海洋油气装备自主化及做强做大的思考与建议Word格式文档下载.docx

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在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架，预测石油资源量为275.3亿吨，天然气资源量为10.6万亿m3。

而目前海上原油发现率仅为12.3％，天然气发现率仅为10.9％，至今对南海深水区域的勘探和开发仍处在空白状态。

我国海洋油气勘探开发具有巨大的潜力和良好前景，但由于我国缺少必要的海洋油气开发技术与装备，目前我国海上油气勘探、开发、生产主要集中在在大陆架区域，水深不超过300m。

南海是世界著名的四大海洋油气资源区之一，是国内海洋油气资源之首，素有“第二个中东海湾”之称。

南沙海域就有约41万平方公里的沉积盆地，形成石油所需的生成、聚集、盖层保护和运移等条件样样俱佳，更难得的是，众多的成油条件在此形成了最佳匹配。

据专家预测，南海石油资源储藏量为235~351亿吨，天然气资源量为8~10万亿m3，其中曾母、沙巴、万安、巴拉望和礼乐等盆地的资源量尤其丰富，整个南沙海域蕴藏的油气资源至少值1万亿美元。

目前，印尼、菲律宾、马来西亚和越南等周边国家在南海地区已钻井1000多口，查明油气资源268亿吨，占有28个油田和25个气田，每年开采5000万吨以上石油和400亿m3以上天然气，为我国近海油气年产量的2.5倍和7倍，基本相当于我国大庆油田的石油年产量和我国从土库曼斯坦进口的天然气年进口量，见图1。

此外，我国于2007年在南海北部发现了可燃冰，储量约为185亿吨油当量，占我国陆上石油总量的一半左右。

据测定，每立方米可燃冰可释放出200m3甲烷气体，其能量密度是煤的10倍，常规天然气的2至5倍。

由于南海海域大部分水深在500~2000m，而我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术，因此如何尽快地保护和开发南海巨大油气资源已经成为国人的共识和强烈愿望。

在陆上油气资源日益枯竭的今天，海洋油气的开发，特别是南海石油的开发对我国的经济建设、国防建设和维护领海权益等都具有至关重要的意义。

目前在石油资源探明率方面，我国整体为38.9％（其中海洋仅为12.3％），世界平均73％，美国是75％；

在天然气资源探明率方面，我国整体为23％（其中海洋仅为10.9％），世界平均60.5％。

海洋油气开发极具发展潜力，见图2。

我国石油经济的未来希望在海上，开发海洋石油天然气，已成为中国石油发展的新战略之一。

海洋油气资源开发既迫在眉睫，又任重道远。

从过去的中国海洋石油总公司（简称中海油）海洋油气开发一家独大，发展到现在的中石油、中石化和中海油三大国家石油公司齐发并进，海洋石油天然气大规模开发的时代已经到来。

根据中国海域2008~2020年油气勘探规划，中期规划目标（2015年）是：

石油产量达到5000万m3；

天然气产量300亿m3，油当量合计8000万m3；

长期规划目标（2020年）是：

石油产量6000万m3，天然气产量400亿m3，油当量合计1亿m3。

未来五年，我国将投资超过1200亿元用于海洋油气开发，兴建30多个油田，建造70多座平台，新建和改造10多艘浮式生产储油装置（FPSO），其中中海油需建造55座海洋平台，6艘FPSO，4个陆地终端、铺设海底管线1000多公里，投资总量每年将以百亿元以上速度递增。

（未完待续）海洋油气装备自主化及做强做大的思考与建议

（二）作者：

发布时间：

2010-06-1010:

48:

06“工欲善其事，必先利其器。

”油气装备制造业是提升石油工业实力，保障国家能源安全不可或缺的战略性产业。

技术装备是实现海洋油气开发的物质基础和手段，海洋油气开发，技术装备必须先行。

从1887年H.L.威廉斯在加利福尼亚州海边完成第一口井，拉开世界近海石油工业的序幕起，海洋油气开发至今已经历了一个多世纪。

海洋油气开发特点海洋油气开发与陆地开发相比有很大的不同，具有如下几个特点：

海洋油气钻采平台（船）工作空间有限，自然条件恶劣，油气田建设装备和工具复杂，科技含量高，对交通运输的要求与陆地完全不同，对陆上基地的支持保障及海上应急救助有特殊需要，投资大、牵涉面广、管理难度大、未知领域多，人员素质要求高，油气田寿命周期短，海上平台安全管理和环境保护比陆上要求高。

与陆地相比，海洋钻采最显著的不同是一切活动皆发生在空间有限的钻井平台上，因此生产井口、油气处理与集输系统等差异较大；

而井口以下部分从工艺到设备都与陆上基本类似，包括完井技术，油水气管柱，采油工艺、注水工艺、增产措施等。

海洋油气开发主要过程海洋油气资源开发主要包括物探、钻探、开发三个过程。

每个过程，都需要有海洋油气技术装备提供保障。

海洋油气物探过程是用地球物理勘探船，采用地震勘探法对海底地层进行（二维、三维和四维）地球物理勘探，了解海底地质构造，以寻找储油构造，为钻探提供依据。

海洋油气钻探过程是在地球物理勘探确认的区块打勘探井，多采用自升式平台或半潜式平台。

利用勘探资料，对可能有油气的地质进行钻井、取芯，以决定是否钻评价井，以及评价井的数量和井位。

海洋油气开发过程，主要是计算油藏储量，制定开发方案，包括资源、工程与经济评价，然后确定采用固定式平台或浮式生产系统进行生产、储存、运输等。

开发过程主要包括开发钻井、完井采油、油气分离和油气集输四个主要过程。

开发钻井，是继勘探钻井之后的钻井，包括油气田开采初期钻生产井和开采中后期钻调整井；

钻生产井的方式有浮式钻井和平台钻井两大类；

海洋完井，开发井的井孔钻成后，通过一系列的井下作业，安装好井下生产管柱和井口采油树等，射穿油气层，有控制地将海底油气采出。

海洋油气开发主要装备海洋油气开发装备存在不同划分方式，一种是将其划分为钻井装备、采油装备和配套装备，具体包含如下装备：

钻井装备包括各类海洋钻井平台（船）及其钻井完井装备。

海洋钻井平台（船）分为8种：

钻井驳船（DrillBarge），钻井船（DrillShip），内陆驳（InlandBarge），自升式钻井平台（Jackup），平台钻机（PlatformRig），半潜式钻井平台（SemiSubmersibles），坐底式钻井平台（Submersible），钻井模块（Tender）。

钻井完井装备包括：

石油钻机、钻井泵、井控设备、固控设备、井口钻具排放系统、井下动力钻具及仪表、海上平台完井系统、海底完井系统、近水面完井系统等。

采油装备包括浮式生产储油装置（FPSO）、半潜式平台生产系统（含张力腿平台生产系统TLP）、自升式平台生产系统和驳船式生产系统等移动式海上采油（生产）装备（MOPU）、油气水分理处理系统等。

配套装备如修井设备、试油设备、测井设备、录井设备、供应和维修系统等。

另一种是将其划分为海洋工程装备或称承载承运装备（钻采平台、辅助船舶）和钻采专用装备2大类。

从价格构成方面测算，单纯建造平台、船体结构及舾装方面的海洋工程装备费用仅占整个平台（船）总造价的15~30%，其余70~85%的费用则是与平台（船）配套的钻采专用装备（通用设备、专用设备、相关仪表、管、缆等）。

海洋工程装备（钻采平台、辅助船舶）海洋油气钻采平台是用于海底石油勘探、开采的海上钢质建筑物，除钻井外，这些平台还可用于采油、贮油、生活设施、供应、辅助、海上码头等。

包括固定式平台和移动式平台两大类。

固定式平台主要用于水深在400m以内浅海钻井、完井和采油作业。

如导管架平台、混凝土重力平台、箱式钢混结构平台和其他固定式平台等。

移动式钻井采油平台（船）可至深水（≥1500m或5000m）钻井、完井和采油。

包括自升式钻井平台、半潜式钻井平台、张力腿采油平台、单圆柱采油平台、FPSO、钻井船等浮式生产设备。

海洋油气钻采作业所用的平台（船）先后经历了固定式、坐底式和自升式的发展阶段。

我国近海油田的开发，大多使用自升式平台，但最大工作水深仅122m，远远不能满足深海采油的需要；

深海钻井装置主要是半潜式钻井平台，它由坐底式平台发展而来，现已发展到第六代，世界最大工作水深3658m；

钻井船具有移动灵活，停泊简单，适用水深范围大等特点，特别适用于在3500m以上深水钻井作业。

海洋浮式生产设备目前主要包括：

浮式生产储油装置（FPSO）、浮式储油卸油船（FSO）、半潜式钻井平台、竖筒式生产平台（Spar，亦称浮式独柱平台）、导管架平台（FixedPlatform）、顺应式平台（CompliantTower）、张力腿平台（TLP）等，其中FPSO应是未来的发展重点。

各类平台图示如下：

浮式生产储油装置（FPSO）FPSO除具有强抗风浪能力、初期投资小、见效快、能长期系泊在海上、可以转移、重复使用等优点外，它的储油能力大，并可以将采集的油气进行油水气分离，处理含油污水、发电、供热、原油产品的储存和外输，被誉为“海上加工厂”，已成为当今海上石油开发的主流方式。

整船技术复杂，价格远远高出同吨位油船。

导管架平台（FP）导管架上端安有甲板，配有钻探设备、采油设备等，工作水深小于500m，该平台主要适用于浅水，而且经济效应明显。

顺应式平台（CT）包括一座狭窄的弹性金属塔和桩基，可以支撑用于钻孔和生产操作的甲板，该类型平台通过支持一定的侧向变位从而可以承受较大的侧向力。

其工作水深为457-915m。

与导管架平台相比，可用于更深的海域。

张力腿平台（TLP）工作水深为457-1829m，具有波浪中运动性能好、抗恶劣环境作用能力强的优点，较之固定式平台造价低、抗震能力强、便于迁徙、可重复利用。

竖筒式生产平台（Spar）主要由顶部模块、体壳、系泊系统、立管（生产、钻探、输油）四个系统组成。

与TLP平台相似，具有很好的稳性及运动性能；

平台工作水深588-1710m；

已从第一代传统筒柱形（Classic）Spar，第二代桁架型（Truss）Spar，发展到现在的第三代分筒集束型（Cell）和湿树（WetTree）型Spar。

半潜式采油平台（FPS）除具有钻井、修井能力外，还有适应多海底井和卫星井的采油和储油能力；

具有移动性好、抗风浪能力强、工作水深范围广、甲板空间大、储存能力大、可变载荷高等优点；

集生产、储油及外输于一身，其应用程度只次于FPSO；

一般通过单点系泊长期固定在海上油田，与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是海上油田开发的重要工程设备，特别适用于早期生产和边际油田的开发。

其他辅助平台和船舶包括各类工程勘探测量船，海上拖运、起吊、装配、布放、铺设、维修工程船，控制、生活、保障平台，资源储存、运输船，集矿船等等。

目前全球已有和在建的海洋钻采平台（船）875座，其中：

钻井船88座（在役42座）、半潜式227座（在役150座）、自升式505座（在役312座）、固定式7座、钻井驳船48艘。

按作业水深分，常规水深（400m以下）占69%，深水（400~1500m）占20%，超深水（大于1500m）占11%。

其中自升式平台约占60%，市场需求巨大。

我国现有海洋钻井平台（船）37座，在建18座（自升式15座，坐底式2座，半潜式1座）。

其中坐底式平台7座，作业水深10m以内，最大井深7000m，用于浅海区域作业；

自升式钻井平台20座，作业水深20-122m，井深5000-9144m，应用90-120m水深的海域；

半潜式钻井平台5座，作业水深200-457m，井深6000-7620m，主要在深海作业。

但钻井船因造价高，技术难度大，我国还是空白，深海钻井时只能租用，日租金目前为50万美元左右。

钻采专用装备海洋石油钻机主系统包括钻机本体、顶部驱动系统、泥浆泵系统、固体含量控制系统、非浮式钻井的井控系统、钻具的拧卸排放系统。

浮式钻井水面与水下设备系统包括水下生产系统（基盘系统、水下井口和采油树、水下管汇、水下生产控制系统、海底处理系统、水下生产系统安装和维护服务等）、封井系统和水面上钻柱升沉运动补偿及张紧系统等。

完井采油设备系统包括水面、近水面与水下完井采油系统，如井内生产管柱、水面或水下采油井口装置、电潜泵等机械提升系统和管、缆、控制系统。

钻采固井系统包括固井泵、水泥储存输送与混合系统及仪表控制系统。

钻井、完井采油动力系统。

包括柴油或燃气轮机发电机组、空气压缩机组、变频与控制系统。

海洋油气装备自主化及做强做大的思考与建议（三）作者：

2010-08-2617:

11:

06海洋油气勘探开发主要配套工程装备钻井采油辅助装备系统该系统包括海洋修井设备系统，既有专门的钻修井平台（船），或为进行修井作业临时将修井设备装在钻井平台上；

海洋油井试油设备系统，通常装在钻井平台上；

海洋测井、录井设备系统，通常装在钻井平台上；

海洋供应和维修系统，为生产、生活提供物资供应、设备维修后勤服务。

海洋钻采船舶通用工程系统该系统包括船舶动力与电力设备系统，装于钻采平台（船）上；

锚泊定位系统，装于钻采平台（船）上，含锚泊系统、单点系泊、动力定位等。

安全与消防系统，装于钻采平台（船）上；

水下作业与潜水设备系统，包括海底遥控作业船（ROV）、饱和/非饱和潜水设备系统；

海水和淡水供给系统，装于钻采平台（船）上。

水处理与环保系统，装于钻采平台（船）上；

空调和冷藏设备系统，装于钻采平台（船）上，用于加热、通风和空调的设备；

救生设备系统，包括导航、指挥、呼救系统、密闭救生系艇、救生阀等，均置于钻采平台（船）上；

通信联络系统，包括卫星通讯、船上固定或移动电话通讯、以及高频通讯设备等，均置于平台（船）上；

监测仪表和自动化系统，装于钻采平台（船）上；

空中运输系统，包括直升机平台及服务于直升机的通讯、燃油加注系统及应急系统，装于钻采平台（船）上；

气象和配套的电子记录监测系统，装于钻采平台（船）上。

海洋油气钻采主要海上施工装备系统该系统包括海上大型浮吊，用于钻采平台安装或大型构件的吊装；

铺管船，用于海底油气管线的铺设；

潜水作业船；

三用工作船，用于平台、施工船舶的拖航、油气水及器材物资供应或守护；

管道开沟埋设船，管道维修船；

海上作业守护船，半潜式运输船，用以运输自升式和半潜式平台等；

其他专用施工装备等。

国外海洋油气装备现状总体看，全球主要海洋工程装备建造商集中在新加坡、韩国、美国及欧洲等国家，其中新加坡和韩国以建造技术较为成熟的中、浅水域平台为主，目前也在向深水高技术平台的研发、建造发展，而美国、欧洲等国家则以研发、建造深水、超深水高技术平台装备为核心。

按照业务特点和产品种类，海洋工程装备建造商可分为三大阵营：

处于第一阵营的公司主要在欧美，它们垄断着海洋工程装备开发、设计、工程总包及关键配套设备供货；

第二阵营是韩国和新加坡，它们在总装建造领域快速发展，占据领先地位；

我国还处于制造低端产品的第三阵营。

欧美国家企业是世界海洋油气资源开发的先行者，也是世界海洋工程装备技术发展的引领者。

随着世界制造业向亚洲国家的转移，欧美企业逐渐退出了中低端海洋工程装备制造领域，但在高端海洋工程装备制造和设计方面仍然占据垄断地位。

并且欧美企业也垄断着海洋工程装备运输与安装、水下生产系统安装和深水铺管作业业务，主要企业如法国TechNip公司、意大利Saipem公司、美国McDermott公司和Subsea公司等。

在亚洲，韩国、新加坡、中国和阿联酋是主要的海洋工程装备制造国。

韩国垄断了钻井船市场，截至2009年底，三星重工、大宇造船、现代重工和STX造船手持钻井船33艘，市场占有率达94%。

韩国和新加坡则占据了FPSO改装和新建市场，市场占有率分别高达67%和82%。

在自升式钻井平台和半潜式钻井平台建造领域，新加坡、中国和阿联酋占据主导地位，截至2009年底，中国、新加坡和阿联酋自升式钻井平台手持订单54座，市场占有率77%；

半潜式钻井平台手持订单39座，市场占有率85%。

亚洲虽然在装备制造中占据主导地位，但在装备设计方面与欧美存在较大差距，特别是我国的差距更大。

2000年以来，我国建造完成和在建钻井平台40余座，70%以上为欧美公司设计。

其中自升式平台的设计公司主要有美国F&

G公司、荷兰GustoMSC公司；

半潜式钻井平台的设计公司主要有美国F&

G公司、挪威GM公司、SEVAN公司、意大利Saipem公司等。

具体而言，美国、法国、加拿大、俄罗斯、英国、挪威等国家是世界上海洋油气钻采装备研制能力最强的国家。

美国是石油装备最先进的生产国，不仅自给率居世界各国之首，并且石油工业的关键设备，如石油钻井设备（含顶部驱动系统）、燃气透平发电设备、柴油发电机组、大型高压天然气压缩机组、油气分离处理设备、海洋工程结构、海底遥控作业船等在技术上领先于世界各国；

世界石油工业主要的钻采设备约70％以上由美国制造输出。

英国和挪威的钻采平台自给率达80％，但其平台装备的钻井、井控、固控、测井、固井等设备及海底完井设备约90％来自美国；

还在动力定位技术、钻机顶部驱动技术方面具有领先优势。

法国石油工业技术仅次于美国，与英国齐肩，其高压石油软管制造技术，半潜式、自升式平台建造技术，测井技术，LPG储运设备制造技术等全球著名。

意大利的海上铺管技术、管线涂敷技术，瑞典的动力定位铺管技术，荷兰的大吨位海上浮吊技术装备及海底工程地质调查技术，德国的石油钻井设备制造技术、海上液压工业装备技术、大功率变频电力拖动技术及仪器仪表技术等处于世界领先地位。

日本由于其造船、冶金、电子技术领先于世界，在平台建造、海洋工程结构和石油管材（含油气输送管线、钻杆、套管、油管），平台上配套的机、电、仪等技术方面具有较强的国际竞争力。

韩国、新加坡的海洋石油钻采平台建造技术也在世界市场崭露头角。

国内外海洋油气开发主要企业传统的海洋强国（美国、欧洲、日本）基于根深蒂固的海洋文化和海洋意识，在长期的海洋权益斗争和海洋开发实践中积累了丰富的海洋知识，创造了海洋产业先行发展的优势，形成了通过先进海洋科技和高端海洋产业引领世界海洋经济发展的能力，特别在海洋油气装备研发制造领域持续创造了领先优势，并造就了一批世界领先的海洋勘探开发企业及其制造企业（见表一～表三），引领着海洋油气勘探开发的发展方向，国内海洋工程装备主要企业与海洋油气钻采装备主要制造企业见（表四、五）。

值得特别指出的是国内第一家实现海工装备自主化企业——TSC海洋集团。

TSC在短短三年间通过全球并购，旗下已拥有包括英国AnsellJones、美国Patriot海洋吊机和DeepWaterSystem等业内资深专业公司在内的16家海洋钻采专业公司，在全球设有15家销售、服务基地和7家制造厂，成为提供钻井平台成套装备能力的三家国际性企业（美国NOV、挪威MH、中国TSC海洋集团）之一。

海洋油气装备自主化及做强做大的思考建议（四）作者：

2010-09-3014:

15:

35我国近海石油勘探始于上世纪50年代末，1970年才进入实际开发阶段。

我国海洋油气装备制造业起步滞后于海洋油气勘探开发，但经过近三十年的发展，在海洋油气装备自主化方面取得了不少成绩。

目前新建油气田的设备、材料80％以上实现了自主化，海洋工程国产采购项数占75.9%，国内采购金额占总采购额的70%。

但高端配套产品完全由国外巨头控制，打包供应。

海洋工程装备建造实现自主化，并走向国际2009年我国造船完工量、承接新船订单和手持船舶订单数量分别为4243、2600和18817万载重吨，分别位居世界第二、第一、第一；

船用配套设备自主化率在60%左右。

目前在海洋油气生产平台结构用钢和海底管道钢材、海洋油气各类电缆、海洋工程船舶建造等方面已基本自主化；

海上平台、生产设施所用起重设备基本从国内采购。

我国自行建造了15万吨～30万吨世界级FPSO“海洋石油117”，世界先进、亚洲第一的“海洋石油941/942”120m自升式钻井平台，3800吨亚洲第一吊起重铺管船等；

自升式钻井平台实现了批量生产，多项海洋工程作业船和辅助船实现了批量建造，并占据了一半以上的国际市场份额；

此外投资60亿元的世界最先进第六代3050m超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、投资30亿元的“海洋石油201”深水起重铺管船（作业水深15~3000m，起重能力4000/3500t）以及5艘14.7万m3的LNG运输船、CJ46型356英尺自升式钻井平台已研制成功，并于2009年陆续交付使用。

我国FPSO的设计建造已处于世界先进水平。

1989年7月，我国自行研制的第一艘5万吨级FPSO“渤海友谊”正式投产作业后，实现了FPSO“零”的突破。

此后经历了从小吨位（5万吨级）到大吨位（30万吨级）、单一到多种单点系泊系统（软钢臂式，转塔式）、横向输油向纵向输油、水深从浅（24m）到深（117m）、海况从良好（渤海湾）到海况恶劣（南海强台风海区）的发展历程。

截至2009年底，中海油资产装置规模超过2000亿元，其中包括：

国内陆上终端12个，国内FPSO17艘，国内平台150座，海外157座，在建