全球超過70%的油氣資源蘊藏在海洋之中，其中40%來自深水。如何掌握開啟海洋能源寶藏的鑰匙？這是全球能源領域的前沿課題，也是世界大國科技角逐的戰場。
今年6月25日，我國自主建設的水深最深、勘探開發難度最大、地層溫壓最高的深水氣田“深海一號”二期項目全面投產，成為我國迄今產量最大的海上氣田，標志著我國邁出了以深水氣田群建設實現深海油氣規模化開發的關鍵一步，對提升我國海洋資源開發能力、支撐海洋強國戰略具有重要意義。
邁向深水領域
國際上一般將水深超過300米海域的油氣資源定義為深水油氣，1500米水深以上稱為超深水。
作為海洋大國，我國海洋油氣資源豐富。僅南海石油資源量約248億噸，天然氣約42萬億立方米，約一半蘊藏在深海海域。由于總體勘探程度相對較低，海洋油氣資源開發特別是南海油氣資源開發是我國長期、大幅增產的重要方向。
“深海一號”大氣田位于距海南省三亞市150公里的陵水海域。2014年，我國首座自主設計、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺“海洋石油981”在該海域深水區鉆探獲高產油氣流，“深海一號”大氣田誕生。據測算，這是我國海域自營深水勘探的第一個重大油氣發現，探明地質儲量超千億立方米，也是“海洋石油981”深水鉆井平臺投用以來首次在深水領域獲得的重要發現，證明了南海瓊東南盆地巨大的天然氣資源潛力。
但深水領域的這一重大發現，意味著作業難度倍增。海面下水深每增加1米，壓力、溫度、涌流等情況就會完全不同，開發難度呈幾何倍數增加。
中國工程院院士周守為表示，從深水油氣開發的層面看，深水是未來能源的重要接替區。“深海一號”大氣田所在海域水深在1200米至1500米左右，屬于超深水。該氣田的勘探開發，攻克了一系列深水技術難題，代表我國已躋身世界深水油氣開發陣營，能夠自主開發、建設深水油氣田。
攻克技術難題
從淺水走向深水，需要采用完全不同的作業裝備及開發技術，目前國際上只有少數幾家大型石油公司具備深水開發技術能力。在該項目之前，我國從未開展過1500米級全海式深水油氣處理裝置的研發和使用工作。
同時，深水工程試錯成本高，1500米深處的水下生產系統，設備表面受到1500米水柱的壓力，相當于150個大氣壓壓在設備的外表面。任何表面破損或連接部位的疏忽，都可能破壞設備保護層甚至擠壓設備本體產生形變，直至生產系統的某些設備完全報廢。
“深海一號”大氣田的核心生產裝置，是我國自主研發建造的全球首座10萬噸級深水半潛式生產儲油平臺——“深海一號”能源站。這一最新海洋工程重大裝備，實現了3項世界級創新、運用了13項國內首創技術，被譽為迄今我國相關領域技術集大成之作。
據介紹，“深海一號”能源站尺寸巨大，總重量超5萬噸，最大投影面積有兩個標準足球場大小；總高度達120米，相當于40層樓高；最大排水量達11萬噸，相當于3艘中型航母。
“深海一號”探明天然氣地質儲量超1500億立方米，最大作業水深超1500米，最大井深在5000米以上。二期項目開發建設面臨極端地質條件，地層最高溫度達138攝氏度，地層最大壓力超69兆帕，相當于家用高壓鍋工作壓力的1000倍，海上建井和水下生產系統搭建都面臨技術挑戰。
經過連續開發建設，最終形成“深海一號”能源站、“四星連珠”海上平臺、水下生產系統和長距離海底輸氣管線等裝置的超大規模油氣生產設施集群，主要設施地理跨度超170公里。
中國海油海南分公司“深海一號”二期項目平臺部副經理喻發令先后參與“深海一號”大氣田兩期項目建設。他介紹，“深海一號”二期項目在業內首創“水下生產系統+淺水導管架平臺+深水半潛式平臺遠程操控系統”的開發模式，構建起作業水深跨度超1500米的超大規模油氣生產設施集群。
在各方共同努力下，“深海一號”完成遙控生產改造、建成我國首個超深水智能氣田，獲評首批卓越級智能工廠，同時形成具有中國特色的超深水氣田生產運維技術體系。
經濟高效開發
中國海油海南分公司陵水—崖城作業公司總經理李勁松表示，“深淺結合”“新老結合”是“深海一號”二期建設的基本思路，也是該項目經濟高效開發的關鍵所在。該項目建成了我國南部海域首個“四星連珠”油氣生產平臺。
平臺目前搭載的設備設施，既能加工產出高品質天然氣、實施淺水天然氣井鉆探作業，又能應對深水流動性保障等深海油氣開發特有技術難題，還能依托與平臺相連的海底管網實現跨區域、多方向的天然氣輸送和調配。“深海一號”二期項目的全面投產，讓建成近30年的淺水氣田生產裝置，搖身一變成為了新建“深水大氣區”的油氣傳輸樞紐。
目前，“深海一號”兩期項目23口深水井全部投產，最高日產能達1500萬立方米，已達到最高產能設計狀態，預計年產能夠超過45億立方米。“深海一號”成為我國產量最大的海上氣田和華南地區“由海向陸”保供的主力氣田，截至目前累計產量已超120億立方米。氣田所產的深水天然氣能夠通過香港、海南三亞、廣東珠海等多地的陸岸終端流向粵港澳大灣區和海南自由貿易的工業和民生用戶，并接入全國天然氣管網。
有關專家表示，“深海一號”大氣田兩期項目建設搭建起的生產設施集群和深水氣田開發建設完整技術體系，未來有望帶動寶島21—1等深水復雜油氣藏開發，進一步提高海洋油氣對國內能源供給的支持力度。
周守為表示，從長遠看，南海還有更寬的海域、更多超深水的領域等待勘探開發，“深海一號”大氣田開發所建立起來的技術、裝備體系，為我們今后走向深藍、走向深海奠定了堅實基礎。
