油气储运技术面临的挑战与发展方向

文/王刚

目前为止，我国油气储运技术面临着较多的机遇和挑战，比如能够深入我国海洋的新型油气输送储运技术、多年冻土冰雪侵蚀潮湿地带下的管道工程敷设等。虽然目前为止，我国已经成功研发、设计生产出多种新型货物油气运输产品货物储运输送运输相关技术，但是依然存在着很多目前无法解决的问题，因此仍然需要通过更多技术专家、学者，进一步努力，攻破这些技术难关，解决这些相关技术应用发展过程核心技术问题。基于此，本文就油气储运技术面临的挑战与发展方向进行探究。目前我国虽然现有的油气储量非常丰富，但是由于缺乏先进的开发技术等诸多原因，无法将现有油气储运资源完全地整合利用，这对我国整体经济社会发展来说，有着十分不利的影响。但是油气储运问题仍然是我国油气储运开发事业需要解决的一个重点技术问题，储运问题关系着油气变为一种商品正常的运输使用，实际上，油气储运开发过程中仍然面临着较多的问题，只是油气储运质量问题仍然是重中之重，需要格外引起重视。

一、油气储运技术面临的挑战与困境。

我国的目前经济社会发展水平的速度十分迅猛，取得了举世瞩目的巨大成就，但是由于目前我国的经济基础比较落后，以前，对于我国的油气天然资源管理储运的相关技术重视度和应用程度明显的不足，导致在这方面的资金投入上已经出现了不足，最终这也造成了我国目前对于油气天然资源管理储运相关技术应用发展的落后，但是，随着目前我国对于这两个项目在技术上的国际重视度和应用程度的不断提升，对于我国目前油气天然资源管理储运技术相关关键技术的开发应用的实践研究越来越重视，加大了技术资金和相关技术设备投入的开发支持应用力度，但是许多先进的油气储运相关技术都不是在我国实地进行的实践实验活动，主要是在国外实地进行的相关技术开发应用，我国与发达国家在技术方面的差距还是比较明显的。但是面对我国和国外技术之间的差距以及技术设备上的落后，如何在我国目前油气天然资源管理储运技术发展应用过程中，将可能会影响我国油气储运技术发展的问题进行全面地分析和解决，成为目前十分重要的问题。[1]

二、油气储运技术的发展方向

1.海洋油气的储运技术。根据第三次的海洋油气资源的质量评价结果分析可知，我国的所有海洋剩余油气以及沿海天然气的资源量分别占据目前我国资源总量的23%、30%左右。随着近几年来，我国海洋、陆地的剩余油气资源量在逐渐得到减少，海洋剩余石油代替陆地石油是未来石油开采的发展趋势。我国的大型海洋和中石油气的开发到现在迄今为止已经被持有了三十多年，对于我国海洋中石油的开采储运运输技术也由过去的引进外国技术到现在的自主创新发展的过程。特别是在海底管道等的油气储运技术，我国已经掌握了一套完整的技术，同时积累了大量的工程方面的实践经验。自2004年，我国获得南海的海洋石油的勘探开发权之后，我国便开始转向海洋的石油开发。但是到目前为止，我国在海洋油气工程的设计以及建能力这两个方面的还处于不成熟的阶段。除了现在已经发现的部分浅海的油田之外，以后若干年我国的石油将会在近海以及深海的地方进行新的探索。所以，加快形成我国特色石油储运的实施能力势在必行。

2.冻土地带的长输管道的敷设技术。在我国的一些地区，比如东北的高纬度地带、西部的高原等，其主要的地理环境即为冻土。因此，和建设青藏铁路一样，在建设天然气以及石油的管道中怎样解决冻土这个问题很关键。若冻土问题解决不好，会引起管道出现弓状而拱出地面，或者是管道因为过冻而出现胀翘的现象，这些问题都会给管道运输的安全带来极大的隐患。对于有效解决热油冻土这个不良问题，美国的新型热油冻土输送机在管道内部采用的技术是基于架空道路敷设的热管输送技术，进而有效解决输送管道内部出现泥土融沉的不良问题；加拿大则由于选用的材料是优质常温材料输送，对其主要材料选用的是木屑作为护坡的输送手段，进而有效防止输送管道内部出现泥土冻融而造成滑坡的不良现象。当前我国在高纬度地带的油气运输选用的是常温的输送。该下水管道的沿线在欧亚的整个大陆表层冻土形成区的东南方向边缘，特点也就是大陆冻土的表层总体上从厚度来说是比较薄弱，稳定性也较差。再另外加上大陆地表的自然环境条件遭到严重的冻土破坏和全球气候的快速变暖，都容易引起大陆冻土表层发生脆性退化，最终影响了上到下水管道工程敷设的长期性和实用性。研究结果表明，当前国外的现有技术不适合我国的现况。而由于我国现在还比较缺少一些相关的能够解决这些冻土山带地区的输油管道的施工勘察设计、运行的安全管理以及管道施工工程建设的完整相关技术。对于输油管道的敷设冻土山区地带的具体地质气候条件以及气象预报的相关技术等这些方面的科学研究还比较少，因此，还需要不断加强这些相关技术的科学研究，进而解决目前我国在这些冻土山区地带的输油管道施工敷设的难题。

3.天然气水合物(NGH)的储运技术。所谓的碳和天然气水合物其实就是一种气体，依据这些水合物分子相互连接而可以形成碳酸氢键，在碳和氢酸两键的相互作用下可以形成一个空穴进行吸附，进而可以吸附一些小的比如烃类的水合气体和水分子，最终就会产生一个类似一种冰状的笼形水合晶体。由于油气的水合晶体在运输时，是在一定的运输压力和一定的运输温度下再与天然气在运输管道内连接形成水合物，而不会导致运输管道的内部堵塞。所以，必须及时采取有效的处理方法，避免水合物的产生。但是，经研究发现NGH也并不只是一个有负面影响的化合物，该种形式的输运可以减小天然气运输和储存的总体积。当前我国的天然气水合物的储运技术主要是通过灌装运输来实现的，适合边远地区以及零散的气源搜集。虽然目前由于我国对该项重要关键技术的室外实际应用研究仍然落后于发达国家，但就总的实际研究进展情况以及分析结果来看，我国现在对该项重要关键技术的室外实际应用研究在现阶段仍然是处在室内试验应用技术试验以及小型应用试验装置的室外实际应用试验技术应用研究阶段，而国外则已经逐渐开始进入中小企业实现利润最大化和产品工业化的实际试验使用技术试验研究阶段。当前由于存在我国主要科学研究机构面临的两项关键技术研究难点，其中之一水合物如何快速高效的引入进行生物合成，如何低能耗成本的生物能量快速储存和处理实现低能高成本的生物能量快速释放。[2]

4.冻土地输管道敷设技术利用。由于目前我国幅员辽阔，地质环境复杂，对当时我国复杂油气综合运输及其管道的储运工程长期敷设也因此开展带来了很大的地质环境影响。当时我国北部冻土土壤表层变质地带长期作为主要是复杂大型油气运输地质之一，在一定程度上为当时我国复杂油气运输管道及其储运该地区的运输管道工程长期敷设开展带来了一种相对较坏的地质环境影响。顾名思义，冻土土壤表层变质地带主要区域指的是当时我国北部冻土地层中表层较厚的大型冻土表层地区，并且此阶段冻土表层地带的土壤表层和土壤常年都处于高度冻土断裂的极端天气变化状态。不可否认的一点是，发达国家的架空油气技术储运敷设技术比较成熟，由于技术开发应用时间比较早，数据采集信息也相对健全。在目前我国，架空油气敷设和热管方式敷设可能是两种最常见的油气技术敷设形式。但在技术实施上，这两种敷设方法都可能有着极大的技术难度。首先来说架空热管敷设，工作人员需要将整块冻土堆积地带被划分为几个大部分，取中间的地点上方架设一块木板，通过上方木板平铺的一种方式将整条油气储运管道全部输送油气出去。而热管高温敷设工程技术主要指的是应用在地下油气化工地下管道内部通过加设大量高压地下电流，通过利用地下电力资源进行热管发热的一种技术方法就是用来有效解决地下的冰冻土等地的油气污染问题，实现地下运输油气的管道施工热管敷设。但在这一类的敷设技术过程中，也很有可能会遭遇到一些工程技术上的挑战。相关问题分析例如：长距和中短距离热管敷设是目前地下油气化工地下管道敷设施工油气敷设的最主要工程技术发展特点之一。目前的地下油气管道施工热管敷设技术虽然不断地在逐步发展中完善，但仍然远远无法完全能够满足当前的地下油气管道敷设工程技术发展要求。一方面，人们的自然生活生态环境逐渐受到当前全球气候变暖的严重影响，冻土覆盖面积也逐渐扩大缩小。而形成冻土面积环境等一系列自然生态环境问题也严重阻碍了运输管道管的敷设技术工程的健康发展。另一方面，油气运输管道管的敷设技术工程应该不是单一的，它应该具有整体性。过程工作人员在计划实施之前也就应该定期进行现场勘测分析设计，其中主要包括采用整合管道施工技术方法、转变管道运行安全管理制度等等。在我国冻土管道挖掘和地下油气管道储运技术方面现在我国主要冻土挖掘地区地下油气储运管道施工铺设勘测技术工作存在着一定的困难，技术部门应用性功能不强、实践应用人才稀缺、勘测技术适用范围狭小都可能是目前我国相关技术部门建设面临的重大挑战之一。根据以上实际情况，工作者认为应该以我国冻土发生地区的实际发展情况来作为发展主导，转变新的发展战略思路，提出不同的问题解决对策方案，选择一种实际适用性最强的方法作为发展参考，将最大挑战机遇转化成最为发展机遇。[3]

结语

总之，我国和国外的一些先进油气储运技术比较，我国的油气储运技术在各个方面都还是存在着比较大的技术差距。为了能够有效提高我国先进油气产品储运相关技术，就应该在原有的技术基础之上，不断地引进国外的先进储运技术，然后再进行新的科研和技术创新，而相关技术机构之间的知识交流和技术合作也应该需要进一步的加强，从而能够提高利用我国的先进油气产品储运相关技术。

引用出处

[1]王妮.油气储运技术面临的挑战与发展方向的探讨[J].2021(2014-24):77-78.

[2]杨学佳,梁瑞.油气管道和油气储运设施安全保障技术现状及其提升方法分析[J].中国化工贸易,2020,012(002):8-9.

[3]孙德舟.油气储运技术的发展[J].中国战略新兴产业(理论版),2019,000(006):1-1.