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油气储运技术面临的挑战与发展方向
徐欣 曹颖
东北石油大学，大庆，黑龙江，163000
摘要：近年来，我国对于石油资源等化石燃料的使用依赖程度与日俱增，并且对石油的开采程度也在不断提升。当完成与陆上石油开采的一系列相关任务后，大力发展海洋石油开采技术便显得尤为重要。在这些亟需解决的问题中，当油气开采完成之后，如何将采出的海洋油气资源进行储存和运输已经成为石油技术工作者们重点讨论的对象。根据漫长时期所积攒下来的与油气储存和运输相关的经验来看，在一些自然环境退化的地区，进行长距离管道油气输送以及油气混输都存在着的运输效率和运输安全等问题。与此同时，就是对于管道输送本身来说，也同样存在着很大的缺陷。在本篇论文中，作者将对我国油气储运方面存在的相关问题进行分析，以便能够给科学研究者们在未来对油气储运技术进行研究指明方向。最重要的是，希望能对于更好地保障我国油气储运安全和高效利用石油天然气资源做出一定的贡献。
关键词：油气储运；天然气；发展方向
在我国经济持续高速发展的过程当中，对于能源的使用日益增多，特别是在当前阶段，对于石油天然气工业的依赖程度更是日益增加。如何提高石油和天然气的利用效率是科研工作者们所要研究的重要课题。与此同时，在石油和天然气的使用过程当中，正如我们可以看到的一样，得益于长距离石油和天然气管道输送技术的推广，运输效率得到显着提高。通过一系列持续不断的研究，我们着重介绍国内外先进的石油、天然气储存和运输相关技术。正是这些技术的大力推广，才使得油气储存和运输能力大大提高。但是这种技术在某些方面仍然存在不足之处。面对未来国际竞争愈演愈烈的大环境，石油和天然气的储存、运输技术的发展和完善有着巨大的发展空间。
1.油气储运技术现状的研究
在当前阶段我国对能源需求不断上升的过程中，提高石油和天然气的储存和运输量是特别重要的任务。一方面，我们需要不断改进提高现有技术，在另一方面，在石油和天然气开采和运输过程中，我们仍有一个很大的问题需要去解决。在未来石油行业不断发展的过程中，相关的技术人员都面临着巨大的挑战，因此他们必须及早做好准备。因为在石油和天然气的储存和运输领域，现有的方法、技术种类数以千计。同时又因为每一种矿业资源的类型也不同，因此每一种矿业资源储存和运输的方法也会过多过少的受到某些限制。接下来，作者将会详尽的介绍我国在石油、天然气储存和运输过程中所面临的挑战。
在二十世纪早期，中国赢得了探索南海石油资源的权利，这就是中国开启石油供应国时代的起点。但是，在当时的情况下，我国在海洋油气资源开采能力以及海洋石油、天然气的储存和运输方面的技术接近空白，我们并没有完全掌握一些石油和天然气的储存和运输方面的核心技术。因此，勘探和开发南海广袤的油气资源存在着巨大的难度。随着科学技术的不断发展，以及科研工作者们对于相关技术的不断科研攻关，我国还是初步掌握了开发海洋石油和天然气资源的能力。与此同时，若要开发储量巨大的海洋石油和天然气资源，便需要我国拥有储存和运输这些开采出来的石油和天然气的能力。但是在辽阔深邃的海洋中，深海的海底状况相较于浅海来说变得更为复杂，而且由于技术有限，我国对于深海地质条件的预测非常不详细。因此，在一些更复杂的环境中完成石油和天然气的储存和运输受到了很大的影响。同时，在一些区域内进行海工建设也会受到不同程度的影响。但是，想要在这种艰难的条件下完成海底油气资源的运输，必须使用海洋油气输送管道，因此我们面临的一个巨大挑战便是长距离输送管线的建设。但是，长距离输油输气管道的建设面临着许多棘手的问题，包括管道建设长度过长、复杂的海底施工环境等一系列不利因素。因此，在整个海底管道的建造过程中，只要稍微出现一个很小的问题便会对于整个油气管道储存和运输工程建设造成巨大的影响。特别是在一些设备的使用过程中以及对水下自动化输送过程的管理方面都存在相当大的技术挑战。因此，在未来的发展过程中，我们需要做一些相关的研究并提出行之有效的解决方案。
在中国的一些富含油气资源地区，对于成功实现海洋油气资源的勘探开发以及油气资源的储存运输存在着巨大的困难和挑战，因为这些地区的生态环境和地质条件实在是太脆弱了。对于成功实现海洋油气资源的储存和运输过程中相当重要的一环--铺设海底管道而言，同样存在着不小的挑战。这一系列挑战主要包括在一些施工地区存在着极端高温和极端低温，甚至终年冻土存在的情况。面对着这样恶劣的环境，我们需要对管道进行改造升级，并且力争使用最新的材料和采取架空铺设的方法。同时，在一些环境恶劣地区，我们还要采用加热升温输油管道输送技术，这种方法可以有效地解决因为极端天气对于输油管道的破坏。在一些实际存在的工程运作中，我们可以看到，虽然上述的方法确实可以解决掉一些存在的问题，但是对于冻融问题，到目前为止仍然没有行之有效的解决办法。在这些问题当中，如何成功解决在实际施工过程当中存在的冷冻沉降问题是一件很难的事情。在铺设管道过程中，在一些冻土存在的地区，可以将管道在室温下进行铺设。但由于多年冻土地区的土壤条件实在是太差，因此管道铺设的难度便相应增加。与此同时，由于温室气体的影响，全球平均温度正在不断提高，这使得越来越多处在原有的多年冻土区里面的冻土消融。这样一来，管道便会直接暴漏在空气中，与外面的世界直接得到接触，甚至有一些管道可能还会出现冻冰和裂缝的现象。因此，进行长距离的管道铺设将会使管道在多年冻土区受到冷冻的不利影响。与此同时，施工中的困难也会相应地不断提高。不幸的是，因为相关技术发展到现在也不是很成熟，这都使得管道所面临的冻融现象变得更加严峻。
- 油气储运技术的发展方向
针对上述油气储运发展技术中存在的一些问题，油气储运未来的发展方向必须从提高相关的油气运输技术开始。目前，对于实现天然气水合物的储存和运输，最广泛使用的方法是利用分子键的连接使油气形成晶体，从而实现天然气水合物的储存和运输。在运输的过程当中，我们可以保证的是，天然气将在管道中形成水合物。这样一来，就不会出现管道严重堵塞的现象，也不会使管道承受巨大的压力。在完成对天然气和液化石油气这两种迥然不同的气体储存和运输方法的比较之后，我们可以得出这样的结论：在适宜的温度、可控的压力以及其他因素存在的情况下，对于气体化产品的控制更加容易，并且安全性能更高，这在未来的方法选择和使用过程中，完全可以进行大力推广。
对于天然气水合物的运输也可以使用罐装形式进行输送。在一些偏远地区，铺设管道的费用实在太高，与此同时管道后期维护的费用也将会是一个天文数字。因此我们可以通过使用油罐储存的方法来把一些石油和天然气产品输送到部分零售商和下游用户手中。进行大规模天然气水合物的输送并不需要把储气罐的温度控制在在冰点以下。并且，当处在常温的条件下时，只有在完全绝缘的情况下，我们才能保证水合物的稳定性。这种方法在一些发达国家里已经得到了广泛地使用，并且得到人们的一致好评。对于未来的技术方向，特别是在储存和运输方面，我国也完全可以向着这个方向发展。
目前，长距离油气混输技术仍然是国际石油工业领域里的一项热点争论、研究技术。欧洲和美国等发达国家大力发展这一项技术的最终目标就是实现深水和超深水油气田在开发过程中海底设施的发展，也就是说，即实现通过不设置海上平台即可完成对海洋油气资源进行开发，从而大大减少在极端困难的环境下进行油气资源开发所需要的成本，比如一些边际油气田等。自从二十世纪八十年代以来，国际上对于相关技术的研究以及应用的步伐从未停歇，甚至已经实现大步跨越。目前，我们已经从实验阶段进入到工业应用和改进阶段，并且两项关键技术已经得到实施：一是长距离油气管道混合输送技术。挪威国家石油公司已经提出水下开采多相流系统这样一个概念。在2007年，在位于挪威海域水下850米的奥曼兰格凝析气田，我们修建了两条位于海底且平行分布铺设的多相流输送管道，管道直径为750mm，管道总长为120公里。这两条管道将会把从位于海底的24口气井里收集的天然气直接输送到陆上终端进行处理。该套油气生产系统是目前世界上水下领域油气集输技术的代表之作。它主要是由海底井口基座、自压式自动处理装置和混合输送海底管道，以及安装在水下的自动化系统组成。这套系统的最大的特点就是所有的生产设施全部被放置在海底，也就是放置在没有任何建筑物的海面以下。
第二项技术是海底多相涡轮增压技术。在2007年，英国石油公司在位于美国墨西哥湾的国王油田里成功安装并投入生产了2个水下多相流泵。其中，每个泵均重达92 吨，并且分别被首次应用于位于水下1582m深和远离陆地24公里远的张力腿平台上面。泵的功能为输送从油井里开采出来的石油。同时，它们刷新了在水下进行油气输送的作业深度以及承受海底压力的世界纪录。
在上个世纪八十年代或九十年代，我国的技术便已经逐渐达到了世界一流水平。在第九个“五年计划”期内，中石油公司推出了“研究水下油气多相输送技术”的课题。立足于国外先进技术的基础上，我们已经取得了一系列成绩喜人的研究成果。
3.结论
经过30年的改革开放历程，中石油在石油工业里的石油、天然气储存运输技术方面已经实现了跨越式的发展并且跻身于世界领先地位。我国的长距离石油和天然气管道输送技术以及大型地面石油储存技术和其他一些相关技术不仅进入了国际领先行列中，而且我们也同样建立了更加完善的油气储运技术科研和开发系统。我们有能力消化和吸收当前国际的先进技术并且在相当程度上能够实现技术的自主创新。然而，与国际上的一些发达国家相比，中国石油在石油和天然气的储存和运输技术方面仍然存在着相当大的差距，包括地下储油和液化气天然气储存、天然气水合物的储存和运输、储气吸附等油气储运的核心技术以及其他油气领域一些尖端技术。特别是在传统技术占据领导地位的国际前沿，我们仍然处在一个相对羸弱的位置。在未来的发展过程中，中国石油工业应该全面总结在勘探开发过程中遇到的各种问题，并且要力图通过科学研究来解决这些问题。除此之外，我们还要不断学习国外的先进经验以及不断加强国际交流，探索寻找符合中国国情的石油发展规律，并且进行更为科学的研究与信息合作，以实现我国在油气储运技术方面所设下的赶超世界先进水平的远大目标。
参考文献
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【3】赵全安，陈娜. 油气储运技术发展的现状和趋势[J]，中国石油化工标准和质量，2013，13，（18）：73-74.
中国以市场为导向的能源革命及其影响
王震，薛晴（中国能源战略研究院，中国石油大学-北京）
引言：得益于改革开放政策的大力实施，这35年来中国经济一直保持着快速增长的势头。然而，现在我国经济的快速增长已经到达了它的瓶颈期。因为经济的高速增长是由输入和投资所驱动的。而且现在处于更深层次上的矛盾已经充分暴露出来：中国政府正面临着对清洁能源的需求不断上升，改善空气质量以及优化能源利用结构等一系列问题。在2013年11月12日，“中国共产党”中共中央委员会围绕全面深化改革做出了重要的决定，也就是“要全面加强国内能源改革，以使中国的能源部门走出发展困境”这一重大的决定（以下简称“决定”）。这一重大决定，以及“能源革命”这一重要概念是由习近平主席在2014年提出的，目的是为了向世界人民展示中国自从70年代末对外开放伊始便开始进行的市场化改革所具有的的雄心与活力。
这次能源改革产生的冲击波无疑对各个行业都会产生深刻的影响，尤其是能源工业。与一般工业相比，石油和天然气工业有一个内部不平衡的市场力量存在于整个工业生产链，特别是在上游产业和管道运输业务中，仍然处于一种行政垄断状态。这一轮全面深化的改革对于石油工业以及国有企业产生了深远的影响。因为在这之前，这么多种以市场为导向的改革措施会对国际竞争对手和国内的民营企业家进入能源产业进行高度管制。中国主要的国有企业已经走到了必须改变他们原有战略的转折点，从而能够与新兴的参与者们一起进行合作与竞争，并且通过技术创新与优化企业竞争力模式从而创建属于自己的核心技术。
虽然政府对于应对未来的挑战持强硬态度，一些研究人员甚至还提出“决定”对于中国的经济结构与社会疾病的诊断是否准确的问题，以及解决这些问题的计划是否明智。考虑这些大型国有企业长期以来的阻力，一些学者甚至怀疑究竟需要多么强大的政治力量才能推动改革的进行，因为一旦实现改革这些利益集团长期以来所处的舒适位置将受到威胁。
为了评估中国能源改革的影响程度，首先回顾一下中国的能源发展和能源政策是非常有必要的。接下来，应一并分析石油产业链的新政策及其对整个石油天然气市场产生的潜在影响。最后一部分是关于探讨国有企业如何转变它们在这一轮能源改革中所扮演的角色。
中国能源行业的发展
自从1978年实施改革开放政策以来，中国的能源工业已取得显著进展。作为世界上最大的能源供应商，中国从未停止过提高它的能源供应能力，并且保持其自身的效率始终在百分之90左右。中国现在正处于进一步优化能源结构的积极过程当中，力图提高非化石能源来源的比例。在2013年中国的非化石燃料消费占能源消费总量的百分之9.8，而三年之前是百分之8.3。
在过去的35年中，能源基础设施建设已经取得了重大突破：其中已建成的石油干线管道已经达到38000公里；天然气干线管道达到55000公里；中国电网基本上实现全国联网，能够使用220kV传输线以及测量距离达到540000公里以上。因此，能量传输能力的显著增加将会使我们在能源综合运输系统上实现快速发展。
随着国际能源合作取得实质性的突破，中国的海外资源利用不断增长。能源进口从西北、东北、西南和海上初步形成了四大战略进口通道的模式。中国在国际能源事务中的作用逐渐显示出来。如今，中国正在稳步建设它的国家石油储备，并逐步
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