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你用上的石油天然气,背后靠的是它

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石油,被称为“黑色的黄金”,广泛应用于工业生产和家庭日常。

从为汽车、轮船、飞机提供动力的汽油;到用于发电的柴油;再到手边常用的塑料袋、篮球、口红。深埋地下的石油,主宰着人类生活的方方面面。

但石油到底要怎么从地底弄出来?

要想开采石油,首先要找到哪里有石油。勘探人员通常运用地质知识,根据沉积地层、构造特征、生油条件等情况,确定石油的确切位置。

接着要往储油区钻井,利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石,同时循环钻井液以清洁井底。钻井能够在地下打开一个“窗口”,用以窥视地层,获取各种信息;还能提供一条通道,用来采集油气和提起下放各类工具。

钻井投资占到石油工业上,油投资的一半以上。如果钻井无法正常进行,则可能发生井喷等事故,直接导致石油开发失败。

为了防止井壁坍塌,隔离钻开的油、气、水层,防止开采时各流体层之间的相互干扰,钻井完成后还需要进行加固,在钻出的井眼内下入套管柱,并在套管柱与井壁之间部分或全部注入水泥浆,使套管和井壁固结在一起。

最后,要让油、气顺利流入井内,还得下入射孔枪向油、气层部位射孔,穿透套管和水泥,为它们打开通道,这一过程称为完井。

接下来,油田开始进入采油阶段。既可以通过自喷采油法,依靠油层本身的能量使原油喷到地面。也可以进行人工举升法,借助外界的能量,将油采到地面去。如采用气井采油法,利用高压压缩机,人为地把天然气压入井下,使原油喷到地面;除此之外,还可以采用有杆泵采油或无杆泵采油等深井泵采油法[1]。

从单口井采出的油,会和别的井采出的一起,经分离、计量后汇集输送至处理站,经过必要的处理、初加工,将合格的原油和天然气分别外输到炼油厂和天然气用户。

油气运输主要分为陆地运输和海洋运输两种场景,管道运输,是天然气最主要的运送方式,在运输石油方面也越来越重要。

油气管道深埋于地下,土地用量小且能耗只有铁路运输的1/7;采用密闭管道输送油气,就算是遇到了相对恶劣的自然环境,也能够持续运输油气,保障油气运输的安全性和稳定性[2][3]。

中国是全球第三管道大国[4],截至2021年底,中国在境内外的油气长输管道总里程已达约17万公里[5],油气管道已成为经济发展和民生保障的重要“能源生命线”。

而“能源生命线”上除了油气资源,还有氢能源等新能源。因纯氢输送难度高,而氢气输送方向又与天然气管道基本吻合,目前将氢气以一定比例掺入天然气中,然后利用天然气管道进行输送,是实现氢气大规模输送的有效方式[6]。

油气管道通常需要承受高压和高温条件,同时还容易受到腐蚀的影响。腐蚀是管道失效的主要原因之一,根据欧洲天然气管道事故数据组(EGIG)2020年第11次报告,26.63%的天然气管道事故是由腐蚀引起的[7]。

腐蚀引发的事故不仅会导致管道关闭、生产中断,还会对人类安全和环境造成灾难性后果。

面对这些风险,油气管道通常使用高强度材料制成;设计时还需要考虑涂层材料以防腐蚀[8]。

而随着能源储运设备建设规模的不断扩大,必须运用高性能复合材料,从而提升能源储运水平。中国联塑以黑科技为能源开采及传输的全过程提供了硬保障。

针对普通金属管道存在腐蚀、结垢、施工效率低和使用寿命短的问题,联塑研究开发的油气用RTP玻纤复合管,以聚乙烯基体树脂为内外层,以玻纤复合带连续螺旋缠绕熔接为增强层。


也就是说,除了核心层坚固的塑料,中间还有一层强化材料,外面还包着保护壳。所以既能承受较高的工作压力,又保持了塑料管道质轻、耐腐蚀及柔韧的优点。

在西部管道公司输氢管道测试中,联塑“输氢用连续玻纤带缠绕增强聚乙烯复合管”在现有RTP管生产线的基础上,优化增强层,作为阻氢渗层,研发铝层粘结工艺装备技术,让“西氢东输”有了更多可能。

施工方便 ,应用广泛,多层复合技术,让结构更稳定,同时保障高强阻隔,耐腐安全,联塑管道为能源发展再添动力。

制作人员

文稿:未来的石油大亨

视觉:Hoola

分镜:Hoola未来的石油大亨 黑的琼脂糖

动效:下雪啦

剪辑:下雪啦

审核:黑的琼脂糖

配音:cxs

策划:沙隆巴斯

[1]任晓娟 & 徐波.(2016).石油工业概论.

[2]王洋.(2014).我国油气管道运输发展趋势分析. 现代经济信息(12),408.

[3]王宇,张旭 & 王朝金.(2022).中国油气管道发展浅析. 化工矿产地质(04),342-349.

[4]观研天下. (2022).中国油气输送管道行业现状深度研究与投资前景分析报告(2022-2029年).

[5]王宇,张旭 & 王朝金.(2022).中国油气管道发展浅析. 化工矿产地质(04),342-349.

[6]李敬法,苏越,张衡 & 宇波.(2021).掺氢天然气管道输送研究进展. 天然气工业(04),137-152.

[7]Ma, H., Zhang, W., Wang, Y., Ai, Y., & Zheng, W. (2022). Advances in corrosion growth modeling for oil and gas pipelines: A review. Process Safety and Environmental Protection.

[8]刘晴,赵得强,李京,刘亮,郭峰 & 顾健.(2023).油气储运管道的腐蚀机理与防腐技术研究. 全面腐蚀控制(08),123-124+128.

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