中國海油挺進深海十年回眸——勘探開發進入“超深水時代”
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核心提要
十年來，中國海洋石油集團有限公司（以下簡稱“中國海油”）組建形成了以“海洋石油201”“海洋石油720”等為代表的“深水艦隊”，相繼攻克了常規深水、超深水及深水高溫高壓等世界級技術難題，創新了深水開發模式，形成了一系列具有自主知識產權的深水技術體系，具備了從深水到超深水、從南海到極地的全方位作業能力，我國躍升成為全球少數能夠自主開展深水油氣勘探開發的國家之一，躋身世界先進行列，實現了深水油氣裝備技術能力的重大飛躍。
2012年，黨的十八大報告首次提出“建設海洋強國”，為我國海洋事業發展確定了戰略目標。同年，由我國自主設計建造的首座第六代超深水半潛式鑽井平台在南海開鑽，正式拉開了我國油氣開發挺進深水的大幕。
十年來，中國海洋石油集團有限公司积極踐行海洋強國戰略，服務能源強國建設，傾注全力逐夢深藍，以更大決心、更大力度將實現高水平科技自立自強、打造原創技術策源地作為新發展階段的制勝法寶，組建形成了以“海洋石油201”“海洋石油720”等為代表的“深水艦隊”，相繼攻克了常規深水、超深水及深水高溫高壓等世界級技術難題，創新了深水開發模式，形成了一系列具有自主知識產權的深水技術體系，具備了從深水到超深水、從南海到極地的全方位作業能力，我國躍升成為全球少數能夠自主開展深水油氣勘探開發的國家之一，躋身世界先進行列，實現了深水油氣裝備技術能力的重大飛躍。
俯瞰過往，2000年以前我國深水油氣產量基本為零，2012年佔比僅為8%左右。隨着位於珠江口盆地的中國首個深水氣田群、首個深水油田群，以及瓊東南盆地的“深海一號”超深水大氣田等深水油氣田的陸續投產，我國深水油氣產量已達上千萬噸。
十年來，中國海油已在南海北部深水海域共計勘探開發油氣田11個，特別是2021年我國首個自營超深水大氣田“深海一號”成功投產，標志著中國海洋石油工業勘探開發和生產能力實現了從300米到1500米超深水的歷史性跨越，使我國海洋石油勘探開發能力全面進入“超深水時代”。
圖片我國首個深水大氣田——荔灣3-1。
中國海油董事長汪東進表示，我國深水油氣勘探開發仍處於初期階段，增儲上產前景廣闊。當前，我國南海鶯歌海、瓊東南、珠江口三個盆地總體探明天然氣儲量近8000億立方米；在珠江口盆地先後發現多個深水油田，實現了我國深水原油勘探重大歷史性突破。在實現第二個百年奮鬥目標新征程上，中國海油將持續加大國內油氣勘探開發力度，堅持以油氣勘探為龍頭，以“尋找大中型油氣田”為目標，堅決當好保障國家能源安全的“主力軍”。
鍛造大國重器
保障國家能源安全
“把裝備製造牢牢抓在自己手裡，努力用我們自己的裝備開發油氣資源，提高能源自給率，保障國家能源安全。”2022年4月10日，習近平總書記在海南考察連線“深海一號”作業平台時強調。
深水是未來全球油氣資源的主要接替區和世界大國爭奪的重要戰略區。全球超過70%的油氣資源蘊藏在海洋之中，其中44%來自深水。
深水裝備是建設海洋強國、發展海洋經濟的戰略利器。要想叩開深水油氣勘探開發的大門，裝備製造尤為關鍵。
2021年6月25日，我國首個自營超深水大氣田“深海一號”投產，而氣田的“心臟”就是由我國自主研發建造的全球首座十萬噸級深水半潛式生產儲油平台——“深海一號”能源站。它由24萬個零部件組成，布置了超過200多套油氣處理設備，按照“30年不回塢檢修”的高質量標準設計，設計疲勞壽命達150年，可抵禦千年一遇的極限環境條件；其最大排水量達11萬噸，相當於3艘中型航母，是我國海洋工程裝備技術集大成之作。
圖片中國自主研發建造的全球首座十萬噸級深水半潛式生產儲油平台——“深海一號”能源站。
在建造過程中，中國海油聯合29家優質企業和高校建立“產學研用”機制，建成“深海一號”能源站自主研發設計、產品製造、測試驗證及示範應用全鏈條，不僅帶動國內造船業攻克了大型深水半潛式生產平台建造難題，還聯合相關企業開展了聚酯纜、鋼懸鏈立管等15項關鍵設備和系統的國產化研製，着力突破核心技術的瓶頸。“深海一號”能源站實現了新材料研發、新裝備研製、新技術應用多達64項，該項目的示範性研發應用，將使半潛式油氣生產平台的關鍵設備自主化率由33%提高到80%。
不過鮮為人知的是，“深海一號”大氣田與我國海洋石油工業另一座國之重器——超深水半潛式鑽井平台有着不解之緣。
2014年8月18日，一束巨大的橘黃色火焰從鑽井平台的燃燒臂中噴薄而出，瞬間照亮了夜幕下的中國南海。
“測試成功獲得高產油氣流，日產天然氣159萬立方米，相當於9400桶油當量。”這口井的成功測試，標志著我國深水油氣勘探開發取得歷史性突破，創下了三項“第一”：中國海油深水自營勘探獲得了第一個高產大氣田；超深水半潛式鑽井平台第一次進行深水測試獲圓滿成功；自主研發的深水模塊化測試裝置第一次成功運用。
而這口井，就是“深海一號”大氣田。
2012年以來，為高效勘探開發深水油氣田，中國海油先後投入使用一系列由我國自主設計建造，擔負地球物理勘探、地質勘察、鑽井作業、海底鋪管、物資保障和油氣生產等職能的深水油氣裝備。
目前，中國海油已組建形成了以“海洋石油201”“海洋石油720”為代表的龐大“深海艦隊”。10年來，公司深水鑽井平台從3座增加到10座，其中超深水鑽井平台3座，最大作業水深達3000米。截至2021年底，中國海油擁有各類深水船舶平台66艘，其中1500米作業水深的深海裝備15艘。我國深水油氣勘探開發裝備能力得到大幅提升。
圖片亞洲最大十二纜深水物探船——“海洋石油720”。
——2014年11月，我國首個自主建造的極地深水鑽井平台“興旺號”交付入列。作為我國首艘1500米作業水深鑽井平台，它能適應極地浮冰、超低溫等惡劣環境，具備寒帶作業能力，可在全球90%的海域鑽探油氣，北冰洋等極地低溫地區不再是海上油氣鑽井作業的禁區。
——2018年4月，我國自主投資建造的第六代深水半潛式鑽井平台“海洋石油982”交付入列，標志著我國深海石油勘探開發高端裝備規模化、系列作業能力形成。
——2021年9月，全球首艘智能型深水鑽井平台“深藍探索”在我國南海珠江口盆地成功開鑽。它是全球首艘獲得挪威船級社智能認證的鑽井平台，也是為深水油氣勘探開發“量身定製”的新型半潛式鑽井平台，堪當我國海上中深水海區、高溫高壓地層、超深埋藏地層的油氣勘探開發重任。
……
值得一提的是，10年來，中國海油的幾十座大型裝備，為世界30多個國家和地區提供了油氣勘探、鑽井、安裝、生產等多項服務，打響了中國深水高端裝備走出國門、參与國際市場角逐的重要一槍，為參与“一帶一路”國際能源領域合作提供了有力支撐。
攻克關鍵技術
構建起深水開發“中國標準”
科技自立自強是國家強盛之基、安全之要。
在大型深水油氣裝備建造和應用的同時，我國深水油氣勘探開發技術也得到了快速提升。
以深水鑽完井技術為例。2006年，中國海油成立深水鑽完井研究項目團隊，優選年輕技術骨幹，利用對外合作機會派往國外深水項目進行學習。
“外國人對技術資料和數據嚴密封鎖，任何人在司鑽房的時間都不能超過4小時。”登上過外籍深水平台的人員回憶稱，頂着外國人的白眼“偷師學藝”，這滋味不好受。
“沒有先例，我們開創先例！沒有標準，我們創建標準！”以科技自立自強為方向，海油人一頭扎進洪流，從容戰鬥。
歷經10餘年的技術攻關和自主創新，中國海油的海上鑽井技術和作業能力實現了從淺水向超深水的跨越，基本掌握了國外石油公司30年累積的常規深水、超深水及深水高溫高壓整套深水鑽探技術的應用，一舉打破國外垄斷，構建了“國”字號的深水探井鑽井技術體系，我國海洋石油的勘探開發能力發生了質的飛躍。
該套技術體系涵蓋表層建井、隨鑽壓力監測、泥漿工藝、固井工藝等多個技術細項，能有效應對鑽完井作業過程中可能遇到的淺層水流、淺層氣、天然氣水合物、海床不穩定、破裂壓力梯度低等多種難題。技術研究成果“探井轉開發井一體化技術”等被業界認定為重大創新，達到國際領先水平。
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圖片深水鑽井平台工人正在安裝水下防噴器控制電纜卡子。
也正是依託這些技術，中國海油先後勘探發現了“深海一號”大氣田、陵水25-1等一系列深水大氣田，為建成南海萬億大氣區提供了堅實的技術和資源基礎。10年來，中國海油在我國南海北部深水海域共計勘探開發油氣田11個，推動我國海洋石油工業勘探開發和生產能力實現了從300米到1500米超深水的歷史性跨越，充分驗證了我國自主創建的深水油氣資源勘探開發生產運維完整技術體系的先進性與可靠性，使我國海洋石油勘探開發能力全面進入“超深水時代”。
不容小覷的是，中國海油不僅建立起自主知識產權的技術體系，更在國際上構建起深水開發“中國標準”和“中國方案”。
譬如，水下採氣樹的設計、選型、生產等系列相關技術標準，為世界深水勘探開發貢獻了中國智慧，更堅定了我國進軍深水、在南海深水區找油找氣的信心和決心。
再如，“海基一號”平台是我國首次嘗試深水導管架平台開發模式，可降低開發投資約15%，並將大幅減少後續鑽完井和生產操作成本，提升油田採收率及經濟性。它的成功應用為經濟有效開發我國中深水海域的油氣資源開拓出一條新路。
目前，中國海油正以“深海一號”為示範工程，努力構建以國內產業鏈為主的深水工程技術體系，不斷帶動“全鏈條”能力提升，增強產業鏈供應鏈自主可控能力。與此同時，距離“深海一號”大氣田約70公里處的“深海二號”（陵水25-1）也正在加速推進項目開發建設，預計2022年內正式開工。
錘鍊深水軍團
具備多海區鑽完井作業能力
十年間，中國海油通過不斷優化人才供給結構，加大培養力度，促進深水隊伍建設管理水平邁上新台階，實現“人劍合一”挺進深藍。
“中國人就算能造成出深水平台，也不一定能讓它浮起來；就算能浮起來，也不一定能用它在深海鑽出油氣來。”
起步之初，面對同行的質疑，超深水半潛式鑽井平台團隊白天在平台爬上爬下，繪圖記錄，弄清井控系統每一個閥門、每一根管線的位置，晚上閱讀平台建造資料，編寫《井控手冊》。他們以超強的毅力，快速吃透裝滿8個集裝箱、重達20噸的技術資料，編寫164個工作程序、848個操作規程和1020個保養規程，強化實操、摸清1500多台套設備的“脾性”，開展了980項培訓，平台所有員工完全勝任深水作業崗位……用兩年多的時間消化了世界上發展了近20年的深水鑽井技術，完成從理論到實踐的跨越。
他們於國外石油公司折戟沉沙的南海陵水區塊作業，喚醒沉睡千年的“深海一號”；穿越局勢一向複雜的馬六甲海峽，在孟加拉灣創造亞洲深水半潛式鑽井平台作業井深新紀錄，彰顯深水鑽井的“中國力量”。
“我們不但要實現從無到有，還要實現從有到精！中國人要做就要做到最好！”“2012年度海洋人物”、超深水半潛式鑽井平台首任平台經理鄧明川擲地有聲。
要鑽向更深的海域，憑的就是這股不服輸的“鑽”勁兒。
十年來，在深水鑽完井領域，中國海油結合長期探索經驗和發展目標制定鑽完井人才發展規劃，培育特色鑽完井文化，建立暢通的人才培養渠道和發展機制，培養了一批“特別能吃苦、特別能戰鬥、特別能奉獻”的海洋油氣鑽完井鐵軍。
近5年，中國海油深水鑽完井團隊獲各類科技獎勵42項，授權專利33項，建立了區域關鍵技術體系，實現深水鑽完井關鍵技術升級，形成系列鑽完井技術體系，具備多海區的鑽完井作業和技術支持保障能力。
圖片我國自主投資建造的第六代深水半潛式鑽井平台“海洋石油982”。
此外，在深水開發生產方面，面對大量先進技術和設備的首次應用，在沒有先例可借鑒的情況下，中國海油開發生產團隊持續探索、深入攻關，完成了投產以來水下生產的全流程應用，共編譯技術手冊30萬餘字，申報技術革新項目5項。解決了水下生產設備、水下流動性保障的各種問題，攻克了水下生產操作技術，打破外國石油公司的技術垄斷，成功摸索出一套深水氣田投產技術方案。同時，成功解決了透平發電機、干氣壓縮機等一系列關鍵設備運行難題，形成了一套國產化操作流程，初步完成《深水生產管理手冊》和《深水生產維修手冊》，為後續深水油氣開發提供理論儲備和人才儲備。
加碼深海工程建設
躍居世界先進水平
深海油氣工程建設EPCI（設計、採購、建造、安裝）一體化能力，是集裝備、技術、人才於一體的綜合考驗。
經過近十年努力，我國深海油氣工程建設取得歷史性突破，以固定式深水海洋平台、全海式油氣生產裝備、海上施工裝備技術為代表的深海油氣工程建設一體化能力躍居世界先進水平，使我國一躍成為全球少數幾個能夠自主開發深水油氣資源的國家之一。
深海油氣開發，裝備製造是關鍵。只有自主掌握深水裝備製造技術，才能真正擁有深水開發的主動權。固定式導管架平台是世界範圍內應用最廣泛的海洋油氣開發裝備，通過將生產系統從水下搬到固定式海洋平台上，可大幅降低鑽完井、工程以及後續的生產操作成本。然而，隨着水深的增加，導管架所受環境荷載迅速增加，對設計建造技術提出極大挑戰。受技術能力限制，過去很長一段時間，我國的固定式導管架平台一直被局限在淺水海域使用。
2012年以來，中國海油大力加強深水超大型固定式海洋平台科技攻關，設計建造關鍵技術取得重要突破。2014年4月，亞洲最大導管架平台荔灣3-1建成投產，我國深水超大型固定式海洋平台設計建造能力突破3萬噸。2022年7月15日，中國海油自主設計建造的亞洲首例300米級深水導管架平台“海基一號”建設完工。導管架高達302米，相當於100多層樓，重達3萬噸，所用鋼材可製造1艘中型航空母艦，按照百年一遇的惡劣海況進行設計，創新應用兩項世界首創、21項國內首創先進技術，標志著我國深水超大型導管架成套關鍵技術達到亞洲領先水平。
圖片亞洲第一深水導管架“海基一號”在南海東部珠江口盆地海域成功滑移下水並精準就位。
“通過自主攻關，我們的深水導管架關鍵技術實現了從基礎理論、結構、設計理念、施工工藝到運行維護等全方位提升，為經濟有效開發我國200至400米水深海域的油氣資源開拓了一條新路。”中國海油旗下海油工程陸豐油田群區域工程項目經理陽連豐說道。
然而，隨着海洋油氣開發走向更深、更遠，“浮式生產平台+水下生產系統”的全海式油氣生產裝備成為首選，因其造價高昂、裝備設施集成程度高、設計建造難度大，這類裝備被視為海洋工程領域“皇冠上的明珠”。
黨的十八大以來，中國海油將FPSO（浮式生產儲油卸油裝置）、半潛式生產平台和水下生產系統作為自主研發優先方向，依託重點工程項目，採取“產、學、研、用”相結合、工程項目與科研項目緊密結合的科技創新模式，攻克一系列關鍵核心技術，全海式油氣生產裝備自主研發製造技術能力實現跨越式發展。
——2018年，海油工程承攬的35萬噸級FPSO巴西國油P67/P70成功交付，開創了我國自主集成世界級超大型FPSO的先河。
——2020年5月，由我國自主設計、建造和集成的中國最大作業水深FPSO“海洋石油119”建造完工，突破10多項關鍵技術，完成30多項工藝創新，刷新了國際同類單點的最快集成紀錄。
——2022年8月，由我國自主研發的亞洲首艘圓筒型FPSO船體合攏和上部模塊建造同步展開，項目實現10項關鍵設備和系統的自主化，填補國內多項海洋工程行業技術空白，打破了自2007年世界首艘圓筒型FPSO投用以來國外企業的技術垄斷。
此外，歷經近10年的刻苦攻關，我國水下生產系統自主研發製造也終破繭成蝶。在“深海一號”大氣田建設中，中心管匯、跨接管、海管終端等70餘台水下生產關鍵設備，均由中國海油自主建造。中國海油還聯合多家國內製造廠家和科研院所，成功自主研發了我國首套500米級深水水下生產系統等關鍵裝備，標志著我國深水油氣核心裝備國產化取得重大突破，實現了首套國產深水水下生產系統的工程應用，打破了國外長期技術垄斷，使我國具備了成套裝備的設計建造和應用能力。
這些高端設備的國產化建造，不僅可以提升深水油氣資源的開發效率，更能大幅降低深水油氣開發成本，對於加快國內油氣勘探開發、提高能源自給率具有重要意義。
“2012年以前，水下生產系統幾乎看不到中國人的身影。如今，水下核心設備的製造者絕大部分都是中國人。”哈斯基石油中國有限公司生產及開發副總裁Tracy感慨道。
來源：中國電力報
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