周守为 周守为院士:中国海洋能源开发未来的主攻方向及建议
引导阅读
中国是海陆兼备的海洋大国,建设海洋强国是实现中华民族复兴不可分割的一部分。海洋能源发展是建设海洋强国的重要支撑。周守伟院士与李清平的《发展海洋能源建设海洋强国》一文,探讨了近年来科技创新对海洋能源勘探开发的巨大贡献,提出了我国海洋能源未来发展的主要方向和建议。小福天节选如下,分享给大家。
一个
海洋能源发展是建设海洋强国的重要支撑
现阶段,第一次和第二次世界大战后,国际社会得出“谁拥有石油,谁就拥有世界”的结论,从而提高海洋能源资源的勘探开发能力成为建设海洋强国不可或缺的重要组成部分。
就中国而言,发展海洋石油的能力也关系到坚定维护国家海洋领土主权和海洋资源利益。
针对南海问题,中海油建成水深3000米的第六代半潜式深水钻井平台“海阳尤氏981”,从此牢牢掌控了南沙中南部深水油气富集区勘探开发的主导权。
针对东海钓鱼岛问题,中国一方面公开揭露一些企图侵占中国钓鱼岛的国家窃取东海大陆架油气资源的阴谋;另一方面,东海油气勘探开发步伐加快,先后发现并建成平湖油气田群和肖春油气田群,掌握了东海大陆架油气勘探开发的主导权。
海上大庆建设有力地带动和推动了海上强国建设。
2010年,我国海上油气产量突破5000万吨油当量,打造了海上大庆。这不仅使海上油气生产形成一定规模,也带动和促进了国内海洋产业的快速发展。
图1中国海洋石油工业建设海上大庆的发展历史来源于原文
图2原文中国海上油气田分布图
2
科技创新为海洋能源的勘探和开发做出了巨大贡献
超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”是中国海洋石油工业发展史上的里程碑
我国海上作业资源日趋完备,具备全链条海上作业能力,深海油气开发船队初步形成,其中“海洋石油981”和“海洋石油201”最具代表性。
图3超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”来自原文
图4中国首艘3000米深水铺管起重船“海洋石油201”
图来自原文
2012年5月9日,“海洋石油981”在南海成功钻井,使中国成为全球第三个具备超深水半潜式钻井平台设计、建造、调试、使用综合能力的国家,对增强中国在周边海域资源开发中的话语权,维护国家海洋权益具有重要意义。
渤海油田已成为世界上最大的海上稠油油田和中国最大的海上能源基地
通过不断研究,我国逐渐形成了高效的海上油田开发技术体系,有力支撑了渤海油田稠油开发,其中最具代表性的就是海上化学驱油技术。
图5原文本化学驱技术现场实施系统流程图
截至2019年底,该技术提高采收率7.4%,预计提高采收率10%以上,支撑国内最大海上油田稳产。
渤海深部的新发现,揭开了世界上储量最大的变质潜山凝析气田开发的序幕
在渤海湾盆地勘探项目理论和技术创新的指导下,发现了世界上储量最大的变质潜山凝析气田,是我国东部第一个大型、整装、高产、超高凝析气田渤中19-6。
图6渤中19-6凝析气田原文本区域位置图
渤中19-6气田彻底改写了“渤海湾没有大气田”的历史,引领渤海湾盆地从大规模石油勘探时代迈向大规模油气勘探新时代。
南海深水的新发现促进了我国深水勘探开发和工程技术的快速发展
我国首个深水气田荔湾3-1的开发,是我国深海开发的突破,是亚洲最大的海上油气平台。
图7从原文看荔湾3-1气田开发模式图
深水勘探理论和技术的进步推动了南海深水自营油气田的新发现。2014年,中国海油首次钻遇中国首个自营深水高产大气田——陵水17-2,现已进入实质性开发建设阶段,开创了全球首个深水万吨级储油半潜式平台的开发模式。
图8陵水17-2深水气田开发模式原文
三
未来中国海洋能源发展的主要方向和建议
加大海上非常规油气开发技术研究,为中国油气产业提供更现实的贡献
随着勘探开发的深入,超常规稠油、低渗透/近致密等油气资源占比不断提高。
图9中国渤海油田不同粘度的稠油资源及其比例
图来自原文
建议进一步加强海上非常规稠油、复杂气藏开发新技术探索;对于粘度大于350 mPa·s的稠油开发,在蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD、燃烧油层、超临界流体等关键技术上取得突破;以区域发展、滚动发展为思路,推进勘探开发项目一体化和综合开发技术推广创新。
加大深海油气勘探开发力度,打造未来中国油气产业重要接替区
深水是海洋能源开发的主战场,也是世界科技创新的前沿。自2006年以来,深水油气储量占全球新发现油气储量的50%以上。必须大力发展深海技术,努力提高深海资源勘探开发的技术能力。
图10原文世界主要深水油气田分布图
在当前低油价背景下,建议国家给予一定的优惠政策和税收减免,支持深水油气开发。加强深水勘探布局和力度,加强深水开发核心技术研发,以自主开发引领联合开发的具体举措,实现南海维权和深海能源开发新突破。
突破天然气水合物规模化开发关键技术,尽快实现商业化开采
图11天然气水合物——“可燃冰”原文
制约天然气水合物安全高效开发的主要技术挑战有三个:“设备安全、生产安全和环境安全”。要实现天然气水合物的商业化开发,还有很长的路要走。
建议通过产、教、研的持续多学科攻关和创新联盟,攻克成藏机理、勘探评价、大规模安全开发、多相输送连续排采、环境风险防控等核心技术难题,推动海域“三气联采立体开发”,早日实现水合物安全高效开发。
建设一支深海能源开发装备舰队,支持海上强国建设
我国深水工程装备及其核心关键装备配套能力与国际先进水平仍有较大差距。
图12原始文本的典型FLNG渲染图
建议加强深海装备、深水应急救援装备和水下生产系统的研发和应用;对于深海重大装备,要在“设计-建造”的基础上,实现一些国产的“核心装备”,避免“卡脖子”现象;并推动向智能制造转型,实现制造效率提升20%~30%,努力显著提升国际竞争力。
抓住机遇,布局推进海洋矿产勘探开发
国际海底面积2.52亿平方公里,占地球表面积的49%。它富含多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物等资源,属于人类共同遗产。海底矿区的应用原则是“先到先得”,富矿有限,竞争加剧。
图13西北太平洋海山地壳分布区来自原文
图14原文本中国西南印度洋硫化物勘探合同区位置及区块分布图
建议抓住机遇,制定深海矿产资源长期发展战略,构建深海矿产开发产学研体系,围绕海底矿产精准勘探、绿色高效开发、环境评价和保护所需技术装备等方面取得关键突破。
进一步加强极地科学研究,深度参与极地发展
极地是中国战略空的重要拓展和延续方向。北极油气产量占世界的18.24%~20.46%,总消费量占世界的7.18%~7.66%。
如果能利用与俄罗斯等国的能源合作,从北极获取更多的油气资源,将有效缓解中东地区的不稳定对中国能源安全的威胁。此外,北极开发项目将为中国海上企业带来巨大的设备出口订单。
图15来自原文的极地液化天然气处理工程图
图16青岛海上施工现场“Yamal”模块施工现场图来自原文
建议进一步加强极地科研,加强极地装备和技术储备,深度参与极地开发,获得更多进口能源和装备出口订单。
四
结论
海洋资源能够为国家能源安全提供可靠保障,将是实现国家能源长期发展战略和社会经济可持续发展的重要资源替代区。
未来,包括极地油气在内的深远海油气勘探开发的竞争,将是国家核心力量的竞争。
我们要一如既往地依靠提高海洋能源资源开发能力,继续努力,占领海洋高技术制高点。同时,要把海洋发展与海洋环境保护有机结合起来,建立海洋命运共同体,实现人类与海洋的和谐可持续发展。
作者:周守伟,李清平
关于作者:周守伟,中国工程院院士,中国科协副主席,中国海洋石油集团有限公司,中国海洋资源开发战略研究中心,教授级高级工程师,研究方向为海洋石油开发工程。