全球深水油氣勘探開發業務發展及啟示

劉小兵 竇立榮,2 萬侖坤 賀正軍 王作乾 郜 峰

1. 中國石油勘探開發研究院, 北京 100083;

2. 中國石油國際勘探開發有限公司, 北京 100034

0 前言

全球深水(水深大于200 m)油氣資源豐富、探明率低,是勘探開發業務最具潛力的發展方向[1-22]。全球的海洋石油和天然氣探明儲量分別為355×108t和95×1012m3[23],待發現可采資源量1 576×108t油當量。近10年深水油氣項目已成為全球油氣增儲上產的核心領域[9-10,16,18-22],新發現的101個大型油氣田中,深水油氣田數量占比67%、儲量占比68%[22-23](文中涉及的儲量數據均為油氣田可采儲量,未按公司權益進行劈分)。深水油氣產量不斷攀升,2021年全球深水油氣產量為5.0×108t油當量,占全球油氣總產量的6.3%[24]。據殼牌公司2021年度戰略報告[25],未來全球油氣上游投資占比超70%的9大核心業務中5個位于深水領域,預計以深水油氣勘探為主的上游領域收益率將達到20%～25%,遠高于一體化天然氣14%～18%、新能源10%的收益水平。

發展深水油氣勘探開發是國際石油公司(文中指埃克森美孚、bp、殼牌、道達爾能源、雪佛龍、艾奎諾和埃尼等7家跨國石油公司)上游核心戰略,具有投資大、風險高、收益高的特點,在國際石油公司的資產組合中一直占據重要地位。“雙碳”背景下,作為傳統油氣領域盈利引擎的深水油氣勘探開發業務仍是國際石油公司發展重點之一[3-4]。筆者通過對國際石油公司、獨立石油公司和國家石油公司的勘探大發現解剖及深水油氣勘探開發特征分析,總結了全球深水油氣勘探開發的特點和運作模式,為中國油公司“走出去”提供借鑒。

1 深水油氣勘探開發特點

盡管深水油氣勘探開發項目投資大、風險高、技術復雜、運作難度大,但經過幾十年的摸索,勘探開發、工程技術與裝備能力都日趨成熟,業界也已積累了大量的研究成果與豐富的案例。不同層級的參與者,資源國、國際石油公司、獨立石油公司乃至油服公司,秉持合作共贏理念,均能在深水領域大展身手,追求高額回報。由此可見,深水油氣勘探開發領域的門檻并非高不可攀。

1.1 風險共擔、合作共贏

風險共擔、合作共贏是全球深水油氣項目運作的主流。深水油氣勘探開發實踐表明,單獨一家石油公司很難全攬深水領域從區塊獲取、勘探發現、開發先導試驗到開發投產的全過程,多家石油公司聯合作業已成為項目管理、運作的主流。近20年全球深水領域共發現92個大型油氣田,主要位于中—南大西洋兩岸、墨西哥灣、東非海上、東地中海、黑海、南里海、澳大利亞西北陸架等海域。其中,多家石油公司聯合發現49個大型油氣田,占比53%,而單獨一家石油公司發現的43個大型油氣田中又有29個通過出售權益變為聯合作業,占比增至85%[23]。全球在建、在產的330個深水油氣田中,聯合開發的占75%,參與公司更多、權益更分散[26]。

1.2 以我為主、雇傭服務

以我為主、雇傭服務是解決深水工程技術和工程建設難題的主要模式。深水油氣勘探開發過程中的工程技術密集、投資大,國際通行做法是石油公司通過全球招標或戰略合作與業界領先的專業服務公司合作,石油公司提方案、出設計、明要求,可以有效控制工程的質量、進度、成本、風險等,專業服務公司出技術、出隊伍、出裝備,確保項目成功實施。

近20年全球深水大型油氣田發現中,75%的地震采集處理服務由法國地球物理維里達斯(CGGVeritas)、挪威石油地質服務(PGS)和西方奇科地球物理(WesternGeco)3家公司提供,64%的鉆井服務被越洋鉆探(Transocean)、瓦拉里斯(Valaris)、海上鉆探(Seadrill)、諾貝爾鉆探(Noble Drilling)和鉆石海上鉆探(Diamond Offshore Drilling)5家公司壟斷。除埃尼公司、土耳其國家石油公司、伊朗國家石油公司為自主鉆探外,其他公司均雇傭專業鉆井公司。國際石油公司一般都與大型鉆井公司簽有戰略合作協議,共同商定鉆井運行計劃,就近調用鉆井船,其中57%的鉆探大發現由歐洲的越洋鉆探、海上鉆探和斯泰納鉆探(Stena Drilling)3家鉆井服務商承攬,如埃克森美孚公司在圭亞那雇傭越洋鉆探等3家鉆井公司,發現11個深水大型油氣田,可采儲量14×108t油當量,見圖1。獨立石油公司除雇傭國際石油公司的合作商外,也各有相對固定的合作伙伴,由瓦拉里斯、海豚鉆探(Dolphin Drilling)等2家公司承擔的鉆探占大發現數量的48%,如科斯莫斯公司(Kosmos)在塞內加爾盆地雇傭瓦拉里斯公司,發現4個深水大氣田,可采儲量達2.1×1012m3。

圖1 鉆井服務商參與國際石油公司深水勘探大發現情況圖注:氣泡大小及相應數字代表與鉆井服務商合作的作業者數量Fig.1 Drilling service providers’ participation in deepwater discoveries of the major IOCsNote: the bubble size and corresponding numbers represent the number of operators cooperating with drilling service providers

開發工程方面,適應惡劣海洋環境的“半潛式平臺+水下生產系統+海底管線”和適應相對溫和海洋環境的“海上浮式生產儲卸油平臺(FPSO)+水下生產系統”等開發模式日趨成熟[11,27]，其工程設計、裝備制造、總裝等服務均采用全球招標,由專業承包商根據工程、采購、建造、安裝合同/工程、采購、建造、安裝及調試合同(EPCI/EPCIC)完成。相關環節承包商在業界均有絕對壟斷地位:在FPSO的前端工程設計(FEED)、EPCI的總承包上,荷蘭松博海工公司(SBM Offshore)和日本三井海洋開發公司(MODEC)的市場占有率超過80%;水下生產系統全球僅4家供應商可以提供總承包合同,法國德西尼布富美實公司(TechnipFMC)市場占有率高達50%;半潛式平臺與FPSO建造,韓國三星重工、現代重工、大宇造船和新加坡勝科海事公司的市場占有率為80%。以埃克森美孚公司在圭亞那的Liza等項目開發為例,FPSO的FEED、EPCI總承包均由松博海工公司承擔,水下生產系統EPCI均由德西尼布富美實公司承擔。

1.3 緊盯熱點、堅守前沿

緊盯熱點、堅守前沿是國際石油公司深水油氣勘探取得成功的主要做法。深水勘探中獲得一個新成藏組合的突破,通常會迅速成為熱點并引領未來10多年的儲量增長[8]。一旦某個地區取得突破,國際石油公司迅速搶占其周邊具有相似地質背景/成藏組合的區塊,以競標、議標、參股等多方式低成本快速進入。緊盯熱點,及時跟進已經成為國際石油公司在深水領域取得成功的捷徑,78%的大發現都是通過這種方式獲得。

典型的例子包括塞內加爾盆底扇和東地中海生物礁兩大熱點領域。科斯莫斯公司2015年在塞內加爾發現Greater Tortue大氣田,可采儲量5 050×108m3,bp公司2016年迅速入股獲取科斯莫斯公司的5個區塊,隨后發現Yakaar、Orca等氣田,可采儲量達7 400×108m3;而埃克森美孚、道達爾能源等公司緊隨其后,于2017—2019年間通過投標搶占瓜分塞內加爾—毛里塔尼亞海域10余個勘探區塊[21]。埃尼公司2015年在東地中海埃及深水發現Zohr生物礁氣田之后,埃尼、道達爾能源和埃克森美孚等公司迅速搶占了塞浦路斯和黎巴嫩海域的有利勘探區塊,2018—2019年發現Calypso和Glaucus大氣田,可采儲量均超過1 000×108m3。

此外,在前沿領域超前布局、戰略堅守是國際石油公司獲得成功的訣竅。如埃克森美孚公司超前布局圭亞那堅守15年后陸續發現11個大型油田,可采儲量超過14×108t;道達爾能源公司在南非歷經6年發現2個氣田,可采儲量超2 000×108m3,未來還有3個待鉆目標,預計可采資源量可達3 000×108m3。

1.4 把控風險、商務運作

把控風險、商務運作是深水油氣項目按期投產達峰的關鍵。深水油氣開發項目從發現到產量達峰周期具有規律性。統計1970年以來全球已投產的深水大型油氣田平均勘探評價期(勘探發現至最終投資決策)3.7 a、產能建設期(最終投資決策至首油/首氣)5.6 a、產量達峰期(首油/首氣至高峰產量)6.6 a。項目從勘探到投產達峰、實現資金回收的風險因素眾多,從外部因素看,資源國投資環境變化、國際油氣價格波動、全球油氣市場供需形勢都會對深水油氣開發項目投產達峰造成一定影響；從內部因素看,多個伙伴間溝通與協調效率、環環相扣的項目管理、工程總承包商的組織協調能力、工程服務商裝備使用率、設備制造商的供應能力等都將直接影響項目的投產周期。

在眾多因素中,主要有兩方面因素會對深水油氣開發項目的投產達峰周期造成重大影響。在深水鉆井環節,全球深水鉆井船和半潛式平臺數量有限,合計230臺艘,但使用率卻高達70%～80%,導致深水鉆井無法像陸上油田開發可整體整建開展有規模的會戰模式,而經常需等鉆井服務商的空檔期;在FPSO建造環節,EPCI總承包受制于三井海洋開發公司和松博海工公司的壟斷,以及少數FPSO船體、頂部模塊、總裝等分包制造商的能力和工期。這些因素無疑會對深水油氣開發項目的投產達峰周期造成重大影響。由此可見,把控風險,以高超的商務協調能力與眾多服務商周旋,達成項目投資投產計劃是項目成功運作的關鍵。

1.5 利用機制、深度參與

利用機制、深度參與可為小股東權益提供有效保障。以法律、合同和協議為主線,以政府審批審計和股東享有同等權益為核心,構建協商性治理/決策的機構及其程序,確保各股東在不同層級的決策權,是當前深水油氣開發項目聯合作業通行的管理運作模式。如巴西深水開發項目構建了“聯合管理、聯合決策、聯合保障、聯合審計和成果共享”五大機制,即為非作業者深度參與決策提供組織保障的聯合管理、為非作業者行使決策權提供制度保障的聯合決策、非作業者深度參與為項目科學決策提供保障的聯合保障、充分發揮非作業者監督作用的聯合審計、為非作業者決策提供詳細資料和成果基礎的成果共享[27]。合作伙伴可依規參與聯合公司管理,尤其是小股東也可以發揮自身優勢、自下而上深度參與項目運營,確保自身利益。

2 深水油氣項目主要運作模式

深水油氣項目具有“勘探階段風險較高、投資偏大、利潤較厚”以及“開發階段風險降低、投資增大、利潤減薄”的特點,石油公司在開展深水油氣勘探開發業務時往往會根據自身資金和技術實力采取不同的運作模式。

2.1 小股東跟隨模式

對于深水油氣勘探技術不夠成熟的石油公司來說,可以通過戰略跟隨分享勘探開發成果,積累經驗技術,實現自身能力與實力的蛻變,英國天然氣集團(BG)是這類公司的典型代表。

BG公司自1999年重組后主要從事英國境外的油氣勘探開發業務。1999年以作業者身份在以色列海域獲得10個深水區塊;2000年以小股東權益(25%～30%)跟隨巴西國家石油公司進入桑托斯盆地深水領域3個區塊,總面積1.28×104km2。作為作業者,BG公司在以色列海域的勘探并不順利,僅在2000年發現1個中型氣田,可采儲量456×108m3[23],其后一直未取得任何勘探突破,到2005年BG公司退出了以色列海域全部區塊。但是2000年以小股東跟隨巴西國家石油公司的3個區塊反而獲得巨大成功,見圖2。2006年發現Tupi油田,可采儲量11.4×108t,為桑托斯盆地鹽下的第一個大發現,開啟巴西鹽下勘探大發現熱潮,2007—2008年陸續發現Lapa、Sapinhoa和Sururu大油田,可采儲量合計6.1×108t,見圖2和圖3[23]。

圖2 BG公司跟隨巴西國家石油公司發現鹽下油田位置圖Fig.2 Location map of pre-salt oil fields discovered by Petrobras and BG Group

圖3 BG公司跟隨巴西國家石油公司累計發現鹽下油田可采儲量圖Fig.3 Pre-salt oil fields reserves discovered by Petrobras and BG Group

BG公司通過在巴西深水領域10年的積累,勘探開發經驗不斷提升,于2010年從奧菲爾能源公司(Ophir Energy)手中獲得坦桑尼亞深水領域3個區塊各60%的權益,再次以作業者身份大膽進入深水領域開展油氣勘探。隨后BG公司利用地震資料識別出漸新統和上白堊統AVO異常并確定目標,2012—2014年雇傭奧德菲爾鉆探公司,在1區塊連續發現7個氣田[23],可采儲量合計3 867×108m3,其中Jodari和Mzia 2個大氣田的可采儲量合計為2 666×108m3。

2.2 小股權作業者模式

對于具備一定深水油氣勘探經驗的公司來說,往往偏向于以較小的權益擔任作業者,并與具有技術/資金優勢的企業合作,實現技術互補、合作共贏。諾貝爾能源公司(Noble Energy)深耕東地中海深水領域超過20年,始終與以色列德雷克集團(Delek Group)控股的阿夫納石油勘探(Avner Oil Exploration)和德雷克鉆探(Delek Drilling)2家公司組成勘探聯合體,除競標獲得3個區塊外,又從阿夫納石油勘探公司和BG公司獲得5個區塊,均以33%～47%的較小權益擔任作業者。1999年,諾貝爾能源公司便通過參股阿夫納石油勘探公司Noa(273)區塊40%權益獲得上新統Noa氣田發現,實現了以色列深水油氣勘探零的突破,雖然氣田可采儲量僅56×108m3,但該發現堅定了諾貝爾能源公司和德雷克集團持股公司在東地中海開展深水油氣勘探的信心,見圖4和圖5。2006年諾貝爾能源公司趁BG公司退出以色列海域之際獲得Matan(309)區塊作業權,2009年發現Tamar氣田,可采儲量3 437×108m3,開啟東地中海的中新統濁積砂巖的勘探新領域[28]。隨后的2010—2013年又在相同儲層發現Leviathan、Dolphin、Tanin、Karish、Tamar SW等5個氣田,可采儲量合計7 600×108m3,見圖5。

圖4 東地中海油氣田位置圖Fig.4 Field location map in the eastern Mediterranean

圖5 諾貝爾能源公司發現氣田可采儲量柱狀圖注:Aphrodite為諾貝爾能源公司在塞浦路斯發現的氣田Fig.5 Gas field reserves discovered by Noble EnergyNote： the Aphrodite gas field is discovered in Cyprus offshore by Noble Energy

諾貝爾能源公司通過小權益擔當作業者,與相對固定的合作伙伴開展穩定合作,各展其長,充分利用德雷克鉆探公司的鉆探管理經驗,雇傭瓦拉里斯、諾貝爾鉆探和越洋鉆探等專業鉆井公司,極大降低了作業成本,提高了作業效率,為石油公司開展深水勘探提供了可借鑒的模式。

2.3 “雙勘探”模式

“雙勘探”主要指通過獨資或大權益擔任作業者,在獲得勘探發現后轉讓權益,力爭在勘探期/開發早期快速回收資金,并進一步獲取勘探區塊。這一深水大型風險勘探項目的運作思路,被業界總結為“雙勘探”模式,即以勘探養勘探、以勘探養開發,埃尼公司的“雙勘探”模式運作最為成功[29]。

埃尼公司的境外油氣勘探開發業務主要位于環非洲地區,2011年以來的6個大發現全部來自這一領域。其深水勘探業務主要通過“三步走”持續實現勘探突破,成為近10年除埃克森美孚公司之外勘探最為成功的國際石油公司。

一是通過公司并購重組填補深水鉆探短板。2006年埃尼公司將子公司斯納姆普羅蓋蒂(Snamprogetti)出售給塞班鉆井公司,并持有后者43%股份行使控制權,其深水鉆探水平大幅提升。

二是在環非洲深水領域大量獲取勘探區塊。2006年以來埃尼公司共獲深水區塊74個,面積38×104km2,其中作業者區塊55個,權益超過50%的34個,包括莫桑比克魯伍馬盆地深水4區塊(90%權益,區塊總面積1.76×104km2)和埃及尼羅河三角洲Shorouk區塊(100%權益,區塊總面積3 765 km2),見圖6。

圖6 埃尼公司環非洲深水區塊統計圖Fig.6 Statistics of Eni’s exploration blocks in the circum-Africa deep water

三是提升勘探技術,獲得大發現后迅速轉讓股權,回收資金。埃尼公司針對Shorouk區塊早期二維資料地震反射異常體開展攻關處理,認識到白堊系—中新統可能存在生物礁建造,并通過新采集三維地震資料精細刻畫生物礁,2015年獲得Zohr大氣田發現,可采儲量6 124×108m3,開啟東地中海生物礁氣藏的勘探潮流。針對莫桑比克的4區塊,埃尼公司通過2008年和2010年的兩期地震采集和解釋逐步精準識別濁積扇,落實有利目標,2011年獲得Mamba氣田發現,可采儲量1.43×1012m3。埃尼公司在2011年以來發現Mamba、Zohr為代表的5個大氣田后,迅速開展資本運作轉讓權益,轉讓權益獲得大量現金流,為后續勘探和開發生產籌集資金。通過這種運作,僅上述莫桑比克4區塊和埃及Shorouk區塊在2013—2018年就獲得超過100億美元的勘探收入。

3 啟示與建議

中國油公司參與海外深水油氣勘探開發項目也獲得了一定的成功、積累了一些寶貴經驗[3-5,30-32],但與國際石油公司相比,在作業領域、技術實力和運營水平方面還有一定差距[3,6,15,33-35],仍需不斷加大新項目開拓力度[36-37],繼續加大深水油氣勘探開發合作力度,保持中國油公司可持續發展,保障國家能源安全。

3.1 立足主動跟隨并爭當作業者,積極進入深水領域

深水是全球油氣業務核心接替領域,石油公司應堅定信心,積極推進,追求合作共贏。中國油公司海洋業務起步晚,深水勘探開發、工程技術、裝備制造、管理經驗、人才儲備等方面與國際先進水平存在較大差距,發展策略可分兩步走。現階段應定位主動跟隨者,量力而行,不盲目追求速度、規模和產量目標。國內以鍛煉工程技術服務隊伍、升級改造海工裝備、培養人才為核心;海外以培育深水勘探開發關鍵技術、掌握深水油氣全產業鏈開發程序、積累管理經驗為核心,建立市場化的發展模式,著力做精做專、不求做大做全。中長期來看,應瞄準擔任深水作業者的目標,在技術和人才積累到一定程度,適時以收并購或公開招投標的方式,積極獲取規模型風險勘探項目,實施自主勘探開發,實現穩健發展。

3.2 借鑒巴西國家石油公司的成功經驗,著眼深水技術超前研發

中國油公司進軍深水業務,必須著眼技術與裝備的超前研發[38-39],巴西國家石油公司的發展路徑于中國油公司有重要的借鑒意義。過去40年間,巴西國家石油公司始終圍繞主營業務技術需求,強調技術規劃和創新開放應用,通過“引進吸收、合作研發、技術交換、自主創新”四步走戰略,實現了深水油氣勘探開發技術與裝備的不斷升級換代,形成了以巴西國家石油公司為核心,融合國際/本土供應商、服務公司、國際石油公司、學術機構的深水油氣技術生態鏈,成為深水勘探開發領域的領跑者。

3.3 建立合作伙伴清單機制,瞄準未來推動合作共贏

中國油公司在深水油氣勘探開發全產業鏈優選合作伙伴,建立伙伴清單機制,涵蓋潛在的聯合作業伙伴、服務與裝備供應伙伴和國內合作伙伴。通過聯合研究、聯合投標、聯合作業、聯合裝備改造等方式,加強交流互動,逐步建立起良好的合作關系,最終發展成為彼此信任的伙伴,為未來可能的深水項目合作奠定基礎。一是聯合作業伙伴,即將來潛在的參與聯合投標或油氣項目勘探開發的國際石油公司、國家石油公司和獨立石油公司;二是服務與裝備供應伙伴,即未來項目運作的不同環節可能需要尋求技術服務或裝備供應的專業公司,包含深水地震采集、鉆井采油、半潛式平臺與FPSO建造、水下生產系統、浮式液化天然氣儲存裝置(FLNG)建造施工、水下臍帶纜與立管制造作業等公司;三是國內潛在合作伙伴,即具備海域作業經驗和資質、與公司合作可能加速其技術裝備升級并一同涉足深水領域的國內企業。

3.4 實施“人才興海”戰略,加強人才隊伍建設

中國油公司可以根據深水油氣勘探開發業務發展目標制定配套的專業人才發展規劃,打造高水平的國際化深水油氣勘探開發人才隊伍,培養一批能深度參與海洋項目技術論證、商務談判、物資采辦和決策部署方面的專門人才,發展一批全面掌握海洋油氣勘探開發技術、工程作業和管理運作的人才,逐漸實現從小股東跟隨到自主作業的跨越。建議通過合作交流、全球招聘、深度培訓等方面實施“人才興海”戰略:一是強化國際合作與交流,依托現有參股項目和未來合作項目,培養商務、采辦及其他關鍵崗位管理人才;二是通過全球招聘等方式,加強現場作業和海洋工程等方面人才梯隊建設;三是通過深度培訓等方式,提升海洋專項技術與管理人才素質和水平。

4 結論

全球深水油氣資源豐富、探明率低,具有很大的勘探開發潛力。經過幾十年的發展,深水油氣項目的勘探開發、工程技術與裝備能力都日趨成熟,主要表現出5個特點:風險共擔、合作共贏是全球深水油氣項目運作的主流;以我為主、雇傭服務是解決深水工程技術和工程建設難題的主要模式;緊盯熱點、堅守前沿是國際石油公司深水勘探取得成功的主要做法;把控風險、商務運作是深水項目按期投產達峰的關鍵;利用機制、深度參與可為小股東權益提供有效保障。

外國石油公司在開展深水油氣勘探業務時,往往會根據自身資金和技術實力采取小股東跟隨、小股權作業者、“雙勘探”等不同的運作模式。與國際石油公司相比,中國油公司在作業領域、技術實力和運營水平方面還存在一定差距,在爭當深水作業者、深水技術超前研發、建立合作伙伴清單、實施“人才興海”戰略等方面仍需加強,亟需通過積極開展深水油氣合作,保持公司可持續發展,以保障國家能源安全。