油气储运工艺的优化策略

陈一凡

（中海油惠州石化有限公司，广东惠州 516086）

在油气田生产中，储运工艺流程是一个重要的环节，开采和生产的油气田产物经储存、运输后才可以进入到销售环节。可见，优化油气储运工艺是提高油气生产经济效益的重要环节，必须充分重视并做好这项工作。

1 油气储运工艺概述

美国早在16世纪就出现了油气资源储运的工作，并且基于这一目的在城市中搭建了很多输送油气的管道。至今，油气储运技术不断发展，在我国的主要应用为集中运输和管道运输两种方式。油气储运主要指对于原油和天然气的储存和运输，原油在液态形式下储存简单，但天然气以气态存在，储存和运输的难度很大，加压储存可以实现，但对压力的控制必须十分精准，目前多采用液化的方式将气态的天然气液化，便于储存。长距离管道运输目前是油气储运的主要工艺，也是重点研究的技术之一。

伴随我国生产力的提高，产生了进一步提高油气储运效率，减少运输过程中的资源浪费并控制成本的需求，围绕油气储运工艺优化展开研究已经成为必要性的工作。

2 油气运输技术

2.1 油气混合运输技术

我国的油气混合运输技术至今已经发展的较为成熟，解决了过去油气运输困难的问题。目前，混合运输主要依靠海底管道增加技术与长距离管道来实现，并且已经全面推广和应用，但与发达国家相比，油气混合运输水平还有待进一步提高。

2.2 原油运输技术

原油运输遇到的最大问题就是对资源的损耗较大，容易出现原油凝结造成管道堵塞的问题。为了避免这类情况出现，需要在确保运输高效性的同时减少输送量，控制能源耗损。此外还可采用混合输送技术来预防凝结造成的管道堵塞。利用增输改造技术，还能够将管道的停输时间延长，确保原油库存充足[1]。

2.3 天然气运输技术

天然气运输主要运用到了干燥技术、减阻技术和试压技术。其中干燥技术是为了使管道在运输过程中保持长期的干燥性。减阻技术通过在管道内部铺设保护膜来减少天然气对管道的腐蚀。试压技术的作用是检验管道的抗压强度与密封性是否良好，确保运输稳定和安全。

2.4 化学添加剂技术

化学添加剂在促进油气运输的过程中发挥了重要作用。如降凝剂，它可以改变原油在低温环境下的流动性和黏性，从而在管道中更好的流动。

2.5 管道失效控制技术

管道失效控制技术可增加油气管道运输的安全性，预防管道断裂、变形、腐蚀以及爆炸等问题的出现，是管道储运的保障性技术措施[2]。

3 油气储运过程中常见的问题分析

3.1 安全问题

尽管我国围绕油气储运工艺的研究不断深入，但与国外应用的技术相比，还存在很大差距，技术应用水平较低。另外，在储运理论的研究上，目前还处于匮乏状态，总结的经验不足。我国计算机技术发展和推广速度加快后，在油气储运及管道建设等工作中也开始投入应用，但是目前油气管网的自动化程度还处于相对较低的水平，油气储运时刻存在安全威胁。石油属于危险的易燃易爆物质，一旦泄漏到空气中，与火星接触，造成的安全事故后果将不堪设想。而天然气如果进入到大气中，会导致空气中的有毒气体增加，对人们的健康和生命安全造成极大的威胁。也正是因为这一因素，导致石油和天然气的储存和运输存在更大的难度，提高油气储运的安全性应作为工艺优化研究的首个要点，同时也需要通过勤加检查来预防泄漏问题出现。

3.2 管道问题

金属管道是远距离油气储运常用的管道类型，它是由碳钢无缝钢管等材料构成的。金属管道会在油气输送过程中产生化学反应，并出现腐蚀现象，逐渐发生颜色和形状变化，管道的使用寿命较短，油气储运的质量和效率也会受到影响。如果未能及时更换管道，或忽略了腐蚀问题，很有可能出现严重的漏油事故，造成资源浪费和环境污染[3]。这也是未来油气储运工艺优化需要重点解决的问题。

4 油气储运工艺的优化策略

4.1 做好前期的油气管道工程建设

做好油气运输管道的前期工程建设，才能为油气储运的安全性、经济性打下最重要的基础。在管道工程建设中，需要本着效益最大化的目标，制定出战略性的规划。比如，在选择含蜡高黏易凝原油管道的管径时，考虑到油的流速在接近层流区时，混油段会急剧上升，为了尽早在建成后应用，一般会选择口径较小的管道，必要情况下可以再进行第二条的建设，这样能够满足需求，同时节约资金。输气管道也是同理，如果一直难以达到设计的输量，导致经济成本增加，可以先建成一条口径较小的管道，在输量上升时增加压气站，在达到更好的经济性条件时再建立新的运输线。

在选线方面也要尤其注意，合理选线尤为重要。油田与炼厂之间的油气输送管道，必须合理控制其直线长度与线距长度的比。在实际情况中，油气管道往往是市场性的，干线会多饶路程奔向市场，这与再建一条直线相比显然更为经济，这也决定了油气管道的选线是极为复杂的。此外，在选线中还需要尽可能将高震级的活动带、采空区、河流等避开，设计出多种方案进行比较，考虑到经济性和安全性，择优选择。最后是重要参数的选择。在确定了输量后，需要对管道直径、压力、管道壁厚度、所用钢材的等级等进行合理化设计，输气管道还需要确定压比[4]。

油气储运工程的管道施工属于大型工程，需要的人工、机械数量较多，用时较长，成本较高，工程地域跨度大，并且对精准度的要求极高。当前，焊机技术的出现和应用较过去相比已经将施工效率及精准性提高到了新的标准上，施工时间至少缩短了十倍，安全性也大幅提升，实为优质的施工技术。

4.2 确保数据计算精准

油气储运设计对于力学、温度、密度质量等参数需要进行精密的计算，必须得出准确的结果，否则工艺设计方案的应用参数错误将会出现严重误差，造成不可估量的后果。油气储运工艺的计算软件如今已经普及，可利用软件完成数据计算、分析，并进行实际效果的模拟，从根本上提高油气运输工艺设计水平。

4.3 优化油气储运工艺的管道设计

（1）在油气储运的原油管道设计中，需要规避凝管的问题，因此常常采用正反输交替进行的方式，在这种情况下会造成巨大的能源浪费，因此目前业内人士也一直在寻找新的输油工艺。这里提出几点利用价值较高的新工艺。首先是增输改造以及混合输送技术。特别是在我国西部地区的油田，随着原油产量的不断增加，最初建立起来的管道已经老化，无法满足较高的输送量需求，更需要采用管道增输技术。目前，我国在研究新型储运工艺时普遍运用油气管道仿真软件，并且还引进国外更加先进的技术软件，尝试进行二次开发和利用。利用现有的软件技术，完全可以达到降低现场实验风险的作用，使油气储运工艺得到优化和提高，满足储运需求。

（2）需要对油气储运工艺中的原油管道设计进行优化。管道的建设和运行必须得到可靠的保障，需要充分运用现代化技术，目前我国正围绕天然气管道展开科研工作，已经取得了一些瞩目的成果。伴随西气东输管道建设的全面开展，内涂层减阻技术研究全面开展，该技术在国外已经发展的较为成熟，并且广为应用，但是在我国还有一定的完善空间，但这也证明了该技术对于优化天然气储运是切实可行的，有利用和研究的价值。但是，管道内涂层会受到许多因素的影响，如管道的粗糙程度、直径大小、管道长度等，成本不固定，在应用该技术时需要设计出合理化的方案，尽可能控制经济成本。此外还有天然气管道空气干燥技术，同样也是天然气管道投产的基础性保障。

4.4 做好油气储运管道的维护和保养

油气储运管道腐蚀属于常见问题，这不仅会减少管道的使用寿命，造成输运效率低等问题，还会带来安全隐患，而这类问题是可以通过加强日常维护来规避的。导致管道腐蚀的原因有很多，其中包括长期缺少管道维护，反复储运。针对这种情况，应该委托专业机构做好管道的维护工作，定时检测，根据检测数据了解管道腐蚀情况，及时采取维护及防腐蚀的措施，延长管道的使用寿命。此外，一些需要大量利用石油和天然气的化工企业也要主动承担起维护管道的责任。

4.5 深化体系建设

油气储运的标准化体系存在一些明显的问题，急需根据当前我国油气储运的实际需求，与国际企业对标，重新建立标准化、系统化、深入化的体系。企业内部应该重新梳理业务流程，确认不同业务下需对应哪一项标准，并在现有的基础上对标准进行细化，结合企业施行的管理体系，建立起与体系相一致的更加细致的操作规程[5]。此外，为了处理好油气储运工程建设及运行管理标准的协调性问题，应围绕工程建设标准与运行管理标准的一体化建设开展工作。

4.6 利用卫星遥感技术

现阶段，我国油气长距离输送工程已经开始利用遥感技术，利用卫星遥感代替人工勘测，降低了工作量，提高了精准度，油气运输的效率也得到了大幅提高，避免了由于人为造成的误差引起的问题。此外，利用卫星遥感技术还能够分析不同地区的地理环境，并提供出优质的管道设计方案，避开一些特殊区域，减少地震等因素对油气运输的影响。未来，相信卫星遥感技术在油气储运中的应用将会更加深入化、全面化，对传统工艺进行优化，解决许多棘手的问题，需要展开深入的科研工作，提供油气储运优化的技术支持。

5 结语

我国作为发展中国家，各行各业都处于快速进步和发展阶段，对于能源的需求较高，在大量开采石油、天然气的同时，做好油气的储存和运输工作也是一项十分艰巨的任务。目前，我国采用的油气储运工艺还不成熟，与发达国家相比拉开了很大差距，资源浪费多、安全隐患大、输运效率低等问题仍然存在，这也在一定程度上制约了工业化发展的脚步。未来，要在借鉴国外优秀技术的同时，研发高科技手段，对现有的油气储运工艺进行优化，为我国的战略发展提供可靠保障。