我國海域遼闊，蘊藏著十分豐富的油氣資源亟待開發。2007年南海荔灣3-1氣田的重大發現，使在南海找到深水油氣田的前景更加廣闊。深水區域蘊藏著豐富的油氣資源。全球范圍內，海上油氣資源有44%分布在300m以深的水域，已于深水區發現了33個儲量超過8000萬m3的大型油氣田；此外，深水區域具有豐富的天然氣水合物資源，全球天然氣水合物的資源總量(含碳量)相當于全世界已知煤炭、石油和天然氣等總含碳量的2倍，其中海洋天然氣水合物的資源量是陸地凍土帶的100倍以上。

      到2004年末，全世界已有124個地區直接或間接發現了天然氣水合物，其中海洋有84處，通過海底鉆探已成功地在20多處取得天然氣水合物巖心；同時，在陸上天然氣水合物試采已獲得成功。 

      我國南海具有豐富的油氣資源和天然氣水合物資源，石油地質儲量約為230億～300億噸，占我國油氣總資源量的三分之一，其中70%蘊藏于深海區域。在我國南海海域已經發現了天然氣水合物存在的地球物理及生物等標志，但我國目前油氣開發還主要集中在陸上和近海。隨著全球能源消耗需求的增長，在加大現有資源開發力度的同時，開辟深海油氣勘探開發領域以尋求新的資源是當前面臨的主要任務。 

      海洋深水油氣開發涉及到多領域、多學科的研究，我國必須針對我國海洋深水的特殊環境條件創新新的平臺結構型式，加強試驗研究和工程應用研究，加強結構和設施的檢測監測技術研究，進一步開展項目管理和安全風險方面的研究。海洋油氣開發是高科技、高投入以及高風險的事業。因此，在開發海洋油氣資源時，必須要重視“前期科研、技術創新、科學決策以及效益第一”的油氣開發行為規范，努力提高經濟效益。只有不斷加快、加大對外合作，才能迅速有效地促進南海深水油氣資源的開發和生產。 

      1.世界海洋深水石油工業技術現狀 

      隨著海上油氣開發的不斷發展，海洋石油工程技術發生著日新月異的變化，在深水油氣田開發中，傳統的導管架平臺和重力式平臺正逐步被深水浮式平臺和水下生產系統所代替，各種類型深水平臺的設計、建造技術不斷完善。目前，全世界已有2300多套水下生產設施、204座深水平臺運行在全世界各大海域，最大工作水深張力腿平臺(TLP)已達到1434m、SPAR為2073m、浮式生產儲油裝置(FPSO)為1900m、多功能半潛式平臺達到1920m以上、水下作業機器人(ROV)超過3000m，采用水下生產技術開發的油氣田最大水深為2192m，最大鉆探水深為3095m。

      與此同時，深水鉆井裝備和鋪管作業技術也得到迅速發展，全世界已有14艘在役鉆探設施具備進行3000m水深鉆探作業能力，第5代、第6代深水半潛式鉆井平臺和鉆井船已在建造中。第6代深水鉆井船的工作水深將達到3658m，鉆井深度可達到11000m；深水起重鋪管船的起重能力達到14000噸，水下焊接深度為400m，水下維修深度為2000m，深水鋪管長度達到12000km。 

      2.我國海洋深水石油工業技術現狀 

      若從1956年鶯歌海油苗調查算起，我國海洋石油工業已經走過了近50年的發展歷程。特別是1982年中國海洋石油總公司成立后，我國海洋石油工業實現了從合作開發到自主開發的技術突破，已經具備了自主開發水深200m以內海上油氣田的技術能力，建成投產了45個海上油氣田，建造了93座固定平臺，共有13艘FPSO(其中8艘為自主研制) 、1艘FPS(浮式生產裝置) 、4套水下生產設施，形成了3900萬噸的生產能力。
 
      目前，中國海洋石油總公司已擁有15艘鉆井裝備和藍疆號大型海上起重鋪管船，其中3艘鉆井裝備作業水深在300m以上，最大鉆探水深達到505m，大型起重鋪管裝備的起重能力達到3800噸。目前，中國海洋石油總公司正在啟動深水鉆井、鋪管裝備等方面的前期研究；我國的FPSO建造速度和建造質量已達到國際先進水平，平均建造周期為22個月/艘，遠遠低于發達國家36個月/艘的平均建造周期。 

      通過合作開發，我國在深水油氣田開發方面已實現了零的突破。1996年3月，利用一艘FPSO、一座半潛式平臺、一套24井式水下生產系統成功開發了目前我國南海最大的油田LH11O1，開發中使用了7項世界海洋石油開發工程領域的創新技術，如首次將電潛泵與水下井口生產系統結合進行油田開發，首次采用臥式采油樹、跨接管測量預制、回收技術等；1997年，與STATOIL公司合作，僅用一艘FPSO和一套5井式水下生產系統就實現了水深333m的深水邊際油田LF22O1的經濟開發，成為世界海洋石油開發領域的典范 。

      目前，我國已與越南、菲律賓等周邊國家簽署了聯合開發南海相關海域的協議，開發南海水深1500～3000m海域的招標也將開始，有關深水鉆探的計劃正在醞釀中。在國家863計劃的支持下，深水油氣田開發公用技術平臺正在建設中。 

      3.我國海洋深水油氣開發面臨的挑戰
 
      我國海洋深水區域具有豐富的油氣資源，但深水區域特殊的自然環境和復雜的油氣儲藏條件決定了深水油氣勘探開發具有高投入、高回報、高技術、高風險的特點。迄今為止，我國海洋石油工程自主開發能力和實踐經驗僅限于200m水深之內，與國外深水海洋石油工程技術的飛速發展尚有很大距離，我們需要面對如下問題。
 
      (1) 與國外先進技術存在很大差距　截至2004年底，國外深水鉆探的最大水深為3095m，我國為505m；國外已開發油氣田的最大水深為2192m，我國為333m；國外鋪管最大水深為2202m，我國為330m。技術上的巨大差距是我國深水油氣田開發面臨的最大挑戰，因此實現深水技術的跨越發展是關鍵所在。 

      (2) 深水油氣勘探技術 深水油氣勘探是深水油氣資源開發首先要面對的挑戰，包括長纜地震信號測量和分析技術、多波場分析技術、深水大型儲集識別技術及隱蔽油氣藏識別技術等。
 
      (3) 復雜的油氣藏特性 我國海上油田原油多具高粘、易凝、高含蠟等特點，同時還存在高溫、高壓、高CO2含量等問題，這給海上油氣集輸工藝設計和生產安全帶來許多難題。當然，這不僅是我們所面臨的問題，也是世界石油界面臨的難題。 

      (4) 特殊的海洋環境條件 我國南海環境條件特殊，夏季有強熱帶風暴，冬季有季風，還有內波、海底沙脊沙坡等，使得深水油氣開發工程設計、建造、施工面臨更大的挑戰。我國渤海冬季有海冰，如何防止海冰帶來的危害也一直是困繞科研人員的難題。
 
      (5) 深水海底管道及系統內流動安全保障 深水海底為高靜壓、低溫環境(通常4℃左右) ，這對海上和水下結構物提出了苛刻的要求，也對海底混輸管道提出了更為嚴格的要求。來自油氣田現場的應用實踐表明，在深水油氣混輸管道中，由多相流自身組成(含水、含酸性物質等) 、海底地勢起伏、運行操作等帶來的問題，如段塞流、析蠟、水化物、腐蝕、固體顆粒沖蝕等，已經嚴重威脅到生產的正常進行和海底集輸系統的安全運行，由此引起的險情頻頻發生。 

      (6) 經濟高效的邊際油氣田開發技術 我國的油氣田特別是邊際油氣田具有底水大、壓力遞減快、區塊分散、儲量小等特點，在開發過程中往往需要考慮采用人工舉升系統，這使得許多國外邊際油氣田開發的常規技術(如水下生產技術等)面臨著更多的挑戰，意味著水下電潛泵、海底增壓泵等創新技術將應用到我國邊際油氣田的開發中；同時也意味著，降低邊際油氣田的開發投資，使這些油氣田得到經濟、有效的開發，將面臨更多的、更為復雜的技術難題。 

      4.海洋深水勘探開發裝備須先行 

      國內企業成功修復勝利號FPSO的錨系和軟管，并且結合實際情況成功地自主改裝和研制了專門的吊裝作業船及大型絞車等打撈裝備，幫助勝利號和流花油田復產，這對于采購及維修均慣于依賴國外裝備的中國石油企業來講，無疑是鼓舞人心的消息。在國內裝備制造企業來說，向這片藍色疆域邁進的夢想更是有了依托。
 
      盡管如此，中國企業離深海采油裝備自主化仍有一段距離。深海油氣田開采是一項融技術、裝備、工程于一體的跨學科、跨專業的復雜工程，海上FPSO的錨鏈及軟管修復成功還只是海洋工程的一小部分。論裝備，光是大型海上鉆井平臺及深海采油裝備就有很多內容，不僅包括深海鉆井船、大型起重鋪管船、大型鉆機等采油裝備，海底集油站、海底井口多相混輸泵、泥漿凈化設備、海底核電站等動力系統，還包括水下維修艙、水下作業機器人、聲納系統、電位測量設備等技術含量較高的維修探測裝備。

      由于海上特殊作業如安裝平臺、吊裝重型設備等都需要選用自升式或半潛式鉆井平臺作為支持，因此海上鉆井平臺及大型深海鉆井船便占據著首屈一指的地位。 

      中國在海上鉆井平臺自主化建造起步于1980年代。原機械工業部副部長陸燕蓀介紹說，1980年代末期，當時的機械工業部就和中海油聯合成立了專項小組，專門攻關海上石油鉆井平臺的研制。當年勝利油田的渤海11號海上鉆井平臺就是自主化研制的成果。海上石油平臺需要多種裝備組合和多次配套，因而是一國裝備制造業整體水平的綜合體現。
 
      而今隨著油氣開采不斷向深海推進，南海海域較渤海和黃海要深許多，原有的深海采油裝備也存在不斷升級和更新的需要。姜錫肇坦言，目前中國海洋油氣資源開發仍主要集中在100米水深以下的近海海域，深海油氣田開發仍處于空白狀態。而業界業普遍認同的是，中國深海油氣田開發較為滯后的主要瓶頸之一便是深海采油裝備。 

      從以往的石油開采歷史來看，水深300米以上的海洋裝備工程項目，一直以來由國際知名的深海采油裝備制造商壟斷，像意大利的Saipem、美國的 J.Ray McDermott和世界上最大的造船企業韓國現代重工等公司。國內深海石油開采的許多關鍵裝備如大型深海鉆井船、大型起重鋪管船等大多都是租用這些公司的。 

      海上鉆井平臺造價昂貴，即使是租用，花費也頗高。中金公司的調研數據顯示，2007年第一季度自升式鉆井平臺日均租金平均達6.84萬美 元，半潛式鉆井平臺的日均租金高達15.11萬美元。并且近幾年鉆井平臺日租金都出現了較大幅度的增長。按照國際通用的統計口徑計算，深水開發每一口井的費用大約為3000萬美元，其中很大部分用于深水鉆井船的租用，并且還會視需求漲價。

      比如2006年墨西哥灣深海油田儲量被探明前，國際通行的鉆油機日租金約為21.6萬美元；而當據稱有可能取代美國進口原油50%份額的墨西哥灣深海原油重大發現甫一公諸于世，深海鉆油機的日租金旋即升到了46萬美元。 

      5.結語 

      海洋石油開發工程技術、特別是深水工程技術是當代石油開發工程技術方面的前沿性技術之一，有著廣闊的應用前景，并且能帶來顯著的經濟效益。隨著我國海洋石油工業從淺海向中深海域發展，以及深水油氣開發工程技術在LH1O1、LF22O1、HZ32O5等油田的成功應用，相關技術在中深海域油氣開發中的技術優勢和可觀的經濟效益已經得到證實。 

      海洋深水油氣勘探開發工程是一門跨學科、跨部門、多領域的技術創新工程，針對我國的實際情況，兼顧引進與創新，集國內外深水油氣開發技術之優勢，聯合攻關、盡快縮短與國外先進技術之間的差距，使我們的深水油氣勘探開發技術達到或超過國外同類技術水平，是我國海洋石油開發工程領域當務之急，也是海洋石油工業與相關工業面臨的機遇與挑戰。