《1 前言》

1 前言

21 世纪是海洋的世纪。世界主要沿海国家均把维护国家海洋权益、发展海洋经济、保护海洋环境列为本国的重大发展战略。我国也不例外,2013 年1月17日,国务院印发了《全国海洋经济发展“十二五”规划》,2012年2月,工业和信息化部等五部委联合编制的《海洋工程装备制造业中长期发展规划》发布,提出今后重点要加快半潜式钻井平台、浮式生产储存卸油船(FPSO)、起重铺管船、大型浮吊等的研发,掌握 3 000 m 深海油气田开发所需装备的设计建造技术,2015、2020 年国际市场份额分别达到20 %、35 %以上。因此,未来5~10年是我国海上油气发展与海洋工程装备制造业发展的关键时期,也是重要的战略机遇期。

巴西作为南半球最大的国家和最主要的新兴经济体,在很多方面与中国具有可比性。由于巴西近海油气资源十分丰富,多年来致力于海上油气发展,已取得巨大进展,2011 年海上油气产量超过中国的 2 倍。在海工技术方面,巴西国家石油公司(Petrobras,简称“巴油”)在牢牢控股的基础上与西方顶级技术公司合作研发,坚持“本地化”(LC)策略,借以发展本国的海工技术,目前已经远远超过中国,进入发达国家的行列。

开展中国与巴西海上油气发展比较研究,能够使我们更好地学习和借鉴巴西的经验,落实国家规划,促进海工技术特别是深水技术的发展,开发我国海洋资源,维护国家海洋权益。

《2 基本国情与海洋权益》

2 基本国情与海洋权益

中国、巴西分属东、西两大半球,距离遥远,但基本国情有很多相似之处:都是所在洲最大的国家,国土面积大,人口多,市场潜力大;与俄罗斯、印度、南非同属“金砖”国家,是引领世界经济发展的新兴经济体;都是发展中国家,急需直面快速发展过程中的各种矛盾,平衡各方利益,谋求在发展中解决问题;都急需掌握先进技术,协调资源与环境关系等。两国基本国情对比见表1。

《表1》

表1 中国与巴西基本国情对比表

Table 1 Fundamental country situation comparison between China and Brazil

中国和巴西都是海洋大国,都有很大的海洋权益,都有发展海洋经济的强烈意愿。中国东临浩瀚的太平洋,向南通过南海、马六甲海峡与印度洋沟通,拥有3.2×104 km长的海岸线,其中大陆海岸线长 1.8×104 km,岛屿海岸线长 1.4×104 km,世界排名第 4;拥有4.73×106 km2 的海域面积,其中领海(距离海岸线 12 n mile 以内)面积为 3.7×105 km2 ,国际公认的专属经济区(距离海岸线200 n mile以内)面积约为3×106 km2 ,居世界第10位。巴西海岸线7491km,世界排名第 16,领海宽度为 12 n mile,领海外专属经济区188 n mile。

中国和巴西都有丰富的海洋资源。中国拥有大量的海洋滩涂、渔业、矿产、港湾、旅游及能源资源,近海有巨量的石油天然气赋存,估计海上油气资源约占全国总量的三分之一,已形成 5 000 多万吨的生产能力,成功建成“海上大庆”;东海和南海有天然气水合物资源,海洋能源理论蕴藏量 6.3×108 kW∙h。巴西近海油气资源举世闻名,近年来许多重大发现已经证实的油气储量为1.6×1010 桶油当量(美国石油工程师协会(SPE)标准),深水、超深水合计占82 %,其中超深水占32 %,2011年气日产达 2.69 × 106 桶油当量(美国能源信息 署(EIA)),位列世界第9,已经由进口国变为出口国。

《3 海上油气勘探开发历程及取得的成果》

3 海上油气勘探开发历程及取得的成果

《3.1 中国方面》

3.1 中国方面

中国近海油气勘探活动开始于 20 世纪 50 年代[1] 。1960年在南海浅海开始钻探作业,1965年在莺歌离岸4 km、水深15 m处钻海2井发现原油,这是中国海上的第一口油气发现井;1966年在渤海湾建起第一座固定式钻井平台,开始钻探渤海的第一口探井海1井,1967年喷出原油,从此开始了中国海上油田的开发生产活动[2] 。1982年中国海洋石油总公司成立,开始了对外合作与自营勘探开发的海上油气勘探开发新历程。在这50多年的时间里,中石化、中石油、中海油三大石油公司都先后涉足中国近海的石油勘探开发,先后在渤海湾、东海、南海发现并开发了众多大型油气田,海上油气年产量已于 2010年超过5 000万t,实现建成“海上大庆”的阶段目标。1996 年与外方合作开发流花 11-1 油田,水深310 m,进入深水领域;2011年与外方合作开发荔湾3-1气田,水深1 500 m,进入超深水领域,与外方分段作业,外方负责深水部分,中方负责浅水部分。中国海上油气产量增长历程见图1。

《图1》

图1 中国海上油气产量增长历程

Fig.1 The increasing process of China offshore oil and gas production

《3.2 巴西方面》

3.2 巴西方面

巴西的油气勘探始于 20 世纪 30 年代,第一个开发油田是陆上的Bahia油田。1953年,巴油成立,于 20 世纪 60 年代开始海上勘探开发活动,1968 年巴油在圣埃斯皮里托(Santo Espirito)海上打出第一口油井,发现了Guaricema油田[3] ,1974年在Campos 盆地发现Garoupa油田,1977年发现Enchova油田,其后陆续发现并开发了Albacora、Marlim、Roncador 等大型油田。1997年以前,巴油在巴西油气行业一直处于垄断地位,其后国际石油公司逐步介入, 2010年的原油产量份额为91.2 %。伴随着2006年 Santos盆地Lula油田(可采储量80亿桶)的发现,巴西海上油气事业揭开了新的篇章——其后陆续发现了震惊世界的巨型盐下油气资源(如 Carioca、 Iara、Guará等),巴西石油局(ANP)评估盐下可采储量将会超过 1 000 亿桶,不但对巴西的油气产量贡献巨大(预计2035年巴西产量将会由目前的第9位上升到第6位[4] ),而且带动了海上油气勘探开发技术的大幅提升,促使巴西在世界深水领域居于领先地位。巴西海上原油储量增长历程见图2。

《图2》

图2 巴西海上原油储量增长历程

Fig.2 The increasing process of Brazil offshore petroleum reserve

《4 海工技术发展状况》

4 海工技术发展状况

《4.1 中国海工技术与装备》

4.1 中国海工技术与装备

中国海工技术与装备的发展大致经过了4个阶段:a.自力更生、艰难摸索阶段(20 世纪 60—70 年代);b. 对外合作、学习吸收阶段(20世纪80—90年代);c. 自主开发与引进并举,浅水技术逐步成熟阶段(20 世纪 90 年代—21 世纪初);d. 深水技术开始探索并逐步取得重要进展阶段(进入21世纪以来)。

出于捍卫我国主权和开发海上油气资源的需要,20 世纪 60 年代起我国开始走自力更生发展之路,完成了原始积累,开创了海洋石油工程装备制造历史,1966年设计建造了我国第一座固定式钻井平台“渤海一号”,1972年大连船舶重工建造了我国第一座自升式钻井平台。随着我国对外开放,海上区块开始对外合作,外国公司的先进技术与装备大量涌入,激发了国内海工装备制造企业学习吸收国外技术,着眼国际标准,通过与国外公司合作,积累了经验,开始了固定导管架平台、半潜式钻井平台、 FPSO的设计建造。随着国际海上勘探开发形势的变化以及海工技术的快速发展,我国自 20 世纪 90 年代开始瞄准国外先进技术进行自主研发,先后设计建造了 200 m 水深导管架平台、30 万吨级 FPSO 以及第六代半潜式钻井平台,开始进军国际市场,部分成熟产品实现了批量建造,产业规模不断扩大,涌现出一批具有竞争力的企业集团,逐步形成环渤海、长江三角洲、珠江三角洲3个海工设施建造集群(见表2),年销售收入超过300亿元,占世界市场份额近7 %。目前我国已经实现浅水装备的自主设计和建造,部分海洋工程船舶已形成品牌,深水装备也取得了一定的突破,辅助船舶领域的市场份额达到30 %以上,已经承接了多个具有较大国际影响力的装备订单,其中最具代表性的是 2007 年开工、2011年6月30日交付使用的深水半潜式钻井平台“海洋石油981”(见图3a),该平台创造了六大“世界之最”[5] ,最大作业水深3 050 m、钻井深度12 000 m、可变载荷9 000 t,能抵御中国南海200 年一遇的恶劣环境,代表着当今世界最先进的技术。该平台已开赴南海进行钻井作业,目前已完钻 5 口井,最大作业水深 2 450 m。另外,2009 年交付使用的第六代半潜式钻井平台“NOBLE NDB”号、400 ft(1 ft= 0.304 8 m)自升式钻井平台(见图3b)、3 000 m作业能力深水起重铺管船、30 万吨级 FPSO“海洋石油 117”号(见图 3c)等,也都具有国际先进水平。特别值得一提的是,我国于 2012 年 6 月成功进行了“蛟龙号”深水潜水器的7 000 m载人潜水,实际下潜深度为 7 020 m,下潜深度世界第 2。此外,海上风能等海洋可再生能源开发装备初步实现产业化,海水淡化和综合利用等海洋化学资源开发初具规模,装备技术水平不断提升[6]

《表2》

表2 中国海工装备建造基地分布

Table 2 China offshore equipment building base distribution

《图3》

图3 中国海工技术成就掠影

Fig.3 Sections of China offshore engineering technology achievements

《4.2 巴西海工技术与装备》

4.2 巴西海工技术与装备

随着巴西东部近海世界级油气资源的发现,其海上工程技术发展迅速。自 20 世纪 80 年代末开始,巴西制定了周密的阶段性发展计划,包括著名的The Deepwater Technology Program(PROCAP)深水技术发展计划,该计划自 20 世纪 80 年代开始分 3 个阶段,1986—1991 年为 PROCAP 1000 计划, 1992—1999 年为 PROCAP 2000 计划,2000 年开始进行 PROCAP 3000 计划,计划目标是分别形成 1 000 m、2 000 m、3 000 m 水深海洋油气开发的技术能力。这种有计划的研发极大地促进了巴西深水技术进步,帮助其在西方发达国家把持的深水高端领域居于领先地位,与美国墨西哥湾、西非并称世界深水三极。

作为世界深水、超深水石油资源最丰富、产量最高的国家,巴西一直不遗余力地进行深水、超深水技术研发,取得了丰硕成果,2006年实现原油自给时的深水贡献率达到70 %,PROCAP计划功不可没。由于其卓越的创新性和对全球海上技术的贡献,巴西于 1992、2001 年两度赢得海洋石油大会(OTC)奖(石油行业的奥斯卡奖)。据不完全统计,巴西已建成48座浮式平台、56艘各类船只以及三万多千米的海底管线,拥有世界上最多的海上生产模式,其中号称“FPSO+水下系统”模式被业内称为 “巴西模式”。正在执行的PROCAP 3000计划中,巴油已经在美国墨西哥湾和巴西 Campos 盆地(BC100区块)超过2 500 m水深积累了一定的经验,探井 1-RJS-567 水深 2 853 m,水深 2 500 m 的墨西哥湾Cascade油田已于2012年2月投产(回接BW Pioneer油田的FPSO)。PROCAP计划帮助巴油在海工技术方面取得了一系列世界第一:第一个深水锚泊浮式平台;第一个借助机器人安装湿式水下井口,最早使用柔性立管;第一个把刚性立管用于半潜平台等。巴西海工技术成就见图4。

《图4》

图4 巴西海工技术成就掠影

Fig.4 Sections of Brazil offshore engineering technology achievements

巴西一直坚定地推行 LC战略,在ANP主导的历次对外招标中,LC承诺都是一个重要评标指标,而且逐年提高。从图5中能够清晰地看出,自2003年第5轮招标,到2009年的第10轮招标,LC承诺都在 60 %以上,目前已经达到80 %的水平[4] 。当然,由于技术能力限制,实际执行过程中的 LC 远远低于预期承诺,因此巴西提出“创新石油”计划,由巴西国家经济和社会发展银行(BNDES)和政府下属的研究与项目基金(Finep)出资 15 亿美元,支持巴西本土供应商进行技术创新和加快发展,巴油提供技术支 持 [7] 。巴 油投 巨资(大约 7 亿美 元)扩建 的 CENPES研发中心,位于里约技术园(Rio Technology Park),已经吸引了一大批世界知名公司设立研发机构。巴西在深水、超深水技术研发方面的高投入,令世人印象深刻。根据巴西法律,在巴西进行油气生产的企业每年必须提取销售收入的1 %作为研发费用,其中 50 %用于 ANP 授权的当地研究机构或院校,其余50 %由公司自行安排课题研究,但研发费用必须在巴西境内使用,公司必须完成当地法律的义务和责任。巴油近年来研发投入见图 6, 2011年研发投入15亿美元,较2010年增长47 %,主攻超深水海上油田开发技术,包括超深水、高压条件下的抗腐蚀材料以及盐下成像技术等。

《图5》

图5 巴西ANP前10轮对外招标LC承诺变化图(来源:ANP)

Fig.5 LC commitment of Brazil ANP first 10 bidding rounds(Source:ANP)

注:* 仅陆上项目

《图6》

图6 巴油近年来研发投入增长情况

Fig.6 Research and development investment growth of Petrobras in recent years

《4.3 综合对比》

4.3 综合对比

从中国、巴西海上油气发展历程、油气资源状况、海上油气发展规划及国家政策等方面进行综合对比,见表3。

《表3》

表3 中国、巴西海上油气产业综合对比

Table 3 Comprehensive comparison of offshore oil and gas in China and Brazil

注:①数据来自2008年1月3日《关于新一轮全国油气资源评价和储量产量增长趋势预测报告》;(中国)海洋油气资源量514亿t油当量,占全国总量的36 %,其中南海资源量311亿(t 深水区158亿t)[8] ;②已证实储量来自EIA发布的2012年国家数据。

《5 结语》

5 结语

《5.1 主要结论》

5.1 主要结论

1)中国和巴西基本国情有很多相似之处,如同为地区大国,同属“金砖”国家,海洋权益都很大,都有开发海上资源的巨大需求等,中国显得更为迫切。

2)中国和巴西海上油气事业起点相近,但发展速度差距较大,2010年海上油气产量相差近3倍,巴西已依靠强大的海上油气开发实现原油自给,中国的原油对外依存度却逐年提高,需要加大海上油气勘探开发力度。

3)中国已具备浅水海工技术装备的自主研发能力,但对深水技术的研发、设计与应用并未及时跟上;巴西已全面掌握了深水、超深水海工技术,创立了著名的“巴西模式”,取得了多个世界第一,进入 3 000 m 水深时代,有力地支持了其海上油气发展,值得中国学习。

4)中国和巴西的国家政策支持力度与持续性差距大,中国刚刚出台的发展规划急需配套的财税、金融、对外合作政策和创新人才培养计划支持。

《5.2 建议》

5.2 建议

1)从国家层面尽快出台两个中长期规划的配套政策,强力促进我国海工技术发展。建议国家联合财政、税务、金融等部门尽快出台两个规划的配套政策,设立行业发展基金支持两个规划中确立的重点发展计划;建立涉海企业强制性研发投入政策,国家予以财税政策倾斜,建立以企业为主体的海工技术与装备创新体系。出台中国版 LC 政策,在今后海上区块招标、合作开发中要求必须满足一定的 LC 比率,建立高端装备首套保险和示范应用机制,鼓励本土企业创新。

2)尽快筹建国家海工装备创新产业园,吸引国际知名企业入驻,合作共荣。建议在渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲3个初具规模的海工装备聚集地中优选一个区,尽快筹建国家海工装备创新产业园,制定特殊政策吸引国际知名企业入驻,鼓励本土科技型公司创业,打造世界海工技术研发、关键装备制造的重要一极。与韩国、新加坡等纯制造国家相比,中国既有制造业基础、又有广阔的海洋国土和丰富的海洋资源,比较优势突出。

3)尽快确立向大海要能源的“海洋能源战略”,形成常规、非常规能源与新兴可再生能源开发的立体体系,解决我国能源短缺问题。随着我国经济的快速发展,能源短缺的局面将会长期存在。除了近海的常规油气资源,“可燃冰”等非常规能源、风、浪、流、潮汐等可再生能源的开发利用,也应纳入国家能源体系,尽快确立“海洋能源战略”,统筹考虑海工技术研发与关键装备制造计划,从海洋大国迈向海洋强国。