中国潜水员成功进行480米深潜实验 领先亚洲

http://www.sina.com.cn  2010年09月28日16:27  新华社-瞭望东方周刊

《瞭望东方周刊》2010年第39期封面
去深海
480米深潜实验内情
饱和潜水的巨大经济、军事战略价值，都值得国家的巨额投入、科研人员的艰苦攻关和潜水员的牺牲奉献
《瞭望东方周刊》记者郑文浩 | 上海报道
深潜400米，人类必须突破一个“转折点”---进入人体耐受的极限区域，生理负荷迅速升高。中国人，第一次走进这个极限区域，并将模拟深潜的纪录定格在480米。
9月6日，四名潜水员结束了饱和潜水高压实验舱内19天的模拟水下生活，平安出舱。他们的中枢神经功能、体能智力、心理情绪和呼吸、脉搏、血压、体液等各项生理指标正常，感觉良好。
在潜水员的蓝色工作服上，清晰印着这次实验活动的代号“潜龙”。《周易》有云：“飞龙在天、潜龙在渊。”在人们对航天英雄耳熟能详之时，“潜龙在渊”的水下勇士，以及他们所代表的深海潜水研究，同样值得注目。
在商业潜水中应用的饱和潜水技术已比较成熟，300米以浅饱和潜水已经广泛应用，而超过400米的所谓大深度潜水，有着不同的含义。近20年，德国、日本在大深度饱和潜水方面做了大量工作。日本平均每年一次进行大深度饱和潜水实验和训练；德国则认为，超过400米，更强调其军事意义。
英、美、瑞士、挪威、法、德、日本、俄罗斯等八国已先后突破400米深度。此次中国人向480米深度所作的尝试，刷新了模拟饱和潜水载人实验的亚洲纪录，使中国成为世界上第九个掌握突破400米深度、潜水员直接暴露在高压环境下作业技术的国家。
实施本次实验的海军某医学研究所政委黄孝虎告诉《望东方周刊》记者，这一实验围绕着海军战斗力建设、围绕着国家的海洋战略推进，旨在为潜艇事故援潜救生提供技术储备；同时，也可大大提高国家的海洋开发能力。
事实上，在不久前的墨西哥湾海底漏油事件发生后，中国企业开始关注深潜技术---一旦海上油井出事，要封堵，除了装备，还要有人下去保障。
人类能触摸多深的海底
上世纪50年代开始，核潜艇、海上石油开发等军事和民用技术的推进，海上航运业也随着大战后的经济复苏而勃兴。但问题也同时出现：战略意义的潜艇一旦在海中失事怎么办？水面船舶一旦失事该如何打捞？这些都离不开一批人---具备深水作业能力的潜水员。从人体结构来讲，具备承受一定水下压力的能力，经过训练的潜水员承压能力更强。但人类在潜水时也发现了一个死敌---减压病。
简单来说，在几十米的水下，人呼吸压缩后的普通空气就行。但随着深度增大，水下呼吸普通空气，其中的氮气在高压下易引发“氮麻醉”，而且呼吸阻力也随水压增大。这时只能呼吸氦等惰性气体和氧的混合气体来进行更深的潜水作业。而惰性气体吸入后会融进人体血液，这就决定潜水员在水下作业时间越长，上浮减压的过程就越长，潜水作业效率将大大降低。如果不按规程进行减压，溶解在体内的惰性气体将在潜水员的关节或身体组织中形成气泡，会造成严重的减压病，甚至会危及生命。
“我们海军的一些潜水老前辈，当初的拼命精神非常令人震撼，他们不但在水下艰苦工作，而且还要忍受长时间水下缓慢减压的过程。”一位参与实验的潜水员告诉本刊记者。
无论是潜艇救援还是水下打捞，总需要时间越短越好。然而为了避免潜水减压病，反倒限制了潜水员的工作效率。实际上，人类能在水下待多长时间，能潜入多深，不仅取决于高气压对机体的作用，也决定于潜水效率。能不能创造一种环境和条件，避免潜水员每次水下作业后繁琐的减压程序，使减压时间并不随着水下作业的延长而增加，就成了大深度潜水的核心问题。
1957年，美国海军潜水生理学家邦德提出了“饱和潜水”的概念。即潜水员在高气压下长时间暴露，体内各组织体液中所溶解的惰性气体达到完全饱和，使潜水员可以停留在高气压下几天乃至几十天，反复、长时间进行水下作业，待预定作业任务完成后，一次减压出水。
而且科学家还发现，从饱和潜水深度继续向更大深度下潜，在一定深度时程范围内返回原深度，可不经过减压的程序。这就是巡回潜水的概念。
以中国模拟饱和潜水实验为例，480米为模拟饱和潜水深度，493米则是巡回潜水的深度。
美法两国对“饱和潜水”的成功实践，极大促进了深海水下作业的发展。1988年，法国进行了一次饱和—巡回潜水实潜试验，潜水员在地中海水下534米海底完成有效作业任务，这是人类不借助深潜器真正到达的最深水下深度。“饱和潜水”功不可没。
半世纪前沉没的万吨巨轮
美国人首先提出了“饱和潜水”的概念，因此美军不但很快进行了一系列有关“饱和潜水”的实验，而且在1962年成功组织了代号“人在海中”系列试验。这是世界第一次海上饱和潜水试验，成为开拓海洋内层空间的先驱。
几乎同时，法国在1962年也组织了代号为“大陆架—I”的海上饱和潜水实验。
美法两国在该领域的竞争长达20多年。1981年，美国完成“亚特兰蒂斯 III”饱和潜水模拟实验，三名潜水员在模拟686米的深度停留了24小时，在650米的深度整整待了7昼夜；而7年后，法国就在地中海完成了深度为500米的饱和—534米巡回潜水实潜试验，在1992年又实现了模拟深度701米，这个纪录至今无人打破。
随着饱和潜水技术的成熟，一些发达国家例如瑞士、挪威、德国、日本也投身其中。相对于美法两国的纪录竞争，他们或侧重海洋开发的经济利益，或出于海上战略位置的考虑，更注重通过饱和潜水实践，培养大批熟悉这一技术的潜水员。例如瑞士、挪威、德国进行过多次饱和潜水试验，目前在商业海上救援、深海打捞领域已经具备顶尖实力；而日本则保持着450米的海上实际饱和潜水亚洲纪录。
中国饱和潜水起步较晚，但发展迅速。海军某医学研究所政委黄孝虎对记者说：“我们医学研究所的成立研究方向之一，潜水科学。该学科的发展，完成了一系列重大军事和民用潜水作业任务，如1963年的‘跃进’号沉没原因的探摸。”
1963年5月1日，我国自行设计制造的第一艘万吨级远洋货轮“跃进”号，在由青岛驶往日本门司港的途中沉没。在冷战背景下，这艘巨轮的沉没原因备受关注，勘测调查因而格外关键。
海军医学研究所的科研人员研制了我国空气常规潜水的潜水技术、减压方案，保证了该任务的圆满完成。在进行该项工作时，得到了国家领导人的直接关切，推动了潜水技术和潜水医学研究领域的新进展。而随着我军潜艇等装备的不断更新，潜艇救援成为不容回避的问题，也需要相应的大深度潜水技术，特别是饱和潜水技术。
1976年，这家海军医学研究所建立了我国第一座饱和潜水实验舱，并在国内首次将饱和潜水实验研究过渡到人，进行了模拟空气饱和潜水实验。尽管模拟深度只有30米，却培养了我国第一批饱和潜水潜水员、生命支持系统技术人员和医学保障人员。
1987年，中国又进行了首次氦氧饱和潜水海上人体实潜，巡回潜水深度达—100米。
1989年，这家研究所在500米饱和潜水系统进行了模拟350米氦氧饱和－374米巡回潜水人体实验，高压下暴露20天，创造了当时的亚洲模拟饱和潜水纪录。
2001年，在海军医学研究所的协助下，我海军南海某部成功地进行了海上150米饱和—182米巡回潜水训练。
2006年底，中国完成首次海上商业饱和潜水作业(96米饱和－105米巡回潜水)，12名潜水员在深海高压中生活了390个小时，出潜28人次，工作时间长达126个小时，完成油田油管更换，实现了饱和潜水从模拟试验转化为商业作业的跨越。
而此次中国模拟480米氦氧饱和潜水实验成功，再度使中国在大深度潜水上占据亚洲的领先地位。
本刊记者第一次近距离接触到这四位潜水英雄，潜水员孙志江说：“这次实验虽然是我们四个人进舱，但参与选拔的12个潜水员都是好样的。在我们背后，还有一大批医学科技人员的奉献。”
潜水员试验中面临最大威胁系高压神经综合征
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每平方米几万公斤负荷
来自海军三大舰队、参与这次实验的潜水员共有12名，都是具有丰富经验的军官或者士官。他们在进入这个实验项目之前经历了非常精细的检查。“从头到脚、从里到外，甚至包括核磁共振检测。”参与最后进舱实验的潜水员倪磊告诉本刊记者。
由于饱和潜水实验的原理是惰性气体在血液等体液中完全饱和，因此心脑血管、内脏器官、神经系统更是检查的重点。
过了体检这一关，潜水员还要进行一系列体能训练。本刊记者查阅的潜水员训练日程安排显示：训练项目包括1000米慢跑、俯卧撑、仰卧起坐、引体向上、呼吸训练、潜水钟训练等项目。同时，潜水医疗专家也建立了潜水员体能训练和技术训练档案。
此次实验的项目负责人肖卫兵介绍说，选拔适应饱和潜水的潜水员和航天员有很大不同，航天员是瞬时承受压力会达到几个G，但长时间中基本不会超过一个大气压；而潜水员在500米水下就要承担50个大气压，相当于每平方米几万公斤的负荷。这种负荷尽管潜水员意识感受不到，但人体每个细胞都要承受这种压力。
潜水员自身体能和技术上的准备只是实验成功的一个方面，在真正的饱和潜水模拟实验中，整个团队面临的风险更多。
首先，实验用加压舱装备已经使用21年，舱体本身虽然按照500米模拟饱和潜水设计，但很多部件已出现问题需要维修，本次实验室载人实验，要求万无一失，项目组结合实验要求，对设备进行改造，并进行了长时间运行，确保设备安全。
其次，潜水员在实验中最危险的敌人就是高压神经综合征。倪磊告诉本刊记者，在以前的250米饱和潜水实验中，他基本上没有感觉到异样；但在480米饱和潜水实验中，在接近400米时，他明显感到了不同，例如呼吸有阻力、头部有眩晕感、动作开始迟缓等等。经过医疗人员的努力，这些症状都在几个小时内基本消失。而减压的过程，减压病的风险同样不容忽视。
这次实验在潜水员突破极限的背后，最关键的核心技术或者创新点在于加压、减压的方案设计---快了会危及潜水员生命，慢了则会影响效率，必须在其中找到平衡点。
肖卫兵告诉本刊记者，这次的减压方案具有独创性，用时比多年来部队训练用时缩短30%，提高了效率，同时也提高了安全性。而此前十多年，部队潜水员训练一直使用外国的减压方案。
最后，潜水员一旦进入加压舱，这个完全密闭、高压的环境又给外界医疗保障乃至实验的成功带来了诸多困难。从潜水员本身来说，除了身体符合要求外，心理也要平衡、健康，能合群，能协作工作。
“只要一个潜水员出现问题，整个项目就宣告失败。”潜水员李刚告诉本刊记者。
潜水员在饱和潜水的密闭环境出现病患，里面出不来，外界也很难干预。一些资料显示：上世纪70年代，少数发达国家启动大于400米深度饱和潜水实验，有的仅仅因为温度控制不当，潜水员在舱内牺牲。在加压过程发生临床疾病，更改实验方案和计划，影响实验的顺利进行。
因此，如何对舱内潜水员进行有效的生理和心理干预，同样关系到实验的成败。最基本的食物和水，都要通过专门的抵物筒才能实现。为了把可能的生理隐患消灭在萌芽状态，医疗保障人员必须全面、动态地掌握舱内潜水员的各项生理指标。因此研究单位也开发了一系列适应饱和潜水的监控手段。
本刊记者通过调阅这次实验的录像资料，发现除了模拟深潜作业，潜水员在休息、看报、锻炼的时候，头部和胸部都绑着几根电极。科研人员告诉记者，那是在测量潜水员的心电图、脑电图、手指震颤、心率变异性等生理指标参数。潜水员在实验加压舱内不仅仅是简单地生活，而且要配合完成各种项目的研究，记录各种数据，为后来人的深潜实验和训练留下前进的路标。
除了生理监测，心理干预也在同时进行。在一个完全封闭的空间，潜水员很容易感到郁闷、无所事事，国外甚至发生过潜水员心理崩溃的案例。本次实验专业人员全程为潜水员提供心理服务。及时缓解心理紧张。专家还会组织小晚会、亲情连线等来调适他们的情绪。
潜水员，水下的孤独勇士
中国的蛟龙号深潜器刚刚完成了3700米的深潜实验，海军某医学研究所则成功完成了480米的饱和潜水实验，这两个数字上的差异该如何理解？
此次模拟饱和潜水实验项目小组组长、海军某医学研究所所长陶永华解释说，蛟龙号深潜器抵达3700米的海底，承受水底巨大压力的主要是装备，只要工业技术允许，达到7000米深度甚至更深也可以；而饱和潜水实验是为了使人能够直接潜入深海，承受海水压力，研究的重点是高气压对人员的影响及应采取的措施，确保潜水员的安全。
深潜器作业主要靠机械手，在执行海底救援、施工等精细化作业方面，远远比不上潜水员的手工作业。这有点像航天员在太空出舱维修---尽管美国、俄罗斯航天员在太空作业时候都会有辅助的机械手，但许多工作是航天员手工作业完成的。
潜水员李刚告诉本刊记者：“从加压舱里出来，我最想的就是呼吸外面的新鲜空气。”
在加压舱中，潜水员的每一个细胞都在承受强大气压。随着气压接近水下400米，潜水员出现了呼吸受阻、反应迟缓的现象。而真正对潜水员长期生活作业造成影响的，是呼吸惰性气体造成的语音失真，他们有时甚至只能通过手势和手写来交流。在减压过程中，由于湿度的变化，潜水员还会普遍出现体癣、脚癣、外耳道炎等病症。
然而与真正的水下实际饱和潜水相比，模拟饱和潜水在费用、复杂程度上还有相当距离。从目前来看，除了商业性的300米饱和潜水外，各国在深度400米上的实际饱和潜水次数很少，因其对潜水员及其潜水医疗保障的要求更大。
“到了海上，天气、食物补给、水下的情况都更加复杂，”潜水员倪磊说。
由于水下作业的特殊性，一般情况都是单人行动。无论水下世界存在多大风险，潜水员只能自己面对。如果水下水体浑浊，潜水员即使携带光源也由于漫反射很难看清物体；如果发生缠绕，潜水员必须自己解决问题。
但无论是水下施工还是深海潜艇救援，饱和潜水的巨大经济、军事战略价值，都值得国家的巨额投入、科研人员的艰苦攻关和潜水员的牺牲奉献。模拟实验结束了，海上的实际潜水实验肯定也会提上日程。■
中国人如何去深海
以目前的发展速度，只需要5年左右时间，中国海洋油气勘探和开发技术以及装备将达到世界同级水平
《瞭望东方周刊》记者葛江涛 | 北京报道
9月中旬，美国《纽约时报》专门发表文章对中国的深海勘测计划给予了关注。这篇文章总结说，此前全球只有美国、俄罗斯、法国和日本能够进行深海探索。“蛟龙—1号”深潜器所进行的3759米深潜试验与进入外太空一样，是中国崛起的重要标志。
虽然饱和深潜实验、“蛟龙—1号”都来自军队科研系统，但它们都基于中国人对于深海的梦想，并且为整个国家的深海之旅服务。
所谓深海，一般指水面到海床垂直距离达到300至500米以上的海域。对于拥有300多万平方公里“蓝色国土”的中国来讲，能否去深海具有相当的现实意义：广阔的领海中蕴藏360多亿吨石油资源，其中大多分布在中深海地区。南海海域还发现了证明天然气水合物存在的地球物理及生物标志。
如今，来自各个领域、行业的中国人正在完成可以与“神舟”媲美的旅程。
专家称中国海洋油气勘探将达到世界先进水平
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香港岛旁的“第一次”
2006年4月底，中国海洋石油总公司(以下简称“中国海油”)与总部位于加拿大艾伯塔省的哈斯基能源合作，在香港东南250公里钻探“荔湾3－1－1”井成功。
“这次钻探成功拉开了中国深水油气开发的序幕，也意味着我们实现了1500米左右的深海油气技术能力。”中国海油研究总院深水工程重点实验室首席工程师李清告诉《望东方周刊》，位于南海北部陆坡的“荔湾3-1”气田目前正在进行施工，这是中国第一个真正意义上的深水气田，预计将在2014年前全面建成。
中国海油是中国最大的海上油气生产商，同时也是最大的国家石油公司之一，负责在中国海域对外合作开采海洋石油及天然气资源。其最为核心的研究机构---中国海油研究总院承担着中国海洋油气开发的主要科研工作。
这片气田中的“荔湾3-1-1”位于1480米水深处、完钻井深3843米，是中国第一口水深超千米的深水钻井。
在相当长的时间内，“荔湾3-1”都是中国深海勘探、开发的梦想之地之一。自上世纪90年代开始，中国就在该地区实施了大量油气基础地质调查。2002年4月，国土资源部组织开展全国油气资源战略选区工作。经专家论证，包括这一气田在内的“南海北部陆坡深水海域油气资源战略调查及评价”项目被列为首批全国油气资源战略选区调查与评价项目之一。
这一项目由国家财政出资、国土资源部组织实施、中国海油承担，于2004年正式启动。
“荔湾3-1-1”就是这一项目的第一个重大发现。根据二维地震数据资料，估算该井天然气储量超过千亿立方米。“荔湾3-1-1”更为重大的意义是，它显示中国南海珠江口盆地白云凹陷是一个油气富集区，同时证明中国南海深水海域具有较大的油气资源潜力。
不过，“荔湾3-1-1”是一个名副其实的合作开发项目。哈斯基能源主要实施了勘钻工作。根据项目初期的消息，哈斯基能源虽然承担100%的勘钻费用，但是作为中方代表的中国海油获得最多51%的权益。
2002年，中国海油曾对这一海域的12个深水区块勘探开发进行对外招标，最后与哈斯基、科麦奇、丹文以及英国燃气等四家国外企业签署了7个产品分成合同和物探协议。
而在此之前，中国深水钻探的最大水深仅为505米。直到今天，中国海洋石油工程自主开发能力也仅限于200米水深之内，与国外相比大约有10年的差距。
“在深水技术特别是深水装备方面与西方相比差距较大。”李清平说，目前国外深水钻探的最大水深已经达到3095米，中国为1480米。国外已开发油气田的最大水深为2743多米，中国为333米。
12根电缆的勘探船
如何真正进入深海并进行开发是一套系统工程。在上海世博会的石油馆，有一套中国海油的深海勘钻船队模型：深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、深水地球物理勘探船“海洋石油720”、 深水铺管起重船“海洋石油201”。不过，它们只是目前中国海洋开发体系中的一部分。
李清平对于中国海油的这些顶级装备如数家珍，她以核心成员的身份参与了中国海油大部分油气田的开发设计和规划。
油气蕴藏在海底的岩石圈当中，深水地球物理勘探船的简单原理就是由人工激发地震波，地震波穿透海底地层到界面后反射返回海面，由船身后的电缆接收。这些数据经过处理和解释后成为地质构造资料和地层资料，根据这些资料并结合钻井勘探资料来确定油气井位进行开采。
2008年，斥资6亿元人民币改造的中国第一艘8缆物探船“海洋石油719”交付使用，它已是当时亚洲最为先进的物探船。电缆数是评价物探船等级的主要标准：简单地说，“海洋石油719”有8根电缆可以同时进行勘测。而将于2010年交付的“海洋石油720”拥有12根电缆、耗资超过11亿元人民币。
中国海油旗下的中海油田服务股份有限公司是国内唯一具有高级物探船的企业，它目前已拥有近10艘同类船只，大多数为5缆物探船。
大致选定目标区域后，工作就由工程勘察船继续：对海上钻井附近的环境、采油平台所选场址以及海底油气路由管线环境进行调查，以确保海上油田设施就位时的安全和稳固。
目前，中海油田服务股份有限公司拥有4艘工程勘察船，其中“海洋石油709”还可以进行海底挖沟以及铺管等功能。正在建设的“海洋石油708”耗资超过5.2亿元人民币，预计2011年8月投入使用。
准备工作完毕后，钻井船开始向海底油藏层推进。目前中海油田服务股份有限公司有27艘钻井平台。在“海洋石油981”之前，中国人最为自豪的钻井设备是第一艘自主建造的自升式钻井平台“海洋石油941”。它的钻井能力达到9145米，成为国内第一座超过9000米的钻井平台。不过“海洋石油981”之前中国的半潜式钻井平台仅属于世界第三代水平。
目前第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”已经顺利出坞，其最大作业水深达到3000米、钻井深度10000米。这个巨大的钻井平台在世博会露面后，引起了相当关注，它的数据和信息就不断被各媒体报道。如今，人们唯一能够做的就是等待它真正投入使用。
在证实有商业价值的油藏存在之后，勘探阶段迅即转入开发阶段。驳船用于海上油气田大型导管架的装船、运输和下水。中国海油的上市控股公司海洋石油工程股份有限公司目前有6艘驳船，其中“海洋石油229”是现在亚洲最大、世界第二大的工程下水驳船，设计导管架下水能力3万吨，最大运载能力8万吨。
驳船把平台和导管架拉到预定井位后，起重船负责海上大型结构物的吊装，铺管船则在海底铺设油气管道。海洋石油工程股份有限公司目前拥有起重船4艘、铺管船5艘，分别以“蓝鲸号”和“蓝疆号”为代表。
今年5月末，“海洋石油201”在江苏如皋出坞，开始交付前的最后安装。这是世界上第一艘同时具备3000米级深水铺管能力、4000吨级起重能力、第三代动力定位系统及自航能力的作业船。
采油平台就位以及生产井钻完成后，海洋石油就顺着管线被送入油气处理和储运装置，最后进入中国人的日常生活。
下一个突破：3000米
虽然目前中国海洋油气事业与世界先进水平仍有约10年差距，但中国海油研究总院的技术人员向本刊记者表示，以目前的发展速度，只需要5年左右时间，中国海洋油气勘探和开发技术以及装备将达到世界先进水平。
据李清平介绍，在“十二五”之前，中国主要需要突破3000米水深作业船技术瓶颈。
李清平认为深水技术上的差距是中国深水油气田开发所面临的最大挑战，也是中国实现深水技术跨越发展的关键所在。
随着深水油气事业的发展，各种深水平台的设计和建造技术也不断完善。据李清平介绍，目前世界上共有3600多套水下生产设备，240座深水平台在世界各大海域中运行。其中，中国只有34套。
与此同时，深水钻井装备和铺管作业技术飞速发展，目前世界上已经有30余艘在役钻探设施具备3000米水深的钻探作业能力，其中第六代深水钻井船的工作水深将达到3658米，钻井深度甚至达到11000米。
在经历由合作开发到自主开发的技术突破后，中国已经通过“海洋石油941”等设备具备自主开发水深200米以内的海上油气田技术能力。到2009年，中国已经建成投产53个海上油气田，建造了108座海上固定平台，形成4340万吨的年生产能力。
“向更深的领域推进，这是国际海洋油气发展的趋势。”李清平说，据统计，海洋油气资源中有44%分布在300米以下的深水区域，目前已经发现33个储量超过8000万立方米的大型油气田。
深水油气开发首先要面临的挑战就是深水油气勘探。李清平表示，其中包括陆坡凹陷、长缆地震信号测量和分析技术、多波场分析技术，深水大型储集识别技术及隐蔽油气藏识别技术等都面临挑战。
此外，在重要的海洋油气资源地---中国南海，环境条件特殊：夏季有强热带风暴、冬季有季风，还有内波、陆坡工程地质灾害以及海底沙脊沙坡等。此外，渤海冬季的海冰也是困扰科研人员的一个难题。
不过，这些都是中国人挺进深海第一步的挑战。中国人一定会“越潜越深”，完成自己的深海梦想。■
中国海洋70%油气资源蕴藏于深海区域
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我们为什么去深海
在中国海洋的油气资源中，70%蕴藏于深海区域
《瞭望东方周刊》记者葛江涛 | 北京报道
“我们目前的主要力量还是放在渤海，但未来的发展方向肯定是南海。”中国海洋石油总公司(以下简称“中国海油”)研究总院地球物理总师李绪宣在接受《望东方周刊》采访时表示。
南海是亚洲三大边缘海之一。北接中国广东、广西，属中国海南省管辖。南缘曾母暗沙为中国领海的最南端。东面和南面分别隔菲律宾群岛和大巽他群岛与太平洋、印度洋为邻，西临中南半岛和马来半岛，面积350万平方公里，平均深度1212米。
今年全国“两会”上，全国人大代表、中国海油南海西部公司总经理宋恩来曾提交议案，希望国家加快南海油气资源开发力度。他在议案中说，1993年起中国开始成为石油净进口国，从2006年起每年进口量都在1亿吨以上。但近年来中国原油产量基本徘徊在1.9亿吨，年增长量仅在200万至300万吨，而石油需求还将继续保持快速增长。因此，中国能源发展应该从陆上转向海上，从浅水转向深水。
那么包括南海在内，中国海洋油气开发的家底到底如何？
渤海有油、南海有气
“到今年10月份和11月份期间，预计海油产量将突破5000万吨油当量。”对于不久即将实现的5000万吨大关突破，李绪宣的微笑里显露出底气。作为中国海油海洋勘探的技术负责人，李绪宣对于中国海洋油气资源的开发充满了信心。
以2008年为例，中国海域主要勘探区达到25.7万余平方千米，探明储量2102百万桶油当量，其中包括原油1400百万桶油当量。
油当量是按标准油的热值计算各种能源量的换算指标。中国又称标准油。1千克油当量的热值，联合国按42.62兆焦计算。1吨标准油相当于1.45万吨标准煤。
在2102百万桶总量中渤海湾探明储有1065百万桶油当量，占全部探明储量的50.67%；南海西部和南海东部分别储有614百万桶油当量和348百万桶油当量，共占全部探明储量的45.79%。东海探明储有75百万桶油当量，仅占全部探明储量的3.57%。
而在25.7万平方千米的勘探区域中，渤海勘探4.30万平方千米，南海西部勘探7.34万平方千米，南海东部勘探5.54万平方千米，东海勘探8.54万平方千米。从勘探区域和探明储量上比较，显然，渤海湾和南海海域有更为广阔的开发前景。
此外，在渤海湾探明的1065百万桶油当量中，原油占934百万桶。而在南海西部海域探明的614百万桶油当量中，原油只有246百万桶。
在净产量方面，2008年油气产量合计每天46.64万桶油当量，其中原油为每天39.81万桶油当量，天然气约为每天1.1百万立方米。在这1.1千万立方米天然气产量中，仅南海东部海域就贡献72.24%。
从中国近海油气田分布图上可以明显看到，面积只有7.7万平方公里、平均水深仅18米的渤海海湾聚集着大片已开发油田，其中包括锦州凝析油气田、绥中油田、秦皇岛油田、渤西油田群、埕北油田、渤南油田群以及渤中油田等。而在更为广阔的东海海域则只有春晓油气田和平湖油气田。
在南海海域，近海油气田的开发已具一定规模，其中有涠洲油田、东方气田、崖城气田、文昌油田群、惠州油田、流花油田以及陆丰油田和西江油田等等，但更为广阔的南海深水海域仍尚待开发当中。
“渤海湾主要优势在原油，南海海域的优势则在天然气。”分析渤海湾和南海海域各自的优势，李绪宣这样总结。
中国的“小波斯湾”
值得注意的是，到2007年末，全球已有132个地区直接或间接发现天然气水合物。其中海洋有84处，通过海底钻探已成功在20余处取得天然气水合物岩心。2007年5月，中国在南海北部神弧海域成功取得天然气水合物岩心。
天然气水合物分布于深海沉积物中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，因其外观像冰一样且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或“固体瓦斯”、“气冰”。
在2000年至2005年的勘探后，中德合作项目的技术人员在南海北部陆坡、西沙海槽和东海陆坡等3处发现天然气水合物存在的证据。
参与该项目的广州海洋地质调查局总工程师黄永样根据初步勘测结果表示，仅南海北部的天然气水合物储量就已达到中国陆上石油总量的一半左右。按成矿条件推测，整个南海的天然气水合物的资源量相当于中国常规油气资源量的一半。
而天然气水合物一般在温度低于4摄氏度、即深海沉积层的温度中，由有机质较丰富、压力较大的深海沉积物中形成。
虽然今年中国海油仍然将主要力量放在渤海湾海油产区，但是在李绪宣的眼里，广阔的南海海域必然成为中国未来海洋油气的主要产区。
此前的8月19日，中国海油董事长兼首席执行官傅成玉在向股东们的半年致辞中印证了李绪宣的底气和自信。
傅成玉将中国海油产量增长的来源归结为三条，第一是核心的中国近海区域在经历几十年的作业后，对地质构造和资源分布已经有深刻的认识。2010年上半年，又在多个新的领域取得勘探突破，特别是取得一个大型发现“蓬莱9—1”，另外还有多个中型发现。
此外，中国海油以及合作伙伴对“流花29—1”的新发现也为未来南海方面的发展奠定了基础。据了解，“流花29—1—1”井估计日产天然气5700万立方英尺。而之前比较大型的“荔湾3—1—2”和“流花34—2—1”日产天然气分别为5300万立方英尺和5500万立方英尺。
深海开发一直是一个高回报的领域。除了深海区油气储量占未来可供开发油气储量的90%外，深海油气勘探成功率也很高：墨西哥湾是30%以上，巴西坎波斯湾是50%。一旦发现油气储藏，规模一般也非常巨大。从深、浅海区单井储量来看，比例约为159:7。
宋恩来则表示，南海占中国海域总面积的四分之三，石油地质储量大致在230亿吨，被外界称为“第二个波斯湾”。
150克的开端
虽然中国人在郑和下西洋时就开始了洲际海洋探险，但中国并不是一个海洋强国，海洋资源的开发相对西方尤为落后。
以莺歌海油苗调查为起点，中国海洋石油工业已经走过54个年头。莺歌海位于南海海域。1956年，海南岛莺歌海村渔民报告，称在海岸外发现油气苗。随后，原石油部组织专业人员赶赴该地对油气苗展开调查。
在访问了上百个村落后，调查人员确定了39处油气苗点。此后从1958年到1960年间，工程人员开始在莺歌海地区钻试探井，在驳船上架起三脚架后，用钢丝绳加滑轮在套管内用冲击钻打出两口22到26米的浅井，捞出150克原油。
此后，越南战争的升级打断了南海油气的勘探作业。1972年越战结束后，原燃化部决定重新上马南海项目，并从陆地油田调派技术人员和设备，并选择湛江作为勘探基地，成立南海石油勘探筹备处，开始对南海进行油气勘探和开采。
同时，研究人员还在渤海以及东海等地进行物探和局部钻探开发，虽然研究人员逐渐完成了近海区域的石油地质调查，但一直到1981年中国仅有3个渤海地区的小油田投入实验性开发，累计生产原油96.3万吨。
从上世纪70年代末开始，中国海洋石油事业开始采取对外合作的方式，希望用国内的海上油气资源和市场优势，吸引国际资金以及先进的技术、装备和管理经验。
1982年1月，国务院发布的《中华人民共和国对外合作开采海洋石油资源条例》，为海洋石油的对外开放提供了法律依据。与此同时，中国政府宣布将进行海洋石油对外合作招标。数十家外国公司做出投标响应，表现出空前高涨的热情。同年，中国海油应运而生，代表中国执行对外合作业务。
此后，中国的海洋石油开发取得长足进展。到1996年，海上原油产量达到1718.4万立方米。上世纪90年代末，中国与部分国外公司合作相继在渤海湾发现并开发“蓬莱19-1”等特大型油田以及曹妃甸油田群，在渤海湾实现年产原油超过1500万吨，成为继大庆油田和胜利油田之后中国东部第三大油田。
到2007年，渤海油气产量和储量达到一个新的增长期，正在向年产3000万立方米的目标靠近。目前，渤海油田和南海东部油田已经成为中国海上两大重要的油气生产基地。
不过，如此巨大的开发对于中国的海洋油气资源来讲，仍是一个小数字。按照2008年公布的第三次全国石油资源评价结果，中国海洋石油资源量为246亿吨，占全国石油资源总量的23%；海洋天然气资源量为16万亿立方米，占总量的30%。而当时中国海洋石油探明程度为12%，海洋天然气探明程度为11%，远低于世界平均水平。
在上述中国海洋的油气资源中，70%又蕴藏于深海区域。
在中国陆上油田开采年限大部分超过30年的情况下，深海油气正等待着中国人的到来。■
世界目前海洋油气事业集中在深海区域
http://www.sina.com.cn  2010年09月28日16:27  新华社-瞭望东方周刊
“越来越深”的深海
1999年，在巴西出现了1853米的世界最深开发纪录。2000年，在墨西哥湾出现了1481米的纪录。但2002年，墨西哥湾的世界纪录就变成了2197米
《瞭望东方周刊》记者葛江涛、刘耿、林歆 | 北京、上海报道
一方水池，平淡无奇。
像是个大号游泳池，只不过装了相当于“水立方”主泳池6倍的水。
这里是上海交大的海洋工程国家重点实验室，这个“海洋工程水池”是一片仿真海洋，0.5米高的波浪，对1:100的模型而言，就相当于50米高的巨浪；池中40米最深处，相当于4000米深的深海洋底。
建筑规划需要沙盘，飞机设计要有风洞，海洋工程需要这么一座水池。那些曾令中国人自豪的船舶和海洋工程设备下水前都曾在这里预演过。
水池中，“海洋石油981”的钻井平台模型格外引人瞩目。
事实上，随着科学技术的进步和深水油气作业经验的积累，世界海洋油气行业对深水概念的界限也在不断改变：从上世纪70年代开始，它已经从超过300米水深发展到现在的550米至600米以深。
如何跟上世界深潜的节奏，乃至进入领先位置，考验着中国人。
从313到3051
在世界范围内，人们对深海的认识正在越来越深。
自1947年美国成功钻探人类第一口海上油井后，海洋油气勘探开发逐渐从浅海扩大到100至500米的中深海域、500至1500米的深海、超过1500米的超深海，今天先进国家的力量已经集中在3000米以下的“超级深海”。
“目前世界海洋油气事业集中在深海甚至1500米以下的超深海域。” 中国海洋石油总公司研究总院海外评价中心的研究人员陶维祥对本刊记者说，随着海洋油气事业的进步，专业领域常用的“深水”一词的标准也在发生变化，20 世纪70 年代深水最低界限为100米，到20世纪80年代晚期开始使用300米至今。但2003年美国矿管机构又将深水区定义为水深大于450米。
墨西哥湾见证了人类探索深海的过程。1975年，壳牌公司在密西西比峡谷水深313米的地方发现海洋油田，墨西哥湾的深海油气开发由此发端。到20世纪80年代中期，人类油气勘探一直没有超过500米。
陶维祥说，一直到1997年以前，墨西哥湾1200米以下的勘探井还不多。但是到2000年，这一地区已有一半以上的勘探井超过1200米，两成超过1800米。人类海洋钻井的纪录从1996年的2320米也快速增加到2003年的3051米。
伴随勘探水深纪录的刷新，海洋油气田开发的纪录也迅速变化。
1999年，在巴西出现了1853米的世界最深开发纪录。2000年，在墨西哥湾出现了1481米的纪录，但2002年，墨西哥湾的世界纪录就变成了2197米。
目前从开发成熟度讲，世界海上产油区主要分布在墨西哥湾，中东的波斯湾，欧洲的北海，委内瑞拉的马拉开波湖等海洋油气田。而非洲，南北美洲、北大西洋海岸、地中海沿岸、澳洲以及欧亚大陆架等广阔海域的海洋油气勘探和开采正方兴未艾。
墨西哥湾、西非的安哥拉和尼日利亚已经成为深海油气开发的主要战场，那里90%的海洋油气取自深水海域。美国地质调查局和世界能源署曾预测，未来世界海洋油气储量44%来自深水，总量可能超过1000亿桶。
深海油气勘探往往需要耐心。再以墨西哥湾为例，1995年之前的几乎20年间，深海区域的发现非常缓慢，在90年代初期的年均发现数量还出现过下滑。但1996年起就开始成倍增长。
海洋的未来
“懂得海洋开发的人，会把‘981’同航空母舰一样看待，这是开发海洋最重要的装备。”在上海交大海洋工程国家重点实验室工作的魏跃峰说。
不仅仅是“航母”，一支“深海舰队”正在成形，并在世博会上悄悄“亮舰”。在上海世博会石油馆展厅的一个角落沙盘上，有3艘造型特殊的船模型：其中一艘是“海洋石油981”，另外两艘是“海洋石油720”深水地球物理勘探船、“海洋石油201”深水铺管起重船，它们分别承担深海油气勘探、开采、运输环节。普通观众或许只是走眼而过，但将来汽车里烧的燃料或许正来源于此。
“交大水池主要模拟的就是被列为世界三大恶劣海域的中国南海。”魏跃峰的同事许鑫表示，这样实验具有更加明确的指向性。
除了具有世界一流水平的深水试验池，目前中国海有两个大型海洋工程建造场地：青岛海洋工程场地以及正在建设的珠海深水工程场地。中国最早开发成功的荔湾气田的生产设施大多来自后者。
全球近十年发现的大型油气田中，海洋油气田已占60%以上，特别是水深500米至1500米的深海油气勘探，已成为多数海洋油气经营者重要战略资产的组成部分，深水是未来世界能源的主要接替区。
而据国际能源机构(IEA)预测，2030年，中国石油消耗量的80%需要依靠进口。中国工程院院士吴有生则认为，2020年，原油进口就可能占消费量70%至80%，中国急需寻找一个能源接替区。
另一方面，中国造船市场目前严重产能过剩，借助海洋工程转型，成为一个历史契机。而且“十二五”的关键词就是“转型”，工业和信息化部已把海洋工程设施列入“十二五”专项规划的新兴产业中，重点发展海洋油气钻采装备。
9月1日至3日举行的第8届中国国际海洋石油天然气展览会，同期举办了2010中国海洋油气钻采与工程装备高峰论坛，论坛主题即为“加快造船行业转型升级，推动海工装备创新发展”。
根据德国劳氏(GL)的信息，当前中国有15家船厂投资了大约400亿元人民币用于开拓海工业务。
从2100到5700
“深水油气勘探活动具有高成本、高技术、高风险和高回报的特点，正是由于深水油气勘探储量规模大、产能高形成的高回报特点才促使人们不断地向深水发起挑战。”陶维祥分析说，开发资金明显增长已经成为深水区油气勘探领域的重要特征。
“例如2001 年已经投入开发的西非吉拉索尔油田的开发投资就高达28亿美元。”陶维祥说，由于恶劣复杂的环境和地质储藏特性，深水油气资源开发向来具有高技术、高投入、高风险以及高回报的“四高”特点。
今年发生在人类深海油气开发的发端之地---墨西哥湾的漏油事件就印证了高风险的特点。而随着深海海域竞争日益激烈，其准入门槛也会越来越高。
深海工程仍是人类尚未完全掌握的一个尖端技术，其复杂程度甚至高于航天工程。比如，人类已经建立了航天空间站，但水下空间站的建立尚待时日。
墨西哥湾一场138天的灾难和一份46页的报告提醒人们，深海仍存在着人类技术的许多盲区。
业内人士告诉本刊记者，在这个技术梯队中，欧美企业处于第一军团，是海工设计和关键设备供应商；日韩和新加坡在第二军团，扮演总建造商的角色；中国尚在第三军团，以赚取加工费用为主。
这一情况在“海洋石油981”的舾装阶段尤为明显。所谓舾装，是指船体主要结构造完之后安装锚、桅杆、电路等设备和装置的工作。
中海油拥有“海洋石油981”的知识产权，但只有船体、外壳是中国制造，井架、立管、采油树等设备是向国外采购的。舾装前是中国的，舾装后是国外的。
而从全球情况来看，随着科技的进步和深水油气实践经验的积累，水下油气生产系统新技术也在以前所未有的速度不断涌现：2003年水下生产新技术有2100多套，到2007年这个数字已经达到5700多套。中国人对于深海的努力也许还要增加。■