基于全生命周期的海洋油气项目集风险管理*

郭 放，段梦兰，张 龙

(中国石油大学(北京) 海洋工程研究院，北京 102249)

0 引言

地球海洋面积3.6亿km2，占地球表面的71.8%，广阔的海域蕴藏着丰富的油气资源，由于技术条件和经济成本限制，绝大多数海床尚未进行油气勘探开发。据现有勘探分析，已探明海洋油气储量仅占全球油气储量的34%，且开采程度很低，与现在的陆上油气勘探开发程度存在很大差距，这表明海洋油气具有巨大的开发潜能[1-3]。但是海洋油气项目面临的风险更多，且风险事故代价巨大[4-5]。为了避免和减轻各种不确定风险带来的经济、安全威胁，有必要进行强化海洋油气项目集的风险分析管理。

目前，风险管理在国内外海洋油气田开发中越来越受到重视，许多学者开展了此方面研究工作。崔映坤[6]在海上油气田地质、开发技术、工程技术、政治经济等风险点开展分析并给出了应对策略；邵强等[7]在海上油气勘探阶段开展研究给出了6大风险应对策略；崔源等[8]在海上石油设备溢油及防控做出研究，建立了溢油风险源数据库和风险评价体系；Ratnayake[9], 胡显伟等[10]利用定量分析、层次分析等方法在海底管道方面开展研究，提出海底管道风险评估理论和方法；张海娟[11]对海洋平台弃置进行危害因素分析给出弃置作业控制措施。上述研究都是针对海洋油气开发中1个环节或部分环节进行风险分析，很少考虑从项目集全生命周期和风险管理模式上研究分析风险。

本文结合项目、项目集风险管理知识，提出滚动风险管理模式，将海洋油气特定区块开发全生命周期划分为筹备启动、勘探、方案设计和设备建造、开发、生产运营、项目集收尾6个阶段进行风险分析管理，同时结合各阶段的风险预期经济损失和时间损失，建立整体风险动态评价方法，建立项目组件级和项目集2级风险管理机制，有力保障项目集收益和项目集组织战略目标的实现，指导海洋油气项目集的风险分析管理。

1 海洋油气项目集简介

海洋油气项目集是海洋油气田甲方及其联合开发者针对特定海洋油气区块为实现海洋油气能源战略保障、经济收益保障所进行的各项目及相关活动的集合[12]。特定区块的海洋油气项目开发生命周期包括筹备启动、勘探、方案设计和设备建造、开发、生产运营和项目集收尾共6个阶段，如图1所示。风险存在于项目集的各个阶段环节，项目集的风险管理贯穿生命周期全过程。

图1 项目集生命周期Fig.1 Program life cycle

勘探阶段是为寻找区块内油气藏和收集钻完井和平台设计数据所进行的有关海底地质、油气藏储层、海洋环境等勘察工作，内容包含地质研究(地震勘察)、海水数据收集、海风数据收集、海床研究、编写整体开发方案等。

方案设计和设备建造阶段是利用勘探阶段所得数据由各研究院所等机构设计合理的钻完井方案、钻井平台设计方案、钻井平台安装方案、水下生产系统设计方案、水下生产系统安装方案、海底管道设计方案等有关油气田开发的设计方案和施工方案，同时，完成关键设备(如钻井平台、水下生产设备、海底管道)的建造任务[13]。

开发阶段是利用上一阶段交付的关键设备依照制定的开发方案和安装施工方案进行设备安装和油气开发，内容包括钻井平台安装建设、水下生产系统安装建设、钻完井施工、生产平台安装建设、海底管道安装建设和整体测试生产等。

生产运营阶段是将前面项目所提交的成果，包括海底完整井筒通道、水下生产系统、海面平台、海底输油管道及附带的有利于项目集战略目标实现的相关知识、经验教训，移交生产运营部门来运行油气开采、运输、销售，产生的持续收益的全过程。

项目集收尾阶段是对海底油气井进行封井或永久弃井处理，对水下生产系统、输送管道、水面设备进行回收处理，关闭项目集所有合同，验证项目集是否达到其战略目标，进行项目集收尾验收并进行组织经验总结的全过程。

海洋油气项目集是典型的完整收益交付的例子，从项目集开始直到项目集处于生产运营环节才开始收益交付。整个项目集的风险成本在全生命周期中是逐渐上升的，越到项目收尾，发生风险事故所付出的经济代价越大。全生命周期的风险管理就是为了在整个项目集过程中规避风险、减小风险发生概率或降低风险事故发生带来的经济损失。预期风险经济损失和预期风险时间延误的公式如下：

(1)

(2)

式中：W为预期风险经济损失，元；V为预期风险时间延误，d；n表示风险事故发生带来损害分成n个等级；Mi表示风险事故发生所带来的i级经济损失，元；Ti表示风险事故发生所带来的i级时间延误，d；xi表示第i级风险损失发生的概率。

2 生命周期风险滚动管理

项目集的风险管理持续贯穿于项目集进行的全生命周期，主要存在项目集组件层面(生命周期)和项目集层面。生命周期内的风险管理是项目集风险管理的基础。

滚动风险管理模式，是在项目集各阶段内循环进行风险识别、评估、监控、评估和应对，其示意图如图2所示。识别在循环中主要采用专家经验法或借鉴组织资产中相似项目的风险识别对本项目中风险进行识别，或对采用风险控制措施及应对事故后的系统重新进行识别，发现新的风险及风险变更。评估是评定已发现风险的类别、属性，同时制定应对方案，或对各风险监控结果进行评估，判断是否超出风险阈值及可能带来的影响，以及删除已过时的风险[14]。监控是随项目进行跟踪各风险项，发现记录风险项的变化。应对是对超过风险阈值或已产生影响的风险项采用预定风险控制措施或直接应对风险导致的事故。

图2 阶段滚动风险管理Fig.2 Rolling risk management model of stage

在各阶段采用这种滚动式的风险管理方法，有利于及时发现新风险，更新风险状态，动态降低风险可能带来的经济损失。引入风险控制因子εi和δi，这2个控制因子是用来表示采用滚动式风险管理后的风险改变系数，同时根据式(1)、 式(2)建立风险动态经济损失计算式(3)和风险动态时间延误计算式(4)。对不同类型的风险，风险控制因子εi，δi可以用于表示减低了风险发生概率，也可以用于表示降低了风险事故发生带来的损失或表示两者都降低。

(3)

(4)

式中：Wd为风险动态经济损失，元；Vd为风险动态时间延误，d。

3 生命周期风险分析和整体风险动态管理

3.1 生命周期各阶段风险分析

3.1.1 筹备启动阶段

筹备启动阶段风险的不确定性最大，最大的不确定来自干系人对风险的认识与组织战略目标的冲突。该阶段应制定清晰明确的组织战略目标，沟通获得关键干系人的书面确定需求，针对已知风险做出整体可行性报告，同时制定有关风险管理方法、通过风险滚动管理完善风险登记册。

风险识别采用风险分解结构(Risk Breakdown Structure)方法，有助于识别各方面的风险，图3为项目集筹备启动阶段的风险分解结构图。该阶段涉及的风险有：政策法规、干系人、资金、技术、环境等[15]。

图3 筹备启动阶段风险分解结构Fig.3 Risk breakdown structure ofinitiation phase

3.1.2 勘探阶段

勘探阶段最大的不确定来自海洋自然环境、勘探技术和油藏真实工业可采储量。海洋自然环境风险既包括水深、温度，又包括风、浪、流、冰等自然气候条件的挑战[16- 17]。勘探技术风险主要考虑海洋勘探环境有别于陆上，水深、低温、风浪流等因素的影响使得海上寻找油气所需要的技术更具有挑战。油藏真实工业可采储量风险表示的是判断在现有的技术、设备条件下区块油田所具有的工业开采储量在经济上价值。

勘探阶段应根据实际情况制定准确完备的勘探技术方案，做好应对海洋自然环境的计划。图4为勘探阶段风险分解结构图。

3.1.3 方案设计和设备建造阶段

生命周期中方案设计和设备建造阶段的设计方案是最多的，其最大的不确定性因素来自海洋设备设计建造，该阶段的风险分解结构图如图5所示。各设计方案的数据来源和设计结果会有许多交互作用，同时方案还要考虑海洋风浪流、水压、腐蚀等许多因素的影响，这增加了选型设计难度。

图4 勘探阶段风险分解结构Fig.4 Risk breakdown structure of exploration phase

图5 方案设计和建造阶段风险分解结构Fig.5 Risk breakdown structure of design and construction phase

方案设计和设备建造阶段应给出清晰明确的各设计方案技术要求，与设计方建立紧密和快速反应的沟通机制，设备建造中采用全面质量管理，保障质量达标。

方案设计和设备建造阶段应根据实际情况制定准确完备的勘探技术方案，做好应对海洋自然环境的计划。

3.1.4 开发阶段

生命周期中的开发阶段需要面对的风险最多，不确定性因素来自开发设备组件的海洋工程安装、海洋油气开发技术和整体输油渠道安全[18]，该阶段的风险分解结构图如图6所示。

图6 开发阶段风险分解结构Fig.6 Risk breakdown structure of development phase

开发阶段应运用滚动风险管理进行更快速的风险迭代识别、监控，同时制定完备多层面多等级的应急计划或弹回计划。

3.1.5 生产运营阶段

生产运营阶段最大的不确定性因素是海洋油气开采和油气销售市场环境，该阶段的风险分解结构如图7所示。

该阶段应根据油气销售市场油气价格和组织战略需求来制定生产计划，制定长期的市场跟踪调查和预测机制，减缓油价对项目集收益影响，同时对油气输送通道进行定期巡回检测，建立长久的监控机制，降低输送渠道发生风险事故的概率。

图7 生产运营阶段风险分解结构Fig.7 Risk breakdown structure of manufacturing operation phase

3.1.6 项目集收尾阶段

项目集收尾阶段的不确定性最小，最大的不确定性因素来自弃井作业[19]，最大价值是组织复盘，总结风险管理经验，更新组织过程资产。该阶段风险分解结构图如图8所示。

项目集收尾阶段弃井作业中要注意环境保护并制定后期的弃井作业效果追踪。项目集复盘中考察回顾所有风险的识别、评估、监控和应对，对经验教训和最佳风险实践进行总结，从而更新组织过程资产，为以后风险管理提供最有价值的借鉴。

图8 项目集收尾阶段风险分解结构Fig.8 Risk breakdown structure of closure phase

3.2 整体风险动态评估

海洋油气项目集全生命周期分成筹备启动阶段、勘探阶段、方案设计和设备建造阶段、开发阶段、生产运营阶段、项目集收尾阶段。这6个阶段覆盖整个项目集，风险先在单个阶段的生命周期内利用滚动风险管理模式进行控制，当风险在单个阶段的生命周期内解决不了或具有累积效应时，风险就会上升到更高的层面。针对时间、成本和质量控制要素，项目集层面风险评估用累积风险经济损失、累积风险时间延误、累积风险质量控制来表示。

累积风险质量控制是在各阶段项目的时间节点，依据项目既定检验指标进行成果质量审核，采用一票否决制，只要有1项质量指标不合格就不通过验收。累积风险经济损失、累积风险时间延误通过累加各阶段项目预期风险经济损失和关键路径预期风险时间延误求得。

预期风险损失矩阵形式如表1所示。表1中对于每个风险按发生概率将影响分成3个区，即高概率、中等概率和低概率影响，同时将风险可能导致的损失用经济损失Mi、时间延误Ti来衡量。对于关键风险或有重大影响的风险可划分为更多的概率区块来细化评估。表1中各数据可用专家判断、定量分析建模技术或借鉴组织过程资产中类似项目等方式来获取。

表1 预期风险损失矩阵Table 1 Expected matrix of risk loss

项目初期，利用表1和式(1)、式(2)可以计算出项目开始时单个风险的预期风险经济损失和时间延误，最后把所有的风险预期损害求和，就得出项目开始时整体的风险预期经济损失和时间延误。通过单个风险的开始预期损失，结合专家判断、会议等方法，制定各风险的应对策略(规避、转移、减轻和接受)。计算出的项目开始时整体的风险预期损失为成本估算中应急储备设置提供依据，同时有利于量化评估项目风险。

项目进行过程中，对项目风险进行跟踪识别、评估、监督，更新风险损失矩阵中的数据，然后利用式(3)、式(4)和表1中动态的数据，计算出采用风险管理后项目过程中单个风险的风险动态经济损失和动态时间延误，最后把所有的风险预期损害求和即可得出项目集整体动态累积风险经济损失和累积风险时间延误。

计算出的项目集整体动态累积的风险经济损失和时间延误又为项目集的生命周期管理提供依据。当计算得出的指标过高或超过阈值时，就需分析所有风险，采取措施(如延期，追加投资，赶工；超支，协调，追加投资或合同方自担等)，进一步降低风险控制因子εi和δi，实现整体风险动态评估和管理，使项目集整体风险处于可接受水平。

4 结论

1)将海洋油气项目集全生命周期划分为6个阶段；基于项目、项目集风险管理知识，提出滚动风险管理模式。

2)给出各生命阶段的风险分解结构图和风险应对策略，在项目集生命周期各阶段内循环进行风险识别、评估、监控、评估和应对。

3)针对时间、成本和质量控制要素提出项目集整体风险动态评估方法。通过生命周期内各阶段滚动风险管理模式和整体风险动态评估2级风险监控管理，持续更新风险、降低风险事故带来的损失，使项目集整体风险处于可接受水平。