首都科学讲堂丨 加快深水油气开发,建设海洋强国——记第833期《海洋油气探索之旅》

2024/01/07

海洋占据了我们这颗淡蓝色星球表面积的近71%,它的总面积是地球陆地总面积的两倍多,且海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源。随着海洋勘探开发技术的不断发展,深水油气资源已经成为支撑世界油气产业未来的新领域。

在全球地缘政治紧张局势影响下国际油价保持高位震荡,为保障国家能源安全,解决油气核心需求,我国油气勘探范围也从陆地走向海洋,从浅海走向深远海,并取得了举世瞩目的成绩。你可知道,水深超千米的深海海域是什么样子?如何在1500米深处的海底发现并开采油气资源?

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作为2024科学跨年系列活动的重要组成部分,首都科学讲堂新年第一期推出以“聚科技之火 燃时代之光——让科技引领美好生活”为主题的特别活动,深度结合北京科学中心“中国深度”深海探索主题展,联动中海油研究总院有限责任公司科学技术协会,特别邀请中国海洋石油集团公司副总地质师兼研究总院院长米立军走进北京科学中心,为我们讲述我国波澜壮阔的海洋油气探索之旅,带领公众一起扬波大海,逐梦深蓝。

揭秘——如何开采海洋油气宝藏

讲座伊始,米立军向在场的观众们抛出了一个思考:海洋中的油气是如何形成又被发现并采出的?

面对被勾起了好奇心的观众,米立军以生动口吻介绍了海洋油气的形成演化、海洋中富集着丰富油气资源,以及海洋石油工业的特点与科技力量。

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石油和天然气的形成可追溯至千万年甚至亿年前,地质时期海洋湖泊中的生物残骸被泥沙掩埋后,在地下高温、高压和缺氧的环境下,经过上亿年时间的演化形成。油气形成后会由于浮力作用向上运移,直到遇到遮挡汇聚到地下圈闭中并形成油气藏,油气勘探便是在地下寻找这大大小小的油气藏。

地球上形成的油气资源不均一的分布于陆地与海洋中,据国际能源署(IEA)2018年统计,全球海洋石油和天然气探明储量为355亿吨和95万亿立方米,分别占全球油、气总储量的20%和57%。

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2010年以来海洋新发现油气储量已超过全球总发现量的70%,海洋石油勘探已成为世界各大石油公司竞争的热点领域,其中,海洋油气资源40%分布在深水区。

可以说,海洋是未来石油勘探开发的发展方向,深水是增储上产的重要领域。

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米立军在首都科学讲堂活动现场

据米立军介绍,与陆地油气勘探相比征服海洋油气资源面临更大挑战。海洋石油工业具有“三高”特点——高风险、高投入、高科技。恶劣的海洋环境、复杂的地质工程条件、高危的海上作业风险让海洋油气勘探风险倍增;由于利用特殊的设施装备,高昂的作业成本,海洋油田开发成本是陆地常规油田的10倍;涉及海洋工程、通讯、船舶、机电设备、交通运输等多学科、多领域的海洋油气工业,是扎扎实实的高科技行业。

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中国海油打造出了一批科技之“眼”、科技之“手”让海洋石油被“看得见、看得准、摸得着、采得出”,如海脉、“海经”系统海底地震勘探采集核心装备,如“璇玑”系统旋转导向钻井与随钻测井系统,以“海洋石油981”为标志的深水“五型六舰”作业船队。

探索——海洋石油工业发展前景

我国海洋找油具有得天独厚的优势条件——我国的渤海、东海和南海海域都蕴藏着丰富的油气资源。我国海洋石油工业的发展有六十余年的历史,经历了三大发展阶段:1957-1982年,摸索前行,立起海上井架;1982-2010年,高攻坚拓疆,建成海上大庆;2010-2023年,自主创新,挺进深海远洋。

摸索前进,立起海上井架

米立军将海洋石油发展的故事娓娓道来。我国的海洋石油工业起步较晚,但发展迅速。从20世纪50年代,南海莺歌海海域石油地质工作者下海找油气苗,依靠简陋设备人拉肩扛、土法上马,到1967年海上的第一口工业油流井“海1井”测试喷油,到1975年中国第一个海上油田——埕北油田建成投产,二十多年时间实现从陆下海、从无到有的新突破。

攻坚拓疆,建成海上大庆

1982年2月15日,中国海洋石油总公司在北京东长安街31号正式挂牌,海洋石油进入高速发展阶段。早期油气年产量仅9万吨,通过对外合作,建立“海上特区”,引进外国石油公司先进技术装备在海上找油,成功投产一大批合作油气田,1996年实现海域油气年产量1000万吨;1997年起,自营勘探迅速发展壮大,逐渐引领了中国海域的油气勘探;2010年中国海域年油气产量首次突破5000万吨油当量,建成“海上大庆”。

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这一刻,距离美国打出世界第一口海上钻井过去了114年;距离中国海洋石油工业的起步,过去了半个世纪;距离1982年中国海油成立,尚不足30年。

自主创新,挺进深海远洋

据米立军介绍,追逐蓝色梦想,中国海洋石油工业继续向深水、超深水挺进。通过理论和技术的自主创新,在南海北部深水区获得荔湾3-1深水第一个天然气田,实现深水从0到1的突破;陵水17-2超深水自营千亿方大气田的发现,实现深水到超深水的新突破;流花20-2我国首个深水高产油田的发现,实现深水从找天然气到石油的突破。自主研发的“深海一号”能源站更是海洋石油工业的最新成就。

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“深海一号”能源站创下多个“世界首次”

屹立在海南岛东南陵水海域的“深海一号”能源站具备油气处理、凝析油储存和油气外输功能,创造了三个“世界首次”,一是它的上部组块能够对来自深海的油气进行分离,是世界上最大桁架式半潜平台组块;二是它的船体是由“回”字形浮箱和四个近20层楼高的立柱组成,既为平台提供浮力,更是全球首创的4个巨型立柱储油舱,储量相当于2万立方米游泳池。此外,在上部组块跟船体的合拢过程中,实现了全球首次陆地上船坞内湿式半坐墩大合拢技术。

多能协同,开创绿色发展

米立军表示,未来海洋能源要向多能协同、绿色方向发展。实现可燃冰、海上页岩油、海上风电、温差能等新型能源的规模开发,综合利用绿电技术、CCS/CCUS技术、智能化无人化技术实现绿色发展,助力“碳达峰、碳中和”目标实现。

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米立军在首都科学讲堂活动现场回答观众问题

米立军也和现场观众展开互动,解答了线下及线上观众们关于“海底石油开采比陆地更困难吗”等问题。在讲座结尾,米立军也深情表示,海洋能源已经成为全球能源新的增长点,科技创新推动海洋能源由常规油气向多能协同、绿色低碳跨越式发展,让我们一起关心关爱海洋,共建海洋强国!

首都科学讲堂由北京市科协主办,北京科学中心承办,北京青年报社协办。2024年,首都科学讲堂将继续高举首都科学文化旗帜,以北京科学中心为主阵地,广泛联动各方力量,结合前沿热点科技、重点展览展项,走进远郊区及大中小学校,走进科研院所、国家重点实验室等,努力构建多元主体共同参与的大科学文化新格局,打造首都科普亮眼“名片”,服务公民科学素质提升和北京国际科技创新中心建设,满足人民对美好生活的向往。