集成能力助攻新突破—再探中國海油南海油氣勘探重大發(fā)現(xiàn)密鑰

□ 文/本刊記者 牟雪江 特約記者 李天中 張光明

集成能力助攻新突破—再探中國海油南海油氣勘探重大發(fā)現(xiàn)密鑰

□ 文/本刊記者 牟雪江 特約記者 李天中 張光明

2014年，中國海油油氣勘探又是一個(gè)豐收年，取得了全方位的歷史性突破。國內(nèi)、海外、非常規(guī)領(lǐng)域全面“開花”，一系列含油氣構(gòu)造評價(jià)接連成功，深水領(lǐng)域自營勘探獲重大突破。這一年，中國海油獲得了包括陵水17-2、旅大16-3南、墾利16-1、陸豐14-4在內(nèi)的一系列勘探新發(fā)現(xiàn)。海外，在加蓬海域獲得大型深水天然氣發(fā)現(xiàn)Leopard。

在11月25日至26日召開的中國海洋石油2014年度勘探會(huì)上，陵水17-2氣田項(xiàng)目獲油氣勘探重大發(fā)現(xiàn)特等獎(jiǎng)。

陵水17-2氣田是中國海油自主創(chuàng)新、攻克世界性難題，在自營勘探中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)質(zhì)大氣田，也是“海洋石油981（下稱981）”深水鉆井平臺(tái)第一次深水測試、自主研發(fā)的深水模塊化測試裝置首次成功應(yīng)用的項(xiàng)目。陵水17-2氣田的突破，標(biāo)志著中國海油已經(jīng)獨(dú)立掌握了全套深水勘探技術(shù)。自營油氣勘探開發(fā)向深水邁出了堅(jiān)實(shí)步伐。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，這是我國海洋石油工業(yè)挺進(jìn)深水的里程碑，揭開了南海自營深水勘探的新篇章。

“981”深水利器顯神威

當(dāng)今和未來的重大問題，已開始以系統(tǒng)集成和互連能力為中心來解決。深海油氣勘探開發(fā)也不例外。深海，被稱為油氣勘探開發(fā)的“負(fù)高地”，高風(fēng)險(xiǎn)、高技術(shù)、高投入。國際上有種說法，300米水深是分界點(diǎn)，水深每增加一米，勘探難度隨之大幅增長。

如何突破從淺水到深水油氣勘探開發(fā)“負(fù)高地”？

中國海油的實(shí)踐是：提高集成能力破解發(fā)展難題。

近年來，信息、材料、生物、通訊、電子等眾多技術(shù)蓬勃發(fā)展，如果能夠有效整合外部引進(jìn)技術(shù)，并通過有機(jī)整合企業(yè)內(nèi)部技術(shù)解決實(shí)際碰到的問題，便能夠促進(jìn)在形成自身核心能力基礎(chǔ)上產(chǎn)生集成優(yōu)勢，從而獲得競爭優(yōu)勢。

陵水17-2氣田的突破便是“提高集成能力破解發(fā)展難題”的典型范例。

陵水17-2氣田的突破，始于陵水17-2-1井。而沒有“海洋石油981”，就沒有陵水17-2深水氣田舉世矚目的大突破。

我國南海深水區(qū)大多在500米—3000米之間。而且這里，不同于墨西哥灣氣候溫和、海底平坦，南海深水區(qū)無風(fēng)三尺浪，臺(tái)風(fēng)多，海底坡度大、地形崎嶇，存在內(nèi)波流（一種因海水密度、質(zhì)量差異形成的海洋流）。南海的內(nèi)波流最快速度可達(dá)到2米/秒，能量巨大，幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可將一座大型的輪船移位幾十公里。

陵水17-2構(gòu)造位于海南島東南150公里處，水深1500米，鉆井作業(yè)面臨海床低溫、地層破裂壓力低、井控風(fēng)險(xiǎn)大等技術(shù)難點(diǎn)。如果沒有利器，只能望洋興嘆。

這里便要說說“981”。

3年多前981交付時(shí)，對于大多數(shù)中國人來說，它還只是國家重大裝備制造領(lǐng)域中引人注目的一個(gè)石油機(jī)械設(shè)備。甚至，它的學(xué)名：第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，讓普通人聽起來也是一知半解?？伤褪羌蓜?chuàng)新的一大成果，其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)來自深海鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的美國公司，整合國內(nèi)企業(yè)、科研院所的技術(shù)力量，在基礎(chǔ)船型的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了關(guān)鍵改造，最終打造出震驚世界的深水利器。

從空中俯瞰，981半潛于海面：長114米，寬79米，高137米，面積趕得上一個(gè)大號(hào)的足球場，高度則相當(dāng)于40多層的摩天大樓；平臺(tái)下方有4個(gè)立柱，立柱“踩”著兩個(gè)船體，每根立柱長、寬均為10米。此外，還配備有停機(jī)坪和發(fā)電設(shè)備等，可以稱得上是一座“海上城市”。

它為南海而生。早在2012年5月981在南海成功開鉆之后，中國海油就召開了董事長辦公會(huì)，專題研究南海油氣勘探開發(fā)工作，中國海油總公司董事長、黨組書記王宜林要求，要從戰(zhàn)略高度認(rèn)識(shí)南海油氣勘探開發(fā)工作的重要性，全面加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，大力加強(qiáng)科研隊(duì)伍建設(shè)，科學(xué)編制相關(guān)規(guī)劃，認(rèn)真做好981的安全運(yùn)行，爭取早日在南海發(fā)現(xiàn)大油氣田。

據(jù)981平臺(tái)經(jīng)理來宣朝介紹，從2013年10月至今，981不斷給國人帶來驚喜，成功挑戰(zhàn)2451米超深水井作業(yè)，創(chuàng)造了我國海域超深水鉆井記錄，一舉打破了歐美在超深水鉆井領(lǐng)域的壟斷地位；平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)班子拋開“洋拐杖”，首次“全華班”集體亮相便立下“戰(zhàn)功”，總體作業(yè)時(shí)效99%，提前32.9天圓滿完成勘探任務(wù)，使得深水鉆探水平向南海中南部又前進(jìn)了一大步；首次測試作業(yè)“陵水17-2-1”井，便創(chuàng)造了自營氣井測試日產(chǎn)量最高紀(jì)錄，深水自營勘探獲得了第一個(gè)高產(chǎn)大氣田。

陵水17-2-1井由981承鉆，今年1月開鉆，2月完鉆，作業(yè)安全順利，不僅鉆獲良好油氣顯示，且作業(yè)效率、建井周期、鉆井費(fèi)用等多項(xiàng)鉆井指標(biāo)均創(chuàng)海油同區(qū)域最佳：鉆井作業(yè)效率較本區(qū)域合作井提升22%，深水井建井周期較本區(qū)域合作井降低37%，鉆井費(fèi)用僅為本區(qū)域合作井的44%，重大責(zé)任事故、人員傷亡事故、海洋污染事故均為零。

“衡量一家公司是否具備深水勘探能力，國外采納的標(biāo)準(zhǔn)之一就是是否具有‘被實(shí)踐證實(shí)’的深水技術(shù)。如今981勘探發(fā)現(xiàn)我國首個(gè)深水大氣田陵水17-2，表明我們的深水技術(shù)經(jīng)受住了實(shí)踐檢驗(yàn)，中國海油的深水勘探能力實(shí)現(xiàn)了突破和飛躍。有了這個(gè)能力，我們在南海尋找更多大油氣田，就有了更大的信心和決心?！敝袊Ｓ湍虾Ｎ鞑渴凸芾砭志珠L謝玉洪說。

集成創(chuàng)新推動(dòng)勘探進(jìn)程

中國南海油氣資源極其豐富，70%蘊(yùn)藏深海，但深?？碧诫y度極大。在深水區(qū)，水體環(huán)境、海底穩(wěn)定性和沉積地層巖石強(qiáng)度與淺水區(qū)差異明顯。受海床不穩(wěn)定、坡度大、巖石強(qiáng)度低、溫度低等條件影響，技術(shù)難度和投入呈幾何倍數(shù)增長。南海西部深水海域地處于歐亞、太平洋和印澳三大板塊交匯處，經(jīng)歷了極其復(fù)雜的地質(zhì)作用和演化過程。上世紀(jì)90年代，中國海油曾與外方在南海進(jìn)行合作勘探，由外方擔(dān)任作業(yè)者，由于外方認(rèn)為這里存在烴源巖埋深過大、儲(chǔ)層不夠發(fā)育、存在高溫高壓等諸多難題而被擱置。

再難也要前行。外方退出后，中國海油南海西部深水勘探研究人員成立了深水課題研究組，依托國家重大專項(xiàng)課題開展科技攻關(guān)，展開關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

隨著時(shí)過境遷，新一屆政府高度重視南海油氣開發(fā)，提出建設(shè)海洋強(qiáng)國。中國海油的“二次跨越”把做強(qiáng)做優(yōu)油氣勘探主業(yè)作為公司各項(xiàng)業(yè)務(wù)的重中之重。中國海油南海西部石油管理局提出了建設(shè)“南海大氣區(qū)”的構(gòu)想。

勘探思路的轉(zhuǎn)變是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其轉(zhuǎn)變過程應(yīng)有計(jì)劃性，而其實(shí)施應(yīng)具有現(xiàn)實(shí)的、可操作的手段，應(yīng)注重“整體布局、局部加重、有序開展、穩(wěn)步推進(jìn)”的策略。為有效動(dòng)用南海深水“寶藏”，中國海油近年來全方位籌備。如大型作業(yè)裝備，鉆井方面，除981外，還有最大作業(yè)水深1500米的“南海九號(hào)”等系列平臺(tái)。物探方面，繼“海洋石油720”之后，深水12纜物探船“海洋石油721”交付。還有深水鋪管船“海洋石油201”、深水工程船“海洋石油708”等，滿足各種深水作業(yè)需求。而這一切，有力提升了中國海油深水油氣勘探開發(fā)整體能力，照亮了建設(shè)南海大氣區(qū)的夢想。

我國陸海共有5大氣區(qū)，其中南海西部大氣區(qū)預(yù)測資源量在5個(gè)大氣區(qū)中名列前茅?！澳虾４髿鈪^(qū)是客觀存在的。”

據(jù)中國海油湛江分公司研究院深水勘探室副主任、深水勘探項(xiàng)目經(jīng)理朱繼田介紹，南海西部深水區(qū)烴源巖埋深過大，深凹中部普遍存在超壓，且超壓的存在會(huì)對源巖生烴產(chǎn)生影響，為此研究人員在相關(guān)氣組開展了煤樣模擬生氣實(shí)驗(yàn)，結(jié)合全球深水勘探實(shí)踐，研究人員在重力流理論指導(dǎo)下，應(yīng)用宏觀與微觀相結(jié)合的物源分析技術(shù)、三維可視化儲(chǔ)層沉積相研究技術(shù)綜合分析，落實(shí)了中央峽谷濁積水道砂、海底扇等一批有利儲(chǔ)集體，明確了中央峽谷具有分段式發(fā)育、多期次充填和多物源供給沉積的特征，是深水最有利的儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)。因此，首選中央峽谷陵水17-2進(jìn)行鉆探，2013年部署陵水17-2-1等探井。

8月18日陵水17-2-1井測試成功。8月19日，中國海油總公司董事長、黨組書記王宜林一行登上981平臺(tái)，對作業(yè)成功表示祝賀，并親切慰問生產(chǎn)作業(yè)人員。王宜林表示：“進(jìn)軍南海深水區(qū)是中國海洋石油人多年的夢想。陵水17-2的勘探突破，打開了一扇通往南海深水油氣‘寶藏’的大門。這一重大發(fā)現(xiàn)堅(jiān)定了我們進(jìn)軍深水、在南海深水區(qū)找油找氣的信心和決心，更展現(xiàn)了該區(qū)域油氣產(chǎn)量的巨大潛力?！?/p>

陵水17-2的勘探突破，更是深水勘探開發(fā)能力持續(xù)提升的有力印證。它驗(yàn)證了對南海深水油氣分布的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，檢驗(yàn)了深水鉆井、測試、項(xiàng)目管理能力，堅(jiān)定了我國在南海深水尋找大氣田、建設(shè)大氣區(qū)的信心。

掌控全套深水管理要素

集成創(chuàng)新戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵之一，在于如何整合擁有不同技術(shù)、技能、信息、知識(shí)的高級(jí)人才，建立企業(yè)知識(shí)集成的平臺(tái)，并以此推動(dòng)企業(yè)知識(shí)的獲取、創(chuàng)新、共享和應(yīng)用。

陵水17-2氣田作為中國海油首個(gè)自營深水項(xiàng)目，在鉆井和測試過程中，深水團(tuán)隊(duì)針對技術(shù)難點(diǎn)，開展了11項(xiàng)深水鉆井技術(shù)、5項(xiàng)深水測試技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)造了多項(xiàng)國內(nèi)首次，自主研發(fā)的測試地面模塊化設(shè)備、智能DST測試工具、自營電波控制水下樹和全新數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國內(nèi)海域均屬首次運(yùn)用。

不僅如此，陵水17-2測試的成功還創(chuàng)下三項(xiàng)“第一”：深水自營勘探獲得了第一個(gè)高產(chǎn)大氣田；“海洋石油981”深水鉆井平臺(tái)第一次深水測試獲得圓滿成功；自主研發(fā)的深水模塊化測試裝置第一次成功運(yùn)用。

其中，深水測試地面流程模塊化設(shè)備的首次成功應(yīng)用，為提高作業(yè)時(shí)效和降低測試成本發(fā)揮了重要作用，推進(jìn)了深水測試常規(guī)化，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

據(jù)了解，以往業(yè)界每次安裝測試設(shè)備都需要35-60天的時(shí)間，拆卸時(shí)間需要20天，其中占用平臺(tái)生產(chǎn)時(shí)間約16天，也浪費(fèi)寶貴的深水鉆井平臺(tái)資源。運(yùn)用“模塊化”設(shè)備后，完全不占用生產(chǎn)時(shí)間且安裝僅需8天，拆卸時(shí)間縮短至3天。這一技術(shù)大幅縮短了深水測試準(zhǔn)備周期、節(jié)省了平臺(tái)空間、降低了測試成本，另一方面，滿足了探井完鉆后可立即測試的需求。

深水測試地面流程模塊化設(shè)備為中國海油首創(chuàng)技術(shù)。該設(shè)備經(jīng)簡單改造便可適用于南海9號(hào)等其他深水平臺(tái)，推廣應(yīng)用前景較廣。

據(jù)悉，業(yè)內(nèi)租借深海鉆井平臺(tái)的成本平均為50萬美元/天，減少作業(yè)時(shí)間是節(jié)省成本的重要手段。

“海上采到油氣不是難事，如何在最短的時(shí)間采到油氣提高經(jīng)濟(jì)性才是我們努力的方向?！敝x玉洪說。

陵水17-2項(xiàng)目實(shí)施中的技術(shù)創(chuàng)新、理念創(chuàng)新和管理創(chuàng)新直接帶來了“真金白銀”：項(xiàng)目首次實(shí)施表層批鉆作業(yè)模式，兩批次共節(jié)約作業(yè)時(shí)間20天，節(jié)省費(fèi)用超過1億元；采用勘探開發(fā)一體化理念，陵水17-2-1井將由探井轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井，為后期節(jié)省開發(fā)投資3億元；不斷優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，陵水17-2-3井減少一個(gè)井段，節(jié)省費(fèi)用4200萬元。

“陵水17-2氣田的成功發(fā)現(xiàn)讓我們在南海作業(yè)完全沒有了心理障礙?！敝x玉洪說，首個(gè)自營深水項(xiàng)目全方位鍛煉了地質(zhì)油藏、鉆井、測試等深水項(xiàng)目技術(shù)及管理人員，公司自主培養(yǎng)的深水隊(duì)伍基本上掌握了全套深水鉆井技術(shù)、全套深水測試技術(shù)和全套深水管理要素，公司自主勘探開發(fā)深水油氣資源的能力邁上新臺(tái)階。

深水氣田探井變開發(fā)井

“陵水17-2-1井是盛開在南海西部海域的一朵‘金花’?！?/p>

8月1日，談起陵水17-2構(gòu)造探井，湛江分公司勘探開發(fā)部經(jīng)理?xiàng)钣?jì)海很振奮，“它不僅宣告了瓊東南盆地自營深水勘探首獲突破，還是我們將探井向開發(fā)井轉(zhuǎn)換的首次成功嘗試。目前該構(gòu)造正在鉆探的多口探井也將實(shí)施轉(zhuǎn)換?！?/p>

探井轉(zhuǎn)開發(fā)井為深水氣田勘探降本和快速建產(chǎn)探索出了一條新路。而陵水17-2-1井的順利轉(zhuǎn)換是勘探開發(fā)一體化成功實(shí)踐的結(jié)果。

陵水17-2-1井是湛江分公司在瓊東南陵水17-2構(gòu)造部署的首口探井。該構(gòu)造斷塊多，要想探明儲(chǔ)量，所需探井多，再加上該構(gòu)造平均水深在1450米左右，鉆井作業(yè)費(fèi)用數(shù)倍于常規(guī)鉆井。較高的探井成本不利于氣田經(jīng)濟(jì)開發(fā)，湛江分公司提前謀劃勘探降本。

他們注意到陸地探井若有油氣則可開發(fā)生產(chǎn)，海上探井即使獲高產(chǎn)油氣流也因井位不合適或無配套設(shè)施等原因只能棄井，而棄井會(huì)產(chǎn)生額外成本。海上有良好油氣顯示的探井能否像陸地一樣“變廢為寶”，轉(zhuǎn)為開發(fā)井？湛江分公司決定在陵水17-2-1井試驗(yàn)。

不過，探井為發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量，開發(fā)井為生產(chǎn)油氣，二者目的不同，井位部署及鉆井階段的部分工藝技術(shù)存在差異。對此，湛江分公司勘探、開發(fā)部門統(tǒng)籌考慮，兼顧二者。起初在只考慮勘探的前提下，陵水17-2-1井部署在構(gòu)造高部位，后來湛江分公司將井位合理移動(dòng)，以滿足后續(xù)開發(fā)需要。同時(shí)，為保證探井具備生產(chǎn)井的地質(zhì)油藏條件，湛江分公司還對該井制訂了兩種鉆井方案，即在滿足探井工藝需求的前提下，增加了以往探井所沒有的防腐及圈閉壓力管理等系列措施。充分準(zhǔn)備后，該井開鉆時(shí)在作業(yè)過程中嚴(yán)格按開發(fā)井方案實(shí)施，鉆遇高產(chǎn)氣層，實(shí)現(xiàn)陵水17-2氣田重大發(fā)現(xiàn)，湛江分公司隨即為該井安裝了水下井口。

“安裝水下井口可暫時(shí)封井，待該氣田投入開發(fā)，這種井口就可與深水氣田開發(fā)必需的水下生產(chǎn)系統(tǒng)匹配、回接，直接作為開發(fā)井投產(chǎn)?！闭拷止俱@完井部經(jīng)理李中說。

勘探開發(fā)一體化運(yùn)作有效降低了陵水17-2構(gòu)造的勘探開發(fā)成本。該井建井周期較預(yù)期大幅縮短，節(jié)省了可觀的鉆井開支。僅探井轉(zhuǎn)開發(fā)井一項(xiàng)，就將為陵水17-2區(qū)塊開發(fā)階段減少鉆井投資約3億元。據(jù)悉，該作業(yè)模式還將在類似深水油氣田勘探開發(fā)中推廣應(yīng)用。

“陵水17-2大發(fā)現(xiàn)，讓世界看到，在全球深水油氣勘探開發(fā)格局中，我國已占有一席之地?！?/p>