（石油与天然气工程专业论文）yg液化天然气项目储运系统优化研究.pdf

t h er e s e a r c ho nn a t u r a lg a s s t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o n s y s t e mo p t i m i z a t i o no fy g l n gp r o j e c t at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fe n g n e e r i n gm a s t e r c a n d i d a t e ：w a n g j i a s u p e r v i s o r ：a p r o f l vy u l i n g s e l i uj i a n w u c o l l e g eo fp i p e l i n ea n d c i v i le n g i n e e r i n g c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名- 三焦 日期：沙f 年 歹月扣日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送交、赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：至焦 指导教师签名：_ 兰毒卜 指导教师签名： 圣呈纠金 、谚7 l 日期： 土n 1 年歹月乡口日 日期： 一- 年5 影日 摘要 据国际能源展望2 0 1 0 ，天然气因实用性且利于环保，其需求量的增长远远超过 了其他燃料。目前世界天然气消费量中，约有四分之一以液化天然气( l n g ) 方式、四 分之三以管道方式进行输送和贸易。二十一世纪初，我国天然气管道建设进入快速发展 时期。陆续建成投产的西气东输、川气东送、榆济管道、西气东输二线西段等长输管道 及若干条联络线，以及在建和待建的天然气管道工程，将初步形成一个全国性、多气源、 多用户的大型输气管网。y g 地区作为我国经济飞速发展的省份、国际区域合作的重要 省份，近十年来国民生产总值以年均超过1 0 的速度增长，经济的发展需要能源作为支 撑。一直以来，y g 地区一次能源生产和消费以原煤和水电为主。根据正在编制的国家 “十二五”油气规划，天然气在国家一次能源消耗中的比例将由目前的4 提高到8 左 右，天然气的引进力度将加大。y g 液化天然气( l n g ) 项目的建成将使该地区经济向 低碳更进一步，同时也有利于保障该地区的用气安全。 天然气用户具有长期性及不可逆性，若天然气供给中断或者无法继续，则用户需要 寻找其他替代能源，这将造成严重的后果：下游企业停产、用户资源浪费甚至社会问题； 其次，天然气用户需求具有不均匀性，居民及公共建筑用气主要受气候条件影响，工业 企业用气规律主要取决于生产工艺的性质。天然气输送管道的投资和运营成本很高，所 以天然气管道的建设必须以市场需求做前提。天然气供应规模即用户用气量的确定是整 个设计部分的基础，它决定项目的建设规模，调峰的手段、输配的方案及管网的设计， 准确预测天然气市场的需求量十分重要。 天然气管道供气量是相对平稳的，但是天然气用户用气具有不均衡性，这就要求输 气管道在设计中满足多种输量要求，某些情况下管道还兼具调峰功能，所以在设计中需 要对输气管道进行优化设计，同时满足技术可行和经济性指标最优两个条件。 本文详细预测了y g 液化天然气( l n g ) 项目的天然气市场。在对预测方法、天然 气市场需求方案分别进行比较选择的前提下，分析各类别天然气用户的用气不均匀性， 参照相似规模城市和企业的规划要求和相关设计规范分别预测各类用户2 0 1 5 年、2 0 2 0 年、2 0 2 5 年的用气量。因管道需满足调峰要求，本文中对该输气管道的调峰量进行预测。 在市场分析的基础上，结合y g 液化天然气( l n g ) 项目输气管道工程的基本情况，应 用p i p e l i n es t u d i of o rg a s ( t g n e t ) 软件对该管道进行模拟，依据模拟结果对输气管道进 行优化设计。模拟中，按照两个层次对管径进行选择，首先保证管道满足二期输量，其 次考虑调峰需求对管道进行适应性校核，经过对方案进行经济性比较，确定推荐方案。 再用一期输量对推荐方案进行复核，确定得到优化方案。文中还对输气管道的输气能力、 末端储气能力进行核算，对输气管线的自救性做出分析。 关键词：输气管道，调峰，模拟，预测，方案优化 t h er e s e a r c ho nn a t u r a lg a ss t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m o p t i m i z a t i o no fy g l n g p r o j e c t w a n gj i a ( o i l & g a ss t o r a g e & t r a n s p o r t a t i o ne n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db ya p r o f l vy u l i n g ，s e l i uj i a n w u a b s t r a c t a c c o r d i n gt o ( ( w o r l de n e r g yo u t l o o k2 0 10 ) ) ，t h es p e e do fg l o b a ln a t u r a lg a sc o n s u m p t i o n i s h i g h e rt h a no t h e r f u e l sb e c a u s eo fi t s p r a c t i c a b i l i t y a n d e n v i r o n m e n t - f r i e n d l y a t p r e s e n t ，a b o u to n e - q u a r t e ri s 仃a n s p o r t e da n dt r a d e db y l n gt r a d ew h i l et h er e s tb y p i p e l i n e i nt h ee a r l yt w e n t i e t hc e n t u r y ，c h i n a sn a t u r a lg a sp i p e l i n ec o n s t r u c t i o nb e g a no nt h e p h a s eo fr a p i dd e v e l o p m e n t t h ec o n s t r u c t i o no fc o n t i n e n t a lg a sp i p e l i n e s ，s u c ha ss o m e l o n g d i s t a n c ep i p e l i n e s ，c o n n e c t i n gp i p e l i n e s ，g a sp i p e l i n e st h a ta l eb e i n go ry e tt ob eb u i l t ，w i l l i n i t i a l l yf o r man a t i o n a l ，m u l t i g a ss o u r c e ，m u l t i - u s e r ，l a r g e - s c a l ep i p e l i n en e t w o r k y g ，a saf r o n t i e rp r o v i n c ei ne c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n da ni m p o r t a n tp r o v i n c ei n i n t e r n a t i o n a la n dr e g i o n a lc o o p e r a t i o n ，i t sa n n u a lg d pg r o w t hr a t ek e e p so v e r10 i nt h e p a s td e c a d e e o n o m i cd e v e l o p m e n tn e e d sm u c hm o r ee n e r g ys u p p l y c o a la n dh y d r o p o w e r m a k eu pa l lo v e r w h e l m i n gm a j o r i t yo fy g st o t a le n e r g yo u t p u ta n dc o n s u m p t i o na l lt h e t i m e b a s e do nt h e12 t hf i v e y e a rp l a na b o u te n e r g yu t i l i z a t i o n ，c h i n aw i l li n c r e a s ei t se f f o r t s t oi n t r o d u c en a t u r a lg a sa n da c h i e v et h eg o a lo fn a t u r a lg a sc o n s u m p t i o np r o p o r t i o ni n c r e a s i n g f r o mt h ec u r r e n t4 t o8 y gl n gp r o j e c ti sb e n e f i c i a lt ol o w c a r b o ne c o n o m y sf u r t h e r d e v e l o p m e n ta n d n a t u r a lg a su t i l i z a t i o n n a t u r a lg a su s e r sh a v et r a i t so fc h r o n i c i t ya n di r r e v e r s i b i l i t y ，i fn a t u r a lg a ss u p p l y i n t e r r u p t s ，o rc a nn o tc o n t i n u e ，u s e r sn e e dt ol o o kf o ra l t e r n a t i v ee n e r g y ，w h i c hw i l l c a u s e s e r i o u sc o n s e q u e n c e s ：at i e - u po fe n t e r p r i s e s ，w a s t eo fu s e r s f a c i l i t i e sa n de v e ns o c i a li s s u e s ； s e c o n d ，n a t u r a lg a su s e r s d e m a n di sf l u c t u a t i n g ，h o u s e h o l du s e r sa n dp u b l i cb u i l d i n g sm a i n l y a f f e c t e db yw e a t h e r ，i n d u s t r i a le n t e r p r i s e sd e p e n dl a r g e l yo np r o d u c t i o np r o c e s s i n v e s t m e n ta n do p e r a t i n gc o s t so fg a sp i p e l i n ei sv e r yh i g h ，s ot h en a t u r a lg a sd e m a n di s n e c e s s a r yp r e r e q u i s i t et on a t u r a lg a sp i p e l i n e sc o n s t r u c t i o n t h es u p p l y ，c a l c u l a t e db yg a s c o n s u m p t i o n ，i st h ef o u n d a t i o no ft h ed e s i g n ，w h i c hd e t e r m i n e st h es c a l eo fp r o j e c t ，m o d e so f p e a l ( s h a v i n g ，s e l e c t t i n gd e s i g np r o p o s a la n dt h en e t w o r kd e s i g n a c c u r a t e l yp r e d i c t t i n gt h e d e m a n df o rn a t u r a l g a sd e m a n di sv e r yi m p o r t a n t t h es u p p l yo fn a t u r a lg a sp i p e l i n e i s r e l a t i v e l ys t a b l e ，b u tt h eg a sc o n s u m ei sf l u c t u a t i n g ，t h i ss i t u a t i o nr e q u i r e st h ed e s i g nc a p a c i t y o fg a sp i p e l i n et om e e tm u l t i t u d i n a lr e q u i r e m e n t sa n dh a v eaf u n c t i o no fp e a l 【s h a v i n g c o n s i d e r i n gt h ee c o n o m yo f t h ep l a n ，w es h o u l do p t i m i z et h ed e s i g no fg a s p i p e l i n e t h i st h e s i s p r e d i c t st h en a t u r a lg a sd e m a n do fd i f f e r e n tk i n d so fu s e r so fy gl n g p r o j e c t a f t e rc o m p a r i n gt h ep r e d i c tw a y sa n dt w od e m a n dp l a n s ，a n a l y z i n ga l lk i n d so fu s e r s n o n u n i f o r m i t yc o e f f i c i e n t a c c o r d i n g t o s p e c i f i c a t i o n s a n dl o c a l e n e r g y u t i l i z a t i o n r e q u i r e m e n t s ，p r e d i c t t i n ga n dc a l c u l a t i n gt h ed e m a n do f2 015 ，2 0 2 0a n d 2 0 2 5 t h i st h e s i sa l s o p r e d i c t st h ea m o u n to ft h eg a sp i p e l i n ef o rp e a ks h a v i n g b a s e do nt h en a t u r a lg a sm a r k e t a n a l y z i n ga n df o r e c a s t i n g ，u s i n gt h eb a s i ci n f o r m a t i o no fy g l n gp r o j e c t ，a p p l y i n gp i p e l i n e s t u d i of o rg a s ( t g n e t ) s o f t w a r et os i m u l a t et h ep i p e l i n ew o r k i n gc o n d i t i o n ，t oo b t a i na n o p t i m i z a t e dd e s i g n a c c o r d i n g t ot h es i m u l a t i o nr e s u l t s ，o p t i m i z et h ed e s i g no fg a s p i p e l i n e f i r s t ，s i m u l a t e t h e p i p e l i n es t e a d yw o r k i n gc o n d i t i o n s t oe n s u r et h e f u r t h e r t r a n s p o r t a t i o nc a p a c i t y ，t h e na d dp e a ks h a v i n gg a st os i m u l a t e ，a f t e rc o m p a r ep r o g r a m s e c o n o m i c ，f i n a l l yd e t e r m i n et h er e c o m m e n d e dp r o g r a mf o rn e x ts t e p s i m u l a t et h ep i p e l i n e s t e a d yw o r k i n gc o n d i t i o n st o e n s u r et h es h o r tt i m et r a n s p o r t a t i o nc a p a c i t yt or e c h e c k r e c o m m e n d e dp r o g r a m ，g e tt h eo p t i m i z e dp r o g r a m t h ea r t i c l ea l s oe l a b o r a t ec o n c e p t so ft h e g a sp i p e l i n e st r a n s m i s s i o nc a p a c i t y ，s t o r a g ec a p a c i t y a c c o u n t e df o rt h ee n do fg a s p i p e l i n e ，a n dg e tc a l c u l a t e dr e s u l t s ；a n a l y z et h ea c c i d e n tc o n d i t i o n so fg a sp i p e l i n e k e yw o r d s ：p i p e l i n e ，p e a ks h a v i n g ，s i m u l a t i o n ，g a sd e m a n df o r e c a s t i n g ，d e s i g no p t i m i z a t i o n 目录 第一章引言l 1 1 课题的研究背景l 1 2 国内外研究现状及发展趋势一4 1 2 1 l n g 资源分布特点与国内天然气管道现状4 1 2 2 输气管道模拟软件的发展和应用6 1 2 3 天然气供气系统储气调峰研究现状8 1 3 本文的研究内容9 第二章y gl n g 项目概况l o 2 1 y g 地区在建或规划管道l o 2 2 y gl n g 项目建设的必要性。1 0 2 3 y gl n g 输气管道工程1 0 第三章y gl n g 项目市场需求预测分析1 3 3 1 天然气用户分类1 3 3 2 用气不均匀系数1 4 3 2 1 用气不均匀系数定义1 4 3 2 2 不均匀系数的确定1 5 3 2 3 居民及公共设施不均匀性分析1 5 3 2 4 工业用户不均匀性分析1 7 3 3 总需求量预测17 3 3 1 目标市场预测方法1 7 3 3 2 炼化石化企业用气量预测19 3 3 3 天然气发电项目用气量预测2 0 3 3 4 居民及公共设施用气量预测2 0 3 3 5cng 汽车用气量预测2 2 3 3 6 工业用气量预测2 3 3 3 7 天然气分类用气汇总表2 3 3 3 8 管道调峰需求量预测2 3 3 4 推荐管道覆盖市场方案2 5 3 5 本章小结2 6 第四章输气管道模拟分析的理论基础2 7 4 1 模拟软件简介2 7 4 2 模拟软件操作步骤2 9 4 3 模拟软件仿真原理与计算方法2 9 4 3 1 输气管道工艺计算2 9 4 3 2 稳态基本流量计算31 4 3 3 阻力系数3l 4 4 气体状态方程3 5 4 4 1s a r e m 方程与b w r s 方程3 5 4 4 2 温度计算3 6 4 5 本章小结3 6 第五章y gl n g 项目输气管道工程系统优化设计3 8 5 1 设计中的工艺参数3 8 5 1 1 l n g 物性参数3 8 5 1 2 管道长度3 8 5 1 3 管道设计输气量。3 9 5 1 4 管道沿线城市用气量4 0 5 1 5 气源供气条件4 0 5 1 6 输送天然气温度4 0 5 1 7 基础工艺参数4 l 5 2 模拟的初始条件、边界条件4 l 5 2 1 初始条件4 l 5 2 2 边界条件4 1 5 3 输气管道系统优化设计4 l 5 4 输气管道系统模拟优化分析4 2 5 4 1 参比管径4 2 5 4 2 工艺方案4 2 5 4 3 计算方法和比选原则4 3 5 4 4 工艺方案计算和优选。4 3 5 4 5 调峰适应能力分析4 6 5 4 6 推荐工艺方案4 8 5 4 7 设计压力5 0 5 。4 8 复核一期工况5 0 5 5 输气能力核算一5 2 5 6 输气管线自救性分析5 2 5 7 管道末端储气能力5 4 5 8 本章小结一5 5 结论5 7 参考文献一5 8 附录6 0 致i 身 6 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第一章引言 1 1 课题的研究背景 天然气是一种无色无毒的可燃性气体，主要成分是甲烷，在空气中能迅速扩散，燃 烧后生成物主要成分是水和c 0 2 ，而且生成的c 0 2 也少于其他燃料，是一种安全、洁净 的能源。按照天然气每立方米热值8 5 0 0 大卡，每立方米价格1 5 3 元，热效率6 5 做参 照，在大多数情况下，在技术经济上优于煤炭、石油等能源( 见表1 1 ) ，所以天然气 被越来越多的应用到能源领域和其他一些可以替代石油的领域。据b p 世界能源统计 2 0 1 0 i l 】，天然气在世界能源消费结构的比例已达到2 4 1 ，成为仅次于石油和煤炭的 世界第三大能源。我国y g 地区原油和天然气的储量低，长期以来一直依托水电、外地 调入煤炭和石油。y g 省2 0 0 0 年一2 0 0 8 年每年的g d p 增长都在1 0 以上，在2 0 0 6 年2 0 0 7 年，年均g d p 增速达到了2 3 3 ( 见图1 1 ) 。经济的快速发展需要充足的能源供给， 在社会经济、环境和能源可持续发展的政策下，清洁能源的利用和发展在社会经济中的 地位越来越重要。 表1 - 1 一次能源热值比较 t a b l e l - 1 c o m p a r i s o n so fp r i m a r ye n e r g ys o u r c et h e r m a lv a l u e 名称价格( 元吨)热值( 万大卡吨)热效率折天然气价( 元应方米) 煤炭 5 5 05 0 04 0 1 5 2 重油 1 8 5 01 0 0 05 5 1 8 6 轻质油 4 0 0 01 0 9 95 5 3 6 6 l p g3 0 0 01 l o o6 5 2 3 2 图1 - 1y g 地区2 0 0 0 2 0 0 8 年g d p 柱状图( 单位：亿元) f i g l - 1 b a rc h a r t o fy g sg d p d u r i n g2 0 0 0t o2 0 0 8 ( u n i t ：1 0 0 m i l l i o ny u a n ) y g 地区的能源生产和消费结构矛盾比较突出( 见表1 2 ) 。y g 地区一次能源生产 第一章引言 主要包括原煤、原油和水电等，其中以原煤和水电为主。本文y g 地区液化天然气项目 取值参照该地区2 0 0 9 年统计年鉴数据，y g 地区2 0 0 8 年一次能源生产总量1 9 4 6 9 2 1 0 4 t e e ，占全国一次能源生产总量的0 7 5 ，比2 0 0 7 年增长约o 1 8 。其中，原煤产量 2 1 1 6 1 1 0 4 t e e ，占y g 地区能源生产总量的1 0 8 7 ；水电1 7 3 1 0 9 1 0 4 t e e ，占能源生 产总量的8 8 9 1 。现阶段，y g 地区正处在工业和城镇化加速发展的时期，自2 0 0 1 年 以来，y g 地区对于能源的消费需求以惊人的速度增加，能源消费年平均增长速度达到 1 2 2 。从y g 地区燃气供应市场结构看，城镇燃气主要类别是瓶装液化石油气，占市 场9 0 以上，而天然气只占不到1 0 。同时，天然气的利用大部分是城市居民用气，工 业用气只涉及少数企业。y g 地区目前没有跨省区的天然气长输管线，天然气气源主要 从国内产气区通过汽车运输。液化石油气气源则主要从临近的省份及国内天然气资源富 集区通过火车、汽车运输。据统计，y g 地区一次能源生产与消费差额逐年加大，2 0 0 0 年2 0 0 8 年以平均每年大约1 4 的速度增长( 见图1 2 ) 。 表1 - 2y g 省近几年一次能源生产与消费构成 t a b l e l 一2t h es t r u c t u r eo fy g sp r i m a r ys o u r c eo n t p u ta n dc o n s u m p t i o n 总量生产与消费差额生产和消费总量的构成( ) 年份生产消费 ( 1 0 4 t c e )( 1 0 4 t c e )煤炭原油水电 生产8 3 3 2 83 60 66 3 4 2 0 0 0 18 3 6 0 6 消费2 6 6 9 3 44 9 31 5 22 0 5 生产 8 3 8 3 53 1 10 66 8 3 2 0 0 1 2 0 6 0 1 8 消费2 8 9 8 5 35 0 81 7 12 0 8 生产7 7 0 2 32 4 10 77 5 2 2 0 0 2 2 2 1 1 5 9 消费2 9 8 1 8 24 7 61 9 32 0 6 生产7 2 9 6 72 5 80 67 3 6 2 0 0 32 6 9 1 1 5 消费3 4 2 0 8 25 1 22 1 31 7 3 生产9 0 8 4 33 2 3o 86 6 9 2 0 0 43 3 9 9 7 7 消费 4 3 0 8 24 9 12 1 51 4 4 生产1 2 3 3 1 82 9 10 47 0 5 2 0 0 53 7 4 7 4 6 消费 4 9 8 0 6 45 5 31 8 51 7 5 生产1 3 8 4 1 72 5 2o 37 4 5 2 0 0 6- 4 1 3 0 5 2 消费 5 5 1 4 6 94 8 61 7 71 8 7 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表1 2y g 近几年一次能源生产与消费构成( 续) t a b l e l - 2t h es t r u c t u r eo fy g sp r i m a r ys o u t e eo h t p u ta n dc o n s u m p t i o n 生产1 4 6 7 5 72 0 80 37 8 9 2 0 0 7- 4 6 6 9 1 消费 6 1 3 6 6 75 8 8 1 7 41 8 9 生产1 9 4 6 9 21 0 90 28 8 9 2 0 0 8- 4 7 0 0 8 6 消费 6 6 4 7 7 8 5 6 61 6 42 6 0 f i g l 0 2 b a rc h a r to fy g sp r i m a r ys o u r c eo u t p u ta n dc o n s u m p t i o n ( 1 0 4 t c e ) y g 地区作为我国经济开发的前沿省份，作为国际区域合作的前沿省份，经济发展 的空间十分广阔。经济的发展需要有能源作为支撑，从各个地市的“十一五”完成情况 来看，高附加值的工业企业增加较多，未来能源需求量比较大：结合天然气项目发展的 政策法规，引进l n g 项目有利于该省内几个大城市的环保工作；一部分高附加值的工 业企业如：卷烟、玻璃、陶瓷、汽车烤漆等对于天然气的价格的承受能力较高，通过技 术改造完全可以接受天然气；随着枯水季节延长和可用水力资源的减少，供电矛盾日益 突出，以水电为主的部分城市可以发展天然气发电；随着国内较大燃气公司的经营，l n g 项目的建成有利于y g 地区的城市管道燃气设施完善；其他支柱性工业，随着工厂综合 利用能力的提高，以及节能减排的需要，天然气替代将是一种趋势；因管输天然气的价 格优势，居民及公共设施目前使用l p g 的也将被替代。 目前y g 地区境内未有长输管道覆盖，仅有其他长输管线的末端延伸至该省境内， 一旦管道中上游出现事故，位于管线供气末端的y g 地区供气安全系数将降低。 y g 地区l 市现有多家液化石油气站。目前城镇居民普遍使用瓶装液化石油气，管 道燃气设施已开始列入城市规划的范围。k 市目前属于能源资源短缺地区，煤炭、燃料 第一章引言 油、液化石油气都靠市外调入，工业燃料以煤、燃料油为主，部分利用其他能源。近几 年k 市的城市建设快速发展，k 市管道供气公司已将燃气发展规划列入议事日程。 因此为满足y g 地区对能源的需求和经济发展的需要，同时为响应国家经济向低碳 方向迈进的号召，y g 液化天然气( l n g ) 项目的建设提上日程。y gl n g 项目的上中 下游都分布在y g 地区境内，将成为该地区的主力气源。y gl n g 项目供气范围覆盖该 省的a 市、b 市、c 市、z 市、d 市、e 市、w 市、f 市、g 市、s 市、t 市、h 市、j 市、k 市、l 市、m 市、n 市、p 市、q 市。y gl n g 输气管道工程的天然气总体由南 流向北，首先集中供应该区域经济发达的a 市、w 市、d 市、z 市四个主要城市，然后 继续供应t 市、s 市、h 市，另一路由供应j 市和k 市的工业企业，该路由继续延伸供 j 市用气，该输气管道能够覆盖y g 地区的1 6 个城市，能充分保证该地区用气安全。 1 2 国内外研究现状及发展趋势 1 2 1 l n g 资源分布特点与国内天然气管道现状 世界上天然气资源丰富，但分布具有不均衡性【2 】。( ( 2 0 0 0 年世界油气资源评估报告 中曾预测，世界天然气可采资源量为4 3 9 8 x 1 0 1 2 m 3 ，比美国地质调查局( ( 1 9 9 4 年世界油 气资源评估报告预测结果增加了l1 2 4 x 1 0 1 2 m 3 。b p 世界能源统计2 0 1 0 ) ) 【1 】显示： 截至2 0 0 9 年1 2 月3 1 日，探明天然气剩余储量约1 8 7 4 9 x1 0 1 2 m 3 ，探明储量与年产量之 比为6 2 8 ：l ( 按目前天然气的储量和产量) ；5 3 的天然气储量集中在俄罗斯、伊朗、 卡塔尔，距我国较近的资源国主要有前苏联各国、印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚及 中东等国家。 随着社会经济的发展和对环保要求的提高，天然气的消费量也日趋增长。2 0 0 9 年， 世界天然气消费量达2 9 4 0 4 亿立方米。天然气在世界能源消费结构的比例已达到 2 4 1 ( 其中，英国为3 5 1 ，日本为5 1 1 ，俄罗斯为5 5 5 ，中国仅为4 ) ，天然气 已成为仅次于石油和煤炭的世界第三大能源。 世界天然气资源分布的不均衡性及各国对能源需求的不同促进了世界天然气贸易 的发展，天然气贸易中常用管道输送和l n g 贸易两种方式，天然气经过净化处理( 脱 水、脱重烃、脱酸性气体) 后，采用节流、膨胀或外加冷源制冷工艺，在常压和1 6 0 条件下变成液态天然气( 1 i q u e f i e dn a t u r a lg a s ，简称l n g ) 。天然气液化后其体积缩小 6 2 0 倍，便于储存和运输，但使用之前必须先汽化。目前世界天然气消费量中，约有四 分之三以管道方式从事输送和贸易，约四分之一以l n g 方式进行输送和贸易。2 0 0 9 年 世界天然气贸易中，2 0 0 9 年国际天然气管道贸易量下跌1 1 ，共成交6 6 3 3 x1 0 8 m 3 ，不 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 及2 0 0 5 年水平。与严重萎缩的管道天然气贸易不同，2 0 0 9 年全球l n g 贸易全年成交 2 4 1 9 x 1 0 8 m 3 ，较2 0 0 8 年增长6 7 ，在全球贸易中的份额由2 3 3 升至2 6 7 。尤其是 因新价格机制的作用，l n g 贸易在欧洲市场上获得了竞争优势【3 】。 至2 0 0 7 年，天然气液化厂分布在世界1 5 个国家，共有8 1 条生产线，总生产能力 达1 9 7 亿吨，实际合同销售量约占该生产能力的9 0 。天然气产量基本用于跨国贸易， 总体流向为：中东、非洲流向亚太、欧洲、北美；亚太地区内部，由东南亚、澳洲流向 东亚、东北亚。 据b p 世界能源统计2 0 1 0 i lj 统计，2 0 0 9 年我国天然气探明储量为2 4 6 万亿立方 米，居世界第1 4 位。我国的天然气资源十分丰富，但开发程度较低。2 0 0 9 年天然气产 量前十名生产国按照产量进行排序，见表1 3 。 表1 - 3 世界前l o 位天然气生产国( 1 0 8 i 1 1 1 3 ) t a b l e l 3 t o p l 0c o u n t r i e so fn a t u r a lg a sp r o d u c t i o n ( 1 0 8 m 2 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 62 0 0 72 0 0 82 0 0 9 2 0 0 9 年占世界 国家 年年年年年年年年年 产量比例( ) 美国5 5 5 55 3 6 05 4 0 85 2 6 45 11 15 2 3 25 4 5 95 8 2 25 9 3 42 0 1 俄罗 5 4 2 45 5 5 45 7 8 65 9 1 05 9 8 06 1 2 16 0 7 46 0 1 75 2 7 51 7 6 斯 加拿 1 8 6 51 8 7 91 8 4 71 8 3 71 8 7 41 8 8 41 8 3 71 7 5 21 6 1 45 4 大 伊朗 6 6 07 5 08 1 59 1 81 0 0 91 0 8 6l l1 91 1 6 31 3 1 24 4 挪威 5 3 96 5 57 3 17 8 58 5 08 7 68 9 79 9 21 0 3 53 5 卡塔 2 7 02 9 53 1 43 9 24 5 8 5 0 75 9 87 6 68 9 33 o 尔 中国 3 0 33 2 73 5 04 1 54 9 35 8 6 6 9 37 6 18 5 2 2 8 阿尔 及利 7 8 28 0 48 2 88 2 08 8 28 4 58 3 08 6 58 1 42 7 亚 沙特 阿拉5 3 75 6 76 0 l6 5 77 1 27 3 57 5 97 8 17 7 52 6 伯 印尼 6 4 57 0 67 2 77 2 86 8 76 9 36 6 76 9 77 1 92 4 第一章引言 盆地和海域，四大盆地是指塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地和柴达木盆地，海上 富集区包括渤海、东海、南海和北部湾等海域。四个陆上气区的产量占全国总产量的一 半左右，除四川盆地外，其他三个盆地地域偏僻，远离城市和工业区。于是天然气管道 成为连接产地和消费地的枢纽。据统计，截止到1 9 9 9 年底，我国天然气管线长度为1 1 万公里左右( 其中四川地区占5 0 左右) ，与美国拥有的4 0 8 万公里的长输管线无法 比拟。 二十一世纪初是我国天然气管道建设的快速发展时期。随着西气东输管道工程、忠 武线、长呼输气管道、广东大鹏l n g 项目外输管道工程、淮武联络线管道、川气东送 管道、榆济管道、陕京一线、陕京二线、陕京三线、西气东输二线管道西段及若干条联 络线的建成投产