深海油田发展及动力定位船市场浅析
一、
业务处 张伟
深海油田资源状况
1、深海简介
现在国际一般是以500米作为深海标准,以1500米作为极(超)深海标准,世界的深海主要分布在巴西、美国的墨西哥湾、西非、印尼、里海,以及我国的南海等地。海平面以上的陆地平均高度为840米,而海洋深度的平均值却高达3730米,其中,1000米~3000米的占12.88%,水深在6000米以上的占1.38%,绝大多数是3000米~6000米水深,它占到海洋面积的73.83%。中国拥有70万平方公里的300米到3000米水域,该区域是能源领域最具潜力的地区。
2、深海资源储量
全球范围内海上油气资源有44%分布在300 m以深的水域,全球深水石油的资源量约是目前全球910亿桶可采石油储量的22%左右,主要分布在墨西哥湾、巴西海域和西非海域,最近,太平洋海域,尤其是中国南海和澳大利亚海域正在成为新的深水油气产区。至今深水区发现了33 个储量超过8 000 万立方的大型油气田,深海能源综合储量将是陆地的100倍。由于陆地和浅水石油勘探程度较高,油气产量已接近峰值,近年全球获得的重大勘探发现中,有近50%来自深水海域。数据资料统计显示,当水深在500~1500m时,世界深水油气田的平均储量规模随水深大幅增加,深水油气田产量明显高于浅水油气田。墨西哥湾、巴西海域、西非海域以及被称为第二个波斯湾的中国南海,是最有希望的深水油气区。
表1 进入新世纪以来全世界发现的大型油气田统计 1999年以来发现的大油田 1999年以来发现的大气田 2000~2005年探明储量(10吨当量)
8总数 14 23 陆上油田 3 5 浅海油田 2 4 51.8(31%) 深水油田 9 14 67.2(41%) 164(100%) 45.9(28%)
我国南海具有丰富的油气资源和天然气水合物资源,石油地质储量约为230亿~300亿吨,其开发价值超过2万亿美元,占我国油气总资源量的三分之一,其中70%蕴藏于深海区域。
3、行业情况 (1)产量情况
海洋油气生产始于20世纪40年代,60年代为100万桶/天,2005年为2500万桶/天。上个世纪70年代前,世界海洋油气开采平台仅建在低于100米水深的海域,80年代初水深达到300米。目前国外的作业水深突破了3000米,生产水深达到2500米。预计到2010年,海洋石油作业水深将达到3500米以上。据统计,仅2002~2006年间,世界计划开发的深水(大于等于300米)浮式生产平台就达到48座,水下井口达1820口,井口设施448套。从区域看,海上石油勘探开发形成三湾、两海、两湖的格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾;“两海”即北海和南海;“两湖”即里海和马拉开波湖。其中,波斯湾的沙特、卡塔尔和阿联酋,里海沿岸的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗,北海沿岸的英国和挪威,还有美国、墨西哥、委内瑞拉、尼日利亚等,都是世界重要的海上油气勘探开发国。就同样一口勘探井的钻井成本来比较,陆上石油、浅海石油、深海(水)石油的比例,为1:10:100,深水开发具有高科技、高投入、高风险、产量大的特点,但其潜在污染和地域纠纷风险也不容忽视。
(2)开发模式
“美国模式”和“巴西模式”可以作为现今深海油气田开发的典型代表,巴西在深海比较多地采用了半潜式平台(SEMI)和浮式生产储油平台(FPSO),而美国墨西哥湾则比较多地采用了张力腿平台(TLP)和立柱式平台(SPAR)这两类。以前由于担心污染环境,美国法律不允许采用FPSO,但现在也慢慢放松了。
(3)深水油气储量居世界前10位的公司分别是:BP(英国国家石油公司)、埃克森美孚(Exxon Mobile)、壳牌(Shell)、巴西石油(Petrobras)、道达尔(Total SA)、埃尼(Eni)、雪佛龙(Chevron)、挪威国家石油公司(Statoil)、加州联合石油(Unocal Corp)和BG公司。这10家公司2003~2007年的深水油气开发产量占世界产量的73%。
(4)进行深水油田勘探规模最大的公司:BP(英国国家石油)公司 到2012年,BP公司将有一半的油田发现项目来自深水。作业深度将达到2500m、3000m甚至更深。
(5)进行深水油田开发管理规模最大的公司:Shell(壳牌)公司 从1993年起,壳牌(Shell)已建立了6个深水勘探中心,运用深水水下设施开发和运营了17个深水油田。
(6)最新发现最大深水油田的公司:Chevron(雪佛龙)公司
2006年9月5日雪佛龙(Chevron)及其合作伙伴美国Devon能源公司和挪威国家石油公司(Statoil)共同宣布在美国墨西哥湾发现一个巨型深水油气田,水深2,134m,井深6,454m,估算地质储量超过4×108吨。该深井名为Jack2,钻探深度达8452米,其中3/4的石油在海床以下。如果发掘顺利,仅这个油田,就可将美国石油的产量提升50%。
(7)最新创造的若干深水勘探与开发世界纪录
第6代深水钻井船的工作水深将达到3658m,钻井深度可达到11000m;深水起重铺管船的起重能力达到14000吨,水下焊接深度为400m,水下维修深度为2000m,深水铺管长度达到12000km。
4、各地区深海油田开采情况
(全球深海石油勘探图解)
墨西哥湾深海油田从1992年的日产10万桶到2003年的日产95万桶,深海油田的产能增长了近10倍也是在这14年间,矗立在墨西哥湾海面的深海钻机的数量从最初的3个变成了现在的30个。
巴西由于浅海很少,其75%的石油储量位于深海,这迫使巴西只能把开发深海石油当作石油开发的重点。
法国海洋工业的长期目标是发展水深达3000米的海底勘探和生产油气能力,法国海洋潜水技术公司的潜水作业占世界深潜作业量的30-50%,其中90%左右是海底矿产资源调查和深海油气层调查。
我国周边的国家,如越南、菲律宾、马来西亚、新加坡等国家都在我国领海进行大规模开采。这些周边国家在已发现的油气构造上已钻了1000多口井,年产石油超过5000×104吨,这已超过油气产量高峰期的中国大庆油田的年产量。目前中国海油在珠江口和海南岛近海附近进行了开发工作,包括最近1500米水深的丽湾气田以及文昌13-1/13-2油田和东方1-1气田等,造成我国石油开发迟迟没有开始大规模向南海进军的原因很多,包括国际上的政治原因和历史纠纷、国内的经济实力和开发深海油气的技术能力等。
巴西近海、美国墨西哥湾、安哥拉和尼日利亚近海是备受关注的世界四大深海油区。几乎集中了世界全部深海探井和新发现储量,近年来,非洲的尼日利亚、安哥拉周边的深水项目,早已经成为壳牌、埃克森美孚以及英国石油等国际
能源巨头搏杀的主战场。马来西亚和印尼未来五年成为亚洲深海油气活动的主要地区。
5、深海油田开采技术、装备状况
(大型海洋石油钻井平台堪称海上巨无霸,其使用的平台作业吊钩比人还高)
目前我们深海开发面临着理论、技术、设施、装备、项目管理问题。目前世界上还没有一家公司具备全部包揽并独立完成一个完整的深水工程项目的能力,往往需要多家专业公司的联合或采用单体分包的策略。在浅海,300米水深钻井船单根锚链可能只有1000多米,到了3000米深海,锚链就会超过10000米,而且还要粗一些,它的重量可想而知,这对船的负荷要求是很高的。在深水工程项目实施中,业主和总包方特别强调以上部设施为中心的界面协调管理和多个决策点的控制管理。
由于深海装备资源本来就比较稀缺,近来需求的快速增加,导致无论是新造还是二手深海装备的价格均迅速飙升。浅海装备向深海转移,使得浅水装备也出现供应紧张。预计2008~2012年将有430亿美元的深海设备市场,其中最大的比例为FPSO(浮式生产储油船),占到约79%的份额。按地区来讲,非洲为116亿美元,拉丁美洲为96亿美元,亚洲为73亿美元,北美为60亿美元。
目前世界深水区钻井装置超过3000米水深、钻井能力达到1万米的钻井船有15艘,深水区采油装置超过204座。水下生产系统2007年增加到5700套。最大工作水深张力腿平台( TLP)已达到1 434 m、SPAR为2 073 m、浮式生产储油装置( FPSO)为1 900 m、多功能半潜式平台达到1 920 m以上、水下作业机器人(ROV)超过3 000 m,采用水下生产技术开发的油气田最大水深为2 192