全球近十年發現的大型油氣田中,海洋油氣田已占60%以上,尤其是300米以上的深水海域,尚有2000億桶未探明油氣儲量。
“海洋蘊藏全球超過70%的油氣資源,這些資源靜靜地躺在冰冷的海底,等待我們去探索和發現。”7月17日,在地球生物學國際研討會上,中國科學院院士、中國海洋研究委員會主席汪品先作了這樣的開場白。
當前海上石油勘探出現的諸多風險,與人們太不了解海上勘探現狀、特點及其復雜性有關。因為不了解,海上油氣勘探活動存在沖動和盲目傾向;因為不了解,對海洋污染事件缺乏應對措施。所以,增加對海上勘探的認識,是可持續利用和保護海洋的前提。
“用不了多久,全球40%油氣資源將來自海洋。”汪品先自信地說。
藍色“藏寶圖”
汪品先用電子課件,為與會代表展開一幅海洋“藏寶圖”:4萬千米長的大洋中脊首尾銜接,無數金屬硫化物“黑煙囪”堆積成海底礦床,廣袤的海底盆地分布著大量金屬結殼,那里是人類資源寶庫。“深海油氣及海底各種結核礦物儲量,足以滿足人類數百年需求。”汪品先說。
海洋蘊藏著豐富的油氣資源,全球近十年發現的大型油氣田中,海洋油氣田已占60%以上,尤其是300米以上的深水海域,尚有2000億桶未探明的油氣儲量。國際能源界早已形成共識,海洋油氣特別是深海油氣,將是未來世界油氣資源接替的重要區域。
劍橋能源咨詢公司統計顯示,2009年海洋石油產量已占全球石油總產量的33%,預計到2020年,這一比例升至35%;海洋天然氣產量占全球天然氣總產量的31%,預計2020年,這一比例升至41%。此外,海洋中還蘊藏極其豐富的可燃冰資源。可燃冰通常賦存于水深200米~1500米的海底地層中,被公認為是21世紀的新型能源。初步統計顯示,海底多金屬結核總資源量3萬億噸,有商業開采潛力的高達750億噸。
“圈海運動”全球升溫
俄羅斯潛入北極海底“插旗”,美國破冰船駛往北極進行海底測繪,挪威學者抵達海克爾海嶺“尋找微生物”,英國向聯合國提出動議,要求獲得南極海底海床所有權……近幾年,各國圍繞海洋所有權的爭奪戰可謂硝煙彌漫。
日本算得上是亞洲“圈海運動”的先行者和狂熱者。在日本,即便是一個只有幾平方米的小巖礁,也可以在本國或本地區的地圖上找到它的名字。聯合國《海洋法公約》規定,各國在陸地邊界外享有200海里專屬經濟區,但前提是必須在地質上證明所申領區域是本國大陸架的自然延伸。由此,不難理解日本政府的“島嶼情結”——巴掌大的小巖礁,也可以為本國帶來數百萬平方公里的專屬經濟區。
美國在傳統上是重視海權的國家,也是當今世界擁有海外屬地最多的國家。2006年,美國進一步加大“圈海運動”力度,將夏威夷以西、中途島以東大片范圍單方面劃成本國海洋生物保護區。
像推倒多米諾骨牌一樣,3年前俄羅斯“插旗”事件發生后,激化了相關國家在北極問題上的矛盾。沒多久,美國、加拿大、丹麥等國紛紛“出招”,為本國在北極的所有權尋找證據。
“圈海運動”之所以在全球升溫,與海洋豐富的自然資源有關。統計顯示,僅北極地區的油氣資源,就占世界未開發油氣儲量的25%。
油氣勘探涉足“深水區”
雖然全球深水油氣資源儲量豐富,但分布十分不均勻,主要分布在巴西、墨西哥灣、西非三大熱點區域,通常稱為“金三角”。目前全球100多個國家開展海上油氣勘探活動,其中30多個國家涉足“深水區”。
始于20世紀40年代的海洋石油工業發展迅猛。1998年,海洋地質學家對“深水”的界定才從200米的大陸架邊緣擴展為300米。而最近10年,全球海上油氣勘探領域已從水深300米的淺水區擴展到3000米的深水區。《油氣雜志》預測,未來油氣田平均儲量將隨水深而大幅增加,超過1000米水深的油氣田平均儲量將是淺水區域的兩倍以上。
劍橋能源咨詢公司統計顯示,2002年~2008年,在全球634個海上油氣開發項目中,超過500米的深水項目占48%,超過1500米的超深水項目占22%。深水將成為未來油氣資源爭奪的主戰場,其原因主要表現在兩個方面,一是深水油氣勘探開發有利可圖。劍橋能源咨詢公司計算結果表明,國際油價每桶55美元~85美元,深水油氣項目便有經濟效益;二是陸上油氣資源重大發現概率越來越小。統計顯示,截至2008年底,全球已有66個國家能源生產達到峰值。從上個世紀90年代開始,世界主要產油區年均產量降低2.6%。
與之相反,1999年~2009年,全球海上油氣探明儲量穩中有升。截至2009年,海上油氣探明儲量452億噸,估計這僅占全部儲量的20%,尚處于勘探早期階段。
近幾年,國際石油公司不斷加大深水油氣勘探開發力度。劍橋能源咨詢公司數據顯示,2004年~2009年,全球海上勘探開發資本支出迅速上升,從570億美元升至1520億美元。預計2013年,海上勘探開發資本支出超過3600億美元。投資熱點依然是“金三角”,亞洲也將成為未來海上油氣勘探開發的一個新亮點。
在全球海上油氣勘探全部投資額中,鉆探支出占相當大比例。2007年,淺水和深水鉆井支出為717億美元,預計到2013年,這一數額增加到893億美元,其中深水部分增加57%。目前海上油氣投資比例,深水區域已超過淺水區域。2005年~2009年西非深水勘探開發投資費用增加80%,而淺水勘探投資費用只增加17%。深水油氣開發生產基礎設施包括鉆井平臺、地面井、海底管線和控制管線、海底硬件設備和水下井。一般來說,在基礎建設中水下井費用最高,占35%;海底管線和控制管線,占29%;鉆井平臺,占26%;海底硬件設備,占8%;地面井費用最低,僅占2%。
深水油氣勘探成本昂貴,能否找到油氣構造的優質儲層,成為制約勘探成敗的關鍵。汪品先介紹道:“目前深水油氣勘探效益較好的地區大多位于被動大陸邊緣盆地或與被動大陸邊緣相關的裂谷盆地,且往往是淺水區及陸上勘探的延伸。深水油氣勘探常以發現大中型油氣田為目標和尋找大中型圈閉。深水區開發和發現的大多為油藏。勘探熱點地區均具有一套與油氣成藏密切相關的鹽巖。鹽巖及和鹽有關的構造已成為當前構造及油氣成藏研究的熱點。”
巨頭淘金“藍色油氣”
在深水區域開展油氣勘探活動,采用常規油氣勘探技術很難滿足其勘探難度大、后期改造大、油氣聚集復雜的深水勘探需求。因此,淘金“藍色油氣”,需要高科技地球物理勘探技術支撐。
目前,在深海油氣勘探和開發方面技術領先的國家遠不止美、日、巴、俄4國。英國和挪威的鉆井平臺自給率也達到80%,雖然其平臺裝備的鉆井、井控、固控等設備及海底完井設備90%來自美國,但它們分別在動力定位技術、鉆機頂部驅動技術具有領先優勢。法國的高壓石油軟管制造技術,半潛式、自升式平臺建造技術等全球聞名。此外,意大利的海上鋪管技術、管線涂敷技術、瑞典的動力定位鋪管技術、荷蘭的大噸位海上浮吊技術裝備及海底工程地質調查技術、德國的石油鉆井設備制造技術及儀器儀表技術等,也在世界海洋油氣勘探上占有一席之地。
巴西國內開采的石油80%來自海上油田,其中絕大部分集中在東南部里約熱內盧州沿海的坎普斯海盆(占巴西國內石油產量85%)及鄰近海域。經過多年發展,巴西國家石油公司在深海和超深海油氣勘探開采領域具備了世界頂尖的技術和經驗。
目前,巴西國家石油公司、BP、埃克森美孚、殼牌、道達爾等多家國際石油巨頭在海上淘金,且擁有深水勘探開發的核心技術。世界深水區鉆井裝置超過3000米,鉆井能力達到1萬米的鉆井船有32艘,水下生產系統有7700套。
雖然人類“涉足深水”已初具規模,但海上油氣勘探仍是全球最危險的工業活動之一。受海洋自然地理環境影響,海上鉆探作業除要考慮水深、風浪、潮汐、海流等影響,還要考慮地基泥層沖刷、材料老化、構件缺陷、機械損傷以及各種事故因素的影響。深水石油勘探開發是個大課題,任何一點疏忽都可能釀成無法挽回的災難。但即便如此,也不能成為否定或停止海上油氣勘探活動的理由。巨大的海上油氣勘探風險提醒人們,走進深海前,必須有技術上的準備或儲備。