于成龍 李慧敏
(1.中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司 2.中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司)
淺談國內(nèi)海上氣田開發(fā)模式的發(fā)展趨勢
于成龍1李慧敏2
(1.中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司 2.中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司)
為了經(jīng)濟高效地開發(fā)深海氣田,國際上提出了FLNG概念,F(xiàn)LNG技術(shù)正處于海洋工程領(lǐng)域的最前沿。浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置是一種用于海上天然氣田開發(fā)的浮式生產(chǎn)裝置,隨著FLNG應(yīng)用技術(shù)的逐步成熟,F(xiàn)LNG概念的工程化已被眾多能源公司所接受。全世界范圍內(nèi)已有兩艘FLNG項目正式開始,處在籌劃和招標(biāo)階段的FLNG項目不下數(shù)十個,由于全球?qū)LNG的投資呈快速增長趨勢以及FLNG應(yīng)用技術(shù)的日趨成熟,全球FLNG很快將迎來大發(fā)展。圖2表1參5
FLNG 深海氣田 水下井口 開發(fā)模式
全球范圍內(nèi),海上油氣資源有44%分布在300 m以上的深水海域。我國南海具有豐富的油氣資源和天然氣水合物資源,其中70%蘊藏于深海區(qū)域[1]。國家對能源的需求,迫切要求發(fā)展深海采氣技術(shù)[2],走向深海是海上氣田勘探開發(fā)的主流。在深海傳統(tǒng)的開發(fā)方式具有一定的局限性,伴隨著海上油氣田勘探開發(fā)以及科技的進步,F(xiàn)LNG應(yīng)用技術(shù)的逐步成熟,F(xiàn)LNG工程化已被眾多能源公司所接受。
目前國內(nèi)海上氣田主要的開發(fā)模式基本上以傳統(tǒng)方式為主,主要有兩種方式:①水下井口回接到淺水固定平臺,然后經(jīng)海底管線輸送到陸上終端;②直接采用導(dǎo)管架固定平臺進行開采,采氣樹位于導(dǎo)管架固定平臺的井口區(qū),然后經(jīng)海底管線輸送到陸上終端。
從表1中可以看出國內(nèi)海上氣田的主要開發(fā)模式以第②種方式為主,但新開發(fā)的崖城13-4氣田、正在建設(shè)中的荔灣3-1氣田均采用的是第①種方式即水下采油樹回接到導(dǎo)管架平臺的方式。
我國南海具有豐富的油氣資源和天然氣水合物資源,伴隨著國家能源需求的快速增長,國內(nèi)中海油等企業(yè)逐步實施走向深海戰(zhàn)略的?!昂Q笫?01”深水鋪管起重船、“海洋石油708”深水工程勘察船、“海洋石油720”十二纜深水物探船、“海洋石油681”和“海洋石油682”大馬力深水三用工作船等深海設(shè)備的交付使用,顯示了我國開發(fā)深海油氣田的重大進展。由此可見,深海氣田的開發(fā)將是未來國內(nèi)氣田開發(fā)的整體趨勢。
表1 國內(nèi)海上主要氣田開發(fā)模式
在深水中,常規(guī)的導(dǎo)管架平臺,為適應(yīng)更高的環(huán)境載荷要求,其外形尺寸會增大及更復(fù)雜(圖1),成本費用急劇上升[3]。且隨著海水深度的增加導(dǎo)管架平臺的陸地預(yù)制、海上安裝的技術(shù)難度增大、風(fēng)險增高。
隨著海水深度的增加離岸距離會更遠、海底地形以及地貌的復(fù)雜程度可能會更高。由于離岸距離遠,如采用海底管線輸送天然氣,存在以下的安全保障問題[4]:①在采油樹和管匯相連的跨接管以及管匯和水面設(shè)施(固定平臺、浮式平臺和路上終端)回接的海底管線中,由于回接距離長、海底管線所處地形起伏以及輸送介質(zhì)的復(fù)雜多樣性(含沙、水、凝析液等)等原因,可能會造成海底管線中砂的沉積、水合物的形成、腐蝕、嚴(yán)重段塞流等流動安全保障問題;②海底管線回接長度限制問題。目前世界上已投產(chǎn)氣田的最長回接距離是160 km,回接距離長度受到諸多因素的限制,如流動安全保障問題、水下控制系統(tǒng)的限制等;③復(fù)雜地形和地貌條件下深水海底管道路由選擇和鋪設(shè)。目前世界上的氣田開發(fā)一般根據(jù)有無依托工程設(shè)施和離岸距離遠近等情況,可以采取水下井口回接到依托設(shè)施或直接輸送上岸兩種方式。但無論哪種方式,均面臨復(fù)雜地形和地貌下的深水海底管道路由選擇和鋪設(shè)問題,并面臨深水到淺水的急劇過渡問題。
圖1 深水油氣田開發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖[5]
為了經(jīng)濟高效地開發(fā)深海氣田,國際上提出了FLNG概念,F(xiàn)LNG技術(shù)正處于海洋工程領(lǐng)域的最前沿。浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置(FLNG,又稱LNG-FPSO)是一種用于海上天然氣田開發(fā)的浮式生產(chǎn)裝置,通過系泊系統(tǒng)定位于海上,具有開采、處理、液化、儲存和裝卸天然氣的功能,并通過與液化天然氣(LNG)船搭配使用,實現(xiàn)海上天然氣田的開采和天然氣運輸。
隨著FLNG應(yīng)用技術(shù)的逐步成熟,F(xiàn)LNG概念的工程化已被眾多能源公司所接受。2011年5月,荷蘭皇家殼牌公司同法國Technip以及三星重工簽署了全球第一艘年產(chǎn)350×104t天然氣的超大型FLNG“Prelude”號建造合同,該FLNG將被布置在澳大利亞西北部沿海(圖2)。2012年6月,馬來西亞國家石油公司又與法國Tecnnip和大宇造船海洋簽署了年產(chǎn)120×104t天然氣的FLNG總裝建造合同,該FLNG將被布置在馬來西亞沙撈越海域的Kaowit氣田,計劃于2015年年底投產(chǎn)。馬來西亞國家石油公司、埃克森美孚、康菲石油公司、法國道達爾公司等世界著名石油公司都正在為FLNG項目做準(zhǔn)備。
圖2 世界上第一艘FLNG效果圖
由于全球?qū)LNG的投資呈快速增長趨勢以及FLNG應(yīng)用技術(shù)的日趨成熟,全球FLNG很快將迎來大發(fā)展。
我國海洋天然氣資源豐富且分散,深海氣田、邊際小氣田和低品位天然氣資源不少,非常適宜用FLNG進行開發(fā)。同時國內(nèi)中海油等石油公司也在積極發(fā)展LNG運輸產(chǎn)業(yè),為國內(nèi)FLNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此,發(fā)展FLNG對我國發(fā)揮海洋天然氣資源的潛力具有重要意義。FLNG開發(fā)模式,有可能成為國內(nèi)氣田開發(fā)模式的主要發(fā)展趨勢。
1 李清平.我國海洋深水油氣開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)[J].中國海上油氣,2006,18(2):130-133.
2 謝彬,張愛霞,段夢蘭.中國南海深水油氣田開發(fā)工程模式及平臺選型[J].石油學(xué)報,2007,28(1):115-118.
3 王桂林,段夢蘭,馮瑋,等.深海油氣田開發(fā)模式及控制因素分析[J].海洋工程,2011,29(3):139-145.
4 喻西崇,謝彬,金曉劍,等.國外深水氣田開發(fā)工程模式探討[J].中國海洋平臺,2009,24(3):52-56.
5 王麗勤,侯金林,龐然,等.深水油氣田工程中的基礎(chǔ)應(yīng)用探討[J].海洋石油,2011,31(4):87-91.
(修改回稿日期 2013-05-02 編輯 文敏)
于成龍,男,1985年出生,碩士研究生,助理工程師;從事海上油氣田開發(fā)工程方面的研究工作。地址:(524057)廣東省湛江市坡頭區(qū)南油一區(qū)興海賓館405室。電話:18927675005。E-mail:yuchenglong399@163.com