深水油气勘探的危害(深水油气勘探为什么这么难)
深水油气勘探的危害(深水油气勘探为什么这么难)
2024-11-22 04:28:39  作者:九点听高潮  网址:https://m.xinb2b.cn/life/zod249409.html

出品:科普中国

制作:鄢伟,张莉,雷振宇,刘建平(中国地质调查局广州海洋地质调查局 《知识就是力量》微平台)

监制:中国科学院计算机网络信息中心

油气资源在世界能源结构中作为“第一能源”被广泛应用于各个领域,不仅是现代工业的“血液”和经济命脉,而且影响到能源安全和国家稳定,也是世界大国间政治和经济角逐的焦点之一。

随着陆地常规油气资源的枯竭,深海这一极具油气勘探潜力的区域逐渐得到重视。特别是2010年以来,全球深水油气勘探取得了一系列重大突破,深海油气已然成为最重要的能源接替领域。

据统计,全球海洋石油资源量占全球石油总量约34%,其中约60%分布在大陆架浅水区,而其余40%分布在深水和超深水区。因此,如果掌握了深水海洋石油资源勘探技术,将会给人类带来丰厚的回报。

当前我国的油气资源形势极其严峻,供需矛盾十分突出。据《中国油气产业发展分析和展望报告蓝皮书(2019-2020)》,2019年,我国石油对外依存度达70.8%,天然气对外依存度达43%,而深水油气勘探开发已成为保障国家能源安全的重要突破口之一。例如,2020年10月,南非在该国海域发现了一座深海油气田,该油气田很可能就结束了南非油气进口的历史。

那么,中国深水油气勘探的现状如何?深水油气勘探难在哪里?

中国深水油气勘探发展及分布状况

中国海域油气资源非常丰富,油气资源量超过850亿吨油当量,是东亚最大的含油气区,也是世界上最大的含油气区之一

在中国渤海、黄海、东海和南海四大海域中,南海油气资源最为丰富,占中国海域油气地质资源量的比例超过75%。其次是渤海,油气地质资源量占14%左右。据评估,中国深水油气主要分布在南海南部,其资源量占南海总油气资源量近一半。


△中国南海风光

图片来源:Veer图库

中国深水油气勘探历史较短,但发展十分迅速。20世纪70年代末期,中国在南海开始进行深水地震勘探(指利用人工激发的弹性波来观测推断地下岩层的性质和形态)。

进入21世纪后,中国在南海北部深水区陆续发现了一批大中型油气田。2005年以来,在南海北部深水区已发现14个大中型深水油气田,油气累计探明储量约3.9亿吨油当量。2019年,中国在琼东南盆地深水区成功测试永乐8-3-1探井,标志着该盆地深水勘探也取得重大突破。对于南海南部,中国也进行了系统的地震调查和综合评价,但还没有进行油气开发。

总的来说,中国深水油气资源丰富、起点低、发展快、潜力巨大。但是,中国深水沉积盆地地震测线密度低、钻井少,相比墨西哥湾、北海等深水海域的勘探程度差距较大,因此,中国深水油气勘探,特别是南海南部,还需大力投入和推进。

深水油气勘探用的什么装备?

近10年来,全球深水油气勘探开发工程技术与装备制造能力大幅提升,目前全球约有400座各种类型深水油气生产装备在役。

这些深水油气开发装备主要包含用于深水油气钻探或者生产处理的平台或其他浮式装备,例如:顺应塔平台(CT)、半潜式生产平台(SEMIFPS)、张力腿平台(TLP)、深吃水单立柱平台(Spar平台)、浮式生产储油外输装置(FPSO)、浮式液化天然气生产储存外输装置(FLNG)、浮式钻井生产储油装置(FDPSO)等。


△全球主要的深水油气生产装备(据杜庆贵等, 2018)

值得一提的是,2017年,中国地质调查局广州海洋地质调查局自主设计建造的“海洋地质八号”三维地震调查船、“海洋地质九号”地球物理地质综合调查船、“海洋地质十号”综合地质调查船相继入列,与现有“海洋地质六号”、“海洋地质四号”等调查船一起,构成覆盖浅水、深水及超深水等全海域海洋地质调查装备及技术探测体系,深水油气勘探能力得到长足发展。


△广州海洋地质调查局“海洋地质十号”,可实现全球无限航区开展海洋地质调查工作。

图片来源:广州海洋地质调查局


△广州海洋地质调查局“海洋地质八号”,高精度短道距地震电缆三维物探船,可实现全球无限航区开展海洋地质调查工作。

图片来源:广州海洋地质调查局


△“海洋地质六号”在南海北部深夜浅钻

图片来源:广州海洋地质调查局


△搭乘在“海洋地质六号”的“海马号”无人深潜器,最大水深4500米

图片来源:广州海洋地质调查局

经过多年努力探索,中国已初步形成海上大中型油气田勘探地质理论与开发技术体系,掌握了300m水深油气田开发工程成套技术,基本实现了1500m水深条件下的油气田自主开发。

2017年,“蓝鲸1号”和“蓝鲸2号”超深水半潜式钻井平台相继入列,标志着中国深水钻探装备走在世界前列,深水油气勘探开发能力迈上新台阶。


△“蓝鲸一号”-全球最先进的超深水双钻塔半潜式钻井平台,最大作业水深3658米,最大钻井深度15249米。

图片来源:广州海洋地质调查局

深水油气勘探究竟难在哪?

首先是经济方面的挑战。

相对于陆地或者浅水,深水油气勘探开发成本较高,属于高投入、高风险的投资,能否具有“经济性”是石油公司决策深水油气项目是否实施的重要参考,也是影响深水油气勘探中长期发展的重要因素。

国内外多数石油公司只有在国际油价高于60美元/桶时,才能实现财政收支平衡,而近年供应过剩导致油价走低,使得石油公司考虑深水油气开发项目更加谨慎。

2020年,新冠肺炎肆虐全球,全球石油需求骤降,经济增长乏力,目前一直在40美元/桶左右。低油价导致大量企业处于亏损状态,甚至破产。其中,5大国际石油巨头出现“集体亏损”,而壳牌和BP亏损均超百亿美元。这种情况下,如何运用组织和管理手段优化运营,提升勘探开发效率,降低成本是石油公司推进深水油气项目需要解决的问题。


△疫情以来油价下跌

图片来源:Veer图库

其次是技术方面。

虽然陆地油气勘探方法和技术在海上可以使用,但由于受到恶劣海洋地理和海水环境的影响,许多方法与技术受到限制。

例如,地面地质调查法能在陆地使用,在海上则很难大规模展开;重力勘探,磁力勘探,电法勘探到海上需转到勘探船上进行,且测量结果易受到海水环境的影响;深水钻井需要面临海底低温高压、压力窗口窄、浅层地质风险大等外部环境问题,因此对勘探开发相关技术组合和材料提出更高要求。

除此以外,深水高精度和复杂海况地震采集技术和装备、深水资料处理解释技术、深水少井/无井储层及油气预测技术等核心技术仍需要攻关解决。

另外,安全方面也非常关键。海上勘探不仅要考虑水深、风浪、潮汐、海流等自然地理环境影响,还要考虑地基泥层冲刷、材料老化、构件缺陷等各种风险因素的影响,而且海上事故抢险和救援比陆地困难很多,因此,海洋勘探面临的安全挑战更大,稍有疏忽可能会遭遇“灭顶之灾”。

2014年4月,BP公司墨西哥湾的“深水地平线(deepwater Horizon)漏油事件”导致11人死亡,约300万桶原油泄漏,并对该海域生态造成了毁灭性的破坏,最终BP公司在事故罚款、赔偿等后续处理上的花费超过400亿美元,数年后才恢复过来。


△高精度三维地震成像技术

图片来源:埃克森美孚,2019

随着油气勘探开发新技术、新装备以及新材料的应用,今后深水油气勘探也必然迈向可视化、数字化、智能化发展方向。

20世纪,地震勘探经历了从二维-三维-高精度三维的技术变革,21世纪则发展为三维可视化(VR)和四维地震技术,能让我们进入虚拟地下世界探寻矿藏。

人工智能和增强现实技术将在油气勘探开发过程中的数据采集、处理、地质解释以及油气识别等方面带来革新。区块链技术,也被称为分布式记账技术,从油气出井到消费终端,中间每个交易环节可利用该技术进行跟踪、确认和执行,大幅优化贸易流程从而提高油气公司运作效率。智能机器人技术、智能材料能够实现钻井、油气生产少人化、无人化、远程化操控,大幅度提升钻井效率、质量和安全性。


△先进的钻探模拟器,模拟深水钻探环境和过程

图片来源:埃克森美孚,2020


△智能海底工厂示意图

图片来源:中石油,2019

这些新技术的应用必然会给传统石油行业带来一次全方位的革命,推动油气勘探向更“深”处迈进。


  • 微胖显高显瘦的穿搭男生(胖子也有春天3种)
  • 2024-11-22胖子也有春天3种人到了中年容易发福,身材走形,特别是中年阶段的男性朋友,很容易小肚腩就长出来了因此就觉得在穿搭方面就显得有些困难了,怎么穿都觉得不好看其实并不是这样的,胖子也是有春天的,只要找对搭配方法,一样穿的显瘦。
  • 小熊请客故事的教育意义(许妈孙子奇奇早起帮忙擦桌子)
  • 2024-11-22许妈孙子奇奇早起帮忙擦桌子周六早上,很多人在睡懒觉的时候,3岁多的奇奇已经在妈妈的指挥下迈着欢快的步伐擦桌子,一边擦还一边背着三字经:“人之初,性本善性相近,行相远苟不教,性乃迁教之道,贵以专”许妈儿媳田静给视频配文:“这才是。
  • 喝金银花有什么功能(常喝金银花好处多)
  • 2024-11-22常喝金银花好处多1风热感冒夏天得了风热感冒,泡一杯金银花喝,一般连喝3-4次,就有好转2夏季腹泻夏季生冷食物多,容易引发腹泻及胃肠炎,用金银花泡水喝不仅可以杀菌止泻,还可以提高肠胃抵抗能力3咽喉肿痛出现咽喉肿痛的时候。
  • 山茶花开时18集简介(山茶花开时播出时间每周几更新几集)
  • 2024-11-22山茶花开时播出时间每周几更新几集韩剧《山茶花开时》开播,很多人都被傻乎乎的男主给萌到了呢,想不到不扮高冷,韩国男演员演这种角色也很可爱呢,男主角的饰演者是《未生》里的男二姜河那,这次算是他第一次真正意义上演男主!山茶花开时韩国更新时。
  • 卡其色怎么与衣服搭配?卡其色衣服怎么搭配好看
  • 2024-11-22卡其色怎么与衣服搭配?卡其色衣服怎么搭配好看卡其色是专属春天的颜色,时髦高级又百搭的卡其色,最能打造知性优雅的女性形象那么卡其色衣服怎么搭配好看呢?接下来就来学习一组时尚达人的卡其色服饰穿搭示范吧look1卡其色西装外套内搭纯白色T恤打底黑色拖。
  • 决明子沙子宝宝可以每天玩吗(好玩的决明子沙池)
  • 2024-11-22好玩的决明子沙池爱玩是孩子的天性,不少孩子都喜欢玩沙近年来,一种新的沙池在不少儿童游乐园里备受欢迎,这种新沙池用决明子替代细沙,这在很多家长眼中更加干净和卫生然而,近日在杭州却有小朋友在决明子沙池玩耍时,不慎将决明子。
  • 回家过年歌(春节十大回家歌曲)
  • 2024-11-22春节十大回家歌曲十大回家歌曲,让我们一起在跃动的音符间感受家的温暖刘德华《回家的路》刘德华第四次加盟春晚,唱起这首《回家的路》这首歌十分契合春晚今年“家和万事兴”主题,表达每个人对家庭的牵挂,也因此被选作春晚主题曲,。
  • 关羽镇守荆州时驻地在哪(关羽当初镇守荆州是现在的哪里)
  • 2024-11-22关羽当初镇守荆州是现在的哪里还不了解:三国荆州的读者,下面小编就为大家带来详细介绍,接着往下看吧~关羽镇守的荆州是现在的什么地方?其战略地位究竟有多重要?  荆州在三国时期到底有多重要?说各方势力均想争夺还不够全面,在三国有有很。
  • 潮式南乳五花肉做法(蜜汁南乳五花肉)
  • 2024-11-22蜜汁南乳五花肉这个菜在家乡只有宴席和过年才能吃到的,因为很好吃在南方又吃不到,就和妈妈学了,第一次做了以后老公说非常好吃(他是吃饭很挑的人),后来又给他妈妈做了,也说很好吃,所以现在想让更多的人也能吃到这个菜,希望。