隨著國(guó)際石油勘探轉(zhuǎn)向深海大趨勢(shì)的形成和南海深水資源的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)向深海進(jìn)軍的步伐明顯加快。2011年5月23日、24日，中國(guó)打造的深海利器“海洋石油981”、“海洋石油201”的相繼誕生，中國(guó)終于在世界深海油氣開發(fā)陣營(yíng)有了一席之地，也標(biāo)志著中國(guó)造船業(yè)在海工領(lǐng)域自主研發(fā)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的飛躍。
人們追蹤陸地油田的脈絡(luò)來到海邊
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我國(guó)首艘深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”。新華社記者 裴鑫
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1896年，美國(guó)在加利福尼亞海岸，為開發(fā)由陸地延伸至海里的油田，從防波堤上向海里搭建了一座木質(zhì)棧橋，安上鉆機(jī)打井，這是世界上第一口海上油井。
最初的海上勘探采用這種棧橋或人工島的方式。1920年，委內(nèi)瑞拉在馬拉開波湖利用木制平臺(tái)鉆井，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大油田。1922年，蘇聯(lián)在里海巴庫油田附近用棧橋進(jìn)行海上鉆探成功。1936年以后，美國(guó)又在墨西哥灣的海上開始鉆第一口深井，1938年建成世界上最早的海洋油田。
20世紀(jì)40-60年代，隨著焊接技術(shù)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了鋼質(zhì)固定平臺(tái)、坐底式平臺(tái)、自升式平臺(tái)等鉆井裝置。1947年，美國(guó)在墨西哥灣首次用鋼結(jié)構(gòu)鉆井平臺(tái)鉆出世界上第一口商業(yè)性油井，引發(fā)了世界范圍內(nèi)海洋石油開發(fā)的熱潮。1950年，出現(xiàn)了移動(dòng)式海洋鉆井裝置，大大提高了鉆井效率。1951年，沙特阿拉伯發(fā)現(xiàn)了世界上最大的海上油田。
1960年，中國(guó)在鶯歌海開鉆了中國(guó)海上第一井——“英沖一井”，水深15米。
20世紀(jì)60年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和造船、機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，建成各種大型復(fù)雜的海上鉆井、采集、儲(chǔ)輸設(shè)施，促進(jìn)了海上油氣開采的迅速發(fā)展。
目前，世界上有近千座海上石油鉆井平臺(tái)，遍及世界各大洋。墨西哥灣是世界上鉆井最活躍的近海區(qū)域，正在作業(yè)的就有19000多口井。在海灣地區(qū)作業(yè)的近海鉆井船有120多艘。美國(guó)路易斯安那娜州沿岸有鉆機(jī)近百座。挪威、巴西等國(guó)的海上石油鉆探興旺。20世紀(jì)80年代，海上勘探的國(guó)家已逾100個(gè)，海上產(chǎn)油國(guó)超過40個(gè)。近20年中，海洋原油產(chǎn)量的比重在世界總產(chǎn)油量中增加了一倍。
目前，海洋能源資源已成為全球可持續(xù)發(fā)展主流能源體系的重要組成部分。據(jù)中國(guó)工程院院士、中海油總公司副總工程師曾恒一介紹，海洋能源開發(fā)要瞄準(zhǔn)四大戰(zhàn)略領(lǐng)域：第一是海洋石油的深水領(lǐng)域。全球海洋石油資源量44%在深水。第二個(gè)領(lǐng)域是LNG(液化天然氣)領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)，世界油氣12項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)中有八項(xiàng)在海洋，其中七項(xiàng)是天然氣。第三個(gè)領(lǐng)域是天然氣水合物。這是一種新興能源，是天然氣的甲烷，在低溫高壓下以固體狀況存在海底。據(jù)估計(jì)，全球天然氣水合物資源量相當(dāng)于煤、天然氣、石油三者資源量總和的五倍。第四個(gè)領(lǐng)域是海洋能，這是取之不盡的低碳能源，開發(fā)潛力巨大。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋蘊(yùn)藏了全球超過70%的油氣資源，全球深水區(qū)最終潛在石油儲(chǔ)量高達(dá)1000億桶，深水是世界油氣的重要接替區(qū)。近十年來，人們新發(fā)現(xiàn)的探明儲(chǔ)量在一億噸以上的油氣田70%都在海上，其中一半以上又位于深海。
目前，國(guó)際石油界的普遍共識(shí)是，陸上油田尚具潛力的地區(qū)僅有中東、中亞等地，而過去30年東、西半球兩個(gè)最重大的油田發(fā)現(xiàn)均來自海洋。根據(jù)各種權(quán)威機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)源顯示，海洋石油資源將是未來原油產(chǎn)量增長(zhǎng)的重要來源，全球50%以上的油氣產(chǎn)量和儲(chǔ)量將來自海洋。
隨著發(fā)達(dá)國(guó)家海洋勘探開發(fā)技術(shù)與裝備日漸成熟，海上油氣產(chǎn)量繼續(xù)增長(zhǎng)，開采作業(yè)的范圍和水深不斷擴(kuò)大，墨西哥灣、西非、巴西等海域?qū)⒗^續(xù)引領(lǐng)全球海洋油氣勘探開發(fā)的潮流。
最近發(fā)現(xiàn)的兩處新油田位于深海區(qū)，墨西哥灣的“杰克2號(hào)”油田位于海平面以下2000米處。要觸及油層需要安裝8000米長(zhǎng)的管道，而抽出石油需要的實(shí)施費(fèi)用也十分昂貴。巴西近海岸潛在的石油儲(chǔ)量第三大的卡里奧卡油田，位于水下2000米，海床以下6700米處。在如此條件下建造油井存在著巨大的工程挑戰(zhàn)。
埃克森美孚的威廉·康明斯認(rèn)為：“地球上所有易開發(fā)的油氣幾乎都被發(fā)掘了。現(xiàn)在的工作更為困難，石油勘探和開采工作需要在更具挑戰(zhàn)的環(huán)境和工作區(qū)域里進(jìn)行。”
海洋石油開發(fā)：創(chuàng)新的三千米深度
2011年1月5日，中國(guó)海洋石油總公司宣布，2010年，中海油國(guó)內(nèi)油氣年產(chǎn)量首次突破具有標(biāo)桿意義的5000萬噸油當(dāng)量，達(dá)到5180萬噸，等于為國(guó)家建成了一個(gè)“海上大慶油田”。
據(jù)介紹，1982年中國(guó)海油成立時(shí)，原油年產(chǎn)量?jī)H九萬噸；經(jīng)過28年發(fā)展，不僅油氣產(chǎn)量登上5000萬噸新臺(tái)階，更建立起完整的海洋石油工業(yè)體系，技術(shù)水平、裝備水平、作業(yè)能力和管理能力均處于亞洲前列，并得到國(guó)際同行的廣泛認(rèn)可。淺水已經(jīng)不足懼，進(jìn)軍深水成為中國(guó)海洋石油的下一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)。
從300米到3000米
中海油工程建設(shè)部總經(jīng)理金曉劍向記者透露，走向深海戰(zhàn)略2003年開始醞釀，2004年，中海油總公司決定拿出1000萬元打造深海工程裝備。從2005年起，連續(xù)三年，主要是了解和認(rèn)識(shí)國(guó)際發(fā)展?fàn)顩r，決策選擇什么樣的型號(hào)，把腦子里的概念變成設(shè)計(jì)圖紙。從2008年起，把紙上的東西，變作真正的裝備。
早在1983年，我國(guó)就成功自主開發(fā)出“勘探三號(hào)”半潛式鉆井平臺(tái)，具備300米以內(nèi)水深油氣田的勘探、開發(fā)和生產(chǎn)能力，屬于第二代、第三代世界水平。20多年來，我國(guó)海上鉆井能力最大水深達(dá)505米。
曾恒一告訴記者，淺水、深水，在世界范圍內(nèi)并沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，僅僅是反映海洋工程發(fā)展的水平。對(duì)中國(guó)來說，300米水深以上即為深水，國(guó)際上有種說法，超過500米為深水。而業(yè)界普遍認(rèn)為，1500米以上為超深水。從淺水到深水，主要是依據(jù)海上工程裝備能力。
按照國(guó)外技術(shù)發(fā)展的路徑，海洋鉆井能力從300米到500米，500米到750米或1000米，然后是1500米、2000米、2500米、3000米，目前國(guó)外深水鉆井能力已經(jīng)達(dá)到3052米。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球發(fā)現(xiàn)的油氣儲(chǔ)備中，就已有2/3來自深海。國(guó)際知名的石油公司BP(英國(guó)石油公司)、雪佛龍、荷蘭皇家殼牌、戴文能源以及必和必拓等在墨西哥灣的深水海域都有鉆探作業(yè)。由此可見，各石油巨頭在跑馬圈地和開發(fā)鉆探這些新油田的技術(shù)方面展開的競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈。
中國(guó)為什么要定3000米作為標(biāo)尺？金曉劍說，一方面，別人已經(jīng)把這個(gè)過程走完，我們可以實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展；另一方面，與我國(guó)海底的地形地貌有關(guān)。從我國(guó)自身海洋資源條件看，東海近海大陸架和大陸坡比較寬，走200公里水深不超過200米，而南海海底就很陡，走到200公里以外，一個(gè)陡坡水深很快就下到1500米。中國(guó)海洋石油開發(fā)正在走向深水，南海石油儲(chǔ)量非常豐富，75%的面積處在深水。在南海勘探，必須要有3000米鉆井能力，才能把主要的地方覆蓋。
走向深海的聯(lián)合艦隊(duì)
大型深水裝備是“流動(dòng)的國(guó)土”，載著我國(guó)海洋石油工業(yè)走向深水使命的中國(guó)海洋石油總公司，從“十一五”以來大力推動(dòng)深水發(fā)展戰(zhàn)略，打造五種型號(hào)、六艘可在水深3000米海域工作的深海工程裝備，分別擔(dān)負(fù)從地球物理勘探、地質(zhì)勘察、鉆井作業(yè)、海底鋪管、物資保障等不同職能。
這六艘船分別為：一艘“海洋石油720”12纜深水物探船、一艘“海洋石油708”深水地質(zhì)勘察船、一艘“海洋石油981”深水半潛式鉆井平臺(tái)、一艘“海洋石油201”深水鋪管起重船，另外兩艘為深水大馬力三用工作船，組成中國(guó)深海油氣開發(fā)的“聯(lián)合艦隊(duì)”。據(jù)悉，“5型6船”均由我國(guó)自主研發(fā)，開始具備深海油氣開發(fā)所需要的硬件能力。
2011年1月26日，全球首艘3000米深水工程勘察船“海洋石油708”在中船龍穴造船基地海工區(qū)出塢。據(jù)了解，到一個(gè)地方打井，一定要對(duì)那里的海底有所認(rèn)識(shí)。在深海，要放帶上探測(cè)儀的“深檢器”，像潛艇一樣，進(jìn)行水下勘察，這就是“深水工程勘察船”的使命。
2011年4月22日，12纜地球物理勘探船“海洋石油720”在上海命名交付。作為亞洲首艘最新一代三維地震物探船，該船工作水深可達(dá)3000米，可在五級(jí)海況和三節(jié)海流情況下采集地震數(shù)據(jù)，并配備了世界上最先進(jìn)的探測(cè)和預(yù)處理系統(tǒng)。金曉劍解釋說，過去說船拖的纜數(shù)越多，覆蓋面積越大，勘探效率越高。在深海，最有效的就是大面積拖網(wǎng)，以便把更多的地震資料取回。這就是深水地球物理勘探船即深水物探船要發(fā)揮的作用。
2011年5月23日，自重超過3.1萬噸，甲板面積相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小，從船底到鉆井架頂相當(dāng)于45層的高樓，電纜總長(zhǎng)度超過900公里，最大作業(yè)水深3050米，最大鉆井深度12000米的3000米深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”順利交付。
2011年5月24日，“海洋石油201”深水鋪管起重船，在江蘇如皋港命名，該船總長(zhǎng)204.65米、型寬39.2米、型深14米，它集成創(chuàng)新了多項(xiàng)世界頂級(jí)裝備技術(shù)，配置了包括全電力推進(jìn)、DP3動(dòng)力定位、“S”型深水雙節(jié)點(diǎn)鋪管系統(tǒng)、4000噸重型海洋工程起重機(jī)等一系列國(guó)際上最先進(jìn)的技術(shù)和裝備，能在除北極外的全球無限航區(qū)作業(yè)。
金曉劍告訴記者，以上介紹的4型4船是完全獨(dú)立工作的，另有兩艘大馬力深水三用工作船分別擔(dān)負(fù)“起拋錨”和“供應(yīng)船”的職能。比如鉆井平臺(tái)船，自己有動(dòng)力，但是如果長(zhǎng)距離在海上走，需要拖帶；或者水不是太深的時(shí)候，要拋錨，拋錨它自己不能拋，需要另外的船來幫助。此外，所有這些船，在海上工作，都需要?jiǎng)e的船給它送油、水等補(bǔ)給。
2011年5月23日，中海油服投資建造的國(guó)內(nèi)第一艘大馬力深水三用工作船“海洋石油681”在武漢下水。該船是專為“海洋石油981”深水作業(yè)量身打造深水工程船舶。
中國(guó)海洋石油總公司董事長(zhǎng)王宜林表示，“五型六船”的建造完工和即將服役作業(yè)，標(biāo)志著我國(guó)海洋石油工業(yè)的“深水戰(zhàn)略”即將邁開實(shí)質(zhì)性步伐。
真正走向深海，路還很長(zhǎng)
一位業(yè)內(nèi)的管理者比喻，之前在陸地，每天一個(gè)平臺(tái)打一口井，可能只花10萬、20萬成本；之后到淺水，習(xí)慣了150萬人民幣的規(guī)模，如今到了深海，每天就要支出150萬美元……就如同進(jìn)入一個(gè)新的房間，總覺得到處都別扭。現(xiàn)在，只實(shí)際解決了幾個(gè)簡(jiǎn)單問題，比如有了鉆機(jī)，可如何使這個(gè)鉆機(jī)連續(xù)的用下去，才是未來面臨的課題。
“一口井打下去，好幾千萬美元，決策起來手哆嗦不哆嗦。”金曉劍對(duì)記者說。我們有沒有做好準(zhǔn)備，讓“海洋石油981”鉆井平臺(tái)連續(xù)有效地運(yùn)轉(zhuǎn)下去。這就是說，我們要準(zhǔn)備足夠的井讓它打。在打井的過程中，怎么才能再造第二條，第三條鉆井平臺(tái)……要問與世界有多大差距，只能回答，我們是剛剛進(jìn)門：管理工作，剛剛?cè)腴T；思想觀念，剛剛?cè)腴T。
深海石油勘探，別人走了幾十年，中國(guó)還只是在追趕。希望在下一個(gè)十年中，迎頭趕上別人三十年走過的路，盡快地走到一定水平。
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