深水油气:关键在于技术

1968年，巴西国家石油公司在圣埃斯皮里托州海上打出第一口油井，发现了Guaricema海上油田。深水油气开始兴起。如今，深海勘探和生产工业已经发展了40多年，从勘探、开采以及深海活动蕴含的风险，我们都学到许多。目前，深海油气钻采工业的生产能力大约在900万桶油当量/天。这个数字预计将在2020年翻一番。

深水油气将是未来油气资源的重要方向。但要想使埋藏在海底的油气资源实现开采，技术将是决定因素。在深水勘探和开采两个方面，我认为地震成像技术和深水工程技术是关键所在。经历了“深水地平线”事件之后，英国石油公司加快了深水勘探和开采技术的研究，并在全球寻找机会，努力扩大深水油气的未来。

深水价值

大约在十年前，深水油气才被认为是重要发现。迄今为止，在超过200米的深水区，全球发现的油气资源已经达到2500亿桶原油当量。但深海油气规模约占传统油气30%左右，目前的发现还远远没有达到这一比例。在未来的20年，我们还将在深水区不断发现新的油气资源。当然，这其中的一部分要在遥远的未来才能实现有效开采。

在过去十年，以巴西和安哥拉为代表的深水油气，终于被认为具有重要意义，得以与其他一些领域重要能源相提并论。过去十年油气领域的重大发现，除中国四川之外，几乎都来自深水领域。十年间，深水勘探已经在实践中发展出三个地质类别：三角洲、盐下裂缝和底层圈闭。

这些发现将在这个十年转化为实际产能，保证全球深水油气产能持续增长。这些越来越多的深水油气资源新发现，也证明了深水油气代表油气资源未来的重要发展方向。

油气资源的未来在深水油气。发展深水油气的基本原则在于持续推动技术发展，不断探索新盆地，提供可实现的前景，并最终将这些发现化作产能。

进步中的地震成像技术

发展深水油气的关键在于技术，可以从两个维度来思考。首先，地球科学的发展，使我们理解深水地质系统成为可能。通过改进地震成像技术，我们才有能力去看、去描述和去理解深水。第二，随着工程技术的发展，通过建造安全的作业系统，在保证安全前提下，进行深水钻井，发展和生产深水油气才成为可能。

因为在实际操作中遇到种种特殊地质，英国石油公司成功发展了地震技术，并获取了可观的经济效益。

Mad Dog油田位于墨西哥湾，于1998年被发现。它的一部分位于盐盖下。在当年，由于受到盐层干扰，我们只能看到截面图。于是我们决定努力扩张所能看到的区域，之后我们开展了一个技术研究计划,来改善区块其他部位的成像。

我们通过开发一个工作流程来模拟实际成像中的地震，这包括用已有数据来建立一个3D电脑模型，然后使用我们设在休斯顿的高性能电脑中心来模拟数据、并测试现有的获取方法。

一旦我们足够理解在“Mad Dog”油田所显露出的问题，我们就会想出地震获取方法来解决问题。我们已经准备在现实世界来测试我们的想法。

简单来说，我们的解决方案是为了从盐盖下获取广泛的定位数据。我们把它简称为WATS（全称为wide azimuth towed streamer seismic data）：宽方位角地震勘探。

为了解决不同的问题，英国石油公司在过去十年里发展了四种独特地震成像方法，WATS只是其中之一。其他三种是：多方位地震勘探、海底节点深水地震勘探以及陆地高密度地震勘探。

WATS是应墨西哥湾地质而生，目前这个勘探方法已经成为墨西哥湾勘探标准，并帮助我们打开了盐下层，最终使我们在“Mad Dog”油田区块背后，又获得了几个巨大的发现。

最近的例子是在意大利中部的台伯河，台伯河发现于2009年，地震勘探使用技术包括传统3D成像和WATS 3D成像，WATS成像质量正在改进。

在阿塞拜疆，我们正在推动地震技术更进一步。里海的地质状况非常复杂。“看透”泥火山是地震成像技术在那里所面临的最大挑战之一。火山喷发遗留的液态“泥浆”降低了地震波的速度，使得我们难以聚焦于地震，难以对水域和流体精准成像，这促使我们进一步发展地震成像技术。

英国石油公司全球勘探和开发计划中使用这些和其他成像技术，并和一些其他国家石油公司一起工作，特别是和安哥拉国家石油公司，当前我们正和安哥拉石油公司和巴西国家石油公司在大西洋探索盐下层油气资源。

此外，在地中海的苏尔特盆地深水区，在一个薄而复杂的蒸发岩之下，我们正和利比亚国家石油公司合作，开始探索一个新的令人激动的油气领域。

发展中的深水工程

深水工程技术是深水油气现实开采利用的关键。 2010年,英国石油公司经历了悲剧性的“深水地平线”事故,11人失去了生命。这是一个悲剧,我们永远不会忘记。

我们不断从"深水地平线"事故和事后反应中吸取教训，在这些教训的基础上，我们的工作得以优化。这些教训被分成5个领域：事故预防和钻井安全是我们优先考虑的问题，其他则包括控制、减压井、漏油反应和危机管理。随着我们进一步加强工程技术实践和集团标准，新的指导方针已经在各个领域确立下来。

为达成这一目标，我们创建了一个独立的安全及营运风险组织(S&OR)，雇佣那种经验丰富的安全专业人士，其中包括许多来自其他高风险行业的人士。

我们已经在墨西哥湾重新开始钻探，目前已有5个钻井平台正在运营。 “深水地平线”钻井平台的经验已经加强了我们深水开发和运营的能力和理解。

20世纪七十年代早期，英国石油公司在北海极端的海洋条件之下开始发展自己的深水油气业务。20世纪90年代初，在设德兰群岛以西的Foinaven油田和Schiehallion油田，开始使用系泊的浮式生产储油轮标志着英国石油公司迈出了一大步。之后在安哥拉，英国石油公司跟随这一趋势并发展了Greater Plutonio海上油田浮式生产储油轮。现在，英国石油公司正在委托制造用于安哥拉PSVM区块第二艘浮式生产储油轮。

由于飓风的威胁，墨西哥湾需要一个不同的解决方案，可以采用在Holstein油田使用的张力腿平台，或者是在Mad Dog油田使用的单立柱平台，这两个地方与墨西哥湾类似，都经常会有飓风。

当我在深水领域发展越来越大、越来越复杂，我们需要更大的平台来容纳我们所有的设备。于是我们建造目前世界上最大的半潜式生产平台Thunderhorse，还有亚特兰蒂斯，目前是世界上在役的工作水深最深的半潜式生产平台。

展望未来，关键问题在于我们如何适应设备的重量，这需要更大、更复杂的建造平台，能够在非常深的水域安全工作。我们可以把这些设备放在海床上，但我们无法提供使这些设备运行所需的能量。

在接下来的几年里，海洋装备水面设施将会减少，与之相对，水下设施将会增加。这将导致对电力的需求增加。开采深水油气需要用电操作旋转压装系统，处理石油、天然气和水，同时支持运输、通讯以及人员的生活。

这在我们的“Mad Dog”单立柱平台上表现的很明显，它有三个级别的设备，按顺序叠放在一起，在这些设备之上，是一个和足球场大小相当的钻井平台。

海洋工程技术的未来在于轻量级设备和高效水面上的组件，这样同等性能之下，工程体积将缩小，这也使得我们在深水油气开发中更具灵活性。

面对当前这种设备拥挤的状况，我们已经为一个从根本解决这个问题的解决方案做好了准备。我们计划重新配置水面以上的装备，这样它们可以被安放在海床之上。这会带来巨大的好处：通过把人和设备分离开来，以及最终从石油开采过程中解放出来，安全性将大大增加。

这是一个简单的主意，但却是一个巨大的进步。我们相信我们能够加快生产增加10%最终采收率10%。我们的许多深水油气资产将因此受益，事实上也正在实现。不管怎样，这个系统的服务责任还需要提升。

当我们迈向海底世界，第一步将是改变能量供给。拥有足够的能量，我们才能运转海底的泵，对海底油气藏进行注水。

我们正在开发高压多相泵来为单相泵无法实现开采的资源提供高压差，否则我们需要发展一个兼具分离和兼容功能的复杂系统来与单相泵相匹配。

目前，英国石油公司正在开发可以承受每平方英寸2万英镑的深水系统，这些系统将被安装在海底。除了其高压能力,保护传感和控制系统的高压保护系统必须高度可靠，这些功能都极具挑战性。

在墨西哥湾、埃及和里海，英国石油公司掌握有重要的资源，吸油管道在水下承受压力大约是每平方英寸1.5万磅。当我们现在钻井时，这些技术已经跟不上要求了。我们正在执行一个主要的技术计划以发展下一代钻井技术。

这种高温和高压要求冶金技术及非金属部件和密封件的制造能力得到重大发展。奖励将很丰厚，包括今天我们所知的那些深水资源以及那些有待发现的。

深水油气对能源行业具有重要的意义。英国石油公司和其他一些合作伙伴，特别是安哥拉国家石油公司和巴西国家石油公司，正在发展地球科学和工程技术，以服务下一个十年深水油气生产的发展。