于成龙 李慧敏
(1.中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 2.中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司)
浅谈国内海上气田开发模式的发展趋势
于成龙1李慧敏2
(1.中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 2.中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司)
为了经济高效地开发深海气田,国际上提出了FLNG概念,FLNG技术正处于海洋工程领域的最前沿。浮式液化天然气生产储卸装置是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置,随着FLNG应用技术的逐步成熟,FLNG概念的工程化已被众多能源公司所接受。全世界范围内已有两艘FLNG项目正式开始,处在筹划和招标阶段的FLNG项目不下数十个,由于全球对FLNG的投资呈快速增长趋势以及FLNG应用技术的日趋成熟,全球FLNG很快将迎来大发展。图2表1参5
FLNG 深海气田 水下井口 开发模式
全球范围内,海上油气资源有44%分布在300 m以上的深水海域。我国南海具有丰富的油气资源和天然气水合物资源,其中70%蕴藏于深海区域[1]。国家对能源的需求,迫切要求发展深海采气技术[2],走向深海是海上气田勘探开发的主流。在深海传统的开发方式具有一定的局限性,伴随着海上油气田勘探开发以及科技的进步,FLNG应用技术的逐步成熟,FLNG工程化已被众多能源公司所接受。
目前国内海上气田主要的开发模式基本上以传统方式为主,主要有两种方式:①水下井口回接到浅水固定平台,然后经海底管线输送到陆上终端;②直接采用导管架固定平台进行开采,采气树位于导管架固定平台的井口区,然后经海底管线输送到陆上终端。
从表1中可以看出国内海上气田的主要开发模式以第②种方式为主,但新开发的崖城13-4气田、正在建设中的荔湾3-1气田均采用的是第①种方式即水下采油树回接到导管架平台的方式。
我国南海具有丰富的油气资源和天然气水合物资源,伴随着国家能源需求的快速增长,国内中海油等企业逐步实施走向深海战略的。“海洋石油201”深水铺管起重船、“海洋石油708”深水工程勘察船、“海洋石油720”十二缆深水物探船、“海洋石油681”和“海洋石油682”大马力深水三用工作船等深海设备的交付使用,显示了我国开发深海油气田的重大进展。由此可见,深海气田的开发将是未来国内气田开发的整体趋势。
表1 国内海上主要气田开发模式
在深水中,常规的导管架平台,为适应更高的环境载荷要求,其外形尺寸会增大及更复杂(图1),成本费用急剧上升[3]。且随着海水深度的增加导管架平台的陆地预制、海上安装的技术难度增大、风险增高。
随着海水深度的增加离岸距离会更远、海底地形以及地貌的复杂程度可能会更高。由于离岸距离远,如采用海底管线输送天然气,存在以下的安全保障问题[4]:①在采油树和管汇相连的跨接管以及管汇和水面设施(固定平台、浮式平台和路上终端)回接的海底管线中,由于回接距离长、海底管线所处地形起伏以及输送介质的复杂多样性(含沙、水、凝析液等)等原因,可能会造成海底管线中砂的沉积、水合物的形成、腐蚀、严重段塞流等流动安全保障问题;②海底管线回接长度限制问题。目前世界上已投产气田的最长回接距离是160 km,回接距离长度受到诸多因素的限制,如流动安全保障问题、水下控制系统的限制等;③复杂地形和地貌条件下深水海底管道路由选择和铺设。目前世界上的气田开发一般根据有无依托工程设施和离岸距离远近等情况,可以采取水下井口回接到依托设施或直接输送上岸两种方式。但无论哪种方式,均面临复杂地形和地貌下的深水海底管道路由选择和铺设问题,并面临深水到浅水的急剧过渡问题。
图1 深水油气田开发生产系统示意图[5]
为了经济高效地开发深海气田,国际上提出了FLNG概念,FLNG技术正处于海洋工程领域的最前沿。浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG,又称LNG-FPSO)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置,通过系泊系统定位于海上,具有开采、处理、液化、储存和装卸天然气的功能,并通过与液化天然气(LNG)船搭配使用,实现海上天然气田的开采和天然气运输。
随着FLNG应用技术的逐步成熟,FLNG概念的工程化已被众多能源公司所接受。2011年5月,荷兰皇家壳牌公司同法国Technip以及三星重工签署了全球第一艘年产350×104t天然气的超大型FLNG“Prelude”号建造合同,该FLNG将被布置在澳大利亚西北部沿海(图2)。2012年6月,马来西亚国家石油公司又与法国Tecnnip和大宇造船海洋签署了年产120×104t天然气的FLNG总装建造合同,该FLNG将被布置在马来西亚沙捞越海域的Kaowit气田,计划于2015年年底投产。马来西亚国家石油公司、埃克森美孚、康菲石油公司、法国道达尔公司等世界著名石油公司都正在为FLNG项目做准备。
图2 世界上第一艘FLNG效果图
由于全球对FLNG的投资呈快速增长趋势以及FLNG应用技术的日趋成熟,全球FLNG很快将迎来大发展。
我国海洋天然气资源丰富且分散,深海气田、边际小气田和低品位天然气资源不少,非常适宜用FLNG进行开发。同时国内中海油等石油公司也在积极发展LNG运输产业,为国内FLNG产业的发展奠定了基础。因此,发展FLNG对我国发挥海洋天然气资源的潜力具有重要意义。FLNG开发模式,有可能成为国内气田开发模式的主要发展趋势。
1 李清平.我国海洋深水油气开发面临的挑战[J].中国海上油气,2006,18(2):130-133.
2 谢彬,张爱霞,段梦兰.中国南海深水油气田开发工程模式及平台选型[J].石油学报,2007,28(1):115-118.
3 王桂林,段梦兰,冯玮,等.深海油气田开发模式及控制因素分析[J].海洋工程,2011,29(3):139-145.
4 喻西崇,谢彬,金晓剑,等.国外深水气田开发工程模式探讨[J].中国海洋平台,2009,24(3):52-56.
5 王丽勤,侯金林,庞然,等.深水油气田工程中的基础应用探讨[J].海洋石油,2011,31(4):87-91.
(修改回稿日期 2013-05-02 编辑 文敏)
于成龙,男,1985年出生,硕士研究生,助理工程师;从事海上油气田开发工程方面的研究工作。地址:(524057)广东省湛江市坡头区南油一区兴海宾馆405室。电话:18927675005。E-mail:yuchenglong399@163.com