我国油气储运技术及应用

曹志强(中国石油天然气股份有限公司管道分公司,河北 廊坊 065000)

我国油气储运技术及应用

曹志强(中国石油天然气股份有限公司管道分公司,河北 廊坊 065000)

油气储运作为能源保障系统中的重要一环，在国民经济发展中已经占有非常重要地位。近二十年来，随着科学技术的不断进步，大型设备国产化、自动化技术、信息技术,以及完整性管理等一系列科研攻关项目的实施，我国的油气储运事业得到了突飞猛进的发展。油气储运技术和管理方面逐步由粗放式向精细化转变、由事后应急抢修向事前预防转变、由分散低效模式向集中高效科研模式转变，极大程度上促进了技术的发展和管理的提升，也保障了油气储运的健康平稳发展，事故率在一定程度上也都到了控制。本文从探讨油气储运相关技术出发，对油气储运现有技术进行了简要的论述，对新技术的发展和应用前景也做了相关讨论，并详细探讨了当前在油气储运技术方面存在的问题和解决思路。

油气储运技术；完整性技术；失效控制技术；热油流动保障技术

1 引言

二十世纪九十年代后期，我国在油气储运技术方面得到了快速发展，形成了东部油气管网、战略油气储备库和大量具有自主知识产权技术体系等成果。尤其是在近几年，随着国家在油气管网、油气储备系统建设上所投入的财力、人力和物力越来越大,对国内各城市、各地区对油气储运工作也就抓得越紧。同时，伴随着管道的发展和科技的进步，长输油气管道也逐步向大口径、高压力、长距离、以及应用更高等级钢材等特点的趋势发展[1]。2017年6月在中国石油管道公司召开的第四届科技大会上还提出了：在今后10至15年乃至更长一段时间，全球高钢级大口径管道建设与运行、智能管网技术、管网系统可靠性技术、新技术新材料在管道行业的应用、液化天然气(LNG)技术、地下油气储库技术六大方面，将成为今后油气储运技术发展方向。

2 油气储运所涉及的技术

油气储运质量的优良性由油气储运系统的运行状态决定[2]，而油气储运系统的运行状态又完全取决于系统在运行过程中所使用到的完整性技术和控制技术，所以，保证油气储运质量的关键点便是掌握并运用好油气储运的完整性技术和控制技术。当然，在油气储运系统的运行过程中，除了这两项主要技术之外，还会涉及到其他多种相关技术，如热油管道流动保障技术、冷热原油交替输送技术、压缩机维检修技术等等。不同类型的技术在实际应用时的特点、控制功能也大不相同。

3 油气储运相关技术研究新进展

3.1 完整性技术

完整性技术是为消除油气储运系统在功能上和结构上可能存在的威胁，持续不断对油气储运系统运行过程中面临的风险因素进行识别和评价，通过监测、检测、检验等技术和管理手段，获取与专业管理相结合的储运系统完整性信息，制定相应的技术和管理措施，将风险控制在合理、可接受的范围内，最终达到储运系统安全可靠、经济合理运行的目的[3-6]。

油气储运系统运行中所才用到的完整性技术具有保证系统运行安全的作用。实际应用中，完整性技术所控制的两个范畴主要包括油气储运设备和储运技术的管理，对保障油气储运系统的安全运行有着重要意义。完整性技术所包含的两项管理内容主要有：理念、体系以及系统的业务范围等等。油气储运中所应用到的完整性技术的根本目的是保证油气储运的安全，它所采用的方法是问题预防法，也就是指以预防为主，尽量提前采取措施来对油气储运系统运行中所存在的问题进行预防处理，以免这些问题真的在系统运行中发生，从而给油气储运质量造成巨大的影响。

3.2 控制技术

我们这里所提到的控制技术主要只指油气储运中的失效控制技术，而所谓失效控制技术，就是指一种专门针对油气储运系统运行失效现象进行诊断、处理的技术，目的同样是保护油气储运的安全[7,8]。目前国内在失效控制技术方面开展了大量的研究工作，如中石油管道工程研究院与中石油西部管道分公司在西部建立的大口径、高钢级全尺寸爆破试验基地。同时中国石油管道科技研究中心完整性研究所还建立了企业级的失效数据库[9]，为失效控制技术的发展和完善奠定了比较好的基础。

从我国目前的油气储运情况来看，尽管有这失效控制这一技术的存在，但在实际应用时并没有引起广大群众的重视，所以油气储运系统在真正运行时所采用的安全性保障技术还是完整性技术。在功能定位上，失效控制技术主要侧重于设计与建设阶段，包括材料选择、断裂控制、系统控制等，完整性管理主要侧重于储运设备设施的运行过程，但是，目前两种技术都向油气储运设备设施的全生命周期延伸。事实上，想要更好、更全面的对油气储运系统的运行安全进行保障，除了传统中常用的完整性技术以后，还可将失效控制技术应用到其中，将失效控制和完整性管理有机地结合起来,有利于全方位保障油气管道的安全运行,最大限度杜绝恶性事故的发生。

3.3 热油管道流动保障技术

油气储运相关技术中，除了完整性技术和失效控制技术这两种主要技术之外，还有一些比较细化、次要的技术，作用功能同样是保障油气储运的安全运行，热油管道流动保障技术便是其中一种。“流动保障”是国外20世纪90年代中期提出的一个概念，主要针对深水油气田开发中遇到的流动障碍，如管道中的蜡和沥青沉积、水合物、严重段塞流及凝管等进行相关的分析，保障管道系统内介质顺畅流动的安全技术措施[10]。

在我国的产油区，如大庆油田、长庆油田和胜利油田，产出的原油80%以上为凝点较高的含蜡原油，其管道输送流动性一直是国内研究的重要课题。国内之所以要发展和应用热油管道流动保障技术是因为在陆上油气储运行业，或者说在热油管道的使用过程中，如果长期使用，管道跟深水油气田遇到的情况一样，很可能会出现蜡沉积现象，而这种现象的存在对管道流动性有着严重影响，连带着油气储运质量和运输效率也会有所下降，甚至有可能导致凝管等事故。目前，在热油管道流动保障技术研究方面，中国石油管道科技研究中心形成的降凝剂、减阻剂、以及SCADA系统实时监控等技术方面在世界上处于比较领先的地位，也为我国油品高效输送创造了非常有利的条件。

4 油气储运技术在实际生产中的应用

4.1 实现科学化决策和管理

油气储运技术的不断发展和完善改变了传统的设计、建设、运行和维护维修的方法，运用现代化的安全监测监控(如SCADA系统、安全预警系统等)、定期检测(如管道内检测、外检测和站场无损检测等)等技术，结合信息化和数字化技术对运行参数进行科学、精密的测量，对采集到的信息进行科学计算与管理，根据实际测量的结果进行科学决策，实时的对工艺流程、运行状态及生产环节中的设备设施等进行实时优化，实现了科学化的生产、合理的决策与管理。油气储运技术和管理方面也逐步由粗放式向精细化转变、由事后应急抢修向事前预防转变、由分散低效模式向集中高效科研模式转变，极大程度上促进了技术的发展和管理的提升，也保障了油气储运的健康平稳发展，事故率在一定程度上也都到了控制。

4.2 提高运行效率

在实际的生产运行中，针对泵罐阀炉等站场工艺设备运作的现状进行了不断地改进，管道输送系统的不断优化，通过技术改革和管理提升来提高其运行效率。运用自动化技术手段对泵的进出口压力、管道运行流量、压力、温度、以及管道线路的振动等参数进行实时的监控与管理，来确定泵罐阀炉的输出功率，确定巡护的重点位置，确定维护维修的关键设备等。采用避免泵口过滤器的摩擦损失、加大对出口阀组的节流，避免第三方损坏，避免过度的维护维修等等技术措施，提高整体运行效率。

5 结语

油气储运技术在石油工业化生产中有着广阔的发展空间与潜质，其在实际的储运过程中提高了生产储运系统的整体运作效率与水平，保证了生产储运过程中的安全与环保，实现了社会效益、经济效益与环保效益的统一，并且为各大油田和管道运营企业的油气生产与储运领域提供了技术指导和实践经验。

[1]王世炜,焦光伟.国内油气储运业现状及发展趋势浅析[J].中国储运，2008,(11)：117-118.

[2]伍军,雷小凡.探讨我国油气储运技术[J].中国化工贸易,2014,(14).

[3]黄维和,郑洪龙,吴忠良.管道完整性管理在中国应用10年回顾与展望[J].天然气工业,2013,33(12):1-5.

[4]崔涛,冯庆善,杨祖佩，等.新建管道完整性管理理念探索[J].油气储运,2008,27(10):4-8.

[5]冯庆善,陈健峰,艾慕阳,等.管道完整性管理在应对地震灾害中的应用[J].石油学报,2010,31(1):139-143.

[6]冯庆善.管道完整性管理实践与思考[J].油气储运,2014,33(3):229-232.

[7]李鹤林.油气管道失效控制技术[C]//全国失效分析学术会议,2011:401-410.

[8]庞旭光.油气管道失效控制技术分析[C]//“决策论坛——地方公共决策镜鉴学术研讨会”论文集(上),2016.

[9]王婷,玄文博,周利剑,等.中国石油油气管道失效数据管理问题及对策[J].油气储运,2014,33(6):577-581.

[10]李莉,苗青,佟文强,等.油气管道流动保障技术发展趋势[J].中国工程科学,2010,12(2):47-51.

曹志强，男，河北廊坊人，研究方向：工程技术。