文 / 彭 辉
伴随海洋开发进程加快，海洋油气业异军突起。对于中国的石油巨头而言，海洋石油的开发利用迫在眉睫，且利润空间巨大。然而，横亘在希望道路前的障碍是，如何才能科学有效地开采蕴藏在海底深处的石油，尤其是那些超深层的海底石油。
中国探海
改革开放三十年来，海洋石油开发行业以年均32.3%的速度增长，迅速成长为中国海洋经济的支柱产业。
美国地质调查局和国际能源机构预计，本世纪海底油气开发将从浅海大陆架延伸到千米水深的海区。据中国国家发改委2007年资料统计：中国海域已发现19个中新生代沉积盆地，总面积约130多万平方公里，其中近海大陆架上已发现含油气沉积盆地10处。第三次石油资源评价结果显示：我国海洋石油资源量为246亿吨，占全国石油资源总量的23%；海洋天然气资源量为16万亿立方米，占总量的30%。在近海发现大型含油气盆地10个，分别是渤海湾盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾西部盆地、南海珠江口盆地、琼东南盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地和台湾浅滩盆地。
其众多油气田的水深度都已超过300米，在专业海洋油气田开发专家眼中，它们被称作：深海或超深海区域。南海北部区域300～3000米水深范围，面积达20万平方千米。南沙海域包括16个新生代盆地，总面积达70万平方千米，中国传统疆界内面积52万平方千米。总资源量570亿吨，属于中国传统海疆线内的资源量为350亿吨。与之形成巨大反差的是，中国在该区域没有一口油井，而其他国家却有1000多口，每年开采石油5000万吨到1亿吨。随着探明储量的不断增加，国内能源消耗的不断加剧，中国政府和企业加快了开采海洋油气资源的步伐。
早在1983年，在南海北部湾区域，中国海洋石油总公司(下称中海油)与法国道达尔公司(下称道达尔)合作的涠10-3油田正式投产。产自中国南海的第一桶原油也正式进入原油市场，为中国换取外汇资金。该油田是中国在此区域第一个深层海底油田，也是中国走近深海石油开采“俱乐部”的第一步。
超深海的共同挑战
中国南海海域，石油地质储量约占中国总资源量的三分之一，属于世界四大海洋油气聚集中心之一，也有“第二个波斯湾”之称。虽然储量丰富，但海洋石油勘探开发和开采是“高风险、高技术、高投资”的三高产业。之所以如此，是因为对深海勘探和开采技术存在很大不确定性，尤其是面对超过1000米的超深海油气田。
深海油气资源的勘探开发是一项高投入、高科技和高风险的项目。道达尔(中国)首席科研代表徐忠华博士告诉记者，“所涉及的技术涵盖了地质、海洋石油工程、船舶、气候、环境、卫星定位、先进材料、自动化、精密机械、计算机等，还需要有严格和周密的管理，任何一个环节的差错，都有可能导致数千万甚至上亿的资金打水漂，油田所处位置越深，开发成本就越高。”不仅如此，风险和难点还存在于：台风、地震、内波、沙坡、沙脊、事故等方面。
30余年来，因狂风巨浪，导致海上钻井平台遭受翻沉事故屡有发生，平均每年1～2座，最多的一年高达8座。伤亡人数最多的一次是1980年3月27日夜晚位于墨西哥湾的“基兰”号石油平台，遇难者达120多人。在中国海区，已有两座石油平台因巨浪分别沉没于渤海和南海，“渤海2号”平台于1979年11月在渤海航渡过程中被巨浪翻沉，死亡72人，仅2人生还；另一次是美国“爪哇海”号平台，在南海莺歌海作业时，遇到强台风引起的8.5米波高的狂浪袭击沉没，平台上中外人员无一生还。到目前为止，全世界因巨浪沉没的石油平台已达60余座。
海面下的巨浪，有“水下魔鬼”之称的内波流，同样是人类征服海洋油气资源的一大拦路虎。当海水密度上下分布不均匀时，尤其是在海水出现跃层，两层海水的相对密度值大于0.1%时，在外力扰动下，就会在两层海水界面上产生内波。内波的波高可达到几百米，波长数百米，甚至万米以上。跃层间形成两支相反方向的内波流，移动速度超过0.5米/秒后，便会形成犹如剪刀般的垂直作用力，破坏性极大。1963年4月10日，美国“长尾鲨”号核潜艇，在大西洋距波士顿港口350千米处遇到了强烈的内波，艇体被拖拽至海底，由于承受不了超极限的压力而破碎，艇上129人无一生还。加拿大戴维斯海峡深水区的一座石油钻探平台，就曾遭内波袭击而不得不中断作业，为此，专门安装了内波预警系统，以保障其安全作业。值得一提的是，南中国海的内波流发生最为频繁，最大移动速度2米/秒。除此之外，海底地震、沙波和水下沙脊更是随时可能发生或形成，给超深海油气田的勘探、开采和输送带来巨大的成本损耗和不可控风险。
完成挑战的关键，取决于先进的工程技术。无疑，道达尔在这方面解决得很好。之所以在全球油气勘探领域，尤其是深水技术方面得以保持世界领先，也正因其拥有不断创新的“技术法宝”。目前，道达尔作业的深水项目，工作水深可达海平面以下500米至3000米，甚至更深。这其中包括位于安哥拉的 Dalia油田。
“它是超深海油气开采的全球典范”，道达尔的工作人员告诉记者，“Da lia油田面对超深海、黏性、酸性石油开采挑战，道达尔做了许多创新，建设了浮式采油平台(FPSO)，集海上采油、储存及转运于一身。”FPSO管理极为现代化，仅仅有190多人，便完成复杂的油田开采、油水和油气分离、存储、装载等任务。油轮最终带走的，是完全可以输送到市场上的商品化原油。令人赞叹的是，Dalia油田的水深为1200至1500米，范围约230平方公里。FPSO平台的海底辐射范围达到100平方公里，在它下面的海床上，71口井由横向圣诞树式管线连接，37口生产井与9条管汇连接，还分布着31口注水井和3口注气井。高超的海下“水平井钻井”技术立了大功，许多井的水平段达到了四五千米。感受科学技术震撼力的不仅于此。海底油田的机器人操作更是到了美轮美奂的境地。在海床上，依靠高度自动化的机器人娴熟、准确地安装、铺设了长达160多公里的各类管线，每6个采油树，将采的油汇储到采油小站，自动进行油气、油水分离，再集中，输往FPSO。
强大的技术支撑，源于对技术的高度重视和不懈追求，“道达尔2008年的基础研发费用大概是10亿美元，作为集团的核心战略和重要资产，每年的研发投入一直保持平稳的增长。”徐忠华博士意味深长地说：“道达尔在全球有22个主要的研发中心，并与全世界众多顶尖的研究机构保持密切合作，中国是我们全球研发网络的重要组成部分。”
深水开发的中国路径
在深水开发技术方面，美国和法国等欧洲国家处于领先位置，日本、韩国发展较快。中国过去多在浅海开发油田，随着能源日益紧张，对待石油开采问题的先后顺序也有了相应的调整，未来十年，中国投入深海、超深海的油气田开采的比重将明显增加。
相对“向海洋深水领域进军”愈发迫切，中国的超深层海底勘探技术却亟须提高。“我国海洋石油探明程度仅为12%，海洋天然气探明程度为11%，远低于世界平均水平”，中国国土资源部地质调查局专家指出，“力争到2020年，中国将建设一支能够完成对水深1500～3000米，进行勘探开发的配套队伍，在南海深水区拥有年产5000万吨当量能力，深水油气田勘探开发技术达到世界先进水平。在关键技术和重大装备方面，加大深水无人遥控潜水器(ROV)和深水FPSO的研发制造力度，从而完成海洋油气田开发技术3000米深的跨越。”地质科研人员已开发了重力、磁力和地震综合反演解释技术等一系列有关深水油气地球物理探测的关键技术，“探宝号”地质调查船进入南海北部成功进行了“深水油气综合地球物理采集技术”海上试验。专家认为，这项试验也标志着中国已具备了深水油气勘探能力。
面对技术、装备方面的掣肘，中国正在积极“补课”。2008年，中国广州海洋地质调查局负责实施国家“863计划”之一的“南海深水油气勘探关键技术和装备”重大专项完成。结合1986年正式投入使用的第一艘17万吨FPSO，以及中国拥有的全球最大30万吨级F PSO——“海洋石油117”，中国的超深海油气规模开发，将逐渐摆脱“空白状态”的尴尬境地。
目前，逐步实现海洋石油装备国产化成为中国海洋石油的当务之急。以高科技集成为灵魂、以高投入和高回报为特征的深海油气开发，正展现出巨大的发展空间，毋庸置疑，它将在不久的将来，成为中国能源产业中的一大亮点。
惟有将综合技术的考量，列为裁定发展的主要标准，中国的深海油气产业才能可持续的保有竞争力。
