中外油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀及前景
來(lái)源:《管道保護(hù)》雜志 作者:王紅菊 時(shí)間:2018-7-11 閱讀:
王紅菊
中國(guó)石油管道科技研究中心中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司油氣儲(chǔ)運(yùn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
從20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)始,中國(guó)、印度等新興經(jīng)濟(jì)體的崛起推動(dòng)了眾多油氣管道的規(guī)劃和建設(shè)[1],與此同時(shí),西方發(fā)展國(guó)家的油氣輸送管網(wǎng)不斷完備,油氣管道迎來(lái)了又一輪大發(fā)展。油氣管道發(fā)展的一個(gè)重要推動(dòng)因素是各個(gè)地區(qū)的油氣資源產(chǎn)需不平衡,油氣行業(yè)發(fā)展至今, 多數(shù)國(guó)家內(nèi)部資源開(kāi)發(fā)業(yè)已成熟,油氣資源從富產(chǎn)區(qū)向貧產(chǎn)區(qū)的流動(dòng)成為必然。近年來(lái),眾多大型跨國(guó)管道的規(guī)劃和建設(shè),正是代表了管道發(fā)展的這個(gè)潮流[2],可以說(shuō),管道為全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了不可或缺的能源調(diào)配作用。
1 全球油氣資源的生產(chǎn)及消費(fèi)情況
2012年,全球原油總產(chǎn)量41.189×108 t,貿(mào)易量27.291×108 t,貿(mào)易量占總產(chǎn)量的66.3%。天然氣總產(chǎn)量33 639×108 m3,管道貿(mào)易量7 055×108m3,占總產(chǎn)量的21%;LNG貿(mào)易量3 279×108 m3,占總產(chǎn)量的9.7%。
BP公司將全球能源分布劃分為北美、南美、歐洲及中亞、中東、非洲、亞太6個(gè)板塊, 其中,中東和非洲的油氣生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費(fèi)量[3],亞太地區(qū)的油氣生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于消費(fèi)量, 其他地區(qū)的油氣生產(chǎn)量和消費(fèi)量基本持平(如下表)。需要說(shuō)明的是,歐洲及中亞板塊的產(chǎn)油區(qū)實(shí)際位于俄羅斯亞洲部分和中亞地區(qū),因此,雖然整體而言生產(chǎn)量和消費(fèi)量大體平衡, 但實(shí)際上西歐所消費(fèi)的油氣約40%從俄羅斯和中亞地區(qū)進(jìn)口。由于各個(gè)地區(qū)間的能源供需極不平衡,而管道運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)大量油氣資源長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移的最優(yōu)方式,因此管道的發(fā)展成為必然。
2 全球油氣管道現(xiàn)狀及大型跨國(guó)管道
目前全球在役油氣管道約3 500條,原油管道總長(zhǎng)約33×104 km,成品油管道總長(zhǎng)約26×104 km,天然氣干線(xiàn)管道總長(zhǎng)約124×104 km。管道長(zhǎng)度最長(zhǎng)的國(guó)家是美國(guó)。原油管道按照總長(zhǎng)度排序前5名的國(guó)家分別為:美國(guó)84 000 km,俄羅斯70 000 km,加拿大36 000 km,中國(guó)19 000 km,利比亞10 000 km,其他國(guó)家原油管道長(zhǎng)度總計(jì)約130 000 km。成品油管道按照總長(zhǎng)度排序前5名的國(guó)家分別為:美國(guó)100 000 km,俄羅斯20 000 km,中國(guó)20 000km,印度17 000 km,加拿大15 000 km, 其他國(guó)家成品油管道長(zhǎng)度總計(jì)約90 000 km。天然氣干線(xiàn)管道按照總長(zhǎng)度排序前5名的國(guó)家分別為: 美國(guó)420 000 km,俄羅斯190 000 km,加拿大60 000 km,中國(guó)48 000 km,烏克蘭40 000 km,其他國(guó)家天然氣干線(xiàn)管道長(zhǎng)度總計(jì)約490 000 km。
根據(jù)美國(guó)《Pipeline & Gas Journal》的調(diào)查數(shù)據(jù)[4],2013年世界范圍內(nèi)規(guī)劃或在建的管道有460 條,總長(zhǎng)度達(dá)188 030 km。其中,134 872 km管道項(xiàng)目處于設(shè)計(jì)階段,其余53 158 km管道則處于不同的建設(shè)階段,占比39%。顯見(jiàn),規(guī)劃的管道數(shù)目繁多,以下綜合考慮政治意義、管道規(guī)模、施工難度等方面選取幾條比較重要的管道予以介紹。
(1)南方超級(jí)天然氣管道起于委內(nèi)瑞拉,途經(jīng)玻利維亞和巴西,止于阿根廷,全長(zhǎng)8 000 km, 設(shè)計(jì)輸量450×108 m3。
(2)西氣東輸三線(xiàn)是我國(guó)又一條橫跨全境的能源大動(dòng)脈,西起新疆霍爾果斯,東至福建省福州市,全長(zhǎng)5 220 km,設(shè)計(jì)輸量300×108 m3。
(3)非洲的貫撒哈拉天然氣管道起于尼日利亞,穿過(guò)尼日爾,止于阿爾及利亞,由南至北橫穿撒哈拉沙漠。管道全長(zhǎng)4 330 km,直徑1 219×1 420 mm,輸量300×108 m3。該管道建設(shè)需要克服沙漠的高溫、風(fēng)沙環(huán)境,對(duì)管道施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)在建的跨亞得里亞海管道項(xiàng)目是歐洲尋求能源進(jìn)口渠道多元化的戰(zhàn)略性舉措。管道建成后,將產(chǎn)自阿塞拜疆的天然氣經(jīng)過(guò)希臘、阿爾巴尼亞和亞得里亞海輸送至意大利南部,然后輸往歐洲市場(chǎng)。開(kāi)辟里海地區(qū)資源市場(chǎng)是歐洲各國(guó)多年的努力,從21世紀(jì)初就規(guī)劃了納布科和跨亞得里亞海兩種路由,納布科管道路線(xiàn)從阿塞拜疆出發(fā),經(jīng)過(guò)土耳其、保加利亞、羅馬尼亞和匈牙利至奧地利。經(jīng)過(guò)多年評(píng)估和爭(zhēng)論,歐盟于2013 年6月宣布放棄納布科方案,決定建設(shè)跨亞得里亞海管道?鐏喌美飦喓9艿篱L(zhǎng)850 km,直徑1 219 mm,設(shè)計(jì)輸量200×108×300×108 m3。
(5)貫韓天然氣管道的規(guī)劃路線(xiàn)從俄羅斯遠(yuǎn)東城市符拉迪沃斯托克出發(fā),經(jīng)過(guò)朝鮮,最終到達(dá)韓國(guó)。該管道全長(zhǎng)3 200 km,直徑914 mm,設(shè)計(jì)輸量300×108 m3。
(6)俄羅斯的雅庫(kù)特―哈巴羅夫斯克―符拉迪沃斯托克管道,又名西伯利亞力量管道項(xiàng)目, 管道系統(tǒng)途經(jīng)地區(qū)屬地震高發(fā)區(qū),因此,需要使用特殊材質(zhì)的鋼管。管道全長(zhǎng)3 200 km,直徑1 420 mm,輸量600×108 m3,將于2017年建成。
(7)中緬管道項(xiàng)目包括原油和天然氣兩條管道,輸油管道全長(zhǎng)2 400 km,輸量為2 200×108 t; 輸氣管道全長(zhǎng)2 500 km,輸量120×108 m3。目前輸氣管道已經(jīng)建成投產(chǎn),輸油管道亦即將投入運(yùn)行。
(8)阿拉斯加天然氣管道項(xiàng)目,起于阿拉斯加北坡,止于加拿大阿爾伯塔,全長(zhǎng)2 762 km,直徑1 219 mm,輸量400×108 m3。因管道經(jīng)過(guò)凍土等環(huán)境敏感區(qū),故遲遲未得到美國(guó)政府的批準(zhǔn)。
(9)伊朗―巴基斯坦―印度管道,又名友誼管道,全長(zhǎng)2 735 km,管徑1 219 mm,設(shè)計(jì)輸量550×108 m3。目前伊朗―巴基斯坦段已經(jīng)開(kāi)工建設(shè),但由于巴基斯坦和印度之間的政治原因,巴基斯坦―印度段能否最終實(shí)施尚不明朗。
3 中國(guó)油氣管道建設(shè)情況
中國(guó)管道工業(yè)的發(fā)展,先后出現(xiàn)過(guò)3個(gè)建設(shè)高潮。第1個(gè)建設(shè)高潮在20世紀(jì)70年代,伴隨大慶、遼河和勝利等東部大型油田的開(kāi)發(fā),中國(guó)建成了連接?xùn)|北、華北和華東地區(qū)的東部輸油管網(wǎng)。第2 個(gè)建設(shè)高潮在20世紀(jì)80―90年代,伴隨新疆、塔里木、吐哈、四川和長(zhǎng)慶等西部油氣田的開(kāi)發(fā), 中國(guó)在西部地區(qū)建成了連接油氣田和加工企業(yè)的長(zhǎng)輸油氣管道和川渝輸氣管網(wǎng)。目前,隨著中國(guó)東部和西部地區(qū)油氣田的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和國(guó)外油氣資源的引進(jìn),特別是天然氣工業(yè)的快速發(fā)展,中國(guó)油氣管道建設(shè)進(jìn)入了第3個(gè)高潮,第3個(gè)建設(shè)高潮的重點(diǎn)將圍繞國(guó)外資源引進(jìn)和天然氣利用的快速發(fā)展而展開(kāi)。
20世紀(jì)70年代所建管道服役年齡已經(jīng)接近或超過(guò)40年,老齡化嚴(yán)重。對(duì)我國(guó)管道的服役年限情況進(jìn)行粗略統(tǒng)計(jì),按照服役年齡10年以下、10―20 年、20年以上3個(gè)檔次對(duì)管道歸類(lèi),結(jié)果表明:原油管道以上3個(gè)年齡段分別占41%、13%、46%,成品油管道分別占72%、20%、7%,而天然氣管道分別占71%、11%、17%。顯見(jiàn),原油管道老齡化最為嚴(yán)重,成品油管道和天然氣管道的情況基本相當(dāng),絕大多數(shù)(70%以上)是2000年以后新建的管道,而天然氣管道中服役年齡超過(guò)20年的這17%的管道主要是川渝管網(wǎng)。
目前中國(guó)自產(chǎn)的石油和天然氣已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足消費(fèi)需求,2012年共進(jìn)口原油2.7×108 t,對(duì)外依存度達(dá)到56%,進(jìn)口天然氣425×108 m3,對(duì)外依存度達(dá)到29%。出于國(guó)家能源安全的考慮,近年來(lái)規(guī)劃了西北、東北、西南和海上4大油氣進(jìn)口通道(如下圖),并逐步得以實(shí)施。
西北通道目前主要指中哈原油管道和中亞天然氣管道。2006年投入運(yùn)營(yíng)的中哈原油管道輸送進(jìn)口的哈薩克斯坦原油,年輸量1 000×104 t,目前該管道的擴(kuò)建工程正在進(jìn)行,阿塔蘇―阿拉山口段擴(kuò)建完成后,管道輸量將增至原來(lái)的2倍。中亞天然氣管道A、B線(xiàn)并行[5],單線(xiàn)全長(zhǎng)1 833 km, 分別于2009年和2010年投入運(yùn)行,西起土庫(kù)曼斯坦和烏茲別克斯坦邊境,穿越烏茲別克斯坦中部和哈薩克斯坦南部,在新疆霍爾果斯入境,與西氣東輸二線(xiàn)銜接,每年從土庫(kù)曼斯坦引進(jìn)300×108 m3天然氣。中亞天然氣管道C線(xiàn)于2011年底開(kāi)工建設(shè),全長(zhǎng)1 840 km,2014年投入運(yùn)行,設(shè)計(jì)輸量250×108 m3,滿(mǎn)輸后,每年可輸送550×108 m3天然氣。
東北通道輸送進(jìn)口俄羅斯原油[6],俄羅斯東西伯利亞―太平洋管道第一階段建成后,中國(guó)修建了漠河―大慶管道,每年接收俄羅斯原油1 500×104 t。目前正在籌備修建漠大二線(xiàn),建成后,東北通道的進(jìn)口能力將達(dá)到3 000×104 t。
西南通道的中緬油氣管道于2010年開(kāi)工建設(shè),原油管道全長(zhǎng)2 400 km,設(shè)計(jì)輸量2 200×104 t,天然氣管道全長(zhǎng)2 500 km,設(shè)計(jì)輸量120×108 m3。2013年輸油管道已建成投產(chǎn)。中緬原油管道不僅可以緩解云南地區(qū)石油資源緊張的局面,而且來(lái)自中東和非洲的石油,從印度洋運(yùn)至緬甸輸送上岸,再通過(guò)輸油管道經(jīng)緬甸曼德勒運(yùn)至云南的瑞麗、昆明。其路徑比按傳統(tǒng)方式通過(guò)印度洋將原油運(yùn)抵湛江的路線(xiàn)短1 200 km,而且減輕了我國(guó)石油“生命線(xiàn)”過(guò)度集中于馬六甲海峽的壓力。
東南通道是海上運(yùn)輸通道,是最重要的能源進(jìn)口通道。2011年以前,在我國(guó)每年約2×108 t的進(jìn)口原油中,只有約2 000×104 t通過(guò)中哈原油管道和中俄火車(chē)油罐運(yùn)往中國(guó),其他全部通過(guò)馬六甲海峽船運(yùn)到中國(guó),石油安全的巨大風(fēng)險(xiǎn)無(wú)時(shí)不在。
目前東北、西北、西南油氣進(jìn)口通道基本建立[7],中哈、中俄和中緬管道的總運(yùn)力將達(dá)8 000×104 t。俄羅斯石油公司也同意將部分西西伯利亞原油出口給中國(guó),這部分原油將通過(guò)西北通道完成輸送。因此,今后幾個(gè)戰(zhàn)略通道將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的能源進(jìn)口保障作用。
4 結(jié)論
(1)油氣管道建設(shè)與油氣資源的分布和生產(chǎn)密不可分,從地理位置看,油氣資源集中分布的區(qū)域有中東、前蘇聯(lián)、北美的阿拉斯加、南美的委內(nèi)瑞拉等地區(qū),其中中東及前蘇聯(lián)地區(qū)更是占有全球油氣藏的70%以上從這些地區(qū)向外發(fā)散的管道也占據(jù)著管道建設(shè)的主流。
(2)擬建和在建管道途經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)條件、環(huán)境條件等更多樣、更惡劣,對(duì)管道施工技術(shù)提出更高的要求。
(3)隨著新興經(jīng)濟(jì)體能源需求的不斷增長(zhǎng), 能源安全越來(lái)越受到各國(guó)的重視,一些跨國(guó)管道獲得了戰(zhàn)略性的重要地位,也將進(jìn)一步促進(jìn)油氣管道的發(fā)展。◢
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作者簡(jiǎn)介:王紅菊,高級(jí)工程師,1973年生,2000年碩士畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)化工過(guò)程機(jī)械專(zhuān)業(yè),現(xiàn)主要從事長(zhǎng)輸油氣管道科技信息跟蹤技術(shù)方向的研究工作。
電話(huà):0316-2176824;Email:kjwhj@petrochina. com.cn
(轉(zhuǎn)自《油氣儲(chǔ)運(yùn)》2015年第1期,本刊略有變動(dòng))
《管道保護(hù)》2015年第2期(總第21期)
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