世界海洋油气勘探开发技术及装备的现状.doc

世界海洋油气勘探开发技术及装备的现状1、 概述。 发达国家海洋勘探开发技术与装备日渐成熟，海上油气产量继续增长，开采作业的范围和水深不断扩大，墨西哥湾、西非、巴西等海域将继续引领全球海洋油气勘探开发的潮流。二、世界海洋油气资源的现状。 海洋油气的储量占全球总资源量的34%，目前探明率为30%，尚处于勘探早期阶段。油气资源分布，主要分布在大陆架，占60%，深水和超深水占30%。目前国际上流行的浅海和深海的划分标准，水深小于500米为浅海，大于500米为深海，1500米以上为超深海。目前从全球来看，形成的是“三湾两海两湖”的格局。海洋油气产量，海洋油气产量在迅速增长，以上是第二部分。三、世界海洋油气资源勘探开发的历程。 海洋油气的勘探开发是陆上石油的延续，经历了从浅水深海、从简单到复杂的发展过程，1887年在美国的加利福尼亚海岸钻探了世界上第一口海上探井，拉开了世界海洋石油工业的序幕。四、海洋油气勘探开发的特点。1.工作环境的特点。与陆上相比，海洋有狂风巨浪，另外平台空间也比较狭窄，这是美国墨西哥湾在05年因为飓风的平台遭到了损坏。2.勘探方法的特点。陆上的油气勘探方法和技术，原理上来讲，陆上和海洋是一样的，但是如果我们把陆上的地质调查到海上就很难大规模开展，主要是要受海水的物理化学性质的影响。3.就是钻井工程的特点。无论是勘探还是采油都要钻井，但是在海上，要比陆上复杂得多，因为海上我们要到平台上进行钻井，根据不同的水深，有不同的钻井平台。 4.投资风险特点。因为海上特殊的环境，因此它的勘探投资是陆上的3-5倍，这张图，随着深度的增加，成本在增加。但是海洋勘探开发也有优势，比如说在海洋的地震，地震船是边前进边测量，效率比陆上要高。以上是第四部分。五、世界海洋工程装备的概况。 我们讲一下世界海洋的格局，找到我们自己的发展方向，海洋工程装备指海洋工程的勘探、开采加工、储运管理及后勤服务等大型工程装备和辅助性的装备，但是目前把开发装备认为是主体，世界海洋油气工程装备设计与制造的格局，目前全球主要海洋工程装备建造商集中在新加坡、韩国、美国及欧洲等国家，新加坡和韩国以建造中深和浅水域平台为主，目前也在向深水海域发展。美国和欧洲等国则以研发和建造深水超深水的平台装备为核心。目前我们划分三个阵营，第一个阵营主要是欧美的公司，它垄断着海洋工程装备的开发设计，工程总包和关键配套设备的供货。第二个阵营是韩国和新加坡，在总装制造领域快速发展，而且占有一席之地，我国还是在制造一些低端的产品，因此我们处在第三阵营。六、欧美公司在装备设计和高端制造领域世界领先。 这个主要的公司有法国公司、意大利公司和美国公司。亚洲国家海洋工程装备制造日渐成熟，在亚洲，韩国、新加坡、中国和阿联酋是主要的海洋工程制造国，韩国垄断了钻井市场，到09年底，三星重工、大宇造船、现代重工和STX造船手持钻井船33艘，市场占有率达到94%。韩国和新加坡则占据了FPSO改装和新建市场，市场占有率分别高达67%和82%。亚洲虽然在装备造中，目前发展较快，但是在装备设计方面，与欧美存在着较大的差距。比如我们国家在2000年以来，共建造的平台是40余座，但是70%以上是欧美公司设计，其中自升式平台的设计主要是美国、荷兰的公司，半潜式平台设计有美国、挪威和意大利等公司。俄罗斯、巴西等资源大国也进入了工程制造领域，因为近年来，依托本国海洋油气资源开发的巨大需求，巴西和俄罗斯开始培育本国的海洋工程装备制造业，因此也成为世界海洋工程装备新的竞争者。1.世界海洋油气工程技术服务市场。目前海洋的油气工程服务市场，我们就可以找到我们装备发展的方向，另外可以找到装备的市场。2.海洋物探技术服务市场。目前的现状，物探行业市场增幅开始放缓，09年呈下降态势，04-08年地震市场价值翻了一翻，2008年物探市场容量创历史新高，主要物探公司收入持续增长，08年四季度开始，包括到09年底，市场开始回落。我们看一下，这张图是在08年以前物探市场总的价值，增长非常明显。这是主要的物探公司收入的对比图，这是08年和07年、06年的，我们看06、07、08增幅非常明显。我们再看一下海洋板块的服务情况，CGV、PGS增幅也很明显。全球物探市场队伍不断增大，物探能力不断增强，目前全球有71支海上地震队伍在全球作业。我们看一下地震作业队伍的趋势图，从这个图上看，非常明显，在上升，红颜色是地震作业队伍的数量，蓝颜色是利用率，就是说目前队伍的利用率也很高。海上地震的服务市场的日费，在金融危机以前，从曲线来看上涨很明显。目前海上物探市场呈现出来的主要特点是3D勘探船，这张图是海上地震拖缆服务能力的情况，这都是国际上大的物探公司的分布情况。金融危机下旧船提前退役，新船推迟建造，这个主要是09年的形势。由于受金融危机的影响，以出现饱和的资源闲置情况，特别是常规的二维勘探船和老化船只，但是从长远来看，三维多缆船和新技术船仍然旺盛，全球海上3D船将持续增长。这是海上三维地震船的数量，因为三维地震对我们来说，对勘探来讲，三维地震是非常重要的技术，可以把地下的储藏在三维空间描述得非常清楚，这样我们在油气的生产的时候就非常便利。物探新技术公司遭到重创。这个指的是09年，因为受金融危机的影响，因此很多的油公司多用一些低成本的常规技术，物探的新技术公司，像EM、GS，这是海上电磁勘探，还有船舶技术的ION公司，它的收入受到了重创。这张图是08年和09年一季度的对比，这是ION、EM、GS也是08年一季度和09年一季度，下降非常明显。第二方面我们介绍一下国际物探市场总的发展趋势，行业总体保持垄断竞争的格局，强者更强，竞争更加激烈，因为长期以来，物探行业一直没有停止过并购活动，尤其是以行业巨头为最，经过新一轮的洗牌，像CGG通过合并，成为行业老大，WGC也不断收购一些特色公司，在迅速发展。目前WGC、CGV、PGS和BGP掌握了全球竞争性的物探市场，份额在70%以上。行业整体供过于求的基本矛盾将随着经济危机的影响更加突出，行业对技术创新的需求进一步凸显，油公司加大对一体化服务的需求，目前地球物理技术已经跨越了勘探阶段继续向油藏评价、油田开发与生产延伸，高密度、大信息量、采集处理解释集成一体化的物探技术与装备成为发展的趋势。数字化将引领技术与装备的发展方向。行业领导型企业从软件、设备到技术的集成度不断提高，为行业设置了更高的技术壁垒。竞争重视低成本，向低成本技术和服务质量并存转移，随着石油勘探开发难度的增大，油公司一方面要求降低成本，另一方面要求提供新的技术和高服务质量来满足其需求。油气勘探重点向海洋转移，当前陆上的常规油气已经进入了成熟期，陆上石油在2010年左右将达到峰值，不断增长的油气需求将更大规模依赖于海上油气产量的增长，因此海洋将逐渐成为新的勘探开发的热点，非洲、中东、南美将是物探的热点区，海上地震勘探市场主要集中在四大海域，墨西哥湾、西非、巴西和亚太，东南亚地区的油气资源也非常非常，随着该区的政治环境逐渐改善，有望成为下一轮全球油气勘探开发的热点地区。在上述油气勘探的热点地区，除欧洲、北美以及少数政局比较稳定的地区和国家外，多出处于政局不稳、社会矛盾尖锐、恐怖活动时有发生，地区安保形势十分复杂。 资源国有化浪潮改变了各石油公司传统的竞争地位，国家石油公司日益成为物探公司的重要客户。07年5月，世界石油当时发表了一篇文章，叫勘探的终结，确切来说是国际石油公司的终结，因为新一轮的国有化浪潮是国际石油公司可获得的常规油气勘探的机会越来越少，一些未勘探的远景区几乎都掌握在国家石油公司中，这就意味着国家石油公司的勘探市场，就是国际石油公司的勘探市场越来越小，国家石油公司在资源国有化的浪潮中不断做大做强，已成为石油市场规则的制定者。他们现在主张自己开采本国的资源，直接找油田服务公司为其提供相关的技术和管理支持，这就为国际物探公司创造了直接为国家石油公司提供服务的机会。全球物探市场将再经历一个短暂的冬季后影响新的繁荣，预计2010年到2015年物探市场将迎来新的繁荣，物探的装备也将迎来新的辉煌。以上是物探市场。3.下面介绍一下海上钻井工程服务市场。首先是海上钻井市场的现状。海上钻井装置需求旺盛，近年全球获得重大的勘探发现中有50%来自于深水，我们讲到的是大于500米的深水，美国墨西哥湾和以外的海域，钻井装置的利用率在95%左右，甚至达到了100%，一些在建的钻井装置也签下了多年钻井工程承包合同。这个是到07年全球钻井船，实际上是自升式钻井平台的一个趋势。海洋钻机的日费不断上涨，由于需求旺盛，导致海上钻井装置日费持续上涨，在北海，自升式钻井平台的日费05年6万美元，到08年8月份，20万美元，增幅非常大。全球深水半潜式平台的日费05年17万美元，08年50万美元。许多新的深海的钻探的费用也在飘升，墨西哥湾钻探的成本达60万美元，但是在02年才是15万美元。这是2000-2007年钻井船日费的变化情况，从这个图可以看出海洋装备还是大有可为。装置作业能力更深，08年全球有近70家公司投资建造海上移动式钻井装置，几乎全是海上钻井承包商，海上钻井装置的发展趋势，环境适应能力更强，额定作业水深更大，钻深能力更强，结构设计更优化，钻机及其配套设备更可靠，自动化和信息化程度更高，作业更安全、舒适、高效。海上钻井装置的造价不断攀升，随着海上钻井平台现代化的程度、作业能力和环境适应能力的不断提高，08年自升式钻井平台的造价是1300-2000万美元，半潜式平台造价为4000-6500万美元，最高达7800万美元，钻井船造价从去年1000万美元到目前的5000-6500万美元，最高达到7400万美元，因此装置的造价也在攀升。大型跨国公司成为深水勘探开发的主力军，因为深水开发需要强大的财力和技术支持，就同样一口勘探井的钻井成本来比，比如陆上石油，浅海石油和深海石油的成本是1：10：100甚至更高，全球有100多个进行海上勘探开发的国家中，目前有50多个国家在进行深海的勘探。几个大型跨国公司已经成为深水勘探的主力军，目前拥有深水储量的，排在前十位的世界大公司，第一是BP，然后是埃克森美孚、壳牌、巴西国家石油公司、道达尔、埃泥、雪佛龙等，市场份额非常大。海上钻井受金融危机影响相对较弱，总体而言，廉价石油时代已经结束，随着短期内金融危机导致的油价波动，从长期来看，石油市场供求关系还会趋于紧张，石油资源作为主要的能源对世界能源的需求仍然起到主要的作用，钻井将继续在石油勘探开发中扮演重要的角色。钻井工程技术服务市场的发展趋势，从国际市场上来看，钻井业务占整个工程技术服务市场的54%左右，这样我们钻井装备所占的份额也是非常大的，随着经济的复苏，钻井服务市场的规模将会得到恢复和加大。以上是钻井的情况。4.下面介绍一下测录试市场。国际测录试市场规模不断增长，金融危机带来了短期的调整，这是99-2008年市场变化情况，从99年到2008年，增幅也是非常明显，因此可以说这个市场还是大有可为的。国际测录试市场格局未发生根本的转变，竞争依然很激烈，测井市场斯伦贝谢、贝壳休斯、哈利伯顿三大公司的垄断地位没有改变，威德福通过并购等发展跻身了测井四大巨头的行列，这四家公司拥有82%的市场份额，斯伦贝谢一家独大的地位没有发生改变，目前的市场份额是45%。录井市场竞争日趋激烈，特别是随着大公司的退出和转移，中小公司如雨后春笋遍地开花，哈里伯顿逐渐退出国际录井市场。以技术为主和为导向的市场局面仍然存在，国际大型技术服务公司通过多年的市场经验已经认识到，通过核心技术形成技术壁垒和规模，才能获得垄断性的地位和超额的利润，有许多大型国际服务公司即使在业务不景气的情况下，仍然专注于其核心业务的研发，向市场推广新的技术和服务。每年拿出收入的3%-4%的投入到研发中。斯伦贝谢08年的投入是8.19亿美元，保证了其在竞争中的领先地位。我们讲装备的时候，其实技术和装备是不分的，技术是通过装备来实现。随着钻井技术的发展迅速，随钻测井技术不断发展，并逐渐侵蚀电缆测井市场的份额，国家石油公司主导地位越发加强，对石油工程技术服务市场提出新的挑战。国际商务环境逐渐恶劣，08年9月份金融危机爆发以来，各国政府都出台了大规模的经济刺激政策，但是由于国际经济形势在恶化，一些国家在挽救本国经济的同时采取了一些不利于国际贸易的举措，引起了国际贸易保护主义的抬头，这样加剧了各国经济的困境，延缓了世界经济复苏的步伐，对石油工程技术服务也带来了不利的影响。勘探开发的难度和环境风险不断加大，油公司已经从陆相已经向深海甚至极地地区进军，对勘探开发技术与装备提出了更高的要求，极地海域的条件将更为严峻，这样对我们的技术和装备要求也更高。中小型地区服务公司的迅速蔓延加大了行业的竞争，如测井市场威德福的迅速崛起，主要是通过收购和兼并其他测井公司，测井收入在99年的时候是1.45亿美元，到08年是9.85亿美元，年增长率在30%，打破了像斯伦贝谢等三家大公司的垄断地位。以上是第六部分，下面讲第七部分：七、世界海洋油气勘探技术与装备。海洋油气地质调查，我们在讲技术的时候是靠装备来实现的，所以有的时候我是提到技术不提装备，主要是海岸、岛屿地质观察。二，浅海的地质观察。三，海洋航空地质观测、海洋地貌调查、海洋地质图的绘制，海洋非地震物探方法。海洋地球化学勘探，地球化学勘探是低成本的，目前也得到国际上一些大公司的青睐，海洋磁法勘探、电法勘探，这是目前挪威国家石油公司最先进的电磁法勘探的装备，这是斯伦贝谢公司电磁法勘探的装备。海洋四维勘探的装备和技术目前延伸到开发阶段，可以描述出剩余油，因此也受到了油公司的重视。海洋地震船的调查，全球共有22家公司从事海上地震勘探的作业，共有船只125艘，我们看一下整个的地震船的情况，前面是地震船的名称，下面是参数，我们把目前世界上的地震船参数都列到这个表里了。（PPT）这张图是世界范围内地震船的数量和作业项目，海洋勘探钻井，因为海上主要是用多分子井、大位移井，这个装备是自升式钻井平台、半潜式钻井平台、双塔式半潜式钻井平台，深水勘探的时候主要用的是深水钻井船，这是全球钻井设备的使用情况，分类的时候，这样有钻井船，自升式钻井平台等，这是全球设备的使用情况，我们是按地区，像西非、东南亚、地中海、波斯湾等。海洋油气开发技术与装备，首先我们介绍一下开发技术，海洋的开发，技术上和陆地上，在技术上的原理都是一样的，但是因为海洋开发时间比较短，15-20年左右，因此海洋技术和陆上技术又有区别，首先是低井网密度、高采油速度。因为陆上，井打得越来越多越好，海上要少打井，一套井网开采多套油层，因为陆上不同的井网开采不同的层析，海上就不一样，一定要用一套井网。人工举升增大生产压差，提高采油速度。采用面积井网注水开发油田。海洋的联合群体开发，因为海洋开发成本都比较高，这样我们在开发一个大油田的时候，比如这个油田比较好，这样我们建一套的装备和管线，把周围的小油田，用一套设备把它开发出来，这就叫联合群体开发，这样降低了整个油田的开发成本，这样油公司可以获得较好的经济效益。海上油田的开发模式，我们的装备也是两种，首先是半海半陆式的，我们采油的这些装备在海里，但是油气分离的装备是在岸上，这样我们叫半海半陆式开发。这张图是英国北海的一个项目。另外还有一个全海式开发方式，什么叫全海式？就是采油采气在海上，但是油气分离也在海上，我运到岸上的时候，油和气就是商品，首先有几种方式，向装机固定平台的全海式方式，这是半潜式平台的，我们可以看不同的装备，这个浮式，这个是墨西哥湾的一个全海式，下面是挪威北海油田的全海式，这样的也是挪威北海油田的FPSO全海式开发方案，下面是巴西海域的。这个是全球浮式生产设备的统计情况。世界海洋石油业勘探现状海洋油气的勘探开发是陆地石油勘探开发的延续，经历了一个由浅水到深海、由简易到复杂的发展过程。1887年，在美国加利福尼亚海岸数米深的海域钻探了世界上第一口海上探井，拉开了海洋石油勘探的序幕。海洋油气储量全球海洋油气资源丰富。海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34，探明率30左右，尚处于勘探早期阶段。据油气杂志统计，截至2006年1月1日，全球石油探明储量为1757亿吨，天然气探明储量173万亿立方米。全球海洋石油资源量约1350亿吨，探明约380亿吨；海洋天然气资源约140万亿立方米，探明储量约40万亿立方米。 油气资源分布海洋油气资源主要分布在大陆架，约占全球海洋油气资源的60，但大陆坡的深水、超深水域的油气资源潜力可观，约占30。在全球海洋油气探明储量中，目前浅海仍占主导地位，但随着石油勘探技术的进步，将逐渐进军深海。水深小于500米为浅海，大于500米为深海，1500米以上为超深海。20002005年，全球新增油气探明储量164亿吨油当量，其中深海占41，浅海占31，陆上占28。从区域看，海上石油勘探开发形成三湾、两海、两湖的格局。“三湾”即波斯湾、墨西哥湾和几内亚湾；“两海”即北海和南海；“两湖”即里海和马拉开波湖。其中，波斯湾的沙特、卡塔尔和阿联酋，里海沿岸的哈萨克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英国和挪威，还有美国、墨西哥、委内瑞拉、尼日利亚等，都是世界重要的海上油气勘探开发国。海洋油气资源勘探水深世界深水区钻井装置超过3000米水深、钻井能力达到1万米的钻井船有15艘，海上施工起重能力为到1.4万吨,水下焊接深度达到400米,深水铺管长度1.2万千米，水下维修水深超过2000米,深水区采油装置超过204座。2003年水下生产系统有2100套，2007年增加到5700套。海洋油气勘探特点工作区环境特点与陆地油气勘探相比较，海上的台风所形成的巨浪、狂风影响勘探工作进度，威胁勘探人员的生命和财产安全。勘探方法特点陆地上的油气勘探方法与技术在海洋油气勘探中都是适用的。但是，受恶劣的海洋自然地理环境和海水物理化学性质的影响，许多勘探方法与技术受到了限制。钻井工程特点海上钻井工程设备的结构要复杂得多，海上钻井必须使用钻井平台。由于受海洋自然地理环境的影响，海上钻井工程要考虑风浪、潮汐、海流、海冰、海啸、风暴潮、海岸泥沙运动的影响。考虑海洋的水深、海上搬迁拖航等因素的影响，而陆地上钻井工程则无须考虑这些因素。投资及风险特点海上油气勘探的投资大幅增加，一般是陆地油气勘探投资的三到五倍。勘探投资主要体现在海上钻井设备的设计与制造、海上钻井设备的搬迁拖航、海上油气的集输、海上钻井施工过程中的后勤补给、海上钻井工程技术人员的工资与保险等方面。这些勘探投资都要比陆地上大得多。海洋石油勘探优势海洋地球物理勘探，由于交通便利和使用特殊的仪器设备，海洋油气勘探具有极高的工作效率。在海洋地震勘探中，地震船沿测线边前进边进行测量施工作业，施工作业效率比陆地地震工作效率高。海洋油气勘探阶段划分美国海上勘探阶段划分为初步勘探阶段和进一步勘探阶段。初步勘探阶段包括盆地评价、区块评价与圈闭评价、发现油气藏。进一步勘探阶段则以钻探井和评价井为主，以扩大含油气面积，增加和探明油气地质储量。盆地评价阶段部署408Okm稀测网的地震测量，结合重磁资料进行区域性大地构造分析，深入研究盆地结构，建立盆地构造样式和沉积模式，进行盆地的类比分析；评价盆地的含油气远景，计算盆地的远景资源量，做出是否继续勘探的评价。区块及圈闭评价阶段通过地震的加密和高精度的非地震物探，进行勘探区块的划分与评价。主要是以区块为对象，进行圈闭分类排队，计算圈闭的资源量并进行风险分析。通过地震精查做出新一轮的评价后，实施圈闭初步钻探工作，发现油气田，初步评价储量的商业价值。进一步勘探阶段主要是通过进一步的钻探工作扩大含油气面积，并计算油气田的探明储量。美国海上油气勘探在盆地勘探早期，特别重视同世界各国含油气盆地之间的类比分析。勘探工作中特别强调资源评价的重要性，使之成为整个勘探工作的核心。在局部构造的准备上精益求精，并进行风险分析。世界海洋地震船调查截至到2006年，全球共有22家公司从事海上地震勘探作业，共拥有船只125艘，其中能够承担滩浅海或过渡水域的作业船共有51艘，能够承担深水地震勘探的有74艘。海洋勘探钻井海上钻井需要使用平台和钻井船。自升式钻井平台,钻探水深一般小于180m,移动性能好，造价低，拖航困难，平台定位操作复杂。半潜式钻井平台，水深602000m，最深达3100m，稳定性好，能适应恶劣海况，自航速度低，造价高。深水钻井船，水深3006000m，移动性高,动力定位，受风浪影响大，甲板使用面积小。深水油气勘探深水区油气资源的勘探开发受恶劣复杂的环境和储藏特性限制,具有四高特点,即高新技术、高风险、高技人、高回报。据世界深水报告资料,未来44油气储量在深水中，而现在仅占3,可见其潜力之大。 世界水深500米或超过500米的深海油气勘探开发始于上个世纪7O年代，至2002年底，已发现470亿桶石油。据美国地质调查局和国际能源机构估计，全球深海区最终潜在石油储量有可能超过1000亿桶。2004年深海石油产量约可满足全球石油需求的5，2010年深海原油产量可达850万桶/年(4.3亿吨/年)，可满足全球石油需求的9。全球水深5001500米的油气勘探已变成了多数海洋油气经营者重要战略资产的组成部分。如墨西哥湾,其深水区油、气占有量从1990年的4和1，10年后快速升到64和36,发展速度较快。20042008年将是深海油气勘探的活跃期。根据Offshore Resources资料，20012007年全世界投入的海洋油气开发项目将达到434个,其中水深大于500m的深水项目占到了48,水深大于1200m的超深水项目达到了22。采用浮式生产系统的项目达到了209个。亚太地区的开发活动仍以大陆架浅水海域为主,世界其他地区的开发活动己超出了大陆架范畴,主要集中在水深500m以上海域。随着大陆架油气