关于我国海工装备未来发展前景的展望

关于我国海工装备未来发展前景的展望

一、未来海洋石油的开发趋势

21 世纪是海洋的世纪，地球70%的表面积是海洋，世界海洋的水量比高于海平面的陆地的体积大14 倍，约13.7 亿km3。陆地的平均高度为840m，海洋的平均深度为3800m。海洋的资源蕴藏非常丰富，大致可以分为五类：生物资源、矿产资源、空间资源、化学资源、能源（潮汐能、风能、温差和盐差能）等。在平均深度3800 米的海洋中，除部分近海大陆架可以采用与陆地近似的开发方式以外，其他部分都需要专门的工程设备来完成资源勘探、开发和利用。目前来看，在众多海洋资源中，矿产（油气资源）已经成为开发的重中之重，成为各国投资的热点。

世界石油消费总量逐年增长，逐现供不应求。油气仍是主要能源消费品世界一次性能源消费仍主要由煤炭、石油、天然气等构成。从历史情况看，1973 年是爆发第四次中东战争的时间点，也是油价大幅上涨的起点，当时油气消费占世界能源消费的62.5%。2008 年，油气供给占世界能源供给已经下降为57.2%，但仍然有50%以上的依赖度。

石油消费需求的增长与生产的不足已经逐渐显现，而陆地石油经历多年开采以后已经难以再有大的储量发现。目前陆地石油探明率在70%以上，而海洋石油探明率仅在34%左右。统计显示，截至2008 年底，全球已有66 个国家能源生产达到峰值。从上个世纪90 年代开始，世界主要产油区年均产量降低2.6%，其中一些陆地产油区年降6%以上。目前已探明的巨型规模以上的油气田仍大都分布于陆地上，然而在欧洲巨型规模以上的油气田已经全部位于海洋上。在1998-2008 历年新发现的油田中，陆地储量的占比已处于逐渐走弱的趋势。

全球海洋油气资源丰富。海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34％，探明率30％左右，尚处于勘探早期阶段。据《油气杂志》统计，截至2006 年1 月1 日，全球石油探

明储量为1757 亿吨，天然气探明储量173万亿立方米。全球海洋石油资源量约1350 亿吨，探明约380 亿吨；海洋天然气资源约140 万亿立方米，探明储量约40 万亿立方米。

从区域看，海上石油勘探开发形成三湾、两海、两湖的格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾；“两海”即北海和南海；“两湖”即里海和马拉开波湖。其中，波斯湾的沙特、卡塔尔和阿联酋，里海沿岸的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英国和挪威，还有美国、墨西哥、委内瑞拉、尼日利亚等，都是世界重要的海上油气勘探开发国。在世界海洋石油产量中，北海海域石油产量及其增长速率，一直居各海域之首。2000年产量达到峰值，即3.2 亿吨，随后逐渐下降。波斯湾石油产量缓慢增长，年产量保持在2.1～2.3 亿吨，而墨西哥湾、巴西、西非等海域石油产量增长较快，年均增长超过5.0％，其中，墨西哥湾可能在未来数年超过北海，成为世界最大产油海域。

一般来说，水深小于500 米为浅海，大于500 米为深海，1500 米以上为超深海（对此划分还有不一致的意见，以前我们国家把200 米作为浅海、深海的界限）。海洋油气资源主要分布在大陆架，约占全球海洋油气资源的60％，但大陆坡的深水、超深水域的油气资源潜力可观，约占30％。在全球海洋油气探明储量中，目前浅海仍占主导地位，但随着石油勘探技术的进步，将逐渐进军深海。目前全球海洋油气资源开发主要分布在巴西、墨西哥湾、西非三大热点地区，通常称为“金三角”，而它们在深水区的石油储量分别占其全部海域总储量的90%、89%和45%。国际能源署的数据显示，近10 年发现的超过1 亿吨储量的大型油气田中，海洋油气占到60%，其中一半是在水深500 米以上的深海。

从历年新发现的油气储量分布亦可窥见端倪.陆地新储藏量难有大的发现，海洋油气勘探发现也从大陆架地区逐步走向深海。虽然目前已探明的巨型规模以上的油气田仍大都分布于陆地上，然而在欧洲，巨型规模以上的油气田已经全部位于海洋上。由于深海油气勘探仍处于初级阶段，未来更多的油气开发将走向更深的海域。

二、海洋石油开发所需的海工装备

伴随着海洋油气资源“由浅入深”的开发，对油气勘探开发设备的需求也越来越大。相对于传统的造船业，海工装备体现出更多的高技术性和高资本投入，同时也能为设备供应商带来更多的利润。因而，海工装备正日益受到世界各国政府与企业的青睐。一般来说，海洋油气勘探开发的流程大致如下，从勘探开始算起大约需要9 年左右时间方能开始投入生产：

勘探阶段的任务是测量以及收集数据，主要是地震作业、配置隔离线路、钻勘探井，通过软件模拟分析寻找潜在的油气储藏。涉及的海工装备有移动式钻井平台、地震测量及支持船、水文地理测量（管道线路）、ROV支持船、PSV、AHT 及AHTS 等。钻井活动要从勘探阶段持续到生产阶段，勘探阶段钻勘探井，开发阶段钻开发井（包括油气井、注水井、观察井等）。

海底模块建造与专备作业阶段主要是线缆管道铺设、水下生产系统安装，上部模块、导管架的安装等。涉及的海工装备有线缆及管道铺设船、起重运输船、近海挖泥船、住宿单位、安装平台、移动钻井装备、PSV、AHT、AHTS、MPV，拖船等

进入生产阶段所涉及的海工装备有：固定或浮式生产设备、浮式储油装备、穿梭油轮、AHTS、拖船、PSV、ERRV、船员艇，住宿单位等。

海洋油气勘探、开采虽然涉及众多类型的海工装备，但大致可以分为三类：钻井类设备、生产类设备、辅助类设备。

钻井类装备：

目前海洋中的油气钻井设备主要可分为固定钻井类设备与移动钻井类设备：

固定钻井类设备，主要包括导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。

移动钻井类设备，主要包括着底式与浮动式。前者有座底式平台和自升式平台，后者包括半潜式平台和钻井船。

钻井船（Drill ship）、自升式平台（Jackup）、半潜式平台（Semisub）、坐底式平台（Submersible），工作水深状况如下图

生产类装备：

生产设备亦可分为固定式生产设备与浮动式生产设备。由于前者只能在浅海生产且无法移动，随着开发逐年走向更深的海域，因此需求逐渐减少。目前生产设备已经以浮动式为主。浮动式生产设备包括：自升式生产平台、张力腿式生产平台（TLP）、单圆柱式生产平台（Spar）、半潜式生产平台、浮式生产存储及卸货装备（FPSO），最近几年又钻井生产储油装卸船（FDPSO）浮式、LNG 生产储卸装置(LNG-FPSO)等其他新型产品。

目前全球90%以上的Spar 生产平台和60%以上的TLP 平台都在墨西哥湾作业，而其他海域则以FPSO 为主。由于FPSO 不仅能够生产而且可以储存和装卸、适合复杂水域环