国内油气储运工程概论

油气储储运工工程概概述储运与与建筑筑工程程学院院储运运工程程系李玉星星主要内内容“油气气储运运”定定义在国民民经济济中的的地位位中国油油气资资源的的现状状中国能能源结结构中国石石油天天然气气市场场供需需中国石石油天天然气气供需需预测测中国管管道发发展情情况中国石石油安安全战战略油气储储运工工程的的任务务油气储储运系系统油气储储运系系统的的主要要经济济规律律一、““油气气储运运”定定义广义上上讲：：油和和气的的“储储存””与““运输输”,还应应包括括水以以及处处理侠义上上讲：：在石石油工工业内内它是是连接接产、、运、、销各各环节节的纽纽带，，包括括矿场油油气集集输及及处理理、油气的的长距距离运运输、、各转运运枢纽纽的存存储和和装卸卸、终点分分配油油库（（或配配气站站）的的营销销、炼炼油厂厂和石石化厂厂的油油气储储运等。油气储储运系系统环环节图图示油气井井计量站站油气田田联合站站炼油厂厂油气储储存原油外外输成品外外输油田外外输油油气库库用户油气供供应二、在在国民民经济济中的的地位位是能源源保障系系统的重要要一环环———在国国民经经济中中的地地位：：油气资资源分分布不不均衡衡：天然气气俄罗罗斯占占34％，，中东东地区区占32％％的探探明储储量，，亚洲洲只有有9％％国内：：塔里里木地地区占占23％，，海域域占21％％一方面面资源源大都都分布布在远远离消消费中中心的的边缘缘地带带，另另一方方面各各国和和各地地区的的需求求量又又差距距很大大。东半球球占69％％，西西半球球占31％％。主要集集中在在中东东、远远东、、北非非、北北海、、乌拉拉尔山山两侧侧和北北美中中西部部等少少数范范围内内。大油气气田的的深度度主要要集中中在1000～～3500米范范围内内，储储层分分布在在中生生代、、其次次为新新生代代和古古生代代。勘探发发展方方向常规天天然气气勘探探非常规规天然然气勘勘探：：煤层层气、、砂岩岩气、、页岩岩气、、水容容气和和甲烷烷水合合物深部油油气勘勘探：：深度度超过过4000米重质稠稠油和和油砂砂：加加拿大大的油油砂占占世界界石油油资源源的三三分之之一深水油油气资资源勘勘探如何解解决这这一矛矛盾？？一个可可靠而而巨大大的油油气储储运系系统来来联系系产地地和销销售中中心可靠与与否不不仅影影响国国家经经济建建设的的可持持续发发展，，而且且制约约区域域经济济平衡衡发展展发生战战争，，优良良保障障是成成败的的关键键因此国国家投投入巨巨资建建设油油气储储运设设施由中亚亚三国国、俄俄罗斯斯的东东西伯伯利亚亚每年年向中中国供供气300亿立立方米米的输输气管管线将将投产产中国海海洋石石油、、中国国石油油、中中国石石化以以及中中化分分别在在沿海海城市市建立立了LNG进口口基地地，所所有海海上气气田及及LNG基基地均均将向向天然然气市市场修修建管管道。。为躲开多事事的马六甲甲海峡，中中国预计将将会修建由由缅甸至昆昆明的原油油管道以运运送中东地地区的进口口原油。中哈输油管管道与双兰兰线建设为了减少国国际油价对对我国经济济的冲击，，我国正在在兴建国家家石油战略略储备库，，预计未来来10年，，将达到90天进口口原油的储储备量。成品油管道道会快速发发展，并形形成管网。。成品油管道道将各炼厂厂与市场连连结起来川气东送管管道工程西西起川东北北普光首站站，东至上上海末站。。川气东送送管道工程程包括1条条干线和5条支线。。管道干线线自西向东东途径四川川、重庆、、湖北、安安徽、浙江江、上海四四省二市，，全长约1700km，设计计压力10.0MPa，管径径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筹划建建设中的西西气东输二二线工程西西起新疆霍霍尔果斯，，东至广州州和上海，，途径12个省、市市、区，包包括1条干干线和5条条支线，干干线管道设设计输气能能力300亿立方米米/年，管管道全长7700公公里（干线线4860公里，支支线2840公里）），工程总总投资估算算为1021亿元。。气东输二线线管道主供供气源为引引进土库曼曼斯坦、哈哈萨克斯坦坦等中亚国国家的天然然气，国内内气源作为为备用和补补充气源。。中国石油油今年7月月与土库曼曼斯坦签署署协议，将将通过已经经启动的中中亚天然气气管道，每每年引进300亿立立方米天然然气，在霍霍尔果斯进进入西气东东输二线管管道。俄气东西两两线挺进中俄签署了了《关于从从俄罗斯向向中国供应应天然气的的谅解备忘忘录》，从从2011年开始，，世界头号号天然气出出口国俄罗罗斯向中国国市场供应应天然气，，每年进口口量将达600亿至至800亿亿立方米。。俄输华天天然气将有有两个战略略方向：西西线管道将将从俄西西西伯利亚经经阿尔泰边边疆区进入入中国新疆疆，最终与与“西气东东输”管道道连接，向向中国沿海海地区供气气；东线管管道可能运运输科维克克塔的天然然气，也可可能运输萨萨哈林和位位于雅库特特的恰扬金金油气田的的天然气。。中亚天然气气西进中土签署了了从2009年起每每年向中国国出口300亿立方方米天然气气的30年年长期合约约。这份价价值数十亿亿美元的天天然气协议议规定，中中土天然气气管道将在在2009年前建成成。拟议中中的这条天天然气管道道需要途经经乌兹别克克斯坦和哈哈萨克斯坦坦的领土再再进入中国国境内与西西气东输管管道对接。。值得庆幸幸的是，途途经的两国国都是天然然气丰富的的国家，并并且都有向向中国输送送天然气的的愿望。这这就意味着着，一旦中中土天然气气管道搭建建后，三个个中亚国家家可以源源源不断地向向中国提供供天然气资资源。三、中国油油气资源的的现状表1中国国石油和天天然气基础础储量表

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：我国国石油资源源总量比较较丰富，石石油可采资资源总量和和剩余可采采储量分别别居于第11位和第第10位。。但是我国国人均占有有石油资源源严重不足足表2中国国一次能源源与世界水水平比较表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解决方法：：加强国内内、开拓海海外、油气气并举、节节约优先、、建立储备备石油需求增增长较快，，预计到2020年年，我国石石油需求量量为4.5亿吨，年年均递增12%，天天然气在一一次能源消消费中，所所占比例将将由目前的的2.7%增长到10%以上上。四、中国能能源结构中国是能源源大国一次能源总总产量高：：据统计，，2000年中国一一次能源总总产量达10．9亿亿吨标准煤煤，居世界界第三位能源消耗大大国：2000年中中国一次能能源消耗达达12．8亿吨标准准煤，居世世界第二位位。中国能源结结构极不合合理年份石油（%）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成员员国与中国国能源结构构的对比煤（%）石油（%）天然气（%）2010年6020.6102020年5821.813.5中国能源结结构预测五、中国石石油天然气气市场供需需原油和天然然气需求状状况自1993年成为为石油净进进口国之后后，2003年年又一举超超过日本成成为世界第第二大石油油消费国，，石油消费费增长强劲劲。2004年年，全年年能源消费费总量19.7亿亿吨标准准煤，比上上年增长15.2%。其其中，原油油2.9亿吨，，增长16.8%；天然然气415亿立立方米，增增长18.5%。。从中国石油油消费的表表观消费量量看，2004年年中国共共消费原油油2.9亿万吨吨，与2003年年同比增增长15.6%对外依存度度也逐步加加大，从2003年的36%上上升到2004年的42%，，给我国国经济的安安全运行施施加了新的的压力。成品油中国成品油油的主要生生产商是中中国石油化化工集团公公司和中国国石油天然然气集团公公司，占中中国原油加加工总能力力的90%以上上。汽油：2004年年汽油总总体消费达达到4709.09万吨吨，同比增增长17.26%。从长长期来看，，车用燃油油消耗还有有较大的上上升空间。。煤油2004年年民航用煤煤油和工业业用煤油都都有较大增增长，使得得表观消费费量达到1044.51万万吨，比比2003年增增长21.78%。柴油:2004年年柴油消消费量的迅迅速增长，，主要是南南方一些省省份如广东东由于电煤煤短缺，大大量使用柴柴油发电所所致。六、中国石石油天然气气供需预测测我国石油消消费量将从从2000年的的2.3亿吨增增长到2020年年的5.2-5.5亿亿吨；天然然气消费量量将由目前前的245亿立立方米增长长到2020年年的2000-2200亿亿立方米米。2005-2020年期间间，国内石石油天然气气产量远远远不能满足足需求，且且供需缺口口越来越大大。受国内石油油资源的限限制，2010年年中国石石油进口量量将达到2-2.4亿吨吨，2020年年将增加到到3.2-3.6亿吨。。2010年后后中国石油油对外依存存度将超过过60%，到2020年石油油对外依存存度将达到到70%左右。。预计到2006年年，国内内市场进一一步开放对对中国炼油油企业会有有一定影响响，但不会会很大。为为了满足不不断增长的的油品市场场需求，原原油加工将将继续保持持较快的增增长率，这这为炼油工工业的发展展提供了较较好的机会会。过去10年，中中国成品油油需求的增增长速度与与中国经济济的增长速速度保持一一致，中国国成品油消消耗量以约约8.6%的年年增长率上上升，并在在2003年超超过日本成成为世界第第二石油消消费大国。。据预测，，在中国经经济保持稳稳定发展的的背景下，，成品油市市场未来10年年内将以每每年6%以上的的速度增长长。在未来5-10年年中，天天然气消费费的增长速速度最快，，随着“西西气东输””等工程的的建设，我我国对天然然气的需求求将以每年年15%左右的的速度增长长2005年年，天然然气需求量量达到600-700亿亿立方米；；2010年，，天然气的的需求将超超过1000亿亿立方米；；2020年，，天然气的的需求将达达到2000亿亿立方米，，占整个能能源构成的的10%。虽然然未来20年中中国天然气气行业将快快速发展，，产量增长长较快，但但由于需求求增长旺盛盛，进口天天然气数量量会迅速增增长。七、中国管管道发展情情况根据资源状状况和市场场需求，我我国已处于于天然气管管道建设高高潮期。预计未来５５年中国石石油还将投投入１００００亿元资资金建设多多条油气管管道，新建建管道总长长度将达到到１５００００公里。。其中，天天然气管线线将达到８８０００公公里，原油油和成品油油管线将分分别达到３３０００公公里和４００００公里里。关于天然气气管道在未来十年年内，我国国天然气管管道将建成成“两纵、、两横、四四枢纽、五五气库”，，管道总长长9627公里，总总供气能力力达1200亿立方方米形成八八个区域性性输气管网网。就国家天然然气发展总总体规划看看，在现有有的60多个已已通天然气气城市的基基础上，到到2005年将将发展到140个个城市，，2010年发发展到270个个城市，21世世纪中期，，全国65%的的城市都将将通上天然然气。中哈天然气气管道：设设计里程3000

公里，，年输气能能力为300亿亿立方米,

计划划主要输送送产自西哈哈州卡拉恰恰干纳克、、阿德劳州州田吉兹和和哈属里海海大陆架卡卡沙甘油气气田的天然然气。该管管道走向为为阿特劳-

阿克克纠宾-

阿塔苏苏，再连接接至中国的的阿拉山口口；其一期期工程年输输气能力为为

100

亿立方方米，将于于

2009

年完完工关于原油管管道沿长江原油油管线正在在施工中，，预计２０００６年将将会投产，，该管线将将进口原油油及胜利油油田的原油油送至沿长长江的五个个大炼厂，，这样比船船运节省了了运费和能能耗、减少少空气污染染而且能保保证平稳运运输。过去去采用船运运时，逢枯枯水季只能能停运。国在六十年年代末，七七十年代初初兴建的第第一批输送送大庆油田田原油、辽辽河油田原原油、胜利利油田原油油等原油管管线大部分分已运行３３０年左右右，而且还还在担负重重要任务。。对这些老老管线的维维护保养、、确保安全全运行，是是我国管道道工作者的的责任。中哈原油管管道的阿塔塔苏～阿拉拉山口和阿阿拉山口～～独山子管管道工程实实现中哈两两国同步竣竣工。位于于亚洲大陆陆内陆地区区的哈萨克克斯坦从此此打开了向向中国的能能源出口和和通往国际际市场的安安全通道。。西部管道：：程主要包包括２条输输油干线和和７条分输输支线。其其中，原油油管道干线线从新疆鄯鄯善到甘肃肃兰州全长长１５５００公里，输输送新疆三三大油田（（塔里木油油田、吐哈哈油田、克克拉玛依油油田）的混混合原油，，设计输油油能力每年年２００００万吨；成成品油管道道干线从乌乌鲁木齐到到兰州，全全长１８４４０公里，，设计年输输油能力1000万万吨。新建建管道总长长近４００００公里。。亚洲石油大大陆桥计划划中俄石油管管道关于成品油油管线预计未来１１０年成品品油绝大部部分将采用用管道运输输。我国成成品油运输输长期依赖赖铁路，据据有关资料料，铁路运运输占70%左左右，而管管道仅占3%，，而国外80%的的成品油油是管道输输送的。成品油管道道作为先进进的运输方方式的优越越性：减少环境污污染、缓解解运输压力力、提高运运输安全系系数的作用用，管道运输有有利于降低低运销成本本、提高经经济效益。。管道输送油油品损耗低低，只有万万分之五，，而铁路运运输损耗率率是其1

倍。管管道运输费费用明显低低于铁路运运输，铁路路运输的综综合单价为为

0.1237元元

/吨吨公里，，管道项目目在保证内内部收益率率

12%

的基础础上，综合合单价仅为为

0.0772元元

/吨吨公里，，比铁路节节约

45.7%。。中国石化投投产或在建建的成品油油管线主要要有荆荆、、上海至金金山、北京京环城、西西南、珠三三角、鲁皖皖等，合计计年输油能能力达到3500

万吨以以上。京津，金（（山）嘉（（兴）湖（（州）管线线，江苏的的苏南、苏苏中管线，，泉州至福福州、泉州州至厦门，，九江至南南昌等管线线建设计划划均已提上上议事日程程。中国石油天天然气集团团将建设"

兰州州

--郑郑州--

长沙沙

"和和

"锦锦州

--

郑州--武武汉

"(

简称"

兰郑郑长线"

和"

锦郑线线

")两两条对应应的成品油油运输管线线，两条成成品油运输输将在郑州州交汇。关于海洋石石油管道我国的海洋洋石油、天天然气储量量非常丰富富。20世纪末末，中国海海洋石油总总公司在渤渤海海域探探明了储量量极大的油油气资源，，先是蓬莱莱19-3油田田，接着，，一个个大大油田浮出出了海面。。目前，中中国海油已已在渤海海海域、东海海海域、南南海西部海海域建成了了3个个大气田FPSO与与管道输送送两种方式式管道的发展展趋势管道向着高高钢级、大大口径、高高运行压力力的方向发发展2002年年我国开始始在西气东东输工程中中使用X70钢级，，比国外晚晚32年2005年年开始在冀冀宁联络线线试用X80钢级，，比国外首首次在1995年使使用X80钢级晚了了10年在2003年，国外外管道X120钢级级已经开始始使用年份运行压力（MPa）管径（mm）输耗比19101930196519801990年代0.22.06.68-1012-1540650591412201220-142051:4968:3286:1489:1193:7管道的高强强度既是安安全性的需需要，更是是管道建设设经济性的的需要在使用更高高屈服应力力管材和在在更高运行行压力的情情况下，管管材成本不不是增加，，反而下降降。同一管材压压力越高，，所需的管管材壁厚越越大。壁厚厚的增加减减少了第三三方损害的的概率。因因此管道压压力越高越越安全。八、中国石石油安全战战略短期战略：：石油战略略储备国际上建设设战略石油油储备的经经验和我国国石油储运运的技术已已经成熟，，可以较为为经济地建建设战略石石油储备。。同时，我我国也培养养了一批在在世界石油油市场运作作的人才，，可以选择择适当的时时机扩大储储备规模。。四个战略储储备库：黄黄岛、宁波波、大连、、镇海,(重庆)中期战略：：开展能源源外交，拓拓展石油海海外供应基基地，强化化海权，加加强国际合合作中东地区应应成为我们们开拓石油油外交的首首选地区加强与中亚亚和俄罗斯斯的石油合合作投向加拿大大石油市场场长期战略：：转变传统统能源经济济发展模式式，新能源源生产方式式世界石油供供应将日渐渐拮据，世世界对石油油的需求也也与日俱增增近10年年来，每每年新发现现的石油储储量很少超超过100亿桶桶，而每年年石油消费费增长量却却是这个数数字的2倍化石能源日日渐枯竭氢能源、、太阳能、、水能等未来１５年年，中国能能源技术发发展的主要要方向是经经济、高效效、清洁利利用和新型型能源开发发。氢能及及燃料电池池技术、分分布式供能能技术、快快中子堆技技术和磁约约束核聚变变等将是今今后重点发发展的前沿沿技术。九、油气储储运工程的的任务原油、天然然气的商品品化—把油油井、气井井产物高效效、节能地地处理成合合格的天然然气、原油油、水和固固体排放物物。各种油品与与天然气的的输送各种油品与与天然气的的储存与销销售调节油气田田的生产。。实现国家的的战略石油油储备。国家成品油油和天然气气销售系统统的安全、、高效运行行。城市燃气输输配系统十、油气储储运系统（（1）矿场油气集集输系统：：油井计量:精度低5～10％％集油、集气气油气水分离离原油脱水原油稳定原油储存天然气脱水水天然气凝液液回收和储储存含油污水处处理油田油气集集输流程油气收集流流程----油井（（well）至联合合站(Gatheringstation)油气处理流流程----联合站站内流程油气输送流流程----联合站站至原油库库流程设计的的基本原则则：“适用、可可靠、经济济、高效、、注重环保保”按油气集输输系统布站站级数：油油井和原油油库之间集集输站场级级数；一级布站集集油流程：：只有集中中处理站；；二级布站集集油流程：：计量站和和集中处理理站；三级布站集集油流程：：计量站、、接转站（（增压）和和集中处理理站；计量站集油油系统多井串联集集油系统按集油气管管网形态：：米字型管网网集油流程程、环型管管网集油流流程、树状状管网集油油流程和串串联管网集集油流程。。集输系统密密闭程度：：开式和密密闭流程油田产品质质量指标出矿原油（（SY7513－88）天然气（SY7514－88）：C1C2液化石油气气（GB9052.1-88）：C3C4稳定轻烃(GB9053-88)：C5以上第一关键组组份：常压压沸点250～275°C第二关键组组份：常压压沸点395～425°C油气分离设设备的归类类立式卧式球形按形状分类类油气分离生产分离器器按用途分类类试井分离器器常规分离器器计量分离器器两相分离器器三相分离器器生产分离器器试井分离器器计量分离器器段塞流捕集集器；闪蒸捕集器器；膨胀分离器器；洗涤器(气气体洗涤器器)；过滤器(滤滤气器)；；过滤分离器器。按用途分类类离心式按分离原理理分类重力式混合式离心式按分离原理理分类重力式混合式离心式按分离原理理分类重力式混合式离心式按分离原理理分类重力式混合式原油净化油井产物：：原油、天天然气、水水、盐、泥泥砂等。其危害为：：水增大了油油井采出液液的体积，，降低了设设备和管道道的有效利利用率增大了管道道输送中的的动力和热热力消耗引起金属管管道和设备备的结垢与与腐蚀对炼油加工工过程产生生影响由于原油中中所含的盐盐类和机械械杂质大都都溶解或悬悬浮于水中中,原油脱脱水过程实实际上也是是降低原油油中含盐量量和机械杂杂质的过程程。原油中水的的种类游离水(freewater)：常常温下简单单沉降方法法可以短时时间分离出出乳化水(emulsion)：很难用用沉降法分分出。乳化水与原原油的混合合物称油水水乳状液或或原油乳状状液。原油脱水方方法：注入入化学破乳剂剂、重力沉降降脱水、利利用亲水表表面使乳化化水粗粒化化脱水、电脱水等。原油稳定原油中含有有C1—C4的挥发发性很强的的轻组分，，储存时会会产生蒸发发损失将原油中挥挥发性强的的轻组分脱脱出，降低低原油蒸汽汽压，这一一工艺过程程称原油稳稳定。一般降到最最高储存温温度下饱和和蒸汽压为为当地大气气压力的0.7倍。。如果上述述组分在原原油中的质质量含率不不到0.5%,出于于经济考虑虑不必进行行原油稳定定。稳定脱出气气体变成天天然气、液液化石油气气和轻烃。。原油稳定方方法；负压压闪蒸、正正压闪蒸和和分馏。天然气处理理与轻烃回回收天然气分类类按矿藏特点点的不同可可将天然气气分为气井井气（gaswellgas）、、凝析井气气（condensategas））和油田气气（oilfieldgas）。。前两者合称称非伴生气气（unassociatedgas），后后者也称为为油田伴生生气（associatedgas）。所谓天然气气净化就是是脱出水蒸气、硫硫化氢和二二氧化碳等有害气体体。轻烃回收:回收轻烃烃、控制烃烃露点轻烃回收工工艺主要有有三类：油油吸收法；；吸附法；；冷凝分离离法。当前前，普遍采采用冷凝分分离法实现现轻烃回收收。油田采出水水处理污水来源处理：净化采出水水回注和外外排十、油气储储运系统（（2）外输可以通通过火车油油槽车、油油轮或长距距离输送管管道管道输送系系统输油管道的的分类企业内部输输油管道长距离输油油管道原油管道成品油管道道常温输送管管道加热输送管管道输送工艺原油热处理理输送原油添加降降凝剂输送送原油添加减减阻剂输送送原油液环输输送（液环的液体体是聚合物物水溶液，，具具有粘弹弹性。）原油磁处理理输送原油稀释输输送（在重质原油油中掺入低低粘油品）原油伴热保保温输送中间热泵站站密闭输送送工艺流程程中间热泵站站密闭输送送工艺流程程十、油气储储运系统（（3）油气储存与与销售系统统炼油厂油库库各级储备与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成品油库：：1、输转业业务2、油品调调和1、从管道道或港口油油库来油2、各装置置输来的成成品油十、

油气气储运系统统4天然气输送送与销售系系统：管路加压输输送LN