淺談沙特油氣管道項目中氣候和特殊地形對投標的影響

王 維，劉 波，岳 媛，李亞男

1中國石油天然氣管道工程有限公司，河北 廊坊

2中國石油天然氣管道局有限公司第二工程分公司，江蘇 徐州

3徐州新能建設工程設備有限公司，江蘇 徐州

4成都西南交大科技園管理有限責任公司，四川 成都

1. 引言

在進入21 世紀以后，國內(nèi)對石油和天然氣能源的需求日益增大。我們進一步加強與中東地區(qū)各產(chǎn)油國的合作。特別是石油儲量排名全世界首位以及天然氣儲量排名全世界第五的沙特阿拉伯。目前，沙特石油儲量約2660 億桶，占全球總量16%，天然氣儲量已探明達到326.1 萬億立方英尺。

隨著我國提出的“一帶一路”計劃的逐步推進，國內(nèi)中石油、中石化、中海油等各大石油公司陸續(xù)登陸沙特市場，與世界其他國家的石油管道企業(yè)競爭油氣田的開發(fā)。然而沙特阿美的項目真是唾手可得的大蛋糕嗎？答案是否定的。

自從2016 年開始，沙特阿美的所有權(quán)被轉(zhuǎn)讓給了沙特主權(quán)財富基金PIF，歐美很多大型的石油管道企業(yè)已逐步離開沙特。一方面是沙特阿美公司的施工執(zhí)行標準過于嚴格，施工企業(yè)執(zhí)行成本較高；另一方面，沙特政府加強石油、天然氣資本化運作，對油氣開發(fā)進行控制，降低開發(fā)的成本，再加上2018 年開始世界油價走低等因素的影響，新投資項目合同的總額逐年壓縮。因此，中企在新項目的投標工作中，有效地識別和分析出招標項目的潛在風險，有利于更為準確地分析出該項目的利潤和成本，避免錯誤預判是至關重要的。

氣候和特殊地形在投標中的風險通常不可控，對于施工計劃與實際施工情況存在一定的差別，也會加大安全生產(chǎn)動態(tài)管理的難度，并將加劇投入實施過程中的費用。為減小氣候因素、地形因素引起的進度風險，沙特地區(qū)的其他總承包商一般會對沙特地區(qū)各季節(jié)氣候變化以及潛在的地形變化進行預估，并上浮10%～15%的施工總預算。用以抵消執(zhí)行過程中，調(diào)整進度人力和設備投入正負波動峰的糾偏措施，這就使得承包單位不得不增高投標報價。而對總造價控制極為看重的沙特阿美，太高的投標報價將不具有任何優(yōu)勢。

2. 沙特氣候、地形特點和油氣田分布

1) 沙漠氣候特點

沙特阿拉伯王國地處熱帶和亞熱帶地區(qū)，由于降水稀少，受地形地勢的影響，沙特阿拉伯國土大部分是高原，晝夜溫差大，冬季較涼爽，夏季酷熱，6～8 月氣溫最高可達到55℃。常年盛行東北風和南風，每年春末夏初，強大的西北風總給東部地區(qū)帶來嚴重的沙塵暴，這是該地區(qū)主要的災害性天氣之一。

2) 地形特點

沙特阿拉伯地勢西高東低，全境大部為高原。西部紅海沿岸為狹長平原，以東為賽拉特山。山地以東地勢逐漸下降，直至東部平原。沙漠廣布，其北部有大內(nèi)夫得沙漠，南部有魯卜哈利沙漠。平原和部分高原被沙礫覆蓋，沙漠約占全部面積的1/3。無常年河流，雨季和山洪暴發(fā)時，山谷積水成河，天晴則干涸無水。

3) 油氣田分布情況

沙特阿美有77 大油田和天然氣田，其中五個主要油田和產(chǎn)區(qū)分別為：Ghawar、Khurais、Safaniyah、Shaybah 和Zuluf，所產(chǎn)的原油品質(zhì)多樣，從重質(zhì)油到超輕質(zhì)油均有出產(chǎn)。最輕質(zhì)油產(chǎn)自陸上油田，中質(zhì)油和重質(zhì)油則多來自海上。Ghawar 為沙特最大油田，也是輕質(zhì)原油的主要產(chǎn)地，而Abqaiq 油田則出產(chǎn)超輕質(zhì)油。2019 年沙特阿美加大哈拉德和哈維亞的南部天然氣田的開發(fā)，計劃用30 年擴建3000 口油井和氣井以及配套的管網(wǎng)和長輸管道。

3. 沙特特殊地形的情況

沙特地區(qū)2019 年計劃新建項目如：賈富拉上游管道和外輸管道、南部加瓦爾(Ghawar)管網(wǎng)、PK04烏德曼尼亞(Uthmaniyah)和PK05 舍德古姆(Shedgum)管網(wǎng)項目等中，對投標預算產(chǎn)生主要影響的特殊地形為：非傳統(tǒng)石方段(None Traditional Rocky Area)、高水位地段(Sabkhah)、洼地(Wadi)這三種類型。

1) 非傳統(tǒng)石方段(None Traditional Rocky Area)

Figure 1. Non-traditional stone section圖1. 非傳統(tǒng)石方段

沙特地區(qū)普遍為沉積巖和砂巖組成。而部分的土壤雖非傳統(tǒng)意義上的石方，但是土質(zhì)密度較高，硬度大，多呈現(xiàn)直徑大于30 mm 的粒狀，如圖1 所示。并且，普通挖掘設備難以進行開鑿，部分地段需使用鑿巖機，甚至爆破、松土后才能開挖。主要原因是：這些地區(qū)的板塊經(jīng)過地球變遷，抬升而產(chǎn)生，大部分為原海底沙土和沉積物混合產(chǎn)生。

2) 高水位地段(Sabkhah)

高水位地段通常集中于東部沿海地區(qū)，隨著季節(jié)變化，部分地區(qū)的水位線也會隨之升高。如拉斯坦努拉(RAS TANURA)港口附近的管廊帶和油田管網(wǎng)，該地區(qū)地下水位通常在0.3 至1.5 米左右。土壤中鹽量和微生物群含量較高，極易對金屬管道的產(chǎn)生較強的腐蝕。經(jīng)過多年試驗后，沙特阿美公司發(fā)現(xiàn)減少腐蝕的最有效的方法就是，金屬管線的管底必須高于水位線以上30 cm。

Figure 2. High water level area (Sabkhah)圖2. 高水位地段(Sabkhah)

新項目招標的初設階段，地下水位的高度是按照地勘公司的報告來初步判定，但根據(jù)阿美SAES-L-450 管道施工標準中的要求[1]，實際執(zhí)行過程中，水位的判定需根據(jù)當?shù)卣峁┑慕? 年的水文報告并提交CSD 中心進行最終判定。因此，這就對投標階段高水位段的施工工程量產(chǎn)生很大的影響，詳細情況請查看圖2。

3) 洼地段(Wadi)

沙特內(nèi)陸地區(qū)Abaqiq、Riyadh 和Harad 等地區(qū)因受海洋季風的影響，10 月份到來年2 月份多有降雨。雖然，平均降雨量在100 ml 以下，但由于土壤吸水率較低，集中降雨后，極易產(chǎn)生洪澇災害。根據(jù)沙特政府的2007、2008、2017 和2018 年沙特特蓋西姆省、利雅得、哈拉德地區(qū)都發(fā)生特大洪水，很多管線因洪水的原因被沖出地面，對當?shù)氐纳a(chǎn)造成極大的破壞。

Figure 3. Wadi (Wadi)圖3. 洼地段(Wadi)

因此，沙特阿美SAES-L-450 施工標準中對洼地段有嚴格的要求，新建管線埋深必須超過2 米以上，并在靠近地表300 mm 加裝土工布放水，頂端地表部分使用大塊的礫石進行填充和壓實，從而保證最終的地面有較為順暢的過水通道，詳細情況請查看圖3。

4. 特殊地形和氣候?qū)ν稑说木唧w影響

投標階段的施工計劃基于準確和詳盡工程量的統(tǒng)計，特殊地段這個變量就是影響，最終投標報價的不確定風險，下面通過幾個沙特地區(qū)具體項目的案例來探討出現(xiàn)的問題和解決方案[2]。

1) 非傳統(tǒng)石方段的影響

案例1：

沙特阿美哈拉德36" Free Flow Line 項目，在招標階段通過業(yè)主下發(fā)地初步的勘報告，初步統(tǒng)計的石方段總長度為2 公里左右，方量約為8000～10,000 立方。但是，授標后在執(zhí)行階段發(fā)現(xiàn)實際48.3 公里為非傳統(tǒng)石方段，主要由沉積巖和砂巖組成并難以進行開挖，就需要大量增加鑿巖設備，不僅施工進度受到延遲，而且總體施工造價大量提高。因與沙特阿美業(yè)主對非傳統(tǒng)石方段的定義存在爭議，后期進行索賠時難以獲得補償[3]。

下列統(tǒng)計表1 按照1 公里的管溝工程量作為對比研究，相關的典型圖請查看圖4、圖5。

Table 1. Comparison of efficacy and cost表1. 功效和費用對比

Figure 4. Typical diagram of pipe trench in sandy soil section圖4. 沙土段管溝典型圖

Figure 5. Typical diagram of the pipe trench in the stone section圖5. 石方段管溝典型圖

2) 高水位地段(Sabkhah)的影響

案例2：

沙特Φ48"重油JPS-1 長輸管道工程，在投標階段的招標文件中預算高水位地段全長僅為7.8 公里。在后期執(zhí)行階段，阿美業(yè)主根據(jù)沙特阿美業(yè)主依據(jù)當?shù)刈罡咚恢担蟮谌娇睖y單位重新測量，并將最終高水區(qū)段調(diào)整為20.08 公里。因此，造成整體工期延遲6 個月，整體施工費用造成極大的影響。雖然，后期進行施工變更，并作為依據(jù)進行索賠，但是還是造成施工費用溢出，降低整體項目的實際盈利。

下列統(tǒng)計表2 按照1 公里管帽和作業(yè)帶的工程量作為對比。根據(jù)下列圖6 中所示，普通沙土地段的管帽覆土為300 mm，高水位段的管帽覆土卻為900 mm 以上，并且作業(yè)帶的土方量也相應的增多，詳細情況請看圖7。

Table 2. Comparison of construction efficiency and engineering quantity in high water area and sandy soil area表2. 高水位地區(qū)和沙土區(qū)施工功效和工程量對比

Figure 6. Typical diagram of pipe trench and working zone in sandy soil section圖6. 沙土段管溝和作業(yè)帶的典型圖

Figure 7. Typical diagram of high water level pipe trench and working zone圖7. 高水位管溝和作業(yè)帶的典型圖

3) 洼地地段(Wadi)的影響

案例3：

以36"哈拉德Free Flow Line 長輸管線工程為例，投標階段洼地總長度為3 公里，執(zhí)行階段業(yè)主要求將洼地區(qū)域增長到7.94 公里。洼地(Wadi)管線的埋深需要達到2 米以上，加鋼管直徑，最終開挖深度達到3.3 米。

哈拉德區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)從地表至地下1.2 米為松散沙土，但超過1.2 米深后卻變?yōu)榫o致沉積土和砂巖，管溝需要使用鑿巖機或采用爆破，相比沙土地段的管溝，洼地(Wadi)區(qū)域的開挖量增加4～5 倍，施工功效極為緩慢。另外，最終的防護措施也有所變化，在靠近地表300 mm 需要采用土工布防水，頂端采用30 mm 以上的礫石進行填充和壓實，詳細情況請查看圖8 [4]。

4) 天氣的影響

沙特阿拉伯施工過程中，風季和雨季對混凝土施工，模板工程，腳手架及吊裝工程等多方面形成不利影響，給工程施工帶來了巨大的經(jīng)濟損失。因此，在施工之前需要對當?shù)氐奶鞖馇闆r進行統(tǒng)計和分析，盡可能的減小氣候?qū)κ┕さ挠绊憽?/p>

特別是齋月期間，當?shù)毓蛦T需在白天不會進食，所以整體施工時間會縮短。在投標過程中計算施工功效的時候，需要考慮到相應的問題。

Figure 8. Typical diagram of Wadi depression pipe trench and work zone圖8. Wadi 洼地管溝和作業(yè)帶典型圖

另外，阿美HSE 標準GI-7.08 & CSM III-Crane & Lifting Procedure 中要求，吊裝作業(yè)的風速不能高于32 km/s。在風季施工時，需要盡可能的考慮避開大風天氣，合理的安排施工計劃。

參考2021 年沙特地區(qū)的天氣情況，作如下統(tǒng)計(表3)：

Table 3. Weather statistics in Saudi Arabia in 2021表3. 2021 年沙特地區(qū)的天氣統(tǒng)計

5. 結(jié)論

針對沙特地區(qū)的長輸管線或者管網(wǎng)工程，在投標過程中，需要對投標項目的實際現(xiàn)場進行細致的勘察，在結(jié)合初設圖紙的情況下，也需要結(jié)合現(xiàn)場已有管線、已運行設施進行綜合分析[5]：

1) 非傳統(tǒng)石方段：結(jié)合業(yè)主提供的地勘報告的信息，需要再進行額外的取點分析，也可對可疑地區(qū)追加打孔并做土壤分析。如對某些地區(qū)有較大的爭議和疑問時，應安排技術人員和設備進行預先開挖，統(tǒng)計現(xiàn)場的人力和設備實際功效，并調(diào)整整體進度中的人力和設備資源的閾值。

2) 高水位地段(Sabkhah)：針對沙特沿海地段，應在投標階段結(jié)合當?shù)卣峁┧坏刭|(zhì)圖紙。在踏勘過程中，應記錄下可疑段的水線位置，并結(jié)合圖紙進行分析，為制定施工方案和計劃提供更為準確的信息，提高施工預算的準確性。對于高水地區(qū)的土建施工時，還需要調(diào)研周邊取土坑(Borrow Pit)與施工地點之間距離。同時調(diào)研和對比分包商和總承包商自行運輸土壤的整體費用，選擇最優(yōu)的施工資源組成方案。

3) 洼地地段(Wadi)：對于沙特內(nèi)陸地區(qū)，踏勘過程中需要留意過水通道情況，對比運行或在建管線的現(xiàn)場情況，對潛在的洼地地區(qū)進行統(tǒng)計。需要注意大管徑長輸管道的管溝與普通段的土方量有較大的差別，深度較大的管溝需要結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)情況，如：巖石、硬質(zhì)巖土等。制作施工計劃時也需要考慮實際的施工功效，減小后續(xù)實際施工的進度風險。

4) 天氣：在投標階段應針對沙特地區(qū)的天氣情況做出詳細的統(tǒng)計，充分考慮特殊天氣和伊斯蘭齋月對施工的影響，編制施工方案和計劃之前應收集當?shù)亟鼛啄甑臍庀箢A報資料，盡量準確地預測施工所在地的環(huán)境因素對施工進度的影響，也可以請專業(yè)人員根據(jù)資料評估氣候風險。

5) 綜上所述，在投標施工方案中合理制定特殊地段的施工計劃，同時需要結(jié)合當?shù)氐乃?、氣候和地質(zhì)情況，調(diào)整相應的人力和設備資源，上浮部分施工費用作為后續(xù)施工風險儲備金，減小實施階段承包商的資金壓力。