国内油气储运工程概论

油气储运工程概述储运与建筑工程学院储运工程系李玉星主要内容“油气储运〞定义在国民经济中的位置中国油气资源的现状中国能源构造中国石油天然气市场供需中国石油天然气供需预测中国管道开展情况中国石油平安战略油气储运工程的义务油气储运系统油气储运系统的主要经济规律一、“油气储运〞定义广义上讲：油和气的“储存〞与“运输〞,还应包括水以及处置侠义上讲：在石油工业内它是衔接产、运、销各环节的纽带，包括矿场油气集输及处置、油气的长间隔运输、各转运枢纽的存储和装卸、终点分配油库〔或配气站〕的营销、炼油厂和石化厂的油气储运等。油气储运系统环节图示油气井计量站油气田结合站炼油厂油气储存原油外输废品外输油田外输油气库用户油气供应二、在国民经济中的位置是能源保证系统的重要一环——在国民经济中的位置：油气资源分布不平衡：天然气俄罗斯占34％，中东地域占32％的探明储量，亚洲只需9％国内：塔里木地域占23％，海域占21％一方面资源大都分布在远离消费中心的边缘地带，另一方面各国和各地域的需求量又差距很大。东半球占69％，西半球占31％。主要集中在中东、远东、北非、北海、乌拉尔山两侧和北美中西部等少数范围内。大油气田的深度主要集中在1000～3500米范围内，储层分布在中生代、其次为新生代和古生代。勘探开展方向常规天然气勘探非常规天然气勘探：煤层气、砂岩气、页岩气、水容气和甲烷水合物深部油气勘探：深度超越4000米重质稠油和油砂：加拿大的油砂占世界石油资源的三分之一深水油气资源勘探如何处理这一矛盾？一个可靠而宏大的油气储运系统来联络产地和销售中心可靠与否不仅影响国家经济建立的可继续开展，而且制约区域经济平衡开展发生战争，优良保证是成败的关键因此国家投入巨资建立油气储运设备由中亚三国、俄罗斯的东西伯利亚每年向中国供气300亿立方米的输气管线将投产中国海洋石油、中国石油、中国石化以及中化分别在沿海城市建立了LNG进口基地，一切海上气田及LNG基地均将向天然气市场建筑管道。为躲开多事的马六甲海峡，中国估计将会建筑由缅甸至昆明的原油管道以运送中东地域的进口原油。中哈输油管道与双兰线建立为了减少国际油价对我国经济的冲击，我国正在兴建国家石油战略贮藏库，估计未来10年，将到达90天进口原油的贮藏量。废品油管道会快速开展，并构成管网。废品油管道将各炼厂与市场连结起来川气东送管道工程西起川东北普光首站，东至上海末站。川气东送管道工程包括1条干线和5条支线。管道干线自西向东途径四川、重庆、湖北、安徽、浙江、上海四省二市，全长约1700km，设计压力10.0MPa，管径Φ1016。四川省普光首站达化末站川维末站天生阀室梁平分输站黄金清管站利川压气站恩施清管站野三关清管站宜昌清管站潜江压气站枝江分输站怀宁分输站池州分输站十字镇分输站宣城分输站金坛分输站湖州清管站嘉兴分输站南京末站常州末站苏州末站上海末站武汉分输站黄梅分输站正在谋划建立中的西气东输二线工程西起新疆霍尔果斯，东至广州和上海，途径12个省、市、区，包括1条干线和5条支线，干线管道设计输气才干300亿立方米/年，管道全长7700公里〔干线4860公里，支线2840公里〕，工程总投资估算为1021亿元。气东输二线管道主供气源为引进土库曼斯坦、哈萨克斯坦等中亚国家的天然气，国内气源作为备用和补充气源。中国石油今年7月与土库曼斯坦签署协议，将经过曾经启动的中亚天然气管道，每年引进300亿立方米天然气，在霍尔果斯进入西气东输二线管道。

俄气东西两线挺进中俄签署了<关于从俄罗斯向中国供应天然气的体谅备忘录>，从2021年开场，世界头号天然气出口国俄罗斯向中国市场供应天然气，每年进口量将达600亿至800亿立方米。俄输华天然气将有两个战略方向：西线管道将从俄西西伯利亚经阿尔泰边疆区进入中国新疆，最终与“西气东输〞管道衔接，向中国沿海地域供气；东线管道能够运输科维克塔的天然气，也能够运输萨哈林和位于雅库特的恰扬金油气田的天然气。中亚天然气西进中土签署了从2021年起每年向中国出口300亿立方米天然气的30年长期合约。这份价值数十亿美圆的天然气协议规定，中土天然气管道将在2021年前建成。拟议中的这条天然气管道需求途经乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦的领土再进入中国境内与西气东输管道对接。值得庆幸的是，途经的两国都是天然气丰富的国家，并且都有向中国保送天然气的愿望。这就意味着，一旦中土天然气管道搭建后，三个中亚国家可以源源不断地向中国提供天然气资源。三、中国油气资源的现状表1中国石油和天然气根底储量表

项目年份石油(单位：万吨)天然气(单位：亿立方米)2002年242492.620169.02003年243193.622288.7问题：我国石油资源总量比较丰富，石油可采资源总量和剩余可采储量分别居于第11位和第10位。但是我国人均占有石油资源严重缺乏表2中国一次能源与世界程度比较表石油天然气世界平均水平40%23%世界可采年限4868中国17.64%2.1%中国可采年限2295处理方法：加强国内、开辟海外、油气并举、节约优先、建立贮藏石油需求增长较快，估计到2020年，我国石油需求量为4.5亿吨，年均递增12%，天然气在一次能源消费中，所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上。四、中国能源构造中国是能源大国一次能源总产量高：据统计，2000年中国一次能源总产量达10．9亿吨规范煤，居世界第三位能源耗费大国：2000年中国一次能源耗费达12．8亿吨规范煤，居世界第二位。中国能源构造极不合理年份石油（%）天然气（%）煤（%）核能（%）其它（%）总计（%）IEA200240.321.820.511.75.7100IEA200640.0324.7224.987.642.63100中国200223.42.766.10.77.1100中国200627.72.762.10.57100IEA成员国与中国能源构造的对比煤（%）石油（%）天然气（%）2010年6020.6102020年5821.813.5中国能源构造预测五、中国石油天然气市场供需原油和天然气需求情况自1993年成为石油净进口国之后，2003年又一举超越日本成为世界第二大石油消费国，石油消费增长强劲。2004年，全年能源消费总量19.7亿吨规范煤，比上年增长15.2%。其中，原油2.9亿吨，增长16.8%；天然气415亿立方米，增长18.5%。从中国石油消费的表观消费量看，2004年中国共消费原油2.9亿万吨，与2003年同比增长15.6%对外依存度也逐渐加大，从2003年的36%上升到2004年的42%，给我国经济的平安运转施加了新的压力。废品油中国废品油的主要消费商是中国石油化工集团公司和中国石油天然气集团公司，占中国原油加工总才干的90%以上。汽油：2004年汽油总体消费到达4709.09万吨，同比增长17.26%。从长期来看，车用燃油耗费还有较大的上升空间。煤油2004年民航用煤油和工业用煤油都有较大增长，使得表观消费量到达1044.51万吨，比2003年增长21.78%。柴油:2004年柴油消费量的迅速增长，主要是南方一些省份如广东由于电煤短缺，大量运用柴油发电所致。六、中国石油天然气供需预测我国石油消费量将从2000年的2.3亿吨增长到2020年的5.2-5.5亿吨；天然气消费量将由目前的245亿立方米增长到2020年的2000-2200亿立方米。2005-2020年期间，国内石油天然气产量远远不能满足需求，且供需缺口越来越大。受国内石油资源的限制，2021年中国石油进口量将到达2-2.4亿吨，2020年将添加到3.2-3.6亿吨。2021年后中国石油对外依存度将超越60%，到2020年石油对外依存度将到达70%左右。估计到2006年，国内市场进一步开放对中国炼油企业会有一定影响，但不会很大。为了满足不断增长的油品市场需求，原油加工将继续坚持较快的增长率，这为炼油工业的开展提供了较好的时机。过去10年，中国废品油需求的增长速度与中国经济的增长速度坚持一致，中国废品油耗费量以约8.6%的年增长率上升，并在2003年超越日本成为世界第二石油消费大国。据预测，在中国经济坚持稳定开展的背景下，废品油市场未来10年内将以每年6%以上的速度增长。在未来5-10年中，天然气消费的增长速度最快，随着“西气东输〞等工程的建立，我国对天然气的需求将以每年15%左右的速度增长2005年，天然气需求量到达600-700亿立方米；2021年，天然气的需求将超越1000亿立方米；2020年，天然气的需求将到达2000亿立方米，占整个能源构成的10%。虽然未来20年中国天然气行业将快速开展，产量增长较快，但由于需求增长旺盛，进口天然气数量会迅速增长。七、中国管道开展情况根据资源情况和市场需求，我国已处于天然气管道建立高潮期。估计未来５年中国石油还将投入１０００亿元资金建立多条油气管道，新建管道总长度将到达１５０００公里。其中，天然气管线将到达８０００公里，原油和废品油管线将分别到达３０００公里和４０００公里。关于天然气管道在未来十年内，我国天然气管道将建成“两纵、两横、四枢纽、五气库〞，管道总长9627公里，总供气才干达1200亿立方米构成八个区域性输气管网。就国家天然气开展总体规划看，在现有的60多个已通天然气城市的根底上，到2005年将开展到140个城市，2021年开展到270个城市，21世纪中期，全国65%的城市都将通上天然气。中哈天然气管道：设计里程

3000

公里，年输气才干为

300

亿立方米

,

方案主要保送产自西哈州卡拉恰干纳克、阿德劳州田吉兹和哈属里海大陆架卡沙甘油气田的天然气。该管道走向为阿特劳

-

阿克纠宾

-

阿塔苏，再衔接至中国的阿拉山口；其一期工程年输气才干为

100

亿立方米，将于

2021

年完工关于原油管道沿长江原油管线正在施工中，估计２００６年将会投产，该管线将进口原油及胜利油田的原油送至沿长江的五个大炼厂，这样比船运节省了运费和能耗、减少空气污染而且能保证平稳运输。过去采用船运时，逢枯水季只能停运。国在六十年代末，七十年代初兴建的第一批保送大庆油田原油、辽河油田原油、胜利油田原油等原油管线大部分已运转３０年左右，而且还在担负重要义务。对这些老管线的维护保养、确保平安运转，是我国管道任务者的责任。中哈原油管道的阿塔苏～阿拉山口和阿拉山口～独山子管道工程实现中哈两国同步开工。位于亚洲大陆内陆地域的哈萨克斯坦从此翻开了向中国的能源出口和通往国际市场的平安通道。西部管道：程主要包括２条输油干线和７条分输支线。其中，原油管道干线重新疆鄯善到甘肃兰州全长１５５０公里，保送新疆三大油田〔塔里木油田、吐哈油田、克拉玛依油田〕的混合原油，设计输油才干每年２０００万吨；废品油管道干线从乌鲁木齐到兰州，全长１８４０公里，设计年输油才干1000万吨。新建管道总长近４０００公里。亚洲石油大陆桥方案中俄石油管道关于废品油管线估计未来１０年废品油绝大部分将采用管道运输。我国废品油运输长期依赖铁路，据有关资料，铁路运输占

70%

左右，而管道仅占

3%

，而国外

80%

的废品油是管道保送的。

废品油管道作为先进的运输方式的优越性：减少环境污染、缓解运输压力、提高运输平安系数的作用，管道运输有利于降低运销本钱、提高经济效益。管道保送油品损耗低，只需万分之五，而铁路运输损耗率是其

1

倍。管道运输费用明显低于铁路运输，铁路运输的综合单价为

0.1237

元

/

吨公里，管道工程在保证内部收益率

12%

的根底上，综合单价仅为

0.0772

元

/

吨公里，比铁路节约

45.7%

。

中国石化投产或在建的废品油管线主要有荆荆、上海至金山、北京环城、西南、珠三角、鲁皖等，合计年输油才干到达

3500

万吨以上。

京津，金〔山〕嘉〔兴〕湖〔州〕管线，江苏的苏南、苏中管线，泉州至福州、泉州至厦门，九江至南昌等管线建立方案均已提上议事日程。中国石油天然气集团将建立

"

兰州

--

郑州

--

长沙

"

和

"

锦州

--

郑州

--

武汉

"(

简称

"

兰郑长线

"

和

"

锦郑线

")

两条对应的废品油运输管线，两条废品油运输将在郑州交汇。关于海洋石油管道我国的海洋石油、天然气储量非常丰富。20世纪末，中国海洋石油总公司在渤海海域探明了储量极大的油气资源，先是蓬莱19-3油田，接着，一个个大油田浮出了海面。目前，中国海油已在渤海海域、东海海域、南海西部海域建成了3个大气田FPSO与管道保送两种方式管道的开展趋势管道向着高钢级、大口径、高运转压力的方向开展2002年我国开场在西气东输工程中运用X70钢级，比国外晚32年2005年开场在冀宁联络线试用X80钢级，比国外初次在1995年运用X80钢级晚了10年在2003年，国外管道X120钢级曾经开场运用年份运行压力（MPa）管径（mm）输耗比19101930196519801990年代0.22.06.68-1012-1540650591412201220-142051:4968:3286:1489:1193:7管道的高强度既是平安性的需求，更是管道建立经济性的需求在运用更高屈服应力管材和在更高运转压力的情况下，管材本钱不是添加，反而下降。同一管材压力越高，所需的管材壁厚越大。壁厚的添加减少了第三方损害的概率。因此管道压力越高越平安。八、中国石油平安战略短期战略：石油战略贮藏国际上建立战略石油贮藏的阅历和我国石油储运的技术曾经成熟，可以较为经济地建立战略石油贮藏。同时，我国也培育了一批在世界石油市场运作的人才，可以选择适当的时机扩展贮藏规模。四个战略贮藏库：黄岛、宁波、大连、镇海,(重庆)中期战略：开展能源外交，拓展石油海外供应基地，强化海权，加强国际协作中东地域应成为我们开辟石油外交的首选地域加强与中亚和俄罗斯的石油协作投向加拿大石油市场长期战略：转变传统能源经济开展方式，新能源消费方式世界石油供应将日渐拮据，世界对石油的需求也与日俱增近10年来，每年新发现的石油储量很少超越100亿桶，而每年石油消费增长量却是这个数字的2倍化石能源日渐枯竭氢能源、太阳能、水能等

未来１５年，中国能源技术开展的主要方向是经济、高效、清洁利用和新型能源开发。氢能及燃料电池技术、分布式供能技术、快中子堆技术和磁约束核聚变等将是今后重点开展的前沿技术。九、油气储运工程的义务原油、天然气的商品化—把油井、气井产物高效、节能地处置成合格的天然气、原油、水和固体排放物。各种油品与天然气的保送各种油品与天然气的储存与销售调理油气田的消费。实现国家的战略石油贮藏。国家废品油和天然气销售系统的平安、高效运转。城市燃气输配系统十、油气储运系统〔1〕矿场油气集输系统：油井计量:精度低5～10％集油、集气油气水分别原油脱水原油稳定原油储存天然气脱水天然气凝液回收和储存含油污水处置油田油气集输流程油气搜集流程----油井〔well〕至结合站(Gatheringstation)油气处置流程----结合站内流程油气保送流程----结合站至原油库流程设计的根本原那么：“适用、可靠、经济、高效、注重环保〞按油气集输系统布站级数：油井和原油库之间集输站场级数；一级布站集油流程：只需集中处置站；二级布站集油流程：计量站和集中处置站；三级布站集油流程：计量站、接转站〔增压〕和集中处置站；计量站集油系统多井串联集油系统按集油气管网形状：米字型管网集油流程、环型管网集油流程、树状管网集油流程和串联管网集油流程。集输系统密闭程度：开式和密闭流程油田产质量量目的出矿原油〔SY7513－88〕天然气〔SY7514－88〕：C1C2液化石油气〔GB9052.1-88〕：C3C4稳定轻烃(GB9053-88)：C5以上第一关键组份：常压沸点250～275°C第二关键组份：常压沸点395～425°C油气分别设备的归类立式卧式球形按外形分类油气分别消费分别器按用途分类试井分别器常规分别器计量分别器两相分别器三相分别器消费分别器试井分别器计量分别器段塞流捕集器；闪蒸捕集器；膨胀分别器；洗涤器(气体洗涤器)；过滤器(滤气器)；过滤分别器。按用途分类离心式按分别原理分类重力式混合式离心式按分别原理分类重力式混合式离心式按分别原理分类重力式混合式离心式按分别原理分类重力式混合式原油净化油井产物：原油、天然气、水、盐、泥砂等。其危害为：水增大了油井采出液的体积，降低了设备和管道的有效利用率增大了管道保送中的动力和热力耗费引起金属管道和设备的结垢与腐蚀对炼油加工过程产生影响由于原油中所含的盐类和机械杂质大都溶解或悬浮于水中,原油脱水过程实践上也是降低原油中含盐量和机械杂质的过程。原油中水的种类游离水(freewater)：常温下简单沉降方法可以短时间分别出乳化水(emulsion)：很难用沉降法分出。乳化水与原油的混合物称油水乳状液或原油乳状液。原油脱水方法：注入化学破乳剂、重力沉降脱水、利用亲水外表使乳化水粗粒化脱水、电脱水等。原油稳定原油中含有C1—C4的挥发性很强的轻组分，储存时会产生蒸发损失将原油中挥发性强的轻组分脱出，降低原油蒸汽压，这一工艺过程称原油稳定。普通降到最高储存温度下饱和蒸汽压为当地大气压力的0.7倍。假设上述组分在原油中的质量含率不到0.5%,出于经济思索不用进展原油稳定。稳定脱出气体变成天然气、液化石油气和轻烃。原油稳定方法；负压闪蒸、正压闪蒸和分馏。天然气处置与轻烃回收天然气分类按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气〔gaswellgas〕、凝析井气〔condensategas〕和油田气〔oilfieldgas〕。前两者合称非伴生气〔unassociatedgas〕，后者也称为油田伴生气〔associatedgas〕。所谓天然气净化就是脱出水蒸气、硫化氢和二氧化碳等有害气体。轻烃回收:回收轻烃、控制烃露点轻烃回收工艺主要有三类：油吸收法；吸附法；冷凝分别法。当前，普遍采用冷凝分别法实现轻烃回收。油田采出水处置污水来源处置：净化采出水回注和外排十、油气储运系统〔2〕外输可以经过火车油槽车、油轮或长间隔保送管道管道保送系统输油管道的分类企业内部输油管道长间隔输油管道原油管道废品油管道常温保送管道加热保送管道保送工艺原油热处置保送原油添加降凝剂保送原油添加减阻剂保送原油液环保送〔液环的液体是聚合物水溶液，具有粘弹性。〕原油磁处置保送原油稀释保送〔在重质原油中掺入低粘油品〕原油伴热保温保送

中间热泵站密闭保送工艺流程中间热泵站密闭保送工艺流程十、油气储运系统〔3〕油气储存与销售系统炼油厂油库各级贮藏与分配库加油站汽车火车飞机轮船码头汽车火车轮船管道废品油库：1、输转业务2、油品调和1、从管道或港口油库来油2、各安装输来的废品油十、

油气储运系统4