柯鑫剑(上海中远船务工程有限公司,上海 200231)
海洋油气资源开发技术发展的思考
柯鑫剑
(上海中远船务工程有限公司,上海200231)
在海洋中蕴藏着丰富的固态、液态、气态等矿产资源,现代科学技术的发展使得人类开发海洋资源的步伐加快,在随着近几年全球海洋油气资源勘探的进一步发展,海洋深水油气的开发技术也越来越完善,比如:石油钻井工程技术的不断改进,对油气资源的开采利用起到了积极的推动作用。新的海洋油气资源开采技术,对我国实现由近海向深海开发有效的转移,为全面深入的开发海洋油气资源提供坚实技术支持。本文主要是以海洋油气资源开发技术为研究对象, 以海洋油气资源的开发情况,结合国内外海洋油气资源技术发展现状和趋势,以及我国经济发展的需求等问题进行分析和思考。
海洋油气资源;油气开发技术;发展现状
世界海洋油气资源数量约占全球油气资源总量的34%。据有关数据统计,全球海洋油气资源储存总量约1000多亿吨,现在已经探明的储存量约为380亿吨。我国有渤海、黄海、东海和南海,海域辽阔海洋资源丰富,其中的海洋油气资源储存也非常巨大。随着全球经济的飞速的发展,对石油的需求不断增长,然而国际原油价格却一直提高,为石油行业带来巨大的发展潜力,从而给油气勘探和开发,带来了严峻的挑战。在扩大原油产量,增加石油供应,加强海洋油气资源的勘探,促进重大油气资源的发现和开采,提出海洋油气资源开发技术的新要求。
近年来随着人们对海洋油气资源的认识,知道海洋油气资源开采的重要性。根据Mackay公司的数据统计,2003年世界海洋石油产能占世界石油总产能34.1%,产能为12.57亿吨。2003年,世界海洋石油总产能比2002年增长3.7%。2004年不是OPEC成员国海洋原油产量8.75亿吨,在2007年,不是OPEC成员国海洋原油产量增加到9.75亿吨。近几年来,深水区油气勘探与开发投资成本每年增长约30.4%,在2004年就增加到220多亿美元。在2000年,深水油气储量占到海洋油气总储量的12.3%,和十年前相比增加8%。2003-2005年增加到144个深水开采项目,在海上油田投产426亿吨左右,在2004年深水石油产量20多亿吨,约占全世界石油产量的5%。虽然海洋油气资源开发程度不断增长,但我国是石油消费大国,随着石油消耗不断增加,石油的安全供应越来越成为我国经济健康快速发展重要条件,大力开发海洋油气资源将直接关系到我国石油供应安全和经济发展安全。
2.1我海洋油气储备的先天优势,勘探开发技术落后
我国需要管理海域总面积在300万km2左右,在135.7万km2的大陆架上已经勘探出油气资源面积近70万km2,已经确定大中型新油气盆地16个。这些石油资源储量为150亿-200亿T之间,天然气资源储量在6.264万亿立方左右。我国油气资源开发的科技含量还相对不高,特别是一些世界领先的科学技术比较少。海洋资源前期开发准备工作不充分,海洋油气资源勘探技术和开发装备不完善,比如我国海洋油气勘探普遍存在深海石油勘探工作平台缺乏,深海浮式生产装置技术使用较少,深海油气田的水下生产系统技术都较为缺乏。深海石油勘探与开发落后主要有:一个是海洋石油资源具有高粘、高温、高含蜡等问题,这样的条件需要有成熟的原油输出和开采技术。另一个是我国海洋环境复杂性,在南海夏天容易发生强热带风暴天气,冬季渤海容易形成海冰等,这都都给海上油气开发带来了挑战,再一个是海底油气输送管道要求满足深水海底为高静压和低温环境,以及海洋生物的腐蚀和破坏所带来的问题。
2.2社会需求量增大, 供给与需求不成正比
由于我国海洋油气资源勘探开采技术的不完善,油气资源相对缺少,更加不能满足社会生产发展的需求,在2012年,我国进口原油量就已达到2亿8000多吨,对石油进口依赖性达到58%。尽管我国石油企业加大收购外国石油企业,但还是不能减轻石油资源短缺现象的发生,使我国工业化进程面临严峻挑战。还有在天然气开采方面,根据我国土资源部调查的数据,我国陆海天然气沉积面积达到600万平方公里,然而三大石油公司登记的面积却是435万平方公里,在实际开采中大大低于登记的实际面积,这就加剧我国在海洋油气开采中存在的问题。
2.3石油企业技术交流合作少, 导致油气资源外流
为了学习外国先进开发技术,我国油气公司与国外石油企业不断进行交流与合作。到2008年,我国在油气勘探开采中已经和48家国外企业进行了各种形式合作,已经累计生产原油3299万吨,天然气7亿立方米。在油气资源收益上,我国一般占股权51%,外国企业占49%的股权,这说有接近一半的油气资源被运送到海外。然而在国内石油公司的合作中,常常互相孤立,在海洋油气勘探和开采上基本都采取平行的发展方式,这就带来我国油气资源严重外流。
2.4海洋油气开采中带来的环境问题
石油开采程度的提高,也随之带来的海洋环境问题,比如海上原油平台的损害导致的原油泄漏,不仅致使原油的浪费还产生很多的海洋环境问题,造成海洋水生动植物的死亡和灭绝,这就要求先进的开采技术作为支撑,来降低发生油气泄漏的几率,还要研发新的油气稀释剂,即使发生原油泄漏,也能快速解决已泄露带来的负面问题。海洋油气开采与运输中对环境的影响越来越重视,具体表现在:
(1)海洋油气开采对该海域范围水质的影响。在海洋油气开采过程中容易发生油气的泄漏,导致海水浑浊,泄露发生后又可能污染临近的海域,导致海水自身的抗污染能力下降,使水质不断恶化,不仅影响人们对海洋资源的开发利用,还影响了海洋自身功能的发挥,如果不采取有效的防治措施,将会直接对全球气候造成不可估量的危害。
(2)海洋油气在运输过程中对海洋环境的影响。在油气装船和油气运输过程中,由于各种问题情况导致输油管道破裂和船舶翻沉的事故发生,由于油气的泄漏,导致海洋大面积的污染,给海洋环境极其恶劣的危害。
3.1勘查技术和分析技术分析与发展
勘查技术的发展是油气勘察的前提,其方法技术改进是建立油气化探趋于成熟的标志。作为油气化探的重要组成部分,分析技术的进步直接关系到油气化探的发展。油气化探分析技术当前虽然取得了一定进展,但仍存在精细化程度不高,精度程度不准确等问题,在油气化探分析技术的道路上还有很长的一段距离要走。
3.2含水油田开采技术的发展。
含水油田开采技术是以针对高含水油田油量分布、开发潜力评估和开采技术的研究出现的技术,在油量储存的多少,油层的位置以及油量中水的含量等方面有了重大突破。
3.3低渗透油田开发技术的发展
根据我国的勘探数据报告,我国低渗透储油量的储备很丰厚,但是目前的开发利用率却很低,已经开采中的低渗透油田产量很低,由于这些问题的出现需要低渗透油田开发技术。在低渗透油田的开采上,首先要考虑的情况是,在注水方面要大力推广超前注水技术,这样就能有效防止渗透率降低等现象。其次在水力压裂问题上进一步加强高强度支撑剂和快速返排,以及重复压裂技术等方面的研究。
3.4三次采油技术得到发展
三次采油技术把原油采收率大大提高,目前的主要是聚合物驱油,这种技术的采用使采油量提高了百分之十,在油田开采中应大力采用这种技术,进一步提高应用效率。由于应用环境的复杂,从而导致成本较高,需要进一步进行技术的改进,以便减少资源的浪费。
3.5水平井复杂结构开采技术的应用
越来越完善的水平井钻井技术,其应用也越来越广泛,一些相关技术得到发展比如:水平井轨迹设计优化和地质导向随钻测量等。水平井钻井工艺由以前单一的钻井方式发展到现在适应不同油层开采,筛管钻井技术和分级注术与当前国际先进水平还有着较大的距离。因此,未来发展方向应为:进一步完善近海油气勘探开发技术体系,实现边际海洋油田的开发。
3.6海洋油气的深水开采技术
根据目前许多海洋油气资源开采的发展,其中尤为突出的是深水技术,受到各国公司的重视与垄断,有些关键性的技术只掌握在几个少数国家手中,且想引进这些技术还需要克服一些问题。这些技术往往又是制约整个油气开采技术的发展,另一方面由于我国海域复杂的地理环境、复杂原油物性以及油气层的深度等世界石油领域面临的难题。我国海洋油气资源开发技术,应重点勘探开发具有自主知识产权的深水油气资源,力争具备初步深水油气自主开发的能力,实现深海油气资源勘探开发的跨越式发展。
我国海洋油气勘探和开采技术与世界先进水平还有很大一段路要走,尤其是海洋深水油气开采和一些非常规技术开采。不仅加强国际技术交流合作,也要加大国内企业的合作,实现强强联手,合理高效的开发海洋油气资源,并制定相应的优惠政策辅助技术的开发,在不久的将来完全依靠自身发展,开发海洋油气资源。
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柯鑫剑(1984-),男,湖北黄冈人,大专,研究方向:船舶与海洋工程设计。