大港灘淺海油氣資源效益開發(fā)模式探索與實踐

邊 鋒 魏 東 于騰蛟 金海鋒 梁麗會 李 好

（1.中國石油大港油田公司第四采油廠；2.石家莊鐵道大學(xué)管理學(xué)院；3.西南石油大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院）

當(dāng)前，世界百年未有之大變局加速演進，中國能源安全面臨前所未有的新挑戰(zhàn)，提高油氣自主供給能力，端牢能源飯碗是積極應(yīng)對國際能源復(fù)雜局面的有效之策。國有大型能源企業(yè)立足于我國油氣資源稟賦，不斷加大油氣資源勘探開發(fā)力度，增強能源自主供給能力。我國擁有豐富的灘淺海油氣資源，集中分布在沿海灘涂、潮間帶和淺海地帶，具有高投資、技術(shù)密集的特點。堅持灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)，可有效緩解陸上資源遞減、勘探開發(fā)難度增加的雙重困境，有利于提升油氣自主供給能力，保障國家能源安全，戰(zhàn)略價值和經(jīng)濟效應(yīng)顯著[1]。

1 大港油田灘淺海油氣資源開發(fā)概況

大港油田作為新中國第四個油田，1964 年投入勘探開發(fā)建設(shè)，目前油田資源深層化、劣質(zhì)化趨勢明顯，規(guī)模增儲、效益建產(chǎn)難度加大，制約了油田高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)[2]。新形勢下如何加大油氣勘探開發(fā)力度，實現(xiàn)增儲上產(chǎn)，確保國家能源安全，是大港油田面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，勘探開發(fā)灘淺海油氣資源是破解大港油田資源接替困境的有效選擇。

1.1 灘淺海油氣資源開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)

大港油田灘淺海位于渤海灣西部，北起澗河，南至泗女寺河，海岸線長146km，水深0 ～5m，礦權(quán)面積2758km2，自南向北依次為埕海油田、濱海油田和新港油田。灘淺海油氣資源開發(fā)有別于陸地油氣資源，面臨著水深較淺、淤泥厚、承載力低、穩(wěn)定性差、回淤嚴(yán)重、潮差大、風(fēng)暴潮頻繁、冬季冰情嚴(yán)重等不利自然環(huán)境條件，油氣勘探開發(fā)環(huán)境復(fù)雜，對勘探開發(fā)策略、規(guī)劃設(shè)計、施工、裝備、管理等提出了系列挑戰(zhàn)。具體包括：灘淺海油氣資源勘探開發(fā)項目建設(shè)周期長、投資回收周期長；施工窗口期短，鉆修井作業(yè)效率低；平臺可利用空間少，淺灘陸上施工設(shè)備、淺水大型施工船只難以進入。無論是“海油海采”還是“少人高效”，對大港油田都是新領(lǐng)域、新考驗。

1.2 灘淺海油氣開發(fā)的發(fā)展歷程

在中國石油天然氣集團有限公司（簡稱中國石油）統(tǒng)一部署下，大港油田自2004 年開始灘淺海油氣資源勘探開發(fā)立項規(guī)劃。2007 年首座人工島自主運營，灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)取得了突破性進展，標(biāo)志著“海油陸采”目標(biāo)的實現(xiàn)。2010 年建成投產(chǎn)了陸岸終端——埕海聯(lián)合站，為灘淺海油氣資源“海油海采”奠定了堅實基礎(chǔ)。2022 年建成首座采修一體平臺，全面完成了“海油海采”的勘探開發(fā)布局（圖1）。

圖1 大港油田灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)實踐歷程

2 灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)實踐

多年來，大港油田以科學(xué)頂層設(shè)計為統(tǒng)領(lǐng)，分步驟有序推進油氣勘探開發(fā)工作，堅持自主研究、自主設(shè)計、自主建造、自主運營的總體工作思路，從開發(fā)戰(zhàn)略、工程技術(shù)、項目管理和運營模式等方面積極探索，形成了具有中國特色的灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)模式，為灘淺海油氣資源的自主化、規(guī)?；⑿б婊_發(fā)積累了豐富的創(chuàng)新技術(shù)及管理經(jīng)驗。

2.1 八字理念破解灘淺海難題

在灘淺海油氣資源開發(fā)過程中，大港油田始終遵循“安全、綠色、自主、效益”行動理念。首先，建立完善的安全管理體系，采取有效的預(yù)防和控制措施，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，最大限度減少事故和環(huán)境污染風(fēng)險，確保人員安全、設(shè)備安全和環(huán)境安全，實現(xiàn)灘淺海油氣資源的安全開發(fā)。其次，明確主體環(huán)境保護責(zé)任，注重環(huán)保制度建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護，將對海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響控制在最小范圍內(nèi)，保證灘淺海油氣資源綠色開發(fā)。再次，“自主”是灘淺海油氣資源開發(fā)的基本原則，也是主要目標(biāo)，通過不斷學(xué)習(xí)與實踐，逐步提高自主創(chuàng)新能力，形成完整的自主技術(shù)體系。最后，建立健全高效開發(fā)和管理制度，提高產(chǎn)能和產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的統(tǒng)一，國家利益、企業(yè)利益和社會公眾利益的統(tǒng)一，發(fā)展效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一，確保灘淺海油氣資源效益開發(fā)的可持續(xù)性。

2.2 從“海油陸采”到“海油海采”

大港油田在對資源條件、施工工況、技術(shù)儲備和管理情景進行綜合分析的基礎(chǔ)上，以“前瞻性思考、全局性謀劃、整體性推進”為基本方略，制定先灘涂、后淺?！皟刹阶摺钡臐u進式行動路線。首先，實現(xiàn)灘涂油氣資源開發(fā)零突破。初期選定灘涂作為優(yōu)先開發(fā)區(qū)域，在充分借鑒學(xué)習(xí)陸上油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過建設(shè)人工島和進海通道方式開發(fā)灘涂油氣資源，實現(xiàn)“海油陸采”。其次，實現(xiàn)灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)。在“海油陸采”積累一定經(jīng)驗后，有序從灘涂區(qū)域轉(zhuǎn)向淺海區(qū)域，建設(shè)海洋油氣作業(yè)平臺，形成灘淺海油氣資源開發(fā)體系，實現(xiàn)“海油海采”。

2.3 統(tǒng)籌優(yōu)化，兼顧經(jīng)濟與環(huán)境效益

灘淺海油氣資源開發(fā)投資需兼顧經(jīng)濟效益和環(huán)境效益[3]。按照“依托陸上、優(yōu)化海上、油氣上岸、完善終端”總體工作部署，推進地質(zhì)—海工評價建產(chǎn)工作一體化、油氣集輸海陸運行一體化和基礎(chǔ)設(shè)施建造與運營管理一體化，形成灘淺海油氣資源效益開發(fā)總體行動方案。充分利用陸上供水、供電和通信系統(tǒng)等既有基礎(chǔ)設(shè)施，降低項目開發(fā)成本，簡化人工島和井場功能設(shè)施，實施精細化管理，有效控制環(huán)境影響。

3 灘淺海油氣效益開發(fā)自主創(chuàng)新技術(shù)體系

人工島和海上平臺是灘淺海油氣資源效益開發(fā)的兩大重要基礎(chǔ)設(shè)施。大港油田依靠體制優(yōu)勢，整合技術(shù)優(yōu)勢，組織實施技術(shù)及工藝自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了人工島建造技術(shù)和海上平臺建造技術(shù)突破，形成具有中國特色的灘淺海油氣開發(fā)技術(shù)體系[4]。

3.1 創(chuàng)新人工島建造技術(shù)工藝

人工島建設(shè)面臨灘海坡緩、泥厚、潮差大和承載力低等不利作業(yè)環(huán)境，以及進海通道兩側(cè)水體不對流的環(huán)境保護問題，且人工島面積小、工藝設(shè)備布置受限，消防取水等運行保障難度大。大港油田以“技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟合理、安全可靠”為基本原則，組織參建主體聯(lián)合創(chuàng)新，成功實施了“鋼箱筒基礎(chǔ)棧橋結(jié)構(gòu)”“透流式箱涵進海路結(jié)構(gòu)”“集水箱涵結(jié)構(gòu)”等6 項國內(nèi)首創(chuàng)的技術(shù)成果，破解了復(fù)雜海況環(huán)境下人工島建設(shè)技術(shù)難題，形成自主的人工島建設(shè)海工技術(shù)體系。

3.2 創(chuàng)新海上平臺建造技術(shù)工藝

鉆井平臺建設(shè)面臨水淺、灘涂長、海況多變等不利因素，為適應(yīng)鉆完井技術(shù)應(yīng)用場景變化，解決海上鉆完井作業(yè)所面臨的地下井口槽深、易積水、易聚集有毒可燃氣體、需要專用鉆機、壓裂規(guī)模受限、壓裂液輸儲成本高、壓裂效果差等技術(shù)難題，在學(xué)習(xí)和吸收國內(nèi)外鉆完井先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成了“淤泥質(zhì)灘淺海區(qū)域直樁式采修一體化平臺設(shè)計技術(shù)”“海洋工程孤立大直徑鋼樁群精準(zhǔn)定位技術(shù)”等6 項國內(nèi)首創(chuàng)平臺建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新成果，節(jié)約了平臺建設(shè)時間和成本，保證了海上平臺建設(shè)質(zhì)量，形成了海洋油氣資源鉆完井技術(shù)體系。

4 灘淺海油氣資源開發(fā)管理模式

借鑒現(xiàn)代項目管理的先進經(jīng)驗，大港油田以項目進度、質(zhì)量、安全、投資控制的協(xié)調(diào)一致為總體要求，構(gòu)建灘淺海油氣資源開發(fā)的特色項目管理體系[5]。

4.1 組織管理模式

灘淺海油氣資源效益開發(fā)具有階段性特征，需要持續(xù)進行組織管理創(chuàng)新，用動態(tài)化的組織管理模式適應(yīng)目標(biāo)任務(wù)的變化。在灘淺海油氣開發(fā)的前期建設(shè)階段，采用項目制的組織方式，從企業(yè)各部門抽調(diào)專業(yè)技術(shù)骨干組成項目部，有效解決了專業(yè)技術(shù)人才不足、項目管理經(jīng)驗缺乏的問題，保障項目高質(zhì)量運行。按照專業(yè)管理原則，組建灘淺海油氣資源開發(fā)建設(shè)部，負責(zé)海工建設(shè)業(yè)務(wù)管理，提高專業(yè)化管理水平。在后期運營階段，組建海上項目部，對灘淺海油氣資源開發(fā)項目進行統(tǒng)一指揮與專業(yè)化管理。

4.2 項目管理模式

人工島采取工程項目總承包建設(shè)模式，在保證項目建造質(zhì)量基礎(chǔ)上，有效控制施工成本，提升自主建造能力。海上作業(yè)平臺采取“業(yè)主+EPC+第三方檢驗+無損檢測+監(jiān)理”總承包建設(shè)模式，項目統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同運作，有效解決平臺設(shè)計、采購和施工的銜接問題，保證項目進度、成本和質(zhì)量，提高項目建設(shè)的管理水平。

在質(zhì)量管理方面，人工島及附屬設(shè)施建設(shè)過程中，管控進海路建設(shè)質(zhì)量，落實海上砼路面澆注保護措施；明確原材料進場、構(gòu)件預(yù)制與安裝、鋼箱筒安裝、混凝土澆筑等質(zhì)量關(guān)鍵控制點。海洋平臺建設(shè)前調(diào)研行業(yè)優(yōu)秀管理案例，編制項目管理手冊、質(zhì)量計劃，形成灘海油氣開發(fā)建設(shè)單位、監(jiān)理、發(fā)證檢驗三方聯(lián)合報驗的質(zhì)量保證體系[6]。

在投資成本控制方面，一是抓好設(shè)計變更，對變更方案進行優(yōu)化、比選，及時掌握市場動態(tài)，指導(dǎo)投資控制[7]。二是做好“五審”，施工單位上報工程預(yù)算后，組織監(jiān)理審查、現(xiàn)場施工組審查、項目部審查、造價中心審批和審計處跟蹤審計，有效控制項目投資成本。

在進度管控方面，設(shè)置科學(xué)合理的項目進度目標(biāo)，做好系統(tǒng)性規(guī)劃，確保資源合理調(diào)配。建立常態(tài)化的內(nèi)外部溝通協(xié)調(diào)機制，確保信息傳遞及時準(zhǔn)確，實現(xiàn)對項目建設(shè)進度的動態(tài)管控[8]；建立定期巡查制度，嚴(yán)格績效審查；制定獎懲制度，充分調(diào)動施工方積極性[9-10]。

4.3 高效運營模式

構(gòu)建灘淺海油氣田油公司管理模式。以效益提升為運營管理目標(biāo)，以市場化運作、精益化管理、社會化服務(wù)為抓手，核心業(yè)務(wù)自主運行，非核心業(yè)務(wù)尋求市場化、專業(yè)化服務(wù)，充分發(fā)揮市場機制在資源配置中的決定性作用，建立“管理+技術(shù)+骨干+第三方服務(wù)”的油公司管理模式。

構(gòu)建灘淺海油氣田運營管理方法體系。建立油價、產(chǎn)量、成本、效益一體化的評價方法，對各效益層級油氣井進行綜合分析，實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)方案的科學(xué)決策。以效益為導(dǎo)向，通過制度建設(shè)推動投資成本管理流程規(guī)范化，對不同區(qū)塊開展周期性投資成本獨立核算，明確海上平臺的投資與運營成本，核算開發(fā)利潤指標(biāo)，精準(zhǔn)指導(dǎo)灘淺海油氣資源效益開發(fā)[11]。

數(shù)字化、智能化賦能。利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)，建設(shè)“一體協(xié)同、精準(zhǔn)管控、數(shù)智決策、安全高效”的灘淺海智能指揮中心，實現(xiàn)油氣生產(chǎn)過程全面可視、運行狀態(tài)全面感知、異常情況實時預(yù)警，提高生產(chǎn)經(jīng)營決策的數(shù)智化水平[12-13]。

5 灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)成果

在灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)過程中，大港油田以安全、綠色、自主、效益為目標(biāo)導(dǎo)向，形成“行動理念—行動路線—行動方案”頂層設(shè)計，加大技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，形成自主效益開發(fā)模式。

5.1 增儲上產(chǎn)，夯實企業(yè)可持續(xù)發(fā)展資源基礎(chǔ)

自2004 年大港油田開啟灘淺海油氣資源勘探開發(fā)以來，建設(shè)完成人工島3 座、采修一體化平臺1 座、鉆井122 口，累計生產(chǎn)原油373×104t、天然氣16.6×108m3，形成年產(chǎn)原油29.4×104t、天然氣1.78×108m3的產(chǎn)量規(guī)模。灘淺海石油資源儲量從2004 年的0.19×108t 提升至2022 年的1.32×108t；天然氣資源儲量從2008 年的5.27×108m3提升至2022 年的78.90×108m3，夯實了大港油田高質(zhì)量發(fā)展的資源基礎(chǔ)，并為灘淺海油氣資源規(guī)模開發(fā)積累了寶貴經(jīng)驗。

5.2 持續(xù)創(chuàng)新，形成海洋油氣自主開發(fā)技術(shù)工藝體系

在灘淺海油氣資源勘探開發(fā)過程中，大港油田依靠自身力量進行技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，取得了21項技術(shù)創(chuàng)新成果（圖2），其中國內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)成果12 項，形成了自主的中國石油海洋油氣資源開發(fā)技術(shù)工藝體系，實現(xiàn)灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)從“0”到“1”突破。

圖2 大港油田灘淺海特色開發(fā)技術(shù)體系

5.3 綠色發(fā)展，資源開發(fā)與環(huán)境保護有機統(tǒng)一

在灘淺海油氣資源開發(fā)過程中，大港油田統(tǒng)籌灘淺海油氣資源勘探開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護，堅持綠色發(fā)展行動理念，創(chuàng)新技術(shù)工藝和管理實踐，采用網(wǎng)電鉆井、密閉集輸、可透流可漫水進海路、油氣上岸、污液污水“雙零”排放等安全清潔生產(chǎn)技術(shù)，形成了獨具特色的環(huán)保工藝體系。僅網(wǎng)電鉆井與天然氣管輸上岸，每年可減少CO2排放10.09×104t，有效保護了灘淺海區(qū)域海洋生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了資源開發(fā)與環(huán)境保護的統(tǒng)一。