论油气储运技术的发展

论油气储运技术的发展

摘 要：近些年来，随着我国科学技术的不断向前发展，我国的各行各业均取得了较大的发展。其中，油田集输系统在整个的工作流程当中都采用了较为先进的设备以及科学技术方法，从而很好有效的保证了油田集输系统的安全可靠稳定的运行。

关键词：流变性 工艺 添加剂 管道安全

油气储运是油气运输体系的重要组成部分，在国民经济发展中占有重要的地位。管道运输具有输送能力大、劳动生产率高、能耗少、成本低、运输安全可靠、输送产品损失少、易于实现自动化控制等优点，这些独特的优势使得管道业发展迅速。

一、原油流变性

几十年来，在原油流变学应用基础、工业应用和测量技术等方面取得了一系列成果。

1.流变学基础研究成果

研究与开发新型输油工艺，采用一些物理或化学的方法对原油进行改性，尽管作用机理不同，但宏观效果都在于改善原油的低温流变性，因此输油工艺与原油的流变性密不可分。多年来，为更好地对原油的流变性进行评价，国内一些单位开展了下列工作，初步确定了原油流变性评价体系，取得了一定的研究成果。

（1）含蜡原油相态与流型变化规律，以及表征其变化的温度参数；

（2）含蜡原油触变性及其全流变曲线；

（3）温度历史、剪切历史对含蜡原油流变性的影响；

（4）原油流变特性改性技术及综合处理管输工艺的实施；

（5）原油流变特性评价体系的初步建立与室内模拟试验方法的初步研究。

2.流变测试手段

由于含蜡原油在低温下为极其复杂的流体，其流动阻力与流动过程中的温度变化历史和流动剪切变化历史有关，室内传统的泵—罐—管组成的环路，不能模拟原油在管道中长时间、长距离的流动过程。虽然通过各种办法尽量减少泵与罐对管道流场的影响，但回避不了原油进入泵加压重新进入管道的过程，而且泵的重复剪切也会改变原油的流动特性，从而使研究价值大大降低。科技中心的科技

人员通过研究，提出了一种全新的研究方法和手段，开发研制成功了磁力驱动式环管流变测试装置。它将环道首尾相连，内置铁制驱动塞，由管外的磁场力带动管内驱动塞推动管内流体的流动，从而实现了在试验室用较短的管道来模拟无限长管道内流体的流动，而流体不经过剪切，一举改变了非牛顿流变试验研究没有合适管流模拟手段的窘迫局面。

二、输送工艺

1.原道

对多蜡原油而言，加热输送虽然行之有效，但加热输送能耗高、停输再启动困难等缺点迫使广大科技人员一直在寻求取代的方法，特别是东部油田处于开采中晚期，管道输量低于设计输量，甚至低于允许设计输量。在这种情况下，加热输送的热力条件不能满足管输要求，常会出现输送困难，甚至有凝管的危险。为避免管道凝管，常采用正反输交替进行，浪费了巨大的能源。在保证完成输油任务前提下，科技人员一直在寻求革新输油工艺的方法。

（1）低输量输送技术

低输量问题，特别是含蜡原油热输管道的超低量输送，一直是威胁部分管道安全输油的主要问题。加剂综合处理技术正是为解决管道低输量问题而研究的一种输送工艺。马惠宁输道是最早采用加剂综合处理输送工艺的一条管道，由于马岭原油物性较好，夏季可常温输送，春秋季采用热处理输送，冬季采用添加降凝剂综合处理技术输送，实现了一炉到底，省去了沿线的几座加热炉。正是由于马惠宁管道加剂综合热处理技术的成功应用，极大地促进了东部低输量管道的新工艺探索，先后针对低输量管道开展了输油工艺的研究，并取得成功。

（2）增输改造及混合输送技术

管道的增输主要是针对西部油田，以解决原油产量逐年增加、原有管道因老化输油能力不能满足输送要求的问题。

（3）目前进行的重点研究项目

油气管道仿真软件作为储运工艺研究的重要技术支持手段，已经引起了管道业内人事的广泛重视，管道科技中心全面引进国外先进的仿真软件并进行二次开发，通过软件可以全面制定现场试验的安全准确性，降低试验风险，同时还可以提高工艺研究人员的设计水平，使得工艺研究真正立足于设计而高于设计的目标，更好地满足管道工艺技术的要求。

2.天然气管道

天然气作为21世纪的清洁能源已经引起各国的极大关注，管道作为天然气输送唯一的运输手段在世界发达国家得到迅速发展，天然气管道里程已经远远超

过液体管道。我国由于天然气利用水平较低，早期天然气管道主要集中在四川。随着管道技术的发展，必须采用先进的技术来保证管道的建设和运行，同时也给天然气管道科研提供了用武之地。

（1）内涂层减阻技术

天然气管道内涂层减阻技术应用研究，就是随着西气东输管道建设而开展的一项研究课题。内涂层减阻技术在国外比较成熟，几乎在所有干线天然气管道上都无一例外地使用了内涂层。也就是说，天然气使用内涂层在技术上应该是可行的，但经济上是否可行就要看管道具体情况。因为影响内涂层经济性因素较多，如粗糙度、管径、管长等，但裸管和加内涂层后粗糙度的差是影响经济性最为关键的因素。

（2）管道的干燥技术

天然气管道干空气干燥技术是天然气管道投产必不可少的保障。

（3）管道气体试压技术

天然气管道试压一般采用水试压，但一、二类地区可以采用气体进行试压。本项研究主要针对西气东输一、二类地区缺水不能用水试压的现状，开展了天然气管道气体试压的技术研究，为西气东输管道气体试压提供了相应的试压标准要求，为领导决策提供了依据。

3.成品道

成品道是一个复杂的管道输送系统，利用同一条管道要顺序输送不同品种的油品，技术要求较高。国外在成品油输送方面技术成熟，并已经成功地应用了数十年。

三、油品添加剂

这里所说的油品添加剂主要指降凝剂和减阻剂。在加剂输送工艺中，初期只是针对原油对化学剂进行筛选，对什么样的原油选择什么样的降凝剂只是简单的从加剂后原油的凝点、粘度等参数变化来确定降凝剂的效果，而不了解降凝剂的化学组成和结构，这就极大地了降凝剂的筛选减阻剂是一种广泛用于原油、成品道输送的化学添加剂。在压力不变的情况下使用减阻剂可以提高管道的输量，在输量一定的条件下使用减阻剂可以降低管道的压力，节约能源，提高管道的安全系数。多年来，减阻剂作为一种高新技术一直被国外几个国家所垄断，价格居高不下，给国内应用减阻剂带来困难。

四、安全运营

我国原道主要集中在东部，多数已经运行20～30年。在今后相当长的

一段时间内，东部管道还将肩负原油输送的重要使命，如何保证在役原道的安全、高效运营，将是今后的主要工作。

要保证管道安全运行，首先要知道管道的安全状况，预知管道的薄弱区和事故隐患所在，通过视情维修、更换来最大限度地降低管道的运营风险，提高管道的运营管理水平。国外主要对在役管道实行风险管理，美国法律明确规定对新建管道要进行风险评估，在役管道要定期进行评估。

五、结束语

进入21世纪以来，国际和国内油气储运事业正以迅猛的速度发展。管道的发展离不开科技的进步，因此我们将紧紧围绕管道业务的发展组织科技攻关，努力攻克一批重点关键技术，不断提高管道核心技术水平。