全球深水油气勘探开发业务发展及启示

刘小兵 窦立荣,2 万仑坤 贺正军 王作乾 郜 峰

1. 中国石油勘探开发研究院, 北京 100083;

2. 中国石油国际勘探开发有限公司, 北京 100034

0 前言

全球深水(水深大于200 m)油气资源丰富、探明率低,是勘探开发业务最具潜力的发展方向[1-22]。全球的海洋石油和天然气探明储量分别为355×108t和95×1012m3[23],待发现可采资源量1 576×108t油当量。近10年深水油气项目已成为全球油气增储上产的核心领域[9-10,16,18-22],新发现的101个大型油气田中,深水油气田数量占比67%、储量占比68%[22-23](文中涉及的储量数据均为油气田可采储量,未按公司权益进行劈分)。深水油气产量不断攀升,2021年全球深水油气产量为5.0×108t油当量,占全球油气总产量的6.3%[24]。据壳牌公司2021年度战略报告[25],未来全球油气上游投资占比超70%的9大核心业务中5个位于深水领域,预计以深水油气勘探为主的上游领域收益率将达到20%～25%,远高于一体化天然气14%～18%、新能源10%的收益水平。

发展深水油气勘探开发是国际石油公司(文中指埃克森美孚、bp、壳牌、道达尔能源、雪佛龙、艾奎诺和埃尼等7家跨国石油公司)上游核心战略,具有投资大、风险高、收益高的特点,在国际石油公司的资产组合中一直占据重要地位。“双碳”背景下,作为传统油气领域盈利引擎的深水油气勘探开发业务仍是国际石油公司发展重点之一[3-4]。笔者通过对国际石油公司、独立石油公司和国家石油公司的勘探大发现解剖及深水油气勘探开发特征分析,总结了全球深水油气勘探开发的特点和运作模式,为中国油公司“走出去”提供借鉴。

1 深水油气勘探开发特点

尽管深水油气勘探开发项目投资大、风险高、技术复杂、运作难度大,但经过几十年的摸索,勘探开发、工程技术与装备能力都日趋成熟,业界也已积累了大量的研究成果与丰富的案例。不同层级的参与者,资源国、国际石油公司、独立石油公司乃至油服公司,秉持合作共赢理念,均能在深水领域大展身手,追求高额回报。由此可见,深水油气勘探开发领域的门槛并非高不可攀。

1.1 风险共担、合作共赢

风险共担、合作共赢是全球深水油气项目运作的主流。深水油气勘探开发实践表明,单独一家石油公司很难全揽深水领域从区块获取、勘探发现、开发先导试验到开发投产的全过程,多家石油公司联合作业已成为项目管理、运作的主流。近20年全球深水领域共发现92个大型油气田,主要位于中—南大西洋两岸、墨西哥湾、东非海上、东地中海、黑海、南里海、澳大利亚西北陆架等海域。其中,多家石油公司联合发现49个大型油气田,占比53%,而单独一家石油公司发现的43个大型油气田中又有29个通过出售权益变为联合作业,占比增至85%[23]。全球在建、在产的330个深水油气田中,联合开发的占75%,参与公司更多、权益更分散[26]。

1.2 以我为主、雇佣服务

以我为主、雇佣服务是解决深水工程技术和工程建设难题的主要模式。深水油气勘探开发过程中的工程技术密集、投资大,国际通行做法是石油公司通过全球招标或战略合作与业界领先的专业服务公司合作,石油公司提方案、出设计、明要求,可以有效控制工程的质量、进度、成本、风险等,专业服务公司出技术、出队伍、出装备,确保项目成功实施。

近20年全球深水大型油气田发现中,75%的地震采集处理服务由法国地球物理维里达斯(CGGVeritas)、挪威石油地质服务(PGS)和西方奇科地球物理(WesternGeco)3家公司提供,64%的钻井服务被越洋钻探(Transocean)、瓦拉里斯(Valaris)、海上钻探(Seadrill)、诺贝尔钻探(Noble Drilling)和钻石海上钻探(Diamond Offshore Drilling)5家公司垄断。除埃尼公司、土耳其国家石油公司、伊朗国家石油公司为自主钻探外,其他公司均雇佣专业钻井公司。国际石油公司一般都与大型钻井公司签有战略合作协议,共同商定钻井运行计划,就近调用钻井船,其中57%的钻探大发现由欧洲的越洋钻探、海上钻探和斯泰纳钻探(Stena Drilling)3家钻井服务商承揽,如埃克森美孚公司在圭亚那雇佣越洋钻探等3家钻井公司,发现11个深水大型油气田,可采储量14×108t油当量,见图1。独立石油公司除雇佣国际石油公司的合作商外,也各有相对固定的合作伙伴,由瓦拉里斯、海豚钻探(Dolphin Drilling)等2家公司承担的钻探占大发现数量的48%,如科斯莫斯公司(Kosmos)在塞内加尔盆地雇佣瓦拉里斯公司,发现4个深水大气田,可采储量达2.1×1012m3。

图1 钻井服务商参与国际石油公司深水勘探大发现情况图注:气泡大小及相应数字代表与钻井服务商合作的作业者数量Fig.1 Drilling service providers’ participation in deepwater discoveries of the major IOCsNote: the bubble size and corresponding numbers represent the number of operators cooperating with drilling service providers

开发工程方面,适应恶劣海洋环境的“半潜式平台+水下生产系统+海底管线”和适应相对温和海洋环境的“海上浮式生产储卸油平台(FPSO)+水下生产系统”等开发模式日趋成熟[11,27]，其工程设计、装备制造、总装等服务均采用全球招标,由专业承包商根据工程、采购、建造、安装合同/工程、采购、建造、安装及调试合同(EPCI/EPCIC)完成。相关环节承包商在业界均有绝对垄断地位:在FPSO的前端工程设计(FEED)、EPCI的总承包上,荷兰松博海工公司(SBM Offshore)和日本三井海洋开发公司(MODEC)的市场占有率超过80%;水下生产系统全球仅4家供应商可以提供总承包合同,法国德西尼布富美实公司(TechnipFMC)市场占有率高达50%;半潜式平台与FPSO建造,韩国三星重工、现代重工、大宇造船和新加坡胜科海事公司的市场占有率为80%。以埃克森美孚公司在圭亚那的Liza等项目开发为例,FPSO的FEED、EPCI总承包均由松博海工公司承担,水下生产系统EPCI均由德西尼布富美实公司承担。

1.3 紧盯热点、坚守前沿

紧盯热点、坚守前沿是国际石油公司深水油气勘探取得成功的主要做法。深水勘探中获得一个新成藏组合的突破,通常会迅速成为热点并引领未来10多年的储量增长[8]。一旦某个地区取得突破,国际石油公司迅速抢占其周边具有相似地质背景/成藏组合的区块,以竞标、议标、参股等多方式低成本快速进入。紧盯热点,及时跟进已经成为国际石油公司在深水领域取得成功的捷径,78%的大发现都是通过这种方式获得。

典型的例子包括塞内加尔盆底扇和东地中海生物礁两大热点领域。科斯莫斯公司2015年在塞内加尔发现Greater Tortue大气田,可采储量5 050×108m3,bp公司2016年迅速入股获取科斯莫斯公司的5个区块,随后发现Yakaar、Orca等气田,可采储量达7 400×108m3;而埃克森美孚、道达尔能源等公司紧随其后,于2017—2019年间通过投标抢占瓜分塞内加尔—毛里塔尼亚海域10余个勘探区块[21]。埃尼公司2015年在东地中海埃及深水发现Zohr生物礁气田之后,埃尼、道达尔能源和埃克森美孚等公司迅速抢占了塞浦路斯和黎巴嫩海域的有利勘探区块,2018—2019年发现Calypso和Glaucus大气田,可采储量均超过1 000×108m3。

此外,在前沿领域超前布局、战略坚守是国际石油公司获得成功的诀窍。如埃克森美孚公司超前布局圭亚那坚守15年后陆续发现11个大型油田,可采储量超过14×108t;道达尔能源公司在南非历经6年发现2个气田,可采储量超2 000×108m3,未来还有3个待钻目标,预计可采资源量可达3 000×108m3。

1.4 把控风险、商务运作

把控风险、商务运作是深水油气项目按期投产达峰的关键。深水油气开发项目从发现到产量达峰周期具有规律性。统计1970年以来全球已投产的深水大型油气田平均勘探评价期(勘探发现至最终投资决策)3.7 a、产能建设期(最终投资决策至首油/首气)5.6 a、产量达峰期(首油/首气至高峰产量)6.6 a。项目从勘探到投产达峰、实现资金回收的风险因素众多,从外部因素看,资源国投资环境变化、国际油气价格波动、全球油气市场供需形势都会对深水油气开发项目投产达峰造成一定影响；从内部因素看,多个伙伴间沟通与协调效率、环环相扣的项目管理、工程总承包商的组织协调能力、工程服务商装备使用率、设备制造商的供应能力等都将直接影响项目的投产周期。

在众多因素中,主要有两方面因素会对深水油气开发项目的投产达峰周期造成重大影响。在深水钻井环节,全球深水钻井船和半潜式平台数量有限,合计230台艘,但使用率却高达70%～80%,导致深水钻井无法像陆上油田开发可整体整建开展有规模的会战模式,而经常需等钻井服务商的空档期;在FPSO建造环节,EPCI总承包受制于三井海洋开发公司和松博海工公司的垄断,以及少数FPSO船体、顶部模块、总装等分包制造商的能力和工期。这些因素无疑会对深水油气开发项目的投产达峰周期造成重大影响。由此可见,把控风险,以高超的商务协调能力与众多服务商周旋,达成项目投资投产计划是项目成功运作的关键。

1.5 利用机制、深度参与

利用机制、深度参与可为小股东权益提供有效保障。以法律、合同和协议为主线,以政府审批审计和股东享有同等权益为核心,构建协商性治理/决策的机构及其程序,确保各股东在不同层级的决策权,是当前深水油气开发项目联合作业通行的管理运作模式。如巴西深水开发项目构建了“联合管理、联合决策、联合保障、联合审计和成果共享”五大机制,即为非作业者深度参与决策提供组织保障的联合管理、为非作业者行使决策权提供制度保障的联合决策、非作业者深度参与为项目科学决策提供保障的联合保障、充分发挥非作业者监督作用的联合审计、为非作业者决策提供详细资料和成果基础的成果共享[27]。合作伙伴可依规参与联合公司管理,尤其是小股东也可以发挥自身优势、自下而上深度参与项目运营,确保自身利益。

2 深水油气项目主要运作模式

深水油气项目具有“勘探阶段风险较高、投资偏大、利润较厚”以及“开发阶段风险降低、投资增大、利润减薄”的特点,石油公司在开展深水油气勘探开发业务时往往会根据自身资金和技术实力采取不同的运作模式。

2.1 小股东跟随模式

对于深水油气勘探技术不够成熟的石油公司来说,可以通过战略跟随分享勘探开发成果,积累经验技术,实现自身能力与实力的蜕变,英国天然气集团(BG)是这类公司的典型代表。

BG公司自1999年重组后主要从事英国境外的油气勘探开发业务。1999年以作业者身份在以色列海域获得10个深水区块;2000年以小股东权益(25%～30%)跟随巴西国家石油公司进入桑托斯盆地深水领域3个区块,总面积1.28×104km2。作为作业者,BG公司在以色列海域的勘探并不顺利,仅在2000年发现1个中型气田,可采储量456×108m3[23],其后一直未取得任何勘探突破,到2005年BG公司退出了以色列海域全部区块。但是2000年以小股东跟随巴西国家石油公司的3个区块反而获得巨大成功,见图2。2006年发现Tupi油田,可采储量11.4×108t,为桑托斯盆地盐下的第一个大发现,开启巴西盐下勘探大发现热潮,2007—2008年陆续发现Lapa、Sapinhoa和Sururu大油田,可采储量合计6.1×108t,见图2和图3[23]。

图2 BG公司跟随巴西国家石油公司发现盐下油田位置图Fig.2 Location map of pre-salt oil fields discovered by Petrobras and BG Group

图3 BG公司跟随巴西国家石油公司累计发现盐下油田可采储量图Fig.3 Pre-salt oil fields reserves discovered by Petrobras and BG Group

BG公司通过在巴西深水领域10年的积累,勘探开发经验不断提升,于2010年从奥菲尔能源公司(Ophir Energy)手中获得坦桑尼亚深水领域3个区块各60%的权益,再次以作业者身份大胆进入深水领域开展油气勘探。随后BG公司利用地震资料识别出渐新统和上白垩统AVO异常并确定目标,2012—2014年雇佣奥德菲尔钻探公司,在1区块连续发现7个气田[23],可采储量合计3 867×108m3,其中Jodari和Mzia 2个大气田的可采储量合计为2 666×108m3。

2.2 小股权作业者模式

对于具备一定深水油气勘探经验的公司来说,往往偏向于以较小的权益担任作业者,并与具有技术/资金优势的企业合作,实现技术互补、合作共赢。诺贝尔能源公司(Noble Energy)深耕东地中海深水领域超过20年,始终与以色列德雷克集团(Delek Group)控股的阿夫纳石油勘探(Avner Oil Exploration)和德雷克钻探(Delek Drilling)2家公司组成勘探联合体,除竞标获得3个区块外,又从阿夫纳石油勘探公司和BG公司获得5个区块,均以33%～47%的较小权益担任作业者。1999年,诺贝尔能源公司便通过参股阿夫纳石油勘探公司Noa(273)区块40%权益获得上新统Noa气田发现,实现了以色列深水油气勘探零的突破,虽然气田可采储量仅56×108m3,但该发现坚定了诺贝尔能源公司和德雷克集团持股公司在东地中海开展深水油气勘探的信心,见图4和图5。2006年诺贝尔能源公司趁BG公司退出以色列海域之际获得Matan(309)区块作业权,2009年发现Tamar气田,可采储量3 437×108m3,开启东地中海的中新统浊积砂岩的勘探新领域[28]。随后的2010—2013年又在相同储层发现Leviathan、Dolphin、Tanin、Karish、Tamar SW等5个气田,可采储量合计7 600×108m3,见图5。

图4 东地中海油气田位置图Fig.4 Field location map in the eastern Mediterranean

图5 诺贝尔能源公司发现气田可采储量柱状图注:Aphrodite为诺贝尔能源公司在塞浦路斯发现的气田Fig.5 Gas field reserves discovered by Noble EnergyNote： the Aphrodite gas field is discovered in Cyprus offshore by Noble Energy

诺贝尔能源公司通过小权益担当作业者,与相对固定的合作伙伴开展稳定合作,各展其长,充分利用德雷克钻探公司的钻探管理经验,雇佣瓦拉里斯、诺贝尔钻探和越洋钻探等专业钻井公司,极大降低了作业成本,提高了作业效率,为石油公司开展深水勘探提供了可借鉴的模式。

2.3 “双勘探”模式

“双勘探”主要指通过独资或大权益担任作业者,在获得勘探发现后转让权益,力争在勘探期/开发早期快速回收资金,并进一步获取勘探区块。这一深水大型风险勘探项目的运作思路,被业界总结为“双勘探”模式,即以勘探养勘探、以勘探养开发,埃尼公司的“双勘探”模式运作最为成功[29]。

埃尼公司的境外油气勘探开发业务主要位于环非洲地区,2011年以来的6个大发现全部来自这一领域。其深水勘探业务主要通过“三步走”持续实现勘探突破,成为近10年除埃克森美孚公司之外勘探最为成功的国际石油公司。

一是通过公司并购重组填补深水钻探短板。2006年埃尼公司将子公司斯纳姆普罗盖蒂(Snamprogetti)出售给塞班钻井公司,并持有后者43%股份行使控制权,其深水钻探水平大幅提升。

二是在环非洲深水领域大量获取勘探区块。2006年以来埃尼公司共获深水区块74个,面积38×104km2,其中作业者区块55个,权益超过50%的34个,包括莫桑比克鲁伍马盆地深水4区块(90%权益,区块总面积1.76×104km2)和埃及尼罗河三角洲Shorouk区块(100%权益,区块总面积3 765 km2),见图6。

图6 埃尼公司环非洲深水区块统计图Fig.6 Statistics of Eni’s exploration blocks in the circum-Africa deep water

三是提升勘探技术,获得大发现后迅速转让股权,回收资金。埃尼公司针对Shorouk区块早期二维资料地震反射异常体开展攻关处理,认识到白垩系—中新统可能存在生物礁建造,并通过新采集三维地震资料精细刻画生物礁,2015年获得Zohr大气田发现,可采储量6 124×108m3,开启东地中海生物礁气藏的勘探潮流。针对莫桑比克的4区块,埃尼公司通过2008年和2010年的两期地震采集和解释逐步精准识别浊积扇,落实有利目标,2011年获得Mamba气田发现,可采储量1.43×1012m3。埃尼公司在2011年以来发现Mamba、Zohr为代表的5个大气田后,迅速开展资本运作转让权益,转让权益获得大量现金流,为后续勘探和开发生产筹集资金。通过这种运作,仅上述莫桑比克4区块和埃及Shorouk区块在2013—2018年就获得超过100亿美元的勘探收入。

3 启示与建议

中国油公司参与海外深水油气勘探开发项目也获得了一定的成功、积累了一些宝贵经验[3-5,30-32],但与国际石油公司相比,在作业领域、技术实力和运营水平方面还有一定差距[3,6,15,33-35],仍需不断加大新项目开拓力度[36-37],继续加大深水油气勘探开发合作力度,保持中国油公司可持续发展,保障国家能源安全。

3.1 立足主动跟随并争当作业者,积极进入深水领域

深水是全球油气业务核心接替领域,石油公司应坚定信心,积极推进,追求合作共赢。中国油公司海洋业务起步晚,深水勘探开发、工程技术、装备制造、管理经验、人才储备等方面与国际先进水平存在较大差距,发展策略可分两步走。现阶段应定位主动跟随者,量力而行,不盲目追求速度、规模和产量目标。国内以锻炼工程技术服务队伍、升级改造海工装备、培养人才为核心;海外以培育深水勘探开发关键技术、掌握深水油气全产业链开发程序、积累管理经验为核心,建立市场化的发展模式,着力做精做专、不求做大做全。中长期来看,应瞄准担任深水作业者的目标,在技术和人才积累到一定程度,适时以收并购或公开招投标的方式,积极获取规模型风险勘探项目,实施自主勘探开发,实现稳健发展。

3.2 借鉴巴西国家石油公司的成功经验,着眼深水技术超前研发

中国油公司进军深水业务,必须着眼技术与装备的超前研发[38-39],巴西国家石油公司的发展路径于中国油公司有重要的借鉴意义。过去40年间,巴西国家石油公司始终围绕主营业务技术需求,强调技术规划和创新开放应用,通过“引进吸收、合作研发、技术交换、自主创新”四步走战略,实现了深水油气勘探开发技术与装备的不断升级换代,形成了以巴西国家石油公司为核心,融合国际/本土供应商、服务公司、国际石油公司、学术机构的深水油气技术生态链,成为深水勘探开发领域的领跑者。

3.3 建立合作伙伴清单机制,瞄准未来推动合作共赢

中国油公司在深水油气勘探开发全产业链优选合作伙伴,建立伙伴清单机制,涵盖潜在的联合作业伙伴、服务与装备供应伙伴和国内合作伙伴。通过联合研究、联合投标、联合作业、联合装备改造等方式,加强交流互动,逐步建立起良好的合作关系,最终发展成为彼此信任的伙伴,为未来可能的深水项目合作奠定基础。一是联合作业伙伴,即将来潜在的参与联合投标或油气项目勘探开发的国际石油公司、国家石油公司和独立石油公司;二是服务与装备供应伙伴,即未来项目运作的不同环节可能需要寻求技术服务或装备供应的专业公司,包含深水地震采集、钻井采油、半潜式平台与FPSO建造、水下生产系统、浮式液化天然气储存装置(FLNG)建造施工、水下脐带缆与立管制造作业等公司;三是国内潜在合作伙伴,即具备海域作业经验和资质、与公司合作可能加速其技术装备升级并一同涉足深水领域的国内企业。

3.4 实施“人才兴海”战略,加强人才队伍建设

中国油公司可以根据深水油气勘探开发业务发展目标制定配套的专业人才发展规划,打造高水平的国际化深水油气勘探开发人才队伍,培养一批能深度参与海洋项目技术论证、商务谈判、物资采办和决策部署方面的专门人才,发展一批全面掌握海洋油气勘探开发技术、工程作业和管理运作的人才,逐渐实现从小股东跟随到自主作业的跨越。建议通过合作交流、全球招聘、深度培训等方面实施“人才兴海”战略:一是强化国际合作与交流,依托现有参股项目和未来合作项目,培养商务、采办及其他关键岗位管理人才;二是通过全球招聘等方式,加强现场作业和海洋工程等方面人才梯队建设;三是通过深度培训等方式,提升海洋专项技术与管理人才素质和水平。

4 结论

全球深水油气资源丰富、探明率低,具有很大的勘探开发潜力。经过几十年的发展,深水油气项目的勘探开发、工程技术与装备能力都日趋成熟,主要表现出5个特点:风险共担、合作共赢是全球深水油气项目运作的主流;以我为主、雇佣服务是解决深水工程技术和工程建设难题的主要模式;紧盯热点、坚守前沿是国际石油公司深水勘探取得成功的主要做法;把控风险、商务运作是深水项目按期投产达峰的关键;利用机制、深度参与可为小股东权益提供有效保障。

外国石油公司在开展深水油气勘探业务时,往往会根据自身资金和技术实力采取小股东跟随、小股权作业者、“双勘探”等不同的运作模式。与国际石油公司相比,中国油公司在作业领域、技术实力和运营水平方面还存在一定差距,在争当深水作业者、深水技术超前研发、建立合作伙伴清单、实施“人才兴海”战略等方面仍需加强,亟需通过积极开展深水油气合作,保持公司可持续发展,以保障国家能源安全。