(自然资源部油气资源战略研究中心)
近年来,我国油气消费持续刚性增长,油气生产供应保障能力不足,石油和天然气对外依存度逐年攀升,2019年分别达到70.8%和45.2%,能源安全形势日趋严峻。随着我国陆上油气资源开发程度的逐步提高,向深层、深水和非常规等领域拓展成为推进油气增储上产、增强能源安全的必然选择。我国是海洋大国,海域面积广阔,油气资源丰富,海洋特别是深水(水深超过300m)海域油气勘探开发程度较低,将是我国实现石油工业可持续发展的重要战略接替区,也是发展海洋经济、建设海洋强国战略的重要着力点。
全球海洋油气勘探开发主要分为浅海(水深小于500m)、深水(水深超过500m)和超深水(水深超过1500m)不同领域。全球海洋油气资源约60%分布在大陆架浅水区,其余40%分布在大陆坡的深水、超深水区。地球上海洋接近90%的面积是水深超过1000m的深海,深水油气田已成为海洋油气勘探开发的热点领域。
全球深水油气资源开发程度低,待发现资源量巨大。统计显示,全球累计获得深水和超深水石油、天然气可采储量分别为412×108t、132×1012m3,分别占全球常规石油和天然气可采储量的7.3%和24.3%;深水和超深水石油、天然气累计产量分别为38×108t、4.2×1012m3,剩余可采储量分别为375×108t、127×1012m3,分别占全球常规石油和天然气剩余可采储量的9.9%和29.6%(表1、表2),主要分布在巴西、墨西哥湾、西非三大热点地区。据美国地质调查局(USUS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)为548×108t,待发现天然气资源量为78.5×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%[1]。其中,全球深水待发现石油资源量超过300×108t,待发现天然气资源量超过34×1012m3,未来勘探开发潜力巨大[2]。
表1 世界石油储量统计[3]
表2 世界天然气储量统计[3]
近年来,全球新发现油气储量主要来自深水海域。已有60多个国家进行了深水油气勘探,累计发现1300多个深水油气田,其中,大型、超大型油气田超过90个(表3、表4),形成了墨西哥湾、巴西东部海域、西非陆架“金三角”深水油气区,在东非陆架、东地中海、澳洲西北陆架、北海和南海等地不断发现世界级新深水油气区[4]。统计显示,2012—2018年,全球约50%的新发现大型油气田、约60%的新发现油气储量来自深水海域(图1)。2018年,全球前十大油气发现均位于巴西、圭亚那、塞浦路斯和墨西哥湾等海域,其中,深水、超深水油气发现储量占海域发现储量的60%[5-6]。
表3 2000年以来全球主要新发现深水大油田
表4 2000年以来全球主要新发现深水大气田
图1 全球油气新发现储量海陆分布状况
深水油气将是全球海洋油气上产的主要来源之一。2018年,全球深水油气产量为825×104bbl油当量/d,较2010年696×104bbl油当量/d增长了18.5%,约占海洋油气总产量的28%[8],其中,安哥拉、巴西、尼日利亚和美国深水石油产量占全球深水油气产量90%[9]。据伍德麦肯兹(Wood Mackenzie)发布报告,2019年,全球深水油气产量为1030×104bbl油当量/d,较2018年增长24%。目前,全球深水项目占海上项目的1/4,在全球排名前50 的超大项目中,3/4 是深水项目[10]。全球92个深水大油气田中,66个尚未开发或处于开发初期阶段,25个处于开发中期阶段,是未来海洋油气增产的重要来源。
深水油气竞争力明显增强。在低油价影响下,凭借技术进步和管理创新,全球深水开发项目盈亏平衡点由2014年75美元/bbl降至2017年60美元/bbl,2019年,重点成熟海域深水项目盈亏平衡点进一步降至45美元/bbl左右。其中,北海深水油田开发成本降至45美元/bbl,降幅超过30%;巴西盐下深水油田开发成本下降至40~50美元/bbl,降幅为10%~20%。由于经济性有所改善,全球深水批准项目产能由2017年的60×104bbl油当量/d,提高至2019年的160×104bbl油当量/d,预计2020年深水区产能将进一步提高[11]。
快速发展的海洋科技与工程装备极大提高了海洋油气勘探开发能力。统计显示,全球海洋油气勘探水深从100m到1000m历时近20年,从1000m到2000m历时约10年,从2000m到4000m历时5~8年。目前,海洋油气开发生产实际作业最大水深已达3000m,这主要得益于深水油气关键技术与装备的迅速发展。深水油气勘探开发技术正向自动化、海底化、工厂化和多功能化方向发展,如高分辨三维地震技术、4C/4D地震技术、大位移水平井及分支井技术、智能钻完井技术、深水作业平台及水下开发技术、油气集输技术、海上安装与海底铺管技术、浮式LNG技术等应用日益广泛[12]。
政策支持和引导加快了深水油气资源勘探开发进程。主要国家通过完善合作模式,加大税费优惠政策,制定深水科技中长期发展计划等促进深海资源开发。2006年以来,美国政府把超过400m水深的油气田矿区使用费费率由20%降至12.5%。巴西的PROCAP计划、欧盟的海神计划[13]、美国的海王星计划等深水科技发展计划直接助推了深水油气开发。得益于水下技术的进步和成功应用,挪威国家石油公司以较低的投入开发了多个条件较差、难度较大的油气田,取得了很好的经济效益,同时也培育了专注于水下技术和装备的海工巨头(如Aker Solutions和FMC等),实现了技术装备研发与生产应用的良性互动。
随着深水油气地质理论创新和工程技术装备水平不断提高,未来世界海洋油气资源开发将不断向更深更远的海域拓展,开发成本持续下降,深水油气竞争力不断增强,将成为世界油气增储上产的主力来源之一。预计未来10~20年,全球深水油气勘探开发将进一步向远海拓展,作业水深记录将突破4000m,甚至有望突破5000m。预计到2025年,深水油气产量将达到1450×104bbl油当量/d,在海洋油气总产量中占比将超过35%。其中,石油产量将达到764×104bbl/d,巴西、美国和安哥拉深水石油产量将分别达到319×104bbl/d、163×104bbl/d 和 113×104bbl/d(图 2)。
图2 世界主要国家深水石油产量预测[14]
我国管辖和主张管辖海域(简称我国海域)总面积约为300×104km2,平均深度为1212m,最深处达5567m[15]。以300m水深为界,深水海域主要分布于南海九段线内及东海冲绳海槽。我国深水海域内沉积盆地发育,在南海北部深水区发育珠江口、琼东南、台西南3个深水盆地,在南海中南部发育中建南、万安、曾母、北康、南薇西、礼乐和文莱—沙巴等15个盆地。目前,我国深水油气勘查开发工作主要集中在南海北部。
我国深水油气勘探起步较晚, 但进展迅速。深水油气实质性勘探始于2005年珠江口盆地白云深水区。截至2018年底,我国在南海北部先后发现了14个大中型深水油气田,累计探明油气地质储量约为3.9×108t油当量。其中,发现荔湾3-1、陵水17-2、陵水25-1等深水气田,累计天然气探明储量达3500×108m3;发现流花16-2、流花20-2和流花21-2等深水油田,累计石油探明储量达7500×104t。近期,在琼东南盆地东部松南—宝岛凹陷深水区获得勘探突破,探井永乐8-3-1井在崖城组发现气层88.4m,气体样品烃类气含量为99%,证实了松南—宝岛凹陷的勘探潜力。此外,2017年5月,在南海北部神狐深水区成功实现天然气水合物试采,开辟了南海油气勘探开发新领域。
南海北部深水区正成为产量增长新区。截至2018年底,在南海北部已建成投产10个深水油气田,2018年石油产量约为90×104t,天然气产量约为50×108m3,合计约为528.7×104t油当量。目前,尚有陵水17-2、陵水25-1等多个气田在建待产,预计2025年南海北部深水区油气产量有望突破1200×104t油当量,增产量约占同期全国的8%。其中,天然气产量超过100×108m3,有望建成中国海域第一个百亿立方米级大气区。
在已开发深水油气田中,最具代表性的是2006年发现的第一个深水大气田——荔湾3-1。该气田位于香港东南325km,平均水深为1300m,天然气地质储量达524×108m3,由中国海洋石油集团有限公司与加拿大哈斯基能源公司2014年联合投资65亿美元建成投产。通过开发荔湾3-1气田的不断探索和积累,形成了具有自主知识产权的深水油气田开发管理模式和工程技术体系,为我国拓展深水油气资源开发提供了可借鉴的范本。
我国在南海中南部油气勘探开发基本空白。目前,我国通过自主或合作等方式,实施了少量地质调查,仅完成了少量二维地震、三维地震,完钻了2口预探井,尚未获得实质性油气勘探突破。
深水油气勘探开发工程技术与装备制造能力大幅提升。经过多年努力探索,目前我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。建成了“海洋石油981”“蓝鲸一号”等深水钻井平台、深水物探船、深水铺管船并投入使用,实现了深水油气勘探开发能力与大型工程装备建造水平跨越式发展,具备了向南海中南部及远洋拓展的能力。
南海海域富烃凹陷分布广泛,呈“外油内气”环带状分布特征。近岸陆架区烃源岩主要为中深湖相或海相泥岩烃源岩,以生油为主;远岸陆坡区或陆架区烃源岩主要为海陆过渡相烃源岩及陆源海相沉积,局部深层下伏中深湖相烃源岩,以生气为主[16]。在我国南海传统疆域内,多数沉积盆地部分或全部位于深水区。初步评价,相关盆地内石油地质资源量为244.6×108t,可采资源量为85.1×108t,其中约50%蕴藏于深水区,主要分布于中建南、珠江口和文莱—沙巴三大盆地。相关盆地内天然气地质资源量为39.9×1012m3,可采资源量为28.3×1012m3,其中约60%蕴藏于深水区,主要分布于中建南、琼东南、曾母和珠江口四大盆地。上述南海沉积盆地内,石油待探明地质资源量超过200×108t,天然气待探明地质资源量超过30×1012m3(图3),其中约一半资源位于500~2000m的深水、超深水海域,广泛发育生物礁油气藏[16],未来勘探开发潜力大,是我国油气资源勘探开发的重要战略接续区。
图3 南海主要沉积盆地待探明油气地质资源量
冲绳海槽盆地属弧后盆地,中新世以来的海陆相沉积厚度达4000~8000m,最新资源评价认为,该盆地油气资源量达5.8×108t油当量[17]。
南海深水海域广阔,综合分析相关盆地烃源岩、油气储盖组合、圈闭及油气运聚成藏条件等方面,均具备形成大中型油气田的基本地质条件和良好的油气勘探前景与资源潜力[19]。截至2018年底,我国南海海域传统疆域内深水区油气资源探明率不足10%,大大低于陆上主力盆地,未来勘探前景广阔。目前,南海北部油气发现主要分布于浅水区,地质条件类似的陆坡深水区勘探程度低,具有与大西洋两侧盆地群类似的被动大陆边缘背景, 发育断背斜、断鼻、岩性、构造—地层及岩性复合型圈闭等多种类型油气圈闭,具有良好的油气前景,荔湾3-1-1井、永乐8-3-1井取得的重大发现亦证实这一点。在中南部海域,周边国家已在多个盆地发现大量储量规模不等的油气田,尤其是在南海西南部纳土纳盆地,发现可采储量达1.3×1012m3的世界级特大型气田。我国南海南部在同一区域构造背景下的深水区也应具有良好油气勘探前景,其中曾母、万安和中建南等盆地资源丰富,具有取得重大油气发现的潜力[11]。
综上所述,我国深水油气资源开发基础较好,勘探取得了积极进展,基本具备加快深水油气勘探开发资源基础和技术条件。以现有资源为基础,在50~60美元/bbl油价下,凭借积极政策支持、理论创新和技术进步,通过自营和国际合作等多种方式,可在南海海域(含浅水区)形成油气产能5000×104t油当量左右,形成我国油气开发战略接续区。预计2035年,国内陆上和浅水区原油产量将达(1.7~1.9)×108t,天然气产量将达(2700~3300)×108m3,通过开发深海油气资源,可提高国内油气产量6~7个百分点,显著降低对进口资源的依赖程度,增强国家能源安全,同时将极大带动海洋装备制造业和工程技术服务及其他相关产业的发展,推进我国海洋经济跨越式发展。
深水油气是目前世界油气勘探开发的热点领域,也是我国实现石油工业可持续发展的重要接续领域。针对我国深水油气勘探开发中存在的资源、技术和成本等问题,提出如下建议:
一是加强公益性海洋油气地质调查与评价。开展深水油气资源(含水合物)基础地质调查与评价,部署实施一批科学探索井,摸清南海深水油气成藏规律和分布特征,不断夯实资源基础,促进油气勘探和重大发现。
二是研发成套深水勘探开发工程技术装备。加大政策支持和引导,重点突破3000m深水油气田开发工程装备关键技术,重点攻关深水生产平台、水下井口、水下采油树和水下生产系统等高端海洋装备,打破国外技术垄断,降低开发成本。根据南海中南部资源分布和地理位置,建议重点发展海上LNG技术装备,以应对深远海天然气开采。
三是加强国际油气资源合作,以自主开发促进合作、共同开发。加快深水油气自主开发步伐,务实推进与周边国家油气共同开发。积极推进“海上丝绸之路”建设,加强南海油气国际合作。积极参与东盟、中日韩、APEC等多边海洋油气合作,促进南海油气合作、共同开发。积极引进国际石油公司,推动深水油气资源合作开发。