劉方琦
隨著全球對原油的消耗量不斷增長,陸地和淺水區域的原油產量已不能滿足需求。深水油氣勘探與開發越來越受到各國的高度重視,全球深水鉆井裝備以及深水鉆井技術也隨之得到了快速發展。其中,半潛式鉆井平臺在波浪中的運動響應、對惡劣海況的適應性、甲板可變載荷以及自持力等方面的優越性,逐漸成為深水鉆井的主力。
原油和天然氣在今后相當長一段時間內仍將是全球最主要的基礎性能源,且在未來20年內全球一次能源消費量不會有下降趨勢,并一直會在50%以上。而遼闊的海洋蘊藏著豐富的油氣資源,據估算,全世界具有油氣遠景的沉積盆地面積共7746萬km2,其中位于海底區域的沉積盆地面積約2639萬km2,占總面積的34%。海洋石油蘊藏量約1000億噸,探明儲量約為380億噸;天然氣資源量約為140萬億立方米,探明儲量約40萬億立方米。隨著工程技術的不斷創新,海洋油氣勘探將向更深水區發展,儲量還會繼續增加。因此,全球海洋油氣資源潛力巨大,勘探前景良好,將成為今后世界油氣勘探開發的重要領域。
國際能源署公布的數據表明,近10年發現的超過1億噸儲量的大型油氣田中,海洋油氣占到60%,其中一半是在水深500米以上的深海,且海洋中發現的油田規模也遠遠超過陸地發現的油田規模。全球可開發石油資源(不含輕質致密油)共2.7萬億桶,其中的45%位于海上,這其中的1/4藏于超過500米的深水中。對于非OPEC國家來說,這一比例則更高:55%位于海上,其中1/3是深水。

圖1:全球海洋石油和天然氣探明儲量分布
從圖1可以看出,海洋油氣資源與陸地油氣資源一樣,分布極不均衡。世界四大油氣聚集中心分別為波斯灣、歐洲北海、墨西哥灣以及中國南海,北極也有可能蘊藏巨量的油氣資源。而巴西是后來新出現的海洋油氣資源儲量大國,已探明的石油儲量達140億桶,遠景儲量高達800億桶。
世界五大海上油田中有三處位于波斯灣,其中排名第一的是位于沙特阿拉伯東北部海域的薩法尼亞油田,已探明可采儲量360億桶,在世界十大油田中排名第四。位于里海北部水域的卡沙干油田是中東地區以外的最大油田,由于地理條件惡劣等原因,于2000年勘探發現以來的10多年時間里一直處于建設當中,2013年9月投產后不足一月因管道泄漏再次關閉,總投資高達412億美元,堪稱世界最昂貴的石油項目。近年來,巴西石油公司在桑托斯灣鉆井勘探,陸續發現了石油儲量豐富的大油田,除了盧拉油田外,還有卡爾卡拉油田和瓜拉油田。其中,卡爾卡拉油田位于一條400多米厚的石油儲藏帶上,其石油儲量可能還會超過盧拉油田。
近年來,北極地區的油氣開發成為了另一個新的熱點,美國地質調查局(USGS)在2008年的評估表明該地區可開發的石油資源約900億桶(占世界總量的14%),天然氣資源約47萬億m3(占世界總量的1/4以上),這些資源中的84%位于海上。目前來看,由于種種條件的限制,短期內該地區不會出現大的產量,但相信隨著技術條件的日趨成熟和不斷增長的油價,北極將成為人類重要的能源基地。
根據OPEC的數據顯示,目前全球每天能源產量約為2.4億桶油當量,而到2035年將超過3.5億桶油當量,其中石油占比最高,并保持在30%左右。圖2是國際能源署(IEA)在2012年《世界能源展望》中對2005 ~2035年間海洋石油資源開發情況的預測。到2035年,全球石油消費將達到約1.12億桶/天,比2011年8820萬桶/天的消耗量增加27%,因此未來全球石油產量必須保證80萬桶/天的增量,才能滿足全球石油需求。由于巴西、西非以及美屬墨西哥灣地區開發活動的活躍,深水區域的產量將從2011年的480萬桶/天增長到870萬桶/天,僅巴西的深海鹽下層油田的日產量就將達到440萬桶/天。相反,墨西哥灣和歐洲北海等地區的淺水石油產量將減少。
相對其他非傳統石油開采途徑,海洋石油的開采成本相對較低,而儲量又很高,性價比僅次于陸地。目前海洋石油開發的稅前成本為15 ~60美元/桶,平均成本約40美元/桶,也就是說如果油價處于35 ~65美元之間,開采海洋石油就具有經濟效益。2008年金融危機之后,世界原油價格一直在80 ~120美元價格區間震蕩,而且根據IEA預測,今后一段時間內仍將在此區間震蕩。
高油價和先進的技術,使得國際各大石油公司有機會在傳統核心區以外的深水海洋環境中創造更高的附加價值。2004年至2013年十年間,全球海上石油勘探支出增長了一倍多。據專業咨詢公司預測,2012年全球深水及北極海上鉆井開支為430億美元,而到2020年將增至1140億美元,鉆井數也將由500口增至1250口。與之相適應,2016 ~2022年,全球對深水鉆井設備的需求將增加95套。
由于海洋鉆采技術不斷向深水發展,新型設備能適應更大的水深,而且深海石油儲量非常豐富,淺海石油開發時間已經很長,儲量逐漸萎縮,深海石油開發進程明顯加快。業內普遍認為,未來幾年海洋工程裝備的需求將出現地區差異化,投資將主要集中在巴西海域、美國墨西哥灣、中國南海、西非幾內亞灣等區域。
2010年墨西哥灣石油泄漏事件對該地區深水開采的影響已逐步消退,深水開發需求和活動鉆機數量都明顯上升。據估計,墨西哥灣的海洋石油開發的資本支出將從2011年的90億美元增長到2015年的125億美元以上。2015年,墨西哥灣深水投資將占全部資本支出的76%,達到95億美元。Infield Systems預計到2017年,美國墨西哥灣將新開采49處深水油田,浮式鉆井平臺的需求超過50座,并需要安裝13座浮式生產設備。
截止2014年7月,全球現有半潛式鉆井平臺248座,其中22座平臺處于深度閑置狀態。除去閑置、改裝和檢驗維修狀態等“不可參與市場競爭的裝置”,在市場中活躍的平臺共189座,其中已簽約平臺168座。248座平臺中,有中等水深平臺120座,深水平臺44座,以及超深水平臺84座。目前船隊所面臨的老化問題非常嚴重,平均船齡為24.4年,接近一半的平臺船齡大于30年,甚至有船齡41年的老舊平臺還在進行鉆井作業。

圖2:2005~2035年世界石油產量預測

圖3:2004~2014年海上石油勘探開發支出(萬美元)

圖4:全球半潛式鉆井平臺的交付時間分布
目前,世界船廠半潛式鉆井平臺手持訂單27座,交付時間從2014年下半年到2019年,大部分由中國、韓國和巴西的船廠承建。新建平臺中超深水鉆井平臺比例較大,平均工作水深2237米,平均鉆井深度在10000米以上。以工作水深為標準來看,中國船廠較韓國船廠顯現出了明顯優勢,10座平臺中有8座工作水深在1500米以上,屬于超深水平臺,而韓國船廠僅有4座。值得一提的是,煙臺中集來福士船廠為挪威一深水鉆井裝備公司承建的兩座世界上最先進的第七代超深水雙塔鉆半潛式鉆井平臺,配備DP3動力定位系統,最大工作水深為3658米,鉆井深度達到15250米。

圖5:半潛式鉆井平臺的手持訂單分布
2012年初以來,全球前十大鉆井承包商擁有的平臺數量在不斷下降,并且這一勢頭還將繼續,而這正是平臺更新換代、增加新型高端平臺的顯性表現。特別是幾家老牌鉆井平臺承包商,如美國的Transocean 公司、Noble 公司等,都看好新型高端平臺的市場前景,為此正在緊鑼密鼓地把不符合未來市場需求的舊平臺淘汰掉,并積極訂造高端裝備。Transocean公司更是表示,將來只經營高端平臺。另一家美國承包商Ensco公司則把標準化引入正在訂造的高端鉆井裝置,打造系列Ensco8500標準型鉆井裝置,以便在設備、培訓等方面實施標準化操作,大幅提高效率。
功能齊全、技術完備的平臺隊伍可以幫助承包商提高其在全球范圍的競爭力,而且因為適應性強,不會因為某一市場的低迷而影響整個船隊的運營狀況。然而,鉆井平臺承包商的船隊規模需要與企業的發展戰略和資本運作能力相匹配,承包商通常在三種情況下考慮訂造新裝備,一是與鉆井公司等下家草簽了平臺租約,二是市場價格低,三是投機訂 船。2012年以來,鉆井平臺的價格微幅上漲,但市場的高利用率和高租金開始吸引承包商持續進入,在沒有租約的情況下自行訂造。
近20年以來,全球鉆井平臺的供應量長期向上,而需求隨經濟波動出現同向大幅波動,每輪油價的頂部必然伴隨著利用率的高企,從而刺激供給的上升。2008年金融危機時的油價低至34美元附近,全球石油消費量連續兩年出現負增長,而半潛式鉆井平臺由于鉆井深度大、售價高、附加值大,因此受到下游需求下降的沖擊相對較小,反而一直處于供不應求的狀態。
隨著全球深水勘探的活躍,半潛式鉆井平臺的需求也出現了爆發性的增長。據統計,2000至2012年的需求復合增長率達到了15.3%,尤其是2008年到2010年的需求增速更是高達36%。基本上所有新增平臺都會迅速被簽約,尤其是工作水深在7500ft以上超深水平臺的簽約利用率甚至一度維持在100%。
除了油價漲跌和供需變化的影響外,技術進步也起到了極大的推動作用。由于平臺造價較高,因此在設計過程和實際運營中都十分注重平臺多功能化,許多平臺具有鉆井、修井、采油、生產處理等多重功能,進一步促進了平臺利用率的提高。
顯而易見,油價上漲會帶來鉆井需求的增加,因而平臺合同日費率就隨著油價波動而受到影響,且無論漲跌都有一段時間的滯后性。一般來說,隨著工作水深和鉆井深度增加,參與競爭的平臺數將減少,因此工作水深較大、鉆井深度較深、動力定位等都是保證較高日費率的支持因素。新建的深水及超深水平臺由于技術、設備的更新,鉆井效率往往較老平臺高許多,所以在淺水區也會有一定的競爭力。然而有時承包商為了避免平臺步入深度閑置,保持船隊數量和活躍度,會主動壓低價格以爭取合同,但這通常只發生在市場低谷時期。來自Rigzone的數據顯示,深水半潛平臺的日費率在經歷了2009年的大幅下跌之后,已開始回升,從2010年的平均30萬美元/天到2014年初的55萬美元/天,期間雖有波動,但回升勢頭明顯。

圖6:超深水半潛式平臺利用率及日費率

圖7:世界半潛式鉆井平臺利用率
盡管海洋油氣開發還存在著各種各樣的風險,如勘探成功率低、邊際成本高、投資風險大,卻比其他船舶和海洋工程領域率先走出了金融危機的寒冬,掀起了新一輪勘探和投資高潮。受世界鉆井市場供需關系影響,未來幾年深水平臺建造市場將呈現以下一些發展趨勢。隨著石油公司向深水和超深水油區進軍,半潛式平臺和鉆井船的需求將增加;費率的日漸增加將推動防噴器升級換代的需求;更加嚴格的安全法規、老舊平臺更新換代、惡劣海況適應性以及持續高油價,都將成為石油公司下單的驅動力;韓國在深水平臺新訂單量方面仍將領先;日趨嚴格的法規還將促使更新、更安全的海工配套設備的出現;越來越多的船廠將會進入深水平臺建造以及海底裝備制造領域。