400英尺自升式钻井平台目标海域和目标用户研究

张亦弛 丁 标

（上海船舶研究设计院，上海201203）

0 前言

21世纪是海洋世纪，海洋是人类科技发展的三大前沿阵地之一，而海上石油、天然气开发则是海洋工程的支柱和重点，现已发展为十分庞大的产业体系。海洋油气开发需要以海工装备为基础，海工装备是同时集聚资金、技术、劳动三要素的现代化装备制造业，是国民经济的战略性产业之一，体现出一个国家制造业发展的综合实力。

随着技术进步及投入增加，海洋石油事业将迎来飞速发展，近海资源开发是未来一段时间内海洋石油开采事业的主要增长点。自升式平台乃是至今为止在近海油气勘探中使用最广泛的钻井装置。自诞生至今，自升式钻井平台的技术有了长足进步，平台作业能力逐步覆盖了近海各种水深条件。面对海洋油气开发事业的新局面，研究国内外市场用户对自升式钻井平台的需求，分析各个海域对平台作业能力的要求，可以使平台的研发生产更具针对性。瞄准市场需求、有侧重地推出产品，有利于抢占市场先机，扩大产品市场份额，推进我国海洋工程装备制造业快速发展。

1 400英尺自升式钻井平台概述

400英尺（1英尺=0.304 8 m）自升式钻井平台的研发立足于市场需求，瞄准当代世界最先进的深水自升式钻井平台，性能达到国际先进水平。400英尺自升式钻井平台采用受力均匀的三桩腿支撑三角形平台型式。桩腿采用风浪流环境载荷小的桁架式结构，桩腿下部具有桩靴结构。平台配备直升机甲板及其保障系统。平台作业水深为400英尺，能承受50年一遇的极端恶劣海况。平台升降机构采用齿轮齿条传动机构，能实现无极连续平稳升降。平台配备液压驱动的移动式悬臂机构，悬臂机构可伸出平台主体，携带钻井做纵向移动，钻台可相对悬臂机构做横向运动，以满足打多口丛式井的需要。平台配备先进钻机及配套装备，能够满足海上快速打井需要。平台主要尺度及技术参数如下：

乘员：110人

型长×型宽×型深：65.25 m×64.00 m×8.00 m

桩腿长度：164.59 m（540 英尺）

悬臂梁覆盖范围：

向后伸出范围伸出前/后：20英尺/75英尺

横向覆盖范围左/右：15英尺/15英尺

悬臂梁最大载荷：伸出55英尺时9 500 kN

伸出75英尺、横向偏移15英尺时2 200 kN

装载能力：燃油为～790 m3；钻井水为～1 800 m3；饮用水为～400 m3；散料重晶石为～196 m3；散料水泥为～196 m3；袋装料为5 000袋；管架为～470 m2

最大工作水深：400英尺

最小工作水深：30英尺

最大钻深：30 000英尺

可变载荷：拖航工况可变载荷约24 500 kN钻井工况可变载荷约34 250 kN自存工况可变载荷约24 500 kN升船工况可变载荷约24 500 kN

工作环境条件：拖航工况最大浪高：10英尺

拖航工况最大波浪周期：8.8 s

拖航工况最大风速：19 kn

拖航工况最大洋流流速：1 kn

工作水深400英尺时：钻井工况下为气隙50英尺，最大浪高50英尺，最大波浪周期13.5 s，最大风速70 kn，最大洋流速度1 kn；自存工况下为气隙50英尺，最大浪高50英尺，最大波浪周期15.6 s，最大风速100 kn，最大洋流速度1 kn

400英尺自升式钻井平台具备承受较大可变载荷和储存较多钻井耗材的能力，具有良好的抗风浪性能、抗地震性能和较强的自持能力；具备新一代自升式钻井平台特征，可以满足新形势下海洋油气资源开发的需求。

2 400英尺自升式钻井平台目标海域研究

2.1 世界海洋油气资源分布状况

自人类进军海洋进行油气勘探开采以来，时至今日全球已经发现了2 000多个海洋油气田，其中大部分分布在浅海陆架区。世界海洋油气主要产地在近年来也呈现出不同特点。

墨西哥湾：墨西哥湾中、西部浅水区是目前世界上近海油气勘探最成熟的探区之一。1936年美国就在墨西哥湾建成世界上最早的海上油田。墨西哥湾资源的开采也经历了由浅水向深水的发展历程。墨西哥湾供应了美国4%的石油和不足1%的天然气，到2003年，墨西哥湾浅水油田开采达到高峰，同时深水油田开始投产，当年墨西哥湾供应了美国60%的石油和20%的天然气［1］。近年来随着浅海油田资源量下降，加之受几次事故影响，墨西哥湾石油开采受到限制。

北海海域：北海维京地堑海域石油储量比较丰富，估算为134亿t，亦有专家估计到250～300亿t。挪威拥有北海石油产量的7%，英国占30%。北海海域的石油产量曾长期位居世界各个海域的前列，1971～1975年，在维京地堑地区发现了该地区最大的Statfjord油气田和世界著名的Brent油气田，是油气储量发现的迅猛增长阶段，到1985年，该区域累计发现的油气储量占资源总量的65%，从1986～2007年，北海区域油气勘探量开始萎缩，累计发现油气储量仅占资源总量的12%。

波斯湾：波斯湾是世界上油气资源最为丰富和集中的地区，蕴藏量非常大，多数为巨型油田，年产量保持在2亿t以上。该区域石油分布集中，平均每个油田储量达3.5亿t以上，油田地下压力高，因此该区域的石油生产成本全世界最低。

西非海域：西非海域是近年来一个新的能源热点地区，据不完全统计石油储量超过1 000亿桶，占非洲总储量40%以上。近几年，尼日利亚、委内瑞拉、刚果等海域在500～2 000 m深水区发现很多重要的油田，特别是安哥拉已经成为中国石油进口仅次于沙特的第二大石油进口来源地。

巴西海域：近几十年来巴西海域石油生产飞速发展，在2006年居南美洲第二位。目前巴西拥有了一流的深水油气勘探开发技术，在世界上占有重要的地位。

2.2 中国海洋油气资源分布状况

中国拥有较为丰富的海洋油气资源。从地质条件方面看，中国有辽阔的海域和大陆架。渤海、黄海、东海和南海水深浅于200 m的大陆架面积为100多万km2。中国大陆架具备有利的生储油条件［2］。有关数据统计显示，中国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架，总共300万km2海域里有36个盆地，可能有（352～403）亿t油气资源当量，约占陆海油气资源当量的35%～40%［3］。在中国近海已发现10个大型含油气盆地，勘探前景良好。

2.3 400英尺自升式钻井平台目标海域分析

从工作水深上看，400英尺自升式钻井平台最大工作水深为400英尺（122 m），适用于浅海大陆架海域。在美国墨西哥湾、欧洲北海海域、中东波斯湾、西非海域、巴西海域、东亚海域这几个世界主要海洋油气储存区域中，西非海域和巴西海域为深水油气储地，需要深水油气开采装备支持，故400英尺自升式钻井平台的目标海域可将这二者排除。

在浅水油气储地中，北海海域和墨西哥湾海域开发较早，从开始开采至今，这两片海域的开采程度很高。北海海域的油气产量在2000年达到高峰后开始呈现下降趋势，北海海域和墨西哥湾海域对新建自升式钻井平台的市场需求不强。综合来看，北海海域和墨西哥湾海域虽然都具备浅水油气资源，也无特别恶劣的海况条件，但是从资源开采现状和市场容量考虑，并不属于400英尺自升式钻井平台理想的目标海域。

波斯湾海域是世界上海洋油气资源最丰富的海域。这一海域属于浅水区域，全区域水深极少超过300英尺。作为全世界海洋油气资源最丰富的海域，目前波斯湾每年供应了全球石油产量的30%，而其目前探明储量则占到全球储量的将近50%。波斯湾海域油田多为海湾国家及欧美大型跨国石油公司所垄断，目前正处于平稳生产阶段，有一定的新建自升式钻井平台市场需求，但市场竞争比较剧烈。综合海域和市场状况分析，波斯湾海域可划为400英尺自升式钻井平台目标海域之一，平台性能完全满足海况要求，但打开市场需要面临欧美诸强的竞争，具有一定难度。

东亚海域，尤其是中国近海，油气储量丰富，勘探前景看好。该区域大陆架面积广阔，深度浅，坡度平缓，在中国海海域中，渤海、黄海全属大陆架，东海约2/3的区域属大陆架，南海西部也拥有宽广的大陆架，浅水区域油气资源相对集中，无特别恶劣海况。该区域的大部分蕴含油气资源的区域尚未得到充分开采，具备极大的市场需求潜力。因此，这片海域是400英尺自升式钻井平台理想的工作海域。在渤海、黄海、东海、南海这4片水域中，渤海海域最大水深（包括潮差）在40 m以内，所以，已开发的40 m自升式钻井平台的技术性能已能满足要求，只需增加平台的数量即可。黄海、东海和南海的大陆架水深大，需要工作水深在250英尺以上的钻井平台进行工作，400英尺自升式钻井平台的工作水深恰好满足需求。需要注意的是，北黄海海域由于受黄河等河流入海口影响，海底表层沉积泥沙较多，目前对该处海域海底地质的研究尚不够充分，因此制约了该海域油气开发进展。从目前研究情况看，南黄海区域更适合开展油气开采工作。因此，南黄海、东海大陆架及南海北部大陆架的珠江口、北部湾、莺歌海、琼东南海域是400英尺自升式钻井平台的理想目标海域。

综合考虑海域海况及市场需求等因素，可得如下结论：中国近海的南黄海、东海及南海大陆架是400英尺自升式钻井平台的理想目标海域，工作条件理想，市场需求广阔；波斯湾海域可作为400英尺自升式钻井平台的目标海域，平台性能能够满足海域工作需求，但需面临激烈市场竞争。

3 400英尺自升式钻井平台目标用户研究

3.1 自升式钻井平台市场需求分析

随着技术的进步，人类对海洋的探索日益深入，越来越多的海上油气田被探明、开采，并且作业范围也逐步向深海海域发展。但统计数据显示（表1），尽管深海油田和超深海油田数目呈上升趋势，浅海油田数量依然占据了总数的半数以上。由于深海油气勘探及开采难度大，风险高，初期投资大，设备要求高，因此进行深海油气勘探及开采门槛极高，在未来一段时期内，浅海油田将依然扮演海洋油气资源开采的主力，而自升式钻井平台作为浅海油气开采的主要装备，未来市场需求巨大，前景良好。

目前，全球共有约143家公司从事海上钻井，其中海上钻井承包商大约90家，其余为综合性石油公司。钻井承包商中拥有5部钻井平台以上的约50家，拥有作业水深能力超过600 m的钻井平台承包商43家；另外一些综合性公司以及巴西、印度、俄罗斯等国家石油公司也拥有相当数量的海洋钻井平台，但主要以自用为主，几乎不参与市场竞争。

目前已签约的海洋钻井平台主要集中在各大国家石油公司和综合性石油公司手中，签约10部钻井平台以上的石油公司共有13家，占所有签约的钻井平台的一半以上，见表2。

就国内市场而言，目前中国占全球浮式钻井平台市场份额约10%，占全球自升式钻井平台市场份额约30%。由于技术上的差距，中国海洋石油目前的开发并不充分。随着技术进步及投入增加，未来几年内中国海洋石油事业将获得充分发展，中国海洋石油开采事业的主要增长点仍将来自于浅海资源开发。为了弥补能力和装备上的不足，自升式平台在中国市场前景良好，需求巨大。

表1 2006～2009年全球海洋新发现油田数量

表2 全球各大石油公司签约海洋钻井平台数量统计

3.2 400英尺自升式钻井平台目标用户分析

中国近海的南黄海、东海及南海大陆架是400英尺自升式钻井平台的理想目标海域，波斯湾海域也可作为400英尺自升式钻井平台的目标海域，但需面临激烈市场竞争。这一结论可作为选择目标用户的前提。由于钻井平台的用户多为国家石油公司，因此，在目标海域的范围内寻找用户更加有的放矢。

400英尺自升式钻井平台的理想工作海域为中国近海，包括南黄海、东海及南海大陆架，这片海域市场需求巨大。这一海域的经营主要由中国三大石油公司经营，即中国海洋石油总公司（简称中海油）、中国石油天然气集团公司（简称中石油）和中国石油化工集团公司（简称中石化）。

中海油是中国最大的海上油气生产商。作为全球最大的独立油气勘探开发公司之一，中海油的国内作业区域主要分布在渤海、南海西部、南海东部和东海四大海域。此外，中海油还在印度尼西亚、澳大利亚和尼日利亚等海外地区的油气区块持有权益。截至2008年底，中海油在中国海域的净探明储量约占总净探明储量的83.6%，净产量约占总净产量的87.9%。未来中海油将加大在深海海域的开发力度。

中石油是中国主要的油气生产商和供应商之一。目前，中石油的海上油田主要是集中在渤海区域的浅海油田，中石油计划在2020年前投资600亿元，用于海上石油勘探和生产。

中石化是在原中国石化总公司的基础上于1998年重组成立的特大型石油石化企业集团，是中国第二大原油生产商。其下属的中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司（简称上海海洋油气分公司）是专业从事中深海油气勘探和开发的油田企业，拥有丰富的海洋油气勘探经验，掌握着一定的开发技术。截至2009年，上海海洋油气分公司拥有份额探明石油地质储量916.1万t、份额探明天然气地质储量316.7亿m3,已钻探井和评价井46口,勘探成功率达60%以上。

中海油、中石油和中石化三大石油公司目前均在中国海域开辟了工作区域，并且在未来规划中投资力度逐年加大，勘探开采范围不断扩展，对海洋油气开采设备具有极大需求。其中，中海油在中国近海经营多年，在三大石油公司中拥有海洋油气开采设备数量最多，功能最强。中石油、中石化两家公司在2004年获得海洋油气开采权至今，对海洋油气的勘探开采不如中海油充分，油田数量尚未充分增长，所拥有的开采设备也比较有限。尤其是中石化，其拥有的东海大陆架勘探区域已探明巨量油气资源储备，但尚未开展大规模开采，在今后一段时间必然需要大量开采装备进行支持。400英尺自升式钻井平台非常适合在东海大陆架海域发挥性能，以此为契机进入市场，前景良好。

除了中国市场外，400英尺自升式钻井平台在国际市场也具备一定竞争力。400英尺自升式钻井平台的性能可以满足在波斯湾海域进行工作。波斯湾海域海水较深的一侧位于伊朗沿海，开采权为伊朗国家石油公司所有。400英尺自升式钻井平台可将伊朗国家石油公司作为目标用户之一，以伊朗为突破口参与到国际海洋石油装备市场的竞争中来。

在世界各大石油公司中，墨西哥国家石油公司目前签约自升式钻井平台数量最多。该公司拥有墨西哥周边海域油田开采权，预计在未来将对自升式钻井平台维持较大需求量，并具备一定更新需求。可作为目标用户之一，争取国际市场。

针对目前市场状况，400英尺自升式平台在进入市场之初，应以国内市场为主要目标，争取成为国内海洋石油开采事业的主力装备，在立足国内市场的基础上，再尽量争取国外用户。

4 结语

通过对国际海洋工程装备市场现状及未来发展方向的研究、对世界范围内蕴含油气资源及有油气开发前景的海域的总结及对国内外钻井平台用户特征及需求的归纳，再结合400英尺自升式钻井平台的总体性能进行分析，不难看出，400英尺自升式钻井平台是一款性能先进的平台，尤其能够满足墨西哥湾、波斯湾及中国近海区域内南黄海、东海及南海大陆架海域的工作需求，是以中海油、中石油、中石化为代表的中国石油公司及各发展中国家拥有的国家石油公司勘探开采海洋油气资源的得力装备。400英尺自升式钻井平台市场潜力巨大，通过研究掌握相关设计与建造核心技术，明确其目标海域与目标用户，有助于我国海工装备建造企业开拓国际市场，提高经济效益，增强我国海洋工程和船舶行业的国际竞争力。

［1］金秋，张国忠.世界海洋油气开发现状及前景展望［J］.国际石油经济，2005，13（3）：43-44.

［2］张宽.国内外近海含油气盆地储量发现阶段实例分析及规律性认识［J］.中国海上油气，2010，22（3）：143-148.

［3］刘铁树，何仕斌.南海北部陆缘盆地深水油气勘探前景［J］.中国海上油气（地质），2001，15（3）：164-170.