经济日报记者 黄晓芳
全球超过70%的油气资源蕴藏在海洋之中，其中40%来自深水。如何掌握开启海洋能源宝藏的钥匙？这是全球能源领域的前沿课题，也是世界大国科技角逐的战场。
今年6月25日，我国自主建设的水深最深、勘探开发难度最大、地层温压最高的深水气田“深海一号”二期项目全面投产，成为我国迄今产量最大的海上气田，标志着我国迈出了以深水气田群建设实现深海油气规模化开发的关键一步，对提升我国海洋资源开发能力、支撑海洋强国战略具有重要意义。
迈向深水领域
国际上一般将水深超过300米海域的油气资源定义为深水油气，1500米水深以上称为超深水。
作为海洋大国，我国海洋油气资源丰富。仅南海石油资源量约248亿吨，天然气约42万亿立方米，约一半蕴藏在深海海域。由于总体勘探程度相对较低，海洋油气资源开发特别是南海油气资源开发是我国长期、大幅增产的重要方向。
“深海一号”大气田位于距海南省三亚市150公里的陵水海域。2014年，我国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”在该海域深水区钻探获高产油气流，“深海一号”大气田诞生。据测算，这是我国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现，探明地质储量超千亿立方米，也是“海洋石油981”深水钻井平台投用以来首次在深水领域获得的重要发现，证明了南海琼东南盆地巨大的天然气资源潜力。
但深水领域的这一重大发现，意味着作业难度倍增。海面下水深每增加1米，压力、温度、涌流等情况就会完全不同，开发难度呈几何倍数增加。
中国工程院院士周守为表示，从深水油气开发的层面看，深水是未来能源的重要接替区。“深海一号”大气田所在海域水深在1200米至1500米左右，属于超深水。该气田的勘探开发，攻克了一系列深水技术难题，代表我国已跻身世界深水油气开发阵营，能够自主开发、建设深水油气田。
攻克技术难题
从浅水走向深水，需要采用完全不同的作业装备及开发技术，目前国际上只有少数几家大型石油公司具备深水开发技术能力。在该项目之前，我国从未开展过1500米级全海式深水油气处理装置的研发和使用工作。
同时，深水工程试错成本高，1500米深处的水下生产系统，设备表面受到1500米水柱的压力，相当于150个大气压压在设备的外表面。任何表面破损或连接部位的疏忽，都可能破坏设备保护层甚至挤压设备本体产生形变，直至生产系统的某些设备完全报废。
“深海一号”大气田的核心生产装置，是我国自主研发建造的全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站。这一最新海洋工程重大装备，实现了3项世界级创新、运用了13项国内首创技术，被誉为迄今我国相关领域技术集大成之作。
据介绍，“深海一号”能源站尺寸巨大，总重量超5万吨，最大投影面积有两个标准足球场大小；总高度达120米，相当于40层楼高；最大排水量达11万吨，相当于3艘中型航母。
“深海一号”探明天然气地质储量超1500亿立方米，最大作业水深超1500米，最大井深在5000米以上。二期项目开发建设面临极端地质条件，地层最高温度达138摄氏度，地层最大压力超69兆帕，相当于家用高压锅工作压力的1000倍，海上建井和水下生产系统搭建都面临技术挑战。
经过连续开发建设，最终形成“深海一号”能源站、“四星连珠”海上平台、水下生产系统和长距离海底输气管线等装置的超大规模油气生产设施集群，主要设施地理跨度超170公里。
中国海油海南分公司“深海一号”二期项目平台部副经理喻发令先后参与“深海一号”大气田两期项目建设。他介绍，“深海一号”二期项目在业内首创“水下生产系统+浅水导管架平台+深水半潜式平台远程操控系统”的开发模式，构建起作业水深跨度超1500米的超大规模油气生产设施集群。
在各方共同努力下，“深海一号”完成遥控生产改造、建成我国首个超深水智能气田，获评首批卓越级智能工厂，同时形成具有中国特色的超深水气田生产运维技术体系。
经济高效开发
中国海油海南分公司陵水—崖城作业公司总经理李劲松表示，“深浅结合”“新老结合”是“深海一号”二期建设的基本思路，也是该项目经济高效开发的关键所在。该项目建成了我国南部海域首个“四星连珠”油气生产平台。
平台目前搭载的设备设施，既能加工产出高品质天然气、实施浅水天然气井钻探作业，又能应对深水流动性保障等深海油气开发特有技术难题，还能依托与平台相连的海底管网实现跨区域、多方向的天然气输送和调配。“深海一号”二期项目的全面投产，让建成近30年的浅水气田生产装置，摇身一变成为了新建“深水大气区”的油气传输枢纽。
目前，“深海一号”两期项目23口深水井全部投产，最高日产能达1500万立方米，已达到最高产能设计状态，预计年产能够超过45亿立方米。“深海一号”成为我国产量最大的海上气田和华南地区“由海向陆”保供的主力气田，截至目前累计产量已超120亿立方米。气田所产的深水天然气能够通过香港、海南三亚、广东珠海等多地的陆岸终端流向粤港澳大湾区和海南自由贸易的工业和民生用户，并接入全国天然气管网。
有关专家表示，“深海一号”大气田两期项目建设搭建起的生产设施集群和深水气田开发建设完整技术体系，未来有望带动宝岛21—1等深水复杂油气藏开发，进一步提高海洋油气对国内能源供给的支持力度。
周守为表示，从长远看，南海还有更宽的海域、更多超深水的领域等待勘探开发，“深海一号”大气田开发所建立起来的技术、装备体系，为我们今后走向深蓝、走向深海奠定了坚实基础。
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