邊 鋒 魏 東 于騰蛟 金海鋒 梁麗會 李 好
(1.中國石油大港油田公司第四采油廠;2.石家莊鐵道大學管理學院;3.西南石油大學經(jīng)濟管理學院)
當前,世界百年未有之大變局加速演進,中國能源安全面臨前所未有的新挑戰(zhàn),提高油氣自主供給能力,端牢能源飯碗是積極應對國際能源復雜局面的有效之策。國有大型能源企業(yè)立足于我國油氣資源稟賦,不斷加大油氣資源勘探開發(fā)力度,增強能源自主供給能力。我國擁有豐富的灘淺海油氣資源,集中分布在沿海灘涂、潮間帶和淺海地帶,具有高投資、技術密集的特點。堅持灘淺海油氣資源自主效益開發(fā),可有效緩解陸上資源遞減、勘探開發(fā)難度增加的雙重困境,有利于提升油氣自主供給能力,保障國家能源安全,戰(zhàn)略價值和經(jīng)濟效應顯著[1]。
大港油田作為新中國第四個油田,1964 年投入勘探開發(fā)建設,目前油田資源深層化、劣質化趨勢明顯,規(guī)模增儲、效益建產(chǎn)難度加大,制約了油田高質量發(fā)展目標的實現(xiàn)[2]。新形勢下如何加大油氣勘探開發(fā)力度,實現(xiàn)增儲上產(chǎn),確保國家能源安全,是大港油田面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn),勘探開發(fā)灘淺海油氣資源是破解大港油田資源接替困境的有效選擇。
大港油田灘淺海位于渤海灣西部,北起澗河,南至泗女寺河,海岸線長146km,水深0 ~5m,礦權面積2758km2,自南向北依次為埕海油田、濱海油田和新港油田。灘淺海油氣資源開發(fā)有別于陸地油氣資源,面臨著水深較淺、淤泥厚、承載力低、穩(wěn)定性差、回淤嚴重、潮差大、風暴潮頻繁、冬季冰情嚴重等不利自然環(huán)境條件,油氣勘探開發(fā)環(huán)境復雜,對勘探開發(fā)策略、規(guī)劃設計、施工、裝備、管理等提出了系列挑戰(zhàn)。具體包括:灘淺海油氣資源勘探開發(fā)項目建設周期長、投資回收周期長;施工窗口期短,鉆修井作業(yè)效率低;平臺可利用空間少,淺灘陸上施工設備、淺水大型施工船只難以進入。無論是“海油海采”還是“少人高效”,對大港油田都是新領域、新考驗。
在中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)統(tǒng)一部署下,大港油田自2004 年開始灘淺海油氣資源勘探開發(fā)立項規(guī)劃。2007 年首座人工島自主運營,灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)取得了突破性進展,標志著“海油陸采”目標的實現(xiàn)。2010 年建成投產(chǎn)了陸岸終端——埕海聯(lián)合站,為灘淺海油氣資源“海油海采”奠定了堅實基礎。2022 年建成首座采修一體平臺,全面完成了“海油海采”的勘探開發(fā)布局(圖1)。
圖1 大港油田灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)實踐歷程
多年來,大港油田以科學頂層設計為統(tǒng)領,分步驟有序推進油氣勘探開發(fā)工作,堅持自主研究、自主設計、自主建造、自主運營的總體工作思路,從開發(fā)戰(zhàn)略、工程技術、項目管理和運營模式等方面積極探索,形成了具有中國特色的灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)模式,為灘淺海油氣資源的自主化、規(guī)?;?、效益化開發(fā)積累了豐富的創(chuàng)新技術及管理經(jīng)驗。
在灘淺海油氣資源開發(fā)過程中,大港油田始終遵循“安全、綠色、自主、效益”行動理念。首先,建立完善的安全管理體系,采取有效的預防和控制措施,嚴格遵守安全操作規(guī)程,最大限度減少事故和環(huán)境污染風險,確保人員安全、設備安全和環(huán)境安全,實現(xiàn)灘淺海油氣資源的安全開發(fā)。其次,明確主體環(huán)境保護責任,注重環(huán)保制度建設、生態(tài)環(huán)境保護,將對海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響控制在最小范圍內,保證灘淺海油氣資源綠色開發(fā)。再次,“自主”是灘淺海油氣資源開發(fā)的基本原則,也是主要目標,通過不斷學習與實踐,逐步提高自主創(chuàng)新能力,形成完整的自主技術體系。最后,建立健全高效開發(fā)和管理制度,提高產(chǎn)能和產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,優(yōu)化資源配置,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的統(tǒng)一,國家利益、企業(yè)利益和社會公眾利益的統(tǒng)一,發(fā)展效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一,確保灘淺海油氣資源效益開發(fā)的可持續(xù)性。
大港油田在對資源條件、施工工況、技術儲備和管理情景進行綜合分析的基礎上,以“前瞻性思考、全局性謀劃、整體性推進”為基本方略,制定先灘涂、后淺?!皟刹阶摺钡臐u進式行動路線。首先,實現(xiàn)灘涂油氣資源開發(fā)零突破。初期選定灘涂作為優(yōu)先開發(fā)區(qū)域,在充分借鑒學習陸上油氣資源勘探開發(fā)技術和經(jīng)驗的基礎上,通過建設人工島和進海通道方式開發(fā)灘涂油氣資源,實現(xiàn)“海油陸采”。其次,實現(xiàn)灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)。在“海油陸采”積累一定經(jīng)驗后,有序從灘涂區(qū)域轉向淺海區(qū)域,建設海洋油氣作業(yè)平臺,形成灘淺海油氣資源開發(fā)體系,實現(xiàn)“海油海采”。
灘淺海油氣資源開發(fā)投資需兼顧經(jīng)濟效益和環(huán)境效益[3]。按照“依托陸上、優(yōu)化海上、油氣上岸、完善終端”總體工作部署,推進地質—海工評價建產(chǎn)工作一體化、油氣集輸海陸運行一體化和基礎設施建造與運營管理一體化,形成灘淺海油氣資源效益開發(fā)總體行動方案。充分利用陸上供水、供電和通信系統(tǒng)等既有基礎設施,降低項目開發(fā)成本,簡化人工島和井場功能設施,實施精細化管理,有效控制環(huán)境影響。
人工島和海上平臺是灘淺海油氣資源效益開發(fā)的兩大重要基礎設施。大港油田依靠體制優(yōu)勢,整合技術優(yōu)勢,組織實施技術及工藝自主創(chuàng)新,實現(xiàn)了人工島建造技術和海上平臺建造技術突破,形成具有中國特色的灘淺海油氣開發(fā)技術體系[4]。
人工島建設面臨灘海坡緩、泥厚、潮差大和承載力低等不利作業(yè)環(huán)境,以及進海通道兩側水體不對流的環(huán)境保護問題,且人工島面積小、工藝設備布置受限,消防取水等運行保障難度大。大港油田以“技術創(chuàng)新、經(jīng)濟合理、安全可靠”為基本原則,組織參建主體聯(lián)合創(chuàng)新,成功實施了“鋼箱筒基礎棧橋結構”“透流式箱涵進海路結構”“集水箱涵結構”等6 項國內首創(chuàng)的技術成果,破解了復雜海況環(huán)境下人工島建設技術難題,形成自主的人工島建設海工技術體系。
鉆井平臺建設面臨水淺、灘涂長、海況多變等不利因素,為適應鉆完井技術應用場景變化,解決海上鉆完井作業(yè)所面臨的地下井口槽深、易積水、易聚集有毒可燃氣體、需要專用鉆機、壓裂規(guī)模受限、壓裂液輸儲成本高、壓裂效果差等技術難題,在學習和吸收國內外鉆完井先進技術的基礎上,形成了“淤泥質灘淺海區(qū)域直樁式采修一體化平臺設計技術”“海洋工程孤立大直徑鋼樁群精準定位技術”等6 項國內首創(chuàng)平臺建設技術創(chuàng)新成果,節(jié)約了平臺建設時間和成本,保證了海上平臺建設質量,形成了海洋油氣資源鉆完井技術體系。
借鑒現(xiàn)代項目管理的先進經(jīng)驗,大港油田以項目進度、質量、安全、投資控制的協(xié)調一致為總體要求,構建灘淺海油氣資源開發(fā)的特色項目管理體系[5]。
灘淺海油氣資源效益開發(fā)具有階段性特征,需要持續(xù)進行組織管理創(chuàng)新,用動態(tài)化的組織管理模式適應目標任務的變化。在灘淺海油氣開發(fā)的前期建設階段,采用項目制的組織方式,從企業(yè)各部門抽調專業(yè)技術骨干組成項目部,有效解決了專業(yè)技術人才不足、項目管理經(jīng)驗缺乏的問題,保障項目高質量運行。按照專業(yè)管理原則,組建灘淺海油氣資源開發(fā)建設部,負責海工建設業(yè)務管理,提高專業(yè)化管理水平。在后期運營階段,組建海上項目部,對灘淺海油氣資源開發(fā)項目進行統(tǒng)一指揮與專業(yè)化管理。
人工島采取工程項目總承包建設模式,在保證項目建造質量基礎上,有效控制施工成本,提升自主建造能力。海上作業(yè)平臺采取“業(yè)主+EPC+第三方檢驗+無損檢測+監(jiān)理”總承包建設模式,項目統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同運作,有效解決平臺設計、采購和施工的銜接問題,保證項目進度、成本和質量,提高項目建設的管理水平。
在質量管理方面,人工島及附屬設施建設過程中,管控進海路建設質量,落實海上砼路面澆注保護措施;明確原材料進場、構件預制與安裝、鋼箱筒安裝、混凝土澆筑等質量關鍵控制點。海洋平臺建設前調研行業(yè)優(yōu)秀管理案例,編制項目管理手冊、質量計劃,形成灘海油氣開發(fā)建設單位、監(jiān)理、發(fā)證檢驗三方聯(lián)合報驗的質量保證體系[6]。
在投資成本控制方面,一是抓好設計變更,對變更方案進行優(yōu)化、比選,及時掌握市場動態(tài),指導投資控制[7]。二是做好“五審”,施工單位上報工程預算后,組織監(jiān)理審查、現(xiàn)場施工組審查、項目部審查、造價中心審批和審計處跟蹤審計,有效控制項目投資成本。
在進度管控方面,設置科學合理的項目進度目標,做好系統(tǒng)性規(guī)劃,確保資源合理調配。建立常態(tài)化的內外部溝通協(xié)調機制,確保信息傳遞及時準確,實現(xiàn)對項目建設進度的動態(tài)管控[8];建立定期巡查制度,嚴格績效審查;制定獎懲制度,充分調動施工方積極性[9-10]。
構建灘淺海油氣田油公司管理模式。以效益提升為運營管理目標,以市場化運作、精益化管理、社會化服務為抓手,核心業(yè)務自主運行,非核心業(yè)務尋求市場化、專業(yè)化服務,充分發(fā)揮市場機制在資源配置中的決定性作用,建立“管理+技術+骨干+第三方服務”的油公司管理模式。
構建灘淺海油氣田運營管理方法體系。建立油價、產(chǎn)量、成本、效益一體化的評價方法,對各效益層級油氣井進行綜合分析,實現(xiàn)相關技術方案的科學決策。以效益為導向,通過制度建設推動投資成本管理流程規(guī)范化,對不同區(qū)塊開展周期性投資成本獨立核算,明確海上平臺的投資與運營成本,核算開發(fā)利潤指標,精準指導灘淺海油氣資源效益開發(fā)[11]。
數(shù)字化、智能化賦能。利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術,建設“一體協(xié)同、精準管控、數(shù)智決策、安全高效”的灘淺海智能指揮中心,實現(xiàn)油氣生產(chǎn)過程全面可視、運行狀態(tài)全面感知、異常情況實時預警,提高生產(chǎn)經(jīng)營決策的數(shù)智化水平[12-13]。
在灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)過程中,大港油田以安全、綠色、自主、效益為目標導向,形成“行動理念—行動路線—行動方案”頂層設計,加大技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,形成自主效益開發(fā)模式。
自2004 年大港油田開啟灘淺海油氣資源勘探開發(fā)以來,建設完成人工島3 座、采修一體化平臺1 座、鉆井122 口,累計生產(chǎn)原油373×104t、天然氣16.6×108m3,形成年產(chǎn)原油29.4×104t、天然氣1.78×108m3的產(chǎn)量規(guī)模。灘淺海石油資源儲量從2004 年的0.19×108t 提升至2022 年的1.32×108t;天然氣資源儲量從2008 年的5.27×108m3提升至2022 年的78.90×108m3,夯實了大港油田高質量發(fā)展的資源基礎,并為灘淺海油氣資源規(guī)模開發(fā)積累了寶貴經(jīng)驗。
在灘淺海油氣資源勘探開發(fā)過程中,大港油田依靠自身力量進行技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,取得了21項技術創(chuàng)新成果(圖2),其中國內首創(chuàng)技術成果12 項,形成了自主的中國石油海洋油氣資源開發(fā)技術工藝體系,實現(xiàn)灘淺海油氣資源自主效益開發(fā)從“0”到“1”突破。
圖2 大港油田灘淺海特色開發(fā)技術體系
在灘淺海油氣資源開發(fā)過程中,大港油田統(tǒng)籌灘淺海油氣資源勘探開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護,堅持綠色發(fā)展行動理念,創(chuàng)新技術工藝和管理實踐,采用網(wǎng)電鉆井、密閉集輸、可透流可漫水進海路、油氣上岸、污液污水“雙零”排放等安全清潔生產(chǎn)技術,形成了獨具特色的環(huán)保工藝體系。僅網(wǎng)電鉆井與天然氣管輸上岸,每年可減少CO2排放10.09×104t,有效保護了灘淺海區(qū)域海洋生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)了資源開發(fā)與環(huán)境保護的統(tǒng)一。