我國深水石油鉆采裝備現(xiàn)狀及發(fā)展建議

趙吉哲 劉靜先

摘 要：近幾年來，我國海洋石油總公司在海洋油氣勘探開發(fā)方面取得了突出成就。但隨著老油田產(chǎn)能的快速遞減，重質(zhì)稠油油田、邊際油田的份額增加等情形的加劇，“向海洋深水領(lǐng)域進(jìn)軍，向深水技術(shù)挑戰(zhàn)”已愈發(fā)迫切。現(xiàn)階段，深水油藏的勘探開發(fā)已成為世界跨國石油公司的投資熱點(diǎn)，而中海油也將深水勘探作為未來主攻方向之一。

關(guān)鍵詞：深水;鉆采裝備;鉆井平臺(tái)

深水石油鉆探設(shè)備定位進(jìn)行了初步探索，提出了深度開發(fā)計(jì)劃，并建立一個(gè)多元化和多渠道投資體系，一系列深水鉆井技術(shù)交流和技術(shù)儲(chǔ)備，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深水鉆井設(shè)備和優(yōu)先級(jí)實(shí)現(xiàn)本地化的大型設(shè)備配件等等很多建議。

一、我國深水石油鉆采裝備現(xiàn)狀

1.初級(jí)發(fā)展階段。這一階段具有代表性的裝備是研制成功我國第1艘半潛式鉆井平臺(tái)———勘探3號(hào)半潛式鉆井平臺(tái)。該半潛式鉆井平臺(tái)填補(bǔ)了多項(xiàng)國內(nèi)空白，是我國造船工業(yè)的一個(gè)重要突破。它是我國自行設(shè)計(jì)和建造的第1艘半潛式鉆井平臺(tái)，性能優(yōu)良，設(shè)備先進(jìn)，安全可靠，達(dá)到當(dāng)時(shí)國際上同類型鉆井平臺(tái)的水平。建成后立即投入到東海油氣田的勘探工作中，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了平湖等許多高產(chǎn)油氣井，并曾創(chuàng)出當(dāng)時(shí)我國海上鉆井深度達(dá)5000 m的紀(jì)錄，為我國東海油氣田的開發(fā)做出了重大貢獻(xiàn)。

2.持續(xù)發(fā)展階段，這一階段我國成功設(shè)計(jì)與建造的渤海友誼號(hào)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船技術(shù)先進(jìn)，它對世界FPSO技術(shù)的貢獻(xiàn)在于首次將FPSO用于有冰的海域。渤海友誼號(hào)機(jī)動(dòng)靈活，已成功地用于渤海3個(gè)油田的開發(fā)。該船是獲得獎(jiǎng)項(xiàng)最多、最高的項(xiàng)目，也是我國海洋工程具有標(biāo)志性的項(xiàng)目。緊隨其后的伊朗戴維爾（Iran Daiver）號(hào)是我國為伊朗國家油輪公司設(shè)計(jì)建造的30萬t超大型油船（VLCC），它是我國首制的超大型油船。該船與國際上常規(guī)型VLCC相比，具有突出的優(yōu)越性，即航速高、結(jié)構(gòu)疲勞壽命長、自動(dòng)化程度高，全船的振動(dòng)達(dá)到了DNV關(guān)于客船舒適等級(jí)的最高要求。

3.有所突破階段，將由上海外高橋造船有限公司承建的中國海油深水半潛式鉆井平臺(tái)是國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃及國家863高科技發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目，并作為擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大裝備項(xiàng)目納入國家重大科技專項(xiàng)。該設(shè)計(jì)合同的簽訂是我國向深水發(fā)展邁出的重要一步，必將推動(dòng)中國半潛式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的發(fā)展，加快南海深水油氣資源勘探開發(fā)步伐，同時(shí)對增強(qiáng)我國自主創(chuàng)新能力，提高我國裝備制造業(yè)水平將帶來重大而深刻的影響。由中海油旗下的海洋石油工程公司（簡稱海油工程）總承包的亞洲海上油氣田最大平臺(tái)導(dǎo)管架———番禺氣田深水導(dǎo)管架成功下水并扶正。這標(biāo)志著海油工程在深水領(lǐng)域進(jìn)行超大型海上導(dǎo)管架下水作業(yè)和安裝方面又創(chuàng)造了新紀(jì)錄。番禺氣田深水導(dǎo)管架為8腿12裙樁導(dǎo)管架，高212.32 m，質(zhì)量為16216t，是中國海油在南海自營開發(fā)、投資最大的番禺/惠州天然氣聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目的一部分，這也是海油工程第1次涉足200m水深的海洋工程項(xiàng)目。

二、發(fā)展建議

1.開展深水鉆采系列技術(shù)交流與技術(shù)儲(chǔ)備，突破海洋油氣開發(fā)的核心技術(shù)。深水作業(yè)是一項(xiàng)高科技、高難度的系統(tǒng)工程，所以，必須使用當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，如造船技術(shù)、衛(wèi)星定位與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械、現(xiàn)代環(huán)保和防腐蝕技術(shù)等綜合科技，解決深海石油開發(fā)所遇到的定位、海上固定平臺(tái)或深海浮動(dòng)式平臺(tái)的泊位、廢水排放和海上油氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)纫幌盗须y題。我國石油科研工作者應(yīng)該盡快學(xué)習(xí)、掌握并創(chuàng)新應(yīng)用深水油氣開發(fā)技術(shù)，突破海洋油氣開發(fā)的核心技術(shù)，對于盡早自主開發(fā)我國深水油氣田資源有著重大的意義。深水油氣開發(fā)涉及到多領(lǐng)域、多學(xué)科的研究，希望在今后的深水油氣開發(fā)技術(shù)的交流中，能夠涉及深水油氣集輸與流動(dòng)保障技術(shù)、深海遙控潛水器（ROV）、海洋綜合探測器（AUV）、水下ROV控制與作業(yè)、水下牽引與連接、深水管線檢測監(jiān)測技術(shù)、水下生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝、深水油氣田開發(fā)的安全與風(fēng)險(xiǎn)管理等方面的內(nèi)容，促使科研人員對深水采油工程有更系統(tǒng)更深入的研究。

2.在消化吸收國外前沿技術(shù)的基礎(chǔ)上，努力開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深水鉆采裝備。深海油氣開發(fā)裝備是否先進(jìn)，直接決定海洋油氣資源開發(fā)水平的高低。盡管我國在一些比較先進(jìn)的油氣工程裝備方面已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但絕大部分關(guān)鍵技術(shù)仍然掌握在別人手里。國內(nèi)的石油公司現(xiàn)在還沒有全套完整的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深水鉆井裝置，嚴(yán)重制約著我國3大石油公司進(jìn)軍深海的步伐，應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視。與此同時(shí)，建議重點(diǎn)研究開發(fā)張力腿（TLP）平臺(tái)、新型自升式平臺(tái)、深水大型海洋工程工作船和輔助船、深海浮式設(shè)施錨泊系統(tǒng)、浮動(dòng)生產(chǎn)鉆井存儲(chǔ)油裝置（FPDSO）、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置（LNGFPSO），加強(qiáng)超大型浮式結(jié)構(gòu)物關(guān)鍵技術(shù)的跟蹤研究。

3.大型鉆采裝備配套的通用和專用設(shè)備、相應(yīng)儀表管纜等應(yīng)首先實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。目前，我國在建造平臺(tái)、船體噸位總量方面僅次于韓國，位居世界第2位，但在自行建造用于平臺(tái)、船上的主機(jī)、特別是浮式鉆井專用裝備方面幾近于空白，通常都需要花費(fèi)巨資向美國等發(fā)達(dá)國家購買這些專業(yè)裝備。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，單純建造平臺(tái)、船體結(jié)構(gòu)及舾裝方面的費(fèi)用僅占整個(gè)平臺(tái)（船）總造價(jià)的15%～30%，其他占70%～85%的費(fèi)用則是用于配套的通用和專用設(shè)備、相應(yīng)儀表管纜等。因此，對這些配套的通用和專用設(shè)備、相應(yīng)儀表管纜等，建議首先由國內(nèi)自行開發(fā)研制。

4.在對比分析各種開發(fā)模式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，尋求適應(yīng)我國深水油氣開發(fā)工程的模式。深水油氣開發(fā)裝備與淺水油氣開發(fā)裝備不同，其結(jié)構(gòu)大多從固定式轉(zhuǎn)換成浮式，因此開發(fā)方式和方法也發(fā)生了變化。隨著深水油氣開發(fā)在全球不同海域不斷地向更深的水域發(fā)展，熱點(diǎn)地區(qū)集中在墨西哥灣、西非海域和巴西Campos盆地3大地區(qū)，也稱金三角地區(qū)。目前典型深水油氣開發(fā)工程模式有：以張力腿為主的深水油氣開發(fā)模式、以SPAR為主的深水油氣開發(fā)模式、以FPSO為主的深水油氣開發(fā)模式、以SS或SS-FPS為主的深水油氣開發(fā)模式、水下井口回接到現(xiàn)有設(shè)施工程模式等。由于颶風(fēng)、臺(tái)風(fēng)和南海內(nèi)波的存在，我國南海的環(huán)境條件相當(dāng)惡劣，在工程設(shè)計(jì)中，要努力尋求適應(yīng)我國深水油氣開發(fā)工程的模式。

總之，推進(jìn)我國深海油氣勘探開發(fā)，將為我國油氣儲(chǔ)量增長，適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需求，緩解油氣進(jìn)口壓力以及改善能源結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮重要作用。同時(shí)也將會(huì)帶動(dòng)勘探裝備及深水石油鉆采裝備等領(lǐng)域的發(fā)展。也只有不斷加快深水石油鉆采裝備的發(fā)展，才能迅速而有效地促進(jìn)我國南海深水油氣資源的開發(fā)和生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李穎，淺談我國深水石油鉆采裝備現(xiàn)狀及發(fā)展建議.2017.

[2]劉向陽，世界深海油氣鉆采裝備的發(fā)展趨勢及我國現(xiàn)狀.2017.