周守为院士：中国海洋能源开发未来的主攻方向及建议

来源：科技导报

作者：周守为、李清平

中国是一个陆海兼备的海洋大国，建设海洋强国是实现中华民族复兴不可分割的重要组成部分。海洋能源开发是海洋强国建设的重要支撑。

周守为院士、李清平于2020年《科技导报》第14期刊发了《开发海洋能源，建设海洋强国》一文，文章论述了近年来科技创新为海洋能源勘探开发做出的巨大贡献，并提出了中国海洋能源开发未来的主攻方向及建议。

1、海洋能源开发是海洋强国建设的重要支撑

在现阶段，经过第一、二次世界大战，国际社会得出“谁拥有石油，谁就拥有世界”的结论，提升勘探开发海洋能源资源的能力，成为建设海洋强国不可或缺的重要组成部分。

具体到中国来说，开发海洋石油的能力，还关系到坚定维护国家海洋领土主权和海洋资源利益。

针对南海问题，中国海油建造出水深达3000 m，属于世界最先进的第6代半潜式深水钻井平台“海洋石油981”，从此牢牢掌控了勘探开发南沙中南部深水油气富集区的主导权。

针对东海钓鱼岛问题，中国一方面公开揭露一些国家企图霸占中国钓鱼岛列岛以窃取东海大陆架油气资源的阴谋；另一方面，加大东海油气勘探开发的步伐，先后勘探发现和建成平湖油气田群和春晓油气田群，掌握了东海大陆架油气勘探开发的主导权。

建设海上大庆，有效带动和推进了海洋强国的建设。

2010年，中国海上油气产量超过5000万t油当量，再造了一个海上大庆（图1、图2）。这不仅是海上油气产量形成了一定的规模，同时还带动和促进了国内海洋产业的迅猛发展。

图1   中国海洋石油工业建成海上大庆发展历程

图2   中国近海油气田分布

2、科技创新为海洋能源勘探开发做出了巨大贡献

超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”是中国海洋石油工业发展史上的里程碑

中国海上作业资源日趋完备，已经具备全链条海上作业能力，深海油气开发舰队初步形成，其中以“海洋石油981”（图3）和“海洋石油201”（图4）最具代表性。

图3   超深水半潜式钻井平台“海洋石油981”

图4   中国首艘3000 m深水铺管起重船“海洋石油201”

2012年5月9日，“海洋石油981”在中国南海海域成功开钻，这使中国成为世界第 3个具备超深水半潜式钻井平台设计、建造、调试、使用一体化综合能力的国家，对于提升中国在周边海域资源开发的话语权、维护国家海洋权益具有重要意义。

渤海油田已成为世界最大的海上稠油油田和中国最大的海上能源基地

通过持续攻关，中国逐步形成海上油田高效开发技术体系，有力支撑渤海油田稠油开发，其中最具代表性的就是海上化学驱技术（图 5）。

图5 化学驱油技术现场实施的系统过程

截至2019年底，该技术已实现提高采出程度7.4%，预期提高采收率10%以上，支撑了中国海上最大油田的稳产。

渤海深层新发现揭开全球储量最大的变质岩潜山凝析气田开发的序幕

对渤海湾盆探测项目的理论和技术创新指导发现了全球储量最大的变质岩潜山凝析气田，中国东部第一个大型、整装、高产、特高含凝析油的凝析气田渤中19-6（图6）。

图6 渤中19-6凝析气田区域位置图

渤中19-6气田彻底改写了“渤海湾没有大气田”的历史，并引领渤海湾盆地由大规模找油时代，转入大规模找油找气新时代。

南海深水的新发现推动中国深水勘探开发与工程技术快速发展

中国第一个深水气田荔湾 3-1的开发是中国深海开发领域的突破，它是亚洲最大的海上油气平台。（图 7）

图7   荔湾3-1气田开发模式

深水勘探理论和技术的进步促成南海深水自营油气田的新发现。2014 年，中国海油首次钻获中国首个自营深水高产大气田陵水17-2目前已进入实质性开发建设阶段，该气田开创了世界首例深水万吨级储油半潜平台的开发模式（图8）。

图8 陵水17-2深水气田开发模式

3、中国海洋能源开发未来的主攻方向及建议

加大近海非常规油气开发技术攻关，为中国油气工业提供更多现实的贡献

随着勘探开发的深入，超常规稠油（图 9）、低渗/近致密等油气资源比重不断增加。

图9   中国渤海油田不同黏度稠油资源量及其比例情况

建议进一步加强探索开发近海非常规稠油（重油）、复杂气藏开发的新技术；对于黏度高于 350 mPa·s的稠油开发从蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD（steam assisted gravity drainage）、火烧油层、超临界流体等关键技术予以突破；以区域开发、滚动开发思想为指导，推进勘探开发工程一体化、综合开发技术的提升与创新。

加大深海油气勘探开发力度，打造中国油气产业未来的重要接替区

深水是世界海洋能源开发主战场和科技创新的前沿，2006年以来全球油气新发现储量中，深水油气储量占 50% 以上（图 10）。必须大力发展深海技术，努力提高深海资源勘探和开发技术能力。

图10   世界主要深水油气田分布

在当前低油价的背景下，建议国家给予一定的政策优惠和财税减免，对深水油气开发予以支持；加强深水勘探的布局和力度以及深水开发核心技术的研发，并通过自主开发引领共同开发的具体举措，实现南海维权与深海能源开发的新突破。

突破天然气水合物规模化开发关键技术，早日实现商业化开采

图11   天然气水合物——“可燃冰”

制约天然气水合物（图11）安全高效开发的三大技术挑战：“装备安全、生产安全和环境安全”尚未根本突破，要实现天然气水合物商业开发还有很长的路要走。

建议通过持续的、多学科的攻关及产学研用创新联盟，攻克其成藏机理及勘探评价、规模化安全开发、多相输运连续排采、环境风险防控等核心技术问题，推动海域“三气合采（水合物、浅层气和深部常规油气）立体开发”，早日实现水合物安全高效开发。

打造深海能源开发装备舰队，支撑海洋强国建设

中国深水工程装备及其核心关键设备配套能力与国际先进水平还有较大差距。

图12   典型FLNG效果

建议加强深海装备（如 FLNG（图 12）、深水应急救援装备、水下生产系统）的研发与应用；对于深海重大装备应在“设计-建造”基础上,实现中国制造部分“核心装备”，避免出现“卡脖子”现象；并推动向智能制造转型，实现制造效率提升 20%~30%，力争国际竞争力明显提升。

抢占先机，布局并推进大洋矿产的勘探开发

国际海底区域面积达 2.52亿 km2，占地球表面积的 49%，蕴藏着极其丰富的多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物等资源（图 13、图 14），属于人类共同继承财产。海底矿区的申请原则是“先到先得”，富矿有限，竞争加剧。

图13 西北太平洋海山结壳分布区

图14   西南印度洋中国硫化物勘探合同区位置和区块分布

建议抓住机遇，制定长期的深海矿产资源开发战略，构建深海矿产开发产学研用体系，围绕海底矿产精准勘探、绿色高效开发和环境评估及保护所需的技术和装备进行重点突破。

进一步加强极地科研攻关，深度参与极地开发

极地是中国战略空间的重要拓展和延续方向。北极油气生产量占全球比重18.24%~20.46%，消费总量占全球比重7.18%~7.66%。

如能利用与俄罗斯等国的能源合作从北极获取更多油气资源，将有效缓解中东局势不稳对中国能源安全的威胁。此外，北极的开发项目将可以为中国的海工企业带来巨额的装备出口订单（图15、图16）。

图15   极地LNG处理工程

图16   青岛海工建造场地“亚马尔”模块建造现场

建议进一步加强极地科研攻关，加强极地装备与技术储备，深度参与极地开发，获取更多的进口能源和装备出口订单。

4、结论

海洋资源能为国家能源安全提供可靠保障，将是实现国家能源长远发展战略、实现社会经济可持续发展的重要资源接替区。

未来深远海，包括极地油气勘探开发油气的竞争，将是国家核心力的竞争。

要一如既往以提升开发海洋能源资源的能力为依托，继续奋力拼搏，占领海洋高新技术制高点。同时，要把海洋开发和海洋环境保护有机结合起来，建立海洋命运共同体，实现人类与海洋的和谐、可持续发展。