摘 要:原油資源作為戰(zhàn)略資源,其保障程度直接涉及國家能源安全。而我國原油消費持續(xù)增加,對外依存度不斷提高,安全形勢不容樂觀。同時,我國陸上油氣所占比重逐年下降,深水海洋油氣資源豐富,海洋油氣是未來石油天然氣儲量接替重心。但目前我國海洋油氣產業(yè)技術水平亟待提高,與國外先進技術差距較大。海洋油氣開發(fā)對專業(yè)技術人才知識結構方面的要求,與陸上油氣田開發(fā)有很大區(qū)別?,F(xiàn)有相近專業(yè)“船舶與海洋工程、石油工程”培養(yǎng)的學生都不能滿足海洋油氣開發(fā)的需要,為加快發(fā)展海洋油氣資源開發(fā)技術,尤其是開辟深海油氣勘探開發(fā)領域以尋求新的資源,急需培養(yǎng)一批既懂海洋工程專業(yè)知識又掌握海洋油氣工程技術的復合型人才,因此,在石油類高校開設海洋油氣工程專業(yè)非常必要。
關鍵詞:海洋油氣工程 船舶與海洋工程 石油工程
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)04(b)-0181-02
1 海洋油氣開發(fā)戰(zhàn)略地位日益重要,關系到國家能源安全
我國具有油氣開發(fā)前景的海域面積達100多萬平方公里,在這片廣大的海域中,蘊藏著極為豐富的石油和天然氣資源。據(jù)《油氣雜志》統(tǒng)計,截至2009年底,全球石油探明儲量為1757億噸,天然氣探明儲量173萬億立方米,其中海洋石油探明儲量約380億噸,海洋天然氣探明儲量約40萬億立方米,約占總量的20%左右。根據(jù)預測,全球海洋石油資源量約1350億噸,海洋天然氣資源約140萬億立方米。根據(jù)第三次石油資源評價結果,我國海洋石油資源量246億噸,天然氣資源量16萬億立方米,海洋石油具有廣闊的開發(fā)前景。我國雖然海洋石油資源豐富,但起步較晚,整體技術水平與國外先進技術有較大差距,急需培養(yǎng)一批高水平的海洋油氣工程人才。
原油資源作為戰(zhàn)略資源,其保障程度直接涉及國家能源安全。隨著我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展,能源緊缺的矛盾日益突出,對外依存度不斷提高,國內石油供應形勢嚴峻,陸上主力油田已進入開發(fā)中后期,油田增產更為艱難,陸上石油產量占全國石油產量的比重近年來一直呈下降趨勢,而海洋石油產量卻一直在穩(wěn)定上升,是我國未來能源安全的重要保障和石油儲量接替的重心。
1.1 原油消費持續(xù)增加,對外依存度不斷提高,安全形勢不容樂觀
2000—2009年我國原油消費量由2.41億噸上升到3.88億噸,年均增長6.78%。原油凈進口量由2000年的5969萬噸上升到2009年的1.99億噸,其對外依存度也由24.8%上升到2009年的51.2%。未來受石油資源限制,我國對外依存度將進一步提高,石油供應中斷風險持續(xù)加大,安全形勢不容樂觀。
1.2 國內石油資源供應緊張,陸上油氣所占比重逐年下降,海洋油氣是未來石油天然氣儲量接替重心
2003年,世界海洋石油生產量達12.57億噸,約占世界石油總生產量的34.1%;2003年世界海洋天然氣生產量達6856億立方米,占世界天然氣總生產量約25.8%。分別較1992年提高7.6%和6.9%。根據(jù)Douglas-westwood咨詢公司2005年的發(fā)布《世界海洋油氣預測》認為,世界海洋油氣產量將從2004年的3900萬桶油當量/日增加到2015年的5500萬桶油當量/日。2004年海洋油氣產量分別占全球總產量的34%和28%。到2015年將分別達到39%和34%。
我國陸上大多數(shù)主力油田已經(jīng)進入中后期開發(fā)階段,老油田的持續(xù)減產已經(jīng)無法逆轉,而新油區(qū)的產能又難以彌補老區(qū)的遞減。海洋石油產量近年來卻一直在穩(wěn)定上升,從2000年年產1019.4萬噸,占全國石油總產量的6.7%,上升到了2008年的1990.7萬噸,占全國石油總產量的11%。其中,渤海和珠江口兩大盆地是海洋石油生產主要增長源。目前,我國海洋石油勘探尚屬中早期,是未來石油儲量接替的重心。我國海洋油氣資源豐富,海洋石油資源量占全國石油資源總量的23%;海洋天然氣資源量占總量的30%。我國海洋石油探明程度為12%,海洋天然氣探明程度為11%,遠低于世界平均水平。海洋油氣整體處于勘探的早中期,資源基礎雄厚,產業(yè)化前景良好,是未來我國能源產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略重點。
1.3 深水海洋油氣資源豐富,海洋油氣產業(yè)將越走越深,海洋油氣產業(yè)技術水平亟待提高
隨著海洋鉆探和開發(fā)工程技術的不斷進步,深水的概念和范圍不斷擴大。20世紀90年代末,水深超過300米的海域為深水區(qū)。目前,以大于500米為深水,大于1500米則為超深水。研究和勘探實踐表明,深水區(qū)油氣資源潛力大,勘探前景良好。據(jù)統(tǒng)計,2008年全球儲量在4億桶油當量以上的重大油氣發(fā)現(xiàn)共有14個,主要來自海洋區(qū)域尤其是深海。14個重大油氣發(fā)現(xiàn)中,有8個來自深海區(qū)域。世界海上44%的油氣資源儲存在300米以深的水域,當前全球已發(fā)現(xiàn)了33個、超過5億桶的大型油氣田。我國除渤海和珠江口兩大盆地外,南海具有豐富的油氣資源和天然氣水合物資源前景,石油地質儲量約為230億至300億噸,占我國油氣總資源量的1/3,其中70%蘊藏于3.7萬平方公里的深海區(qū)。
世界石油工業(yè)總的趨勢是走向深水。自1947年第一個海上油井在美國艾利湖鉆探成功以來,隨著科學技術的進步和人類對石油等礦藏資源認知水平的不斷提高,人類開發(fā)海洋石油的進程不斷加快,從淺海-中深水域(100~500米)-深海(500~1500米)乃至超深水(1500米以上),從大型油氣田到邊際、衛(wèi)星油田的開發(fā),在一次又一次刷新深水開發(fā)的記錄后,本世紀初,石油業(yè)主已經(jīng)把目光投向蘊藏在3000米海底的油藏。深水正在成為世界石油工業(yè)的主要增長點和科技創(chuàng)新的前沿。而我國海洋石油工業(yè)深水技術與世界先進水平相比尚有較大差距。當前,我國海洋石油技術發(fā)展的主要途徑是通過引進、消化、吸收國外先進技術,自主創(chuàng)新相對較少,急需發(fā)展一批自主創(chuàng)新的海洋石油與天然氣勘探開發(fā)核心技術,培養(yǎng)一批高水平海洋石油人才。
1.4 可燃冰開發(fā)是未來海洋油氣資源開發(fā)的發(fā)展方向
可燃冰被西方學者稱為“21世紀能源”或“未來新能源”。據(jù)潛在氣體聯(lián)合會(PGC,1981)估計,永久凍土區(qū)天然氣水合物資源量為1.4×1013~3.4×1016 m3,包括海洋天然氣水合物在內的資源總量為7.6×1018 m3。世界上絕大部分的天然氣水合物分布在海洋里,據(jù)估算,海洋里天然氣水合物的資源量是陸地上的100倍以上。據(jù)最保守的統(tǒng)計,全世界海底天然氣水合物中貯存的甲烷總量約為1.8×108 m3,約合1.1×104 t,如此數(shù)量巨大的能源是人類未來動力的希望,是21世紀具有良好前景的后續(xù)能源。
根據(jù)《中國石油替代能源發(fā)展概述》研究報告,我國僅南海北部的可燃冰(天然氣水合物)資源量就達185億噸油當量,相當于南海深水勘探已探明的油氣地質儲備的6倍,中國陸上石油總量的50%左右。
2 現(xiàn)有相近專業(yè)“船舶與海洋工程、石油工程”不能滿足海洋油氣開發(fā)的需要
海洋油氣開發(fā)是個高投入、高風險、國際交流密切的資金技術密集型行業(yè),對專業(yè)技術人才知識結構方面的要求,與陸上油氣田開發(fā)有很大區(qū)別。除掌握一般的油氣開采理論與技術外,必須熟悉海洋特殊環(huán)境條件和特殊工作平臺,具備專業(yè)面較寬、外語突出、掌握海洋鉆完井、海洋采油采氣工藝理論與技術的能力。21世紀海洋石油工業(yè)的發(fā)展,需要大量水平高、專業(yè)精的復合型人才。全國雖有多所院校分別開設船舶與海洋工程專業(yè)和石油工程專業(yè),但各個學科多年的獨立發(fā)展,形成了“搞海工的不懂石油、搞石油的不懂海工”的不利局面。全國只有中國石油大學對船舶與海洋工程專業(yè)的學生開設了石油與天然氣工程有關課程,遠遠不能滿足國家海洋油氣開發(fā)對人才的需求。
2.1 船舶與海洋工程專業(yè)側重培養(yǎng)船舶建造、海洋結構物設計與分析、碼頭建造等方向的專業(yè)人才,缺乏油氣開發(fā)領域的專業(yè)技術知識
船舶與海洋工程專業(yè)主要培養(yǎng)從事船舶與水下運載器建造、各類海洋結構物設計與檢驗、碼頭設計與施工的高級工程技術人才。這個專業(yè)的學生主要學習物理、數(shù)學、力學、船舶及海洋工程原理的基本理論和基本知識;掌握船舶、海洋結構物、碼頭設計與建造方法;了解造船和海洋開發(fā)的理論前沿,新型艦船和海洋結構物的應用前景和發(fā)展動態(tài)。專業(yè)基礎課主要講授海洋結構物原理及設計、船舶原理與設計、船舶與海洋結構物強度、流體力學、海洋防腐技術、船舶與海洋結構物在波浪中的運動理論、決策理論與方法、結構可靠性原理;專業(yè)課主要講授船舶科學與工程進展、海洋系統(tǒng)工程、海洋工程水池試驗技術、結構優(yōu)化設計、船舶與海洋結構物現(xiàn)代建造方法、浮式系統(tǒng)等,不涉及油氣開發(fā)所需要的專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程。
2.2 石油工程專業(yè)重點培養(yǎng)陸上油田鉆井、采油、開發(fā)所需專業(yè)人才,缺乏海洋油氣開發(fā)及與海洋工程相關的專業(yè)知識
石油工程專業(yè)培養(yǎng)具備工程基礎理論和石油工程專業(yè)知識,能在石油工程領域從事油氣鉆井工程、采油工程、油藏工程、儲層評價等方面的工程設計、工程施工與管理、應用研究與科技開發(fā)等方面工作,獲得石油工程師基本訓練的高級專門技術人才。學生主要學習數(shù)學、物理、化學、力學、地質學、工程科學的基礎理論和與石油工程有關的基本知識,受到石油工程方面的基本訓練,具有進行油氣田鉆井、采油及油氣開發(fā)工程的設計、施工、管理以及初步的應用研究和科技開發(fā)的基本能力。這些課程的學習能夠滿足陸上油田的開發(fā),但海上油田開發(fā)與陸上油田開發(fā)相比,具有重大的差別,主要體現(xiàn)在:海洋鉆井平臺受海浪、環(huán)流影響嚴重,鉆井穩(wěn)定性控制技術含量更高;海洋生產平臺高度集中,自動化、集約化程度更高,主要采用水平井和大斜度井進行油田開發(fā),對采油工藝技術、海底油氣集輸工藝技術要求更高。另外,海洋油氣開發(fā),需要熟悉海洋特殊環(huán)境條件和特殊工作平臺,需要有海洋學、海洋平臺、海洋結構物、海洋腐蝕與保護等與海洋工程相關的專業(yè)知識,目前石油工程專業(yè)的畢業(yè)生不具備這方面系統(tǒng)的專業(yè)知識背景。
3 海洋油氣開發(fā)對海洋油氣工程人才需求旺盛
目前,中海油、中石油、中石化三大石油公司都在積極開發(fā)海洋石油與天然氣資源,并向海外石油市場進軍。然而,我國海洋石油與天然氣資源的開發(fā)起步較晚,從總體來看,技術仍然比較落后。同時,海洋油氣資源不同于陸地資源,特別是在有爭議的海洋區(qū)域,如果本國不對其進行開發(fā)就會被其他國家搶先開發(fā)。目前,南海周邊多個國家與我國有嚴重的海洋爭端,出現(xiàn)了我國海洋島嶼被侵占、海洋區(qū)域被分割、海洋資源被掠奪的嚴重局面,僅爭議海域面積就達到150余萬平方公里,占我海域轄區(qū)的一半以上。因此,加快發(fā)展海洋油氣資源開發(fā)技術,尤其是開辟深海油氣勘探開發(fā)領域以尋求新的資源是當前我國面臨的主要任務。因此,急需培養(yǎng)一批既懂海洋工程專業(yè)知識又掌握海洋油氣工程技術的復合型人才。
參考文獻
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