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SPE114935天然气运输:,,,SPE,TexasA&MUniversityCopyright2008,SocietyofPetroleumEngineers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,G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,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。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-G天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