中国深海油气开发面诸多挑战 南海环境恶劣复杂

　　不久前，我国首座深水石油钻井平台“海洋石油981”正式在南海开钻，引发国内国际舆论高度关注。

　　21世纪是海洋的世纪，海洋覆盖地球3/4的面积，是人类持续发展最重要的资源与能源基础之一。走向深水是当前海洋石油可持续发展的重要战略举措，深海油气开发既有广阔的前景，同时也面临着巨大的风险和挑战。

　　金三角区：墨西哥湾、巴西、西非

　　深水油气成为能源开发主要增长点

　　起步于1947年的世界海洋石油经过了半个多世纪的发展，从浅水到中深水、再到深水，人类开发利用油气资源的程度正在不断深入。进入20世纪80年代后，随着北海、墨西哥湾、巴西等深水油气田的勘探发现，人类开发海洋石油的重点转向深水。目前，海洋石油已经成为世界油气开发的主要增长点，而深水油气更成为海上油气的主要增长点和科技创新的前沿。

　　所谓深水通常指水深大于300米的海域。深水蕴藏着丰富的油气资源，自1975年成功钻探第一口深水探井以来，全球已在19个沉积盆地获得深水油气发现，发现了33个亿吨级油气田，70%以上分布在墨西哥湾北部、巴西东南部和西非三大深水区近10个沉积盆地。因此，墨西哥湾、巴西、西非成为深水油气开发的金三角区。

　　目前世界先进的石油公司、作业公司已经形成了3000米水深深水作业船队。按照深海资源的开采过程，世界上深海资源开发装备可分为以下几类：

　　深海资源勘探装备：包括在茫茫大海中寻找油气资源的30多艘深水多缆地震勘探船、深水工程地质勘察船；

　　深水钻探及作业装备：目前全世界已有30多艘3000米深水半潜式钻井平台、深水钻井船，其中最先进的第六代深水钻井装备，最大作业水深达3810米；

　　深海资源开发辅助装备：如油气田建设、运行、维修所需的工程船舶（大型起重船、铺管船、抢险救助船等）、水下维修舱、信息采集传感器/各类作业工具等；

　　深海资源开采与储存装备：如各种开采平台、浮式生产储存装置、海底储油设施等；

　　水下生产设施：安装在海底进行油气开发的装备；

　　深海资源运输装备：如各种油轮、液化石油气运输船等。

　　经过多年研究，深水勘探开发和施工装备作业水深不断增加，深水油气田的开发模式日渐丰富，深水油气田开发水深和输送距离不断增加，新型的多功能深水浮式设施不断涌现。2001年起，墨西哥湾深水区的产量已超过浅水区，墨西哥湾、巴西、西非已经成为世界深水开发的主要区域。

　　据报道，截至2011年底，全世界已建成256座深水浮式平台、6020多套水下井口装置，已经投产的最深油气田水深达到2743米，各国石油公司已把目光投向了3000米水深的深水，深水已经成为21世纪重要的能源基地和科技创新的前沿。

　　2010年建成“海上大庆”

　　我国海上油气田开发实现了一系列突破

　　我国海洋石油工业走过30年历程，30年来，海上石油工业实现了从无到有、从合作经营到自主开发、从国内走向国外、从上游到下游，形成300米水深以浅的海上油气田勘探开发技术体系和配套产业化设施。从1982年年产9万吨到2010年年产5185万吨建成“海上大庆”的跃进，开发海域覆盖渤海、东海、南海。

　　我国南海蕴藏着丰富的油气资源，而南海60%以上海域水深在300米以上，所以我国海洋石油从上世纪80年代末开始关注深水，并通过对外合作启动了深水油气田开发工程一系列零的突破：

　　1996年，与外国公司合作开发水深310米的LH11-1油田，其中在我国南海第一次应用了水下生产技术，采用了当时7项世界第一的技术，如水下卧式采油树、水下湿式电接头、水下电潜泵等；

　　1997年，与外国公司合作开发了水深333米的LF22-1油田，仅用一艘浮式生产储卸油轮和水下生产系统实现了深水边际油田的开发，并在世界上第一次使用了海底增压泵，成为世界深水边际油田开发的范例；

　　1998年、2000年，采用水下生产系统开发了HZ32-5、HZ26-1N油田；

　　2009年，我国与国外合作开发的、水深1800米、位于尼日利亚的AKOP油田建成投产；

　　2011年：我国南海第一个深水气田，水深1480米的LW3-1气田进入建造阶段，预计将于2013年底建成投产；

　　2011年：我国建成了第一艘作业水深达到3000米的深水半潜式钻井平台（海洋石油981）、深水起重铺管船、12缆深水物探船、深水勘察船等深水工程重大作业装备。

　　技术存在差距南海环境复杂

　　我国深海油气开发面临诸多挑战

　　我国海上能源工程战略型新兴产业和技术虽取得长足的进步，但与世界先进水平以及我国海上能源开发的实际需求相比还有很大差距，主要表现在：

　　深水工程装备差距大：2011年我国建成部分深水工程重大装备，但距离形成系统作业和施工作业深水作业船队还有很大差距，还远远不能满足我国南海深水开发的实际需求，同时与之配套的深水作业能力还处于探索阶段；

　　深水油气田勘探开发工程技术、装备差距大：我国在建深水油气田开发水深为1480米，而世界纪录为2743米；

　　海上应急处理技术、装备差距大：去年夏天出现的渤海蓬莱事故，说明我们在应对海上溢油等重大事故时，装备和技术需要继续加强，一些特殊技术需要加强研究，如轻质油膜回收技术和装备研制等。

　　我国南海深水环境条件恶劣，以百年一遇的风浪条件做比较，我国南海波高为12.9米，与墨西哥湾相等，是西非海域的3倍，南海表面流速和风速接近墨西哥湾的2倍。我国南海具有特有的内波流、海底地质条件复杂（包括海底滑坡、海底陡坎、浊流沉积层、碎屑流沉积等）。同时，我国南海油气具有高粘、高凝、高含二氧化碳等特点，使深水低温高压环境下的远距离油气输送面临巨大挑战。

　　我国海洋工程自主实践经验仅在200米水深之内，与国外深水海洋工程技术的飞速发展形成巨大反差，已经成为制约我国深水油气资源开发的瓶颈。一方面，目前深水核心技术仅掌握在少数几个国家手中，引进中存在技术壁垒；另一方面，我国南海特有的强热带风暴、内波等灾害环境以及我国复杂原油物性及油气藏特性，本身就是世界石油领域面临的难题，这就决定了我国深水油气田勘探开发工程将面临更多的挑战，只有通过核心技术自主研发、尽快突破深水油气田勘探开发关键技术，我国才能获得深水油气资源勘探开发的主动权。

　　目前我国已启动国家科技重大专项、国家863等相关深水油气勘探开发工程技术研究项目。随着我国南海深水油气田的开发，我国深水技术将得到迅速发展，2015年将形成深水工程基本设计能力，2020年将形成深水工程作业船队和涵盖地下、水下、水面的深水油气田勘探开发工程技术体系，为促成我国深水油气田开发、建设“南海大庆”奠定基础。

　　本文图为“海洋石油981”钻井平台。

　　（作者为中海石油研究中心深水工程重点实验室首席工程师）

　　延伸阅读

　　海上油气开发高投入高风险

　　海洋石油装备建造需要巨大资金支持，比如建设一个远离大陆的中型深水油气田（千万吨级），投资约需500亿至600亿元人民币。

　　海洋石油具有高风险特征，一是要面对海上各种严重的自然灾害台风、海啸、地震等。如2006年墨西哥飓风中，50多座海上平台遭受不同程度的损坏。2006年南海珍珠号台风，造成我国南海最大油气田停产10个月，每天损失原油2万桶；二是海上油气田开发中作业风险大。如2001年3月，巴西P36半潜式钻采平台(作业水深1350米)爆炸后翻沉。2011年，墨西哥湾BP石油公司“深水地平线”钻井平台发生爆炸，导致11名工人死亡，钻井平台沉入海底，大量原油泄漏到海洋中，海岸线受到严重污染。