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深水油气勘探开发技术发展现状与趋势郭晓霞中国石油集团经济技术研究院2014年10月中国石油集团经济技术研究院ETRI一.深水油气开发潜力二.深水勘探开发面临的挑战三.国外深水油气勘探开发技术现状与趋势四.前景展望CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI世界海洋油气资源十分丰富，深水（水深500米）将成为未来海上油气开发的主战场。u全球深水投资占海上总投资的1/3。u深水项目占到全球海上项目的1/4。u在全球排名前50的超大项目中，3/4是深水项目。u近五年来，全球重大油气发现中的70%来自水深超过1000米的水域。CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、全球深水油气资源丰富近年新增的油气发现量主要来自海上，尤其是深水和超深水。2012年全球不同水深的油气发现数及发现量资料来源：WoodMackenzie公司，2013年CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、全球深水油气资源丰富2011年全球海上油气发现共161个，约为陆上一半，但油气发现量为22亿吨油当量，是陆上的2倍多，7个亿吨级重大发现除了伊朗Madar凝析气田外，其余全部来自深水。2012年全球10大油气发现均位于深水，其中有7个为亿吨级重大发现。2011年全球10大油气发现2012年全球10大油气发现排序国家所在盆地海陆2P可采储量（亿吨油当量）排序国家所在盆地发现井2P可采储量水深（米）（亿吨油当量）1莫桑比克鲁伍马10275.061伊朗扎格罗斯陆上4.12莫桑比克鲁伍马18403.692莫桑比克鲁伍马深水3.63莫桑比克鲁伍马22612.43阿塞拜疆南里海深水2.14巴西桑托斯21601.924塞浦路斯利凡特深水1.65莫桑比克鲁伍马16901.385法属圭亚那亚马孙深水1.36巴西坎波斯27891.266莫桑比克鲁伍马深水1.17坦桑尼亚鲁伍马16391.047安哥拉宽扎深水1.18坦桑尼亚鲁伍马11530.958马来西亚中洛克尼亚浅海0.79坦桑尼亚坦桑尼亚25820.929伊拉克扎格罗斯陆上0.710坦桑尼亚坦桑尼亚240010印度尼西亚宾图尼陆上CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、全球深水油气资源丰富近10年是全球深水油气业务发展最快的10年，至2013年全球深水油气产量已超过5亿吨油当量，占全球海上油气产量的20%以上。2013年全球海洋油气产量构成陆上与海上油气产量(1965-2015年)Douglas-Westwood公司，2013年9月注：2014~2015年数据为预测值,数据来源：Infield公司报告CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI2、深水市场持续活跃根据PFC统计，全球浅海和深水石油开发项目的平均盈亏平衡点分别为42和54美元/桶，高油价为海洋项目开启较大的赢利空间，吸引越来越多的公司参与其中。2006-2020年部分深水项目的收益情况（woodmackezie）公司项目内部收益率（IRR），%墨西哥湾Kaskida(KC292)11BP墨西哥湾Tiber(KC102)16巴西Itaipu34安哥拉CLOV21巴西Papa-Terra(37.5%权益)26雪佛龙墨西哥湾Jack/St.Malo（50%）14墨西哥湾Bigfoot（60%权益）27墨西哥湾Julia14埃克森安哥拉KizombaSatellites二期28安哥拉CLOV21安哥拉Block32Kaombo16道达尔安哥拉CLOV24设得兰岛Laggan17PreludeFLNG12全球不同类型石油开发项目的平均盈亏平衡点墨西哥湾Stonesshell(WR508)17数据来源：PFC全球深水服务Pearls23CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI3、国际大石油公司主导全球深水油气勘探开发5家国际大石油公司将勘探开发投资的重点由陆上向海上转移，近几年勘探开发投资已经以海洋为主，海洋勘探开发投资占各自勘探开发总投资的50%以上。五家国际大石油公司凭借资金、技术和大型项目管理与运营方面的优势，在做大做强浅海业务的同时，加快进军深水，他们的深水勘探开发投资已占各自海洋勘探开发投资的50%以上。2012年国际大石油公司油气产量及构成国际大石油公司油气总产量（亿吨油当量/年）海洋油气产量（万吨油当量/年）海洋油气产量占比埃克森美孚2.121130053%BP1.67900054%壳牌1.63870053%雪佛龙1.31730056%道达尔1.15800070%CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI3、国际大石油公司主导全球深水油气勘探开发国际大石油公司在全球深水油气勘探开发中居主导地位。2000年以来，国际大石油公司参与了全球大部分深水项目，同时担当了多数深水项目的作业者。随着越来越多的深水项目转入生产阶段，他们的深水油气产量持续快速增长：uBP公司的深水油气年产量已接近5000万吨油当量；u道达尔的深水油气年产量已超过3500万吨油当量；u巴西国家石油公司是深水产量最多的公司，其油气产量的近80%来自深水，2012年深水油气产量约9600万吨油当量，其中大约8600万吨产自本国深水。CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI一.深水油气开发潜力二.深水勘探开发面临的挑战三.国外深水油气勘探开发技术现状与趋势四.前景展望CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、自然及气候条件拖航触冰CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI2、水深隔水管窄密度窗口CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI3、低温海水温度随水深的增加而降低，1000米水深处的水温4℃左右。u钻井液流变性问题u水泥浆体系低温凝固问题u水合物影响气液流动问题u水力学与井控及井涌监测问题uECD控制问题CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI4、浅层地质灾害u通常发生在泥线以下200~1200米的超压、未固结砂层中u释放压力很大u会造成井口倾斜倒塌、井喷失控或平台报废事故CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI5、作业风险u11人死亡u17人受伤u1座平台爆炸沉没u每天溢油700多吨u5200平方公里海域受溢油污染影响CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI一.深水油气开发潜力二.深水勘探开发面临的挑战三.国外深水油气勘探开发技术现状与趋势四.前景展望CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI深水关键技术、重大装备和前沿技术业务领域当前关键技术当前重大装备在研及超前储备技术地质勘探深水陆坡－深水盆地沉积体系、有利储集体预测技术深水勘探大型目标优选评价技术深水地质评价方法和油气模拟盐下碳酸盐岩储层预测技术大型深水油气田分布预测及勘探技术油气生产智能完井及数字油田提高采收率技术半潜式生产平台FPSO/FDPSO张力腿平台SPAR平台水下生产系统增产处理船新一代数字油田浮式LNG海底工厂远程海油陆采物探宽方位地震勘探技术宽频地震勘探技术高密度地震勘探技术4D地震技术海底节点采集技术海底OBC地震采集光纤采集系统及油藏监测技术12缆地震勘探船24缆地震勘探船海底节点采集系统及配套技术全波形反演技术钻井旋转导向钻井地质导向自动控压钻井高温高压钻井无隔水管钻井双梯度钻井深水半潜式钻井平台深水钻井船轻型无隔水管修井船双作业钻机及自动化设备海底防喷器及其控制系统隔水管及张紧器Reelwell钻井及无隔水管钻井方法（双壁管反循环钻井）超大位移井钻井无钻机钻探（獾式钻探器）管柱连续运动钻机机器人钻井系统海底钻机储运管道防腐技术管道加温技术多相流混输技术流动保障技术铺管船及起重铺管船深水管道海底管道新概念和设计复杂环境多功能深水铺管船自动化检测监测海底管道技术CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、自动化顶驱日费高昂提高效率自动化自动化管柱处理设备一体化司钻控制室CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、自动化——双作业钻机u水越深、隔水管用量越大、隔水管操作时间越长。u隔水管操作约占到总作业时间的30%以上。u双井架的设计，使组装、拆卸、下放隔水管柱等辅助作业和钻井并行进行。u是深水钻井提速提效的利器。CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI1、自动化——双作业钻机u井架为箱式结构u前后各有一套提升系统和机械臂u井架两侧各有一个旋转式钻杆排放架u借助高度自动化的设备，同时进行钻井和辅助作业u显著提高钻井效率，减小深水浮式钻井装置的尺寸双作业箱式钻塔CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI2、海底化u消除风、浪、流、冰等恶劣海洋环境对钻井和开采作业的影响。u大幅度降低海洋油气生产成本。u适应性更强，应用范围更广。u技术不断进步，应用规模不断扩大。海底开发海底物探海底钻井CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI2、海底化——海底地震u数据观测点位置准确u减少环境的干扰在水中激发震源u采集的可重复性强检波器采集地震信号u易于消除鬼波干扰u可在钻井平台密集或有其它障碍物的地方实施采集海底电缆采集系统海底电缆采集市场规模逐年增加CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI2、海底化——海底钻机u利用高度自动化的设备u耐腐蚀材料u自主学习、记忆和判断功能u无人的小型海底取样钻机，最大作业水深3000米，可钻取150米深的岩心CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI2、海底化——海底工厂n海底气体压缩系统n海面环境恶劣n海底增压系统n卫星油田开发n海底分离系统n产出水回注与未净化海水输送系统CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute中国石油集团经济技术研究院ETRI3、多功能化——FLNGuFLNG是针对海上天然气田开发的浮式生产装置u具有开采、处理、液化、储存和装卸天然气的功能，并通过与液化天然气（LNG）船搭配使用，实现海上天然气田的开采和天然气运输，u将结束海上气田只能采用管输上岸-岸上建厂的单一模式，使海上边际气田和深水气田得以经济高效开发。uFLNG使投资减少20%，建设工期缩短25%。u目前在建：壳牌序曲项目、马来西亚国家石油公司PFLNG1项目CNPCEconomics&TechnologyResearchInstitute