1、PDF外文：http:/ 114935 天然气运 输 :现状与未来 J. Rajnanth, K. Ayeni, and M. Barrufet, SPE, Texas A&M University Copyright 2008,Society of Petroleum Engineers 摘要 天然 气是一种 具有 多 种 用途的无污染 、清洁型 燃料 。 只有十几个国家 的产量占 全球 产量的 84%，因此天然气的使用权在国际政治和经济上 已成为一个重要因素。 天然气密度小， 天然气 使用的 主要 困难 是运输和储存。尽管如此 ，这些
2、年天然气产量已 取得 大幅度增长 。 这是由 于 具有 大量 天然气 储量 ， 天然气 广泛使用 ；其燃烧发电的二氧化碳排放量 也 是很少 的 。 在过去，石油生产过程中回收的天然气 并不是 以盈利为目的卖掉，而是简单地 燃烧。现在在许多国家这种浪费行为是违法的。 埋地管道高压输送 是 天然气输送 最常用的方法 。此外，现在许多国家意识到在未 来 将天然气 以 LNG、 CNG 或其它运输 方法 输送给终端用户， 可 获得其价值。 目前许多情况下将天然气回注地层， 以 获得最终采收率。 在天然气供应链中 ， 天然气运输扮演一个非常重要、关键的角色；最大的挑战是在无环境风险 的前提下
3、 ， 将天然气 以最低的成本 输送给市场。 在 选择 天然气运输 方式时市场的再气化是很重要的。 本文综述、分析和提供了一些关于目前和未来 天然气运输方式的 想法。从油气田到市场，输送天然气的方式有管道输送、液化天然气输送、压缩天然气输送、天然气 固体（ 水合物 ） 输送、 气体液化输送、气体管线和其他天然气 商品输送。本文 概述了 目前天然气运输方式面临的挑战，讨论借助新的技术或新的天然气运输方式进行改良的可能性。文章的另一个重点是强调和比较影响不同天然气运输方式的的关键因素，这些因素有经济、 市场、气体密度、环境风险和再气化问题。 序言
4、 从生产地区 到消费地区，有效的天 然气输送需要大规模、 复杂的运输系统。在许多情况下，产自单井的天然气将运行很长的距离到达其使用的地点。天然气运输与其储存紧密相连，当不需要正在输送的天然气时，将其注入储存设备，以备使用时用。 过去影响天然气运输方式的因素有天然气储量、天然气 销售周期 、与市场间的距离、 投资和可使用基础设施以及天然气处理。 现在较严厉的环境法禁止燃烧天然气， 强烈要求开采伴生气的方法。将天然气输送到市场的可能方法有管道输送、液化天然气运输、压缩天然气输送、 天然气 水合物输送 、气体液化输送、气体管线和其他天然气商品输送。
5、表 1 所示为 不同阶段 天然气的运输方式。 天然气储量（ 2005 年）是在 6500tcf 范围之内，但非常重要的 40%也就是2500tcf 是 滞留气 。 天然气储量这很少的一部分主要 存 在俄罗斯、卡塔尔、澳大利亚、阿拉斯加和特立尼达岛。 通常大量的伴生气或回注或燃烧，但是现在许多国家禁止大量燃烧天然气。因此须以经济的方式推动滞留气体运输。 表 1-目前不同阶段 天然气的运输方式 成熟期 发展期 将来时 管道 GTL 天然气水合物 LNG CNG 天
6、然气产品 天然气管线 管道 这些年管道输送一直 是运输天然气最 便 利 的 方式。现在管道输 送仍 是将天然气输送到市场的一个重要的机制。天然气输送系统由 一个复杂的管道网络 组成 ，其可以高速、有效地将天然气从产地运输到需求量大的地方。 沿管线建立压缩机站，以维持有效的天然气输送工艺。管道直径在 6 56 英寸之间。 特里尼达 65英寸跨岛管道的竣工，使其成为世界上管径最大的管道之一。 通常管道的操作压力大于 700psig，这取决于管道的寿命和使用的施工材料。美国的管道安装费用从每英里 1 美元到 6 美元。 实际的价格取决
7、于管径、海上还是陆上、山地或者平原、距离等。 天然气可在地上 管道 、地下 管道 和海底 管道内输送。内地出口管道通过欧洲、北美。 建设 天然气 管道需要进行大量规划和准备 工作 。 此外 ,实际建设管道时 ,必须同时完成若干个允许的管理过程 。 一系列管道技术如 管道材料、安装技术、数据采集与监视控制 、监视、自动操作系统，已得到了发展（ Verghese， 2003）。在世界各个地区正在建设新的管道。 表 2 是 一些 地区现有的和拟有的 天然气 管道工程的汇编。 天然气 管道输送仍然是运输天然气的一种很流行的方式。 表 2
8、一些地区现有的和拟有的 天然气 管道工程 亚洲 中东 /北非 美国 北海 /欧洲 非洲 哈萨克斯坦 天然气 管道 沙迦哈姆利 亚天然气 管道 美国西部 天然气 管道 Medgaz 管道 -阿尔及利亚 -西班牙 莫桑比克 -南非天然气管道 挪威跨 亚得里亚海 管道 阿拉伯 天然气管道 -埃及到约旦 Phoenix 地区管道扩大 匈牙利 -罗马尼亚 天然气管道 斯里兰卡管道 阿布扎比 富查伊拉管道 &nbs
9、p; 希腊 -意大利管道 通常 ，天然气管道按其用途可分为三类： （ 1） 集气 管道 由组成复杂网络的较小互连的管道组成，其用途是将天然气从附近的几个井输送到处理厂或处理设备。 在这里，管道通常很短（几百米），管径小。从深水生产平台收集气体的海底管道，也被视为集气管道。 （ 2） 输气管道 这 主要 是长距离、大管径管道 ， 使天然气产品在城市、国家、甚至大陆间进行输送。这些输送管网包括管线上若干个压缩机站。 （ 3） 配 气管线 由 数个 小管径、相互连接的管道 组成，将天然气产品输送到终端消费者。 配气干线将天然气分配到居民和下游商业。
10、将天然气产品分配到储罐和储存设备的终端管道也属于这组。 管道运输工艺 管网由数件设备组成，这些设备一起操作使产品从一地输送到另一地。 管道系统的主要部分见图 1，如下 : （ 1） 起点 注入站 是系统的起点，天然气产品在首战注入管线。储存设备、泵或压缩机通常位于这 些位置。 （ 2） 压缩机 /泵站 原油管道沿线设置泵、天然气 管道沿线设置压缩机，使产品通过管道。这些站的位置取决于地形、输送产品的类型、或管网的操作条件。 （ 3）断流站 /中间站 这些设备允许管道操作者 分出部分正在输送 的产品。 （ 4）截断阀站 这些是首次保护
11、管道的管线。 有了这些阀门，操作者可以隔断 管线任何需要维修的部分 ，或隔断破裂或泄漏。 截断阀站之间的距离通常为20-30 英里（ 48 公里）， 这取决于管道的类型。 这些站的位置只取决于输送产品的性质、管道线路和 /或管线的操作条件。 （ 5） 调压站 这是一个特殊类型 的阀站，操作者在这里可以释放一些 管线的压力。 调压阀通常设在 下坡侧的最高点 。 （ 6） 最终接收站 /出口站 /终端 这是将产品分配给消费者的地方。对原油管道来说，它可能是油库；对输气管道来说，可能是与分配管网的连接。 图 1 管道输送示意图 &nb
12、sp;如果管道停工，来自油井的产品、加工和接收终端也将停工。 管道输送 会 面临蓄意破坏 、其它人为和自然 破坏 的风险 。 普遍认为，小量的储备使用管道是不经济的。 经济性 表 3 所示为 世界上 一些 已计划管道的基础设施。 这些编译的数据给出了 管道的尺寸、管道长度和预算造价。 表 3 一些拟建设管道的预算 管道 尺寸 /英寸 长度 /英里 费用 /百万美元 特立尼达拉岛 -多巴哥岛 176 550 穿越阿富汗管道 56 1044 3,500 穿越撒哈拉沙漠天然气管道 2734 10,000 哈萨克斯坦天然气管道 3,800 Medgaz 管道 -阿尔及利亚 -西班牙 48/24 470 1,350 土库曼 -中国天然 管网 4161 13,000
