中国人如何去深海
- 来源:瞭望东方周刊
- 关键字:中国人,深海,深潜,试验
- 发布时间:2010-12-02 13:56
9月中旬，美国《纽约时报》专门发表文章对中国的深海勘测计划给予了关注。这篇文章总结说，此前全球只有美国、俄罗斯、法国和日本能够进行深海探索。“蛟龙—1号”深潜器所进行的3759米深潜试验与进入外太空一样，是中国崛起的重要标志。
虽然饱和深潜实验、“蛟龙—1号”都来自军队科研系统，但它们都基于中国人对于深海的梦想，并且为整个国家的深海之旅服务。
所谓深海，一般指水面到海床垂直距离达到300至500米以上的海域。对于拥有300多万平方公里“蓝色国土”的中国来讲，能否去深海具有相当的现实意义：广阔的领海中蕴藏360多亿吨石油资源，其中大多分布在中深海地区。南海海域还发现了证明天然气水合物存在的地球物理及生物标志。
如今，来自各个领域、行业的中国人正在完成可以与“神舟”媲美的旅程。
香港岛旁的“第一次”
2006年4月底，中国海洋石油总公司（以下简称“中国海油”）与总部位于加拿大艾伯塔省的哈斯基能源合作，在香港东南250公里钻探“荔湾3－1－1”井成功。
“这次钻探成功拉开了中国深水油气开发的序幕，也意味着我们实现了1500米左右的深海油气技术能力。”中国海油研究总院深水工程重点实验室首席工程师李清告诉《望东方周刊》，位于南海北部陆坡的“荔湾3-1”气田目前正在进行施工，这是中国第一个真正意义上的深水气田，预计将在2014年前全面建成。
中国海油是中国最大的海上油气生产商，同时也是最大的国家石油公司之一，负责在中国海域对外合作开采海洋石油及天然气资源。其最为核心的研究机构---中国海油研究总院承担着中国海洋油气开发的主要科研工作。
这片气田中的“荔湾3-1-1”位于1480米水深处、完钻井深3843米，是中国第一口水深超千米的深水钻井。
在相当长的时间内，“荔湾3-1”都是中国深海勘探、开发的梦想之地之一。自上世纪90年代开始，中国就在该地区实施了大量油气基础地质调查。2002年4月，国土资源部组织开展全国油气资源战略选区工作。经专家论证，包括这一气田在内的“南海北部陆坡深水海域油气资源战略调查及评价”项目被列为首批全国油气资源战略选区调查与评价项目之一。
这一项目由国家财政出资、国土资源部组织实施、中国海油承担，于2004年正式启动。
“荔湾3-1-1”就是这一项目的第一个重大发现。根据二维地震数据资料，估算该井天然气储量超过千亿立方米。“荔湾3-1-1”更为重大的意义是，它显示中国南海珠江口盆地白云凹陷是一个油气富集区，同时证明中国南海深水海域具有较大的油气资源潜力。
不过，“荔湾3-1-1”是一个名副其实的合作开发项目。哈斯基能源主要实施了勘钻工作。根据项目初期的消息，哈斯基能源虽然承担100%的勘钻费用，但是作为中方代表的中国海油获得最多51%的权益。
2002年，中国海油曾对这一海域的12个深水区块勘探开发进行对外招标，最后与哈斯基、科麦奇、丹文以及英国燃气等四家国外企业签署了7个产品分成合同和物探协议。
而在此之前，中国深水钻探的最大水深仅为505米。直到今天，中国海洋石油工程自主开发能力也仅限于200米水深之内，与国外相比大约有10年的差距。
“在深水技术特别是深水装备方面与西方相比差距较大。”李清平说，目前国外深水钻探的最大水深已经达到3095米，中国为1480米。国外已开发油气田的最大水深为2743多米，中国为333米。
12根电缆的勘探船
如何真正进入深海并进行开发是一套系统工程。在上海世博会的石油馆，有一套中国海油的深海勘钻船队模型：深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、深水地球物理勘探船“海洋石油720”、 深水铺管起重船“海洋石油201”。不过，它们只是目前中国海洋开发体系中的一部分。
李清平对于中国海油的这些顶级装备如数家珍，她以核心成员的身份参与了中国海油大部分油气田的开发设计和规划。
油气蕴藏在海底的岩石圈当中，深水地球物理勘探船的简单原理就是由人工激发地震波，地震波穿透海底地层到界面后反射返回海面，由船身后的电缆接收。这些数据经过处理和解释后成为地质构造资料和地层资料，根据这些资料并结合钻井勘探资料来确定油气井位进行开采。
2008年，斥资6亿元人民币改造的中国第一艘8缆物探船“海洋石油719”交付使用，它已是当时亚洲最为先进的物探船。电缆数是评价物探船等级的主要标准：简单地说，“海洋石油719”有8根电缆可以同时进行勘测。而将于2010年交付的“海洋石油720”拥有12根电缆、耗资超过11亿元人民币。
中国海油旗下的中海油田服务股份有限公司是国内唯一具有高级物探船的企业，它目前已拥有近10艘同类船只，大多数为5缆物探船。
大致选定目标区域后，工作就由工程勘察船继续：对海上钻井附近的环境、采油平台所选场址以及海底油气路由管线环境进行调查，以确保海上油田设施就位时的安全和稳固。
目前，中海油田服务股份有限公司拥有4艘工程勘察船，其中“海洋石油709”还可以进行海底挖沟以及铺管等功能。正在建设的“海洋石油708”耗资超过5.2亿元人民币，预计2011年8月投入使用。
准备工作完毕后，钻井船开始向海底油藏层推进。目前中海油田服务股份有限公司有27艘钻井平台。在“海洋石油981”之前，中国人最为自豪的钻井设备是第一艘自主建造的自升式钻井平台“海洋石油941”。它的钻井能力达到9145米，成为国内第一座超过9000米的钻井平台。不过“海洋石油981”之前中国的半潜式钻井平台仅属于世界第三代水平。
目前第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”已经顺利出坞，其最大作业水深达到3000米、钻井深度10000米。这个巨大的钻井平台在世博会露面后，引起了相当关注，它的数据和信息就不断被各媒体报道。如今，人们唯一能够做的就是等待它真正投入使用。
在证实有商业价值的油藏存在之后，勘探阶段迅即转入开发阶段。驳船用于海上油气田大型导管架的装船、运输和下水。中国海油的上市控股公司海洋石油工程股份有限公司目前有6艘驳船，其中“海洋石油229”是现在亚洲最大、世界第二大的工程下水驳船，设计导管架下水能力3万吨，最大运载能力8万吨。
驳船把平台和导管架拉到预定井位后，起重船负责海上大型结构物的吊装，铺管船则在海底铺设油气管道。海洋石油工程股份有限公司目前拥有起重船4艘、铺管船5艘，分别以“蓝鲸号”和“蓝疆号”为代表。
今年5月末，“海洋石油201”在江苏如皋出坞，开始交付前的最后安装。这是世界上第一艘同时具备3000米级深水铺管能力、4000吨级起重能力、第三代动力定位系统及自航能力的作业船。
采油平台就位以及生产井钻完成后，海洋石油就顺着管线被送入油气处理和储运装置，最后进入中国人的日常生活。
下一个突破：3000米
虽然目前中国海洋油气事业与世界先进水平仍有约10年差距，但中国海油研究总院的技术人员向本刊记者表示，以目前的发展速度，只需要5年左右时间，中国海洋油气勘探和开发技术以及装备将达到世界先进水平。
据李清平介绍，在“十二五”之前，中国主要需要突破3000米水深作业船技术瓶颈。
李清平认为深水技术上的差距是中国深水油气田开发所面临的最大挑战，也是中国实现深水技术跨越发展的关键所在。
随着深水油气事业的发展，各种深水平台的设计和建造技术也不断完善。据李清平介绍，目前世界上共有3600多套水下生产设备，240座深水平台在世界各大海域中运行。其中，中国只有34套。
与此同时，深水钻井装备和铺管作业技术飞速发展，目前世界上已经有30余艘在役钻探设施具备3000米水深的钻探作业能力，其中第六代深水钻井船的工作水深将达到3658米，钻井深度甚至达到11000米。
在经历由合作开发到自主开发的技术突破后，中国已经通过“海洋石油941”等设备具备自主开发水深200米以内的海上油气田技术能力。到2009年，中国已经建成投产53个海上油气田，建造了108座海上固定平台，形成4340万吨的年生产能力。
“向更深的领域推进，这是国际海洋油气发展的趋势。”李清平说，据统计，海洋油气资源中有44%分布在300米以下的深水区域，目前已经发现33个储量超过8000万立方米的大型油气田。
深水油气开发首先要面临的挑战就是深水油气勘探。李清平表示，其中包括陆坡凹陷、长缆地震信号测量和分析技术、多波场分析技术，深水大型储集识别技术及隐蔽油气藏识别技术等都面临挑战。
此外，在重要的海洋油气资源地---中国南海，环境条件特殊：夏季有强热带风暴、冬季有季风，还有内波、陆坡工程地质灾害以及海底沙脊沙坡等。此外，渤海冬季的海冰也是困扰科研人员的一个难题。
不过，这些都是中国人挺进深海第一步的挑战。中国人一定会“越潜越深”，完成自己的深海梦想。■
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