合物生成温度甚至可以提高至47℃。而且，在温度相对较低的环境中，压力不太高的反应器中也可以形成水合物。

3.1.2 对天然气水合物进行高标准的挖掘

水合物防治的历程比较复杂，主要涉及的领域为油气储运管线方面，而近年来，其已经成为油气业常态性的研究方向。基于其危害相对其他不可再生资源比较高，所以对于此方面的研究将更加富有可行性。

3.2 高压水射流技术方面的完善

3.2.2 建立相对严格的设备标准

为了禁止我国部分油气储运违反法律规定通过非正规渠道购买高压水射流设备的现状、以及自造高压水射流设备的现象，建议除了我国或者世界在近3年内的高压水射流设备研究的发明、改良技术，应该将高压水射流设备的构造原理以及工艺流程按照从简单到复杂的顺序形成技术标准发放给各个需要油气储运的企业，并且对此进行登记，签订合同，要求其保守行业秘密，对泄漏高压水射流设备构造的企业根据违法情节处以罚款或者拘留。

3.2.3 对高压水射流使用人员资格进行规范

各地政府应该出台适合与本土经济、环境情况的高压水射流使用人员的资质考试，所有通过考试的企业人员方可以使用该设备，在正确运用的条件下发生的高压漏气伤害才能享用工伤待遇，否则将对企业与个人进行连带处罚。

3.2.3 适当缩短高压水射流的清洗时间

对于油气储运中设备内壁仍然存有油渍和污垢的情况，各企业董事会应该督促油气储运人员进行短期间隔式的清洗计划，并且督促其按照计划完成定期清洗。对于洗涤剂使用过量的情况，应该督促清洗人员增加清洗的次数，并且在使用洗涤剂之前应该使用物理沉降的方法对油气储运器材进行合理清洗。

3.3 完善自动化技术的不足

3.3.1 原油脱水的自动化技术的完善

在原油脱水处理的过程中，应该考虑将分水器进行改良，以达到对原油分离实现自动化控制的目标。并且根据各项处理信息，在附近安装监控检测设备，将各种数据通过计算机技术进行智能反应和分析，即将各项参数输入中央处理器。

3.3.2 对储运监控技术的完善

针对油气储运的监控技术的不足，可以通过在油气运输过程中，采取对油气的储运压力、温度以及黏度进行有效的智能化控制，提高温度与降低摩擦方式实现的可能性，并且在网络传播中将各个参数进行有效反馈与实时监测和分析，从而使输油量自动化、智能化成为可能。

在新时期下，我国油气储运的目标也有所改变，为了完成新时期下我国油气储运的目标，首先应该实现天然气水合物技术、高压水射流使用以及自动化监测技术的完善。只有这样，我国才能与国际发达国家的先进油气储运技术接轨，达到油气储运的商业化水平。