财新传媒
位置:博客 > 陆如泉 > 谁说国家石油公司不行?看看这家NOC是如何成为超深水勘探开发领先者的!

谁说国家石油公司不行?看看这家NOC是如何成为超深水勘探开发领先者的!

 


在海洋石油界,一般将小于300米水深称为浅水作业区,将300~1500米水深称为深水区,超过1500米水深的为超深水。超深水域的油气勘探开发和工程作业,由于其环境的特殊性、技术的尖端性、系统的复杂性和投入的巨大性,难度堪比“登月”,堪称“石油工业皇冠上的明珠”,是石油界高精尖技术与管理创新的“集大成者”。

 

一直以来,深水及超深水技术主要掌握在埃克森、BP等国际大石油公司(IOC)手中,国家石油公司和独立石油公司群体中,要么是体制机制上缺乏灵活性,要么是财力和实力方面远远不足,很少有全面掌权这项“超级工程”技术和能力的。

 

但有一家公司,是纯粹的国家石油公司,既没有国际大石油公司灵活的体制机制,又缺乏强大的财力和人力资源,最近几年还面临着腐败窝案的危机和投资回报惨淡等压力,但却在其所属巴西海域,通过长达数十年的持续研发与创新,通过与合作伙伴和科研机构的持续合作,不仅在这项超级工程上取得突破,且目前其拥有的深水和超深水技术能力体系已在全球处于领先地位。

 

这家公司就是巴西国家石油公司(Petrobras)。

 

本文就说说,Petrobras是如何掌握这项全球石油界公认的高精尖技术的。

 


1//  自然的恩赐:每一次在巴西海域的重大发现,就是Petrobras海上技术的一次重大突破

 

Petrobras成立于1953年,是目前全球唯一一家开采盐下(Pre-salt)石油的企业。巴西陆上石油资源匮乏,浅海面积小,大陆架陡峭,离岸不足100千米水深就达到15002000米。深水区域占巴西海域面积的75%以上,油气资源丰富,截至2019年底的勘探石油可采储量达127亿桶;2015年以来,公司日产水平一直保持在250万桶以上,其中绝大部分来自深水和超深水层系。可以说,正是独特的石油成藏特点和地质条件,成为Petrobras不断突破海上技术的“舞台”。

 

Petrobras海上技术研发的历史已超过半个世纪。1963年,巴西国家石油公司研究总院(Cenpes)成立,并设立海上技术研究中心;1969年,巴西在浅水海域发现首个海上油田。一路走来,不知不觉中竟然成为海上技术的超级领跑者。

 

具体而言,Petrobras通过三个阶段的技术积累逐步形成了海上业务的前沿技术能力。

 

第一阶段:1974-1986年,主要是通过合资合作引进国外成熟技术。1974年,PetrobrasCampos(坎波斯)盆地首次发现石油,水深120米。由于不具备海上开采技术,Campos盆地无法开始商业化生产。而彼时,北海石油已成功开采十余年,技术成熟且水深大于巴西油田,布伦特油田正在140米水深进行商业开发。

 

Petrobras抓住机会,一是通过合资合作,大力引进北海等地区成熟先进的海工设备和设计,直接应用在海上油田开采中,比如,根据运营需要,从英国等国家的工程、油服公司引进成熟的技术和设备,最初的40个海上平台全部来自欧洲;花巨资购买所需的固定式/自升式平台设计方案,同时收购部分小型工程技术公司。

二是强化与国际顶尖供应商服务商和承包商的合作,公司彼时主要依赖德希尼布(Technip)、洛克希德(LOCKHEED)等美欧供应商提供设备产品和工程技术。比如,1977年与服务商Sedco-Hamilton Production Systems签订技术援助合同,获得最新的浮式生产系统,包括多点系泊系统及浮式储油船;1977年与美国Vetco公司合作,获得首个无隔水罩的水下采油树系统;1980年前后成功从美国洛克希德(LOCKHEED)公司购买海底钻井系统。

三是在消化吸收方面,Cenpes研发中心的技术人员通过观察实践,从工程、油服公司学习积累设计经验,获取供应商产品、服务、操作中的技术诀窍(know-how)。

 

第二阶段:1986-2006年,开展多方协作研发,打造技术利器。1985年,公司发现著名的Marlim深水油田,促发Petrobras开打深水技术突破的攻坚战。这一阶段亦是Petrobras培育起“独步天下”海上超深水技术的关键期。重中之重是通过三期的“深水油田开采技术创新和开发计划”(PROCAP)项目,与供应商共同研发更深水域商业开采所需的关键技术及设备。同时,与其它作业者分享技术、共同攻克短板;向高校等科研机构提供经费获得技术成果。这一阶段的工作下面会有详细介绍。

 

第三阶段:2006-至今,开展跨界前瞻研发,保持领先优势。2006年,公司发现首个盐下巨型油田——Lula(卢拉)油田,这预示着公司在进军1500米以上超深水领域取得突破。这一阶段,公司通过开展一些前沿项目研究,培育下一代深水开采技术;与IT、航空等非石油行业合作,获取高自动化、纳米科技等工业4.0时代技术;重点关注生产系统(Production)、建井(Drilling)、油藏(Reservoir Engineering)、生产组织(Operation Management)四大领域的技术及其组合管理。

 

可以看出,每一次在巴西海域的重大发现,就是Petrobras海上技术的一次重大突破。


2//  三步走计划:“PROCAP”项目是Petrobras深水超深水技术取得突破的主要载体

 

现在来看,实施了三期的“深水油田开采技术创新和开发计划(PROCAP)”项目是Petrobras从深水技术的“菜鸟”转变为“超级玩家”的抓手和桥梁。

 

PROCAP一期,即“PROCAP 1000”,时间跨度1986~1991。一期工程使得Petrobras构建了1000米水深油气勘探开发能力,突破了深水商业开采的各种技术瓶颈,实施并完成了岩土工程、单点系泊等100多个子项目。主要举措是与供应商共同开发海上作业设施:一方面,与供应商签订协议,邀请供应商改进设备使其满足更深水域作业需求;另一方面,利用Cenpes的人才资源,与供应商合作进行部分技术的合作研发,逐步提升内部研发比重。比如,通过瑞典GVA Consultants协议,获得半潜式平台设计方案,掌握了设计流程;与FMC(富美实)、GETechnip等供应商建立了长期研发合作关系。

 

PROCAP二期,即“PROCAP 2000”,时间跨度1993-1999年。Petrobras将作业水深成功延伸至2000米,并在水平钻井稳定性、多分支钻探等12个项目领域取得突破。主要举措是与作业者共同研究作业方式,与国际石油公司签订技术协议,研究深水作业,以在各自的油田应用;与合作伙伴进行部分技术的互换;同时,重点解决深水作业中的流程、计划、管理等战略性和方向性问题。

 

PROCAP三期,即“PROCAP 3000”,时间跨度2000-2010年。Petrobras成功获得3000米水深的作业能力,成功降低1000米水深的综合采油成本,成功实施井控、智能化油田等17个系统项目。主要举措有:与巴西高校/研究院合作开展研发(彼时,根据政府要求,在巴西的所有石油公司必须将不少于0.5%的收入投入巴西科研系统,促进本地研发);与高校共享顶级实验室,借助众多外部科研人员扩大技术获取范围。比如,公司的研发网络覆盖120所大学及科研机构,联合发表了公司80%以上的科研论文,其中坎皮纳斯大学、圣保罗大学、里约热内卢联邦大学年度论文发表量均在上百篇,丰富了人才培养体系。

 

不难看出,随着深水油田的发现,Petrobras成功制定实施了深水超深水技术发展的三步走计划,与供应商、作业者、高校等机构互补协作,共同实现深水技术的突破。

 


3//  如何保持领先:持续高研发投入、吸引顶尖人才、扩大外 部合作网络,构建海上技术不断创新的体系

 

如何在海上技术领域持续保持领先竞争优势?除了上述“三阶段、三步走”硬功夫,在打造软实力方面,Petrobras也是毫不逊色。

 

在构建软硬件设施和环境方面Petrobras一直保持较高研发强度,发挥品牌优势吸引优秀人才。即:一流的硬件+优秀的人才。

一流的硬件:在Cenpes建立30万平米、200多个实验室的研发设施,并调动数十个技术商业化试验工厂,专门进行技术的推广。

优秀的人才:发挥作为巴西最骄傲企业的品牌影响力,构建了3000人的国内顶尖研发团队,并向他们提供丰富的海外进修机会、各类员工福利、激励计划等,同时邀请部分顶尖国际人才作为第三方咨询专家。

 

在扩大和构建外部合作网络方面Petrobras加强与大学等外部机构协作,共同提升石油研发水平。截至目前,Petrobras与巴西120所高校、海外62所大学和25家研究院建立合作伙伴关系。公司内外部研发人员比例达1:15

 

在技术研发治理模式方面,Petrobras有两大特点:一是提前布局,每年组织委员会进行审核,从战略高度提前确定未来的技术发展方向;二是进度追踪,每月评估重大项目的进度,对于出现问题的项目及时调整方向、增加投入,确保各类项目按时交付。

 

显而易见,Petrobras在海上技术积累和突破的过程中,可谓“内外兼修”。通过内部持续的研发高投入、吸引人才,通过外部扩大合作网络共同支撑技术的发展。


4//  启示

 

Petrobras在海上技术发展和突破的故事十分精彩,堪称一家国有石油公司在世界石油工业前沿技术方面与美欧顶尖同行一较高下,成功超越,并获得领先优势的“史诗级”案例。

 

首先,巴西海域独特的地质特点和一波又一波的石油大发现,是Petrobras获得深水勘探开发技术的前提。若没有Campus发现,没有Marlim深水油田发现,没有Lula盐下油田的大发现,Petrobras就难以一次又一次地获得国际顶尖承包商供应商服务商的青睐,就难以建立有效的合作,没有合作和借鉴,Petrobras的海上技术发展之路无疑要缓慢许多。

 

其次,有一个高明的且执行到位的海上技术发展战略规划和行动路线图。无论是前面所述的三个阶段,还是三期的PROCAP项目,均清晰地看出Petrobras的策略和思路,一步一个脚印,久久为功,最后就是水到渠成,修成正果,在3000米及以上的超深水领域占有一席之地。

 

再次,是坚定不移走“开放式”研发之路。充分吸纳外国同行、上下游合作伙伴、高校、研究院所等的智力,联合攻关,最终取得了突破。这给一些中国石油企业长期坚守的“以我为主、自主创新”的技术研发之路提供了另一种选择。


21世纪以来的世界油气工业发展动向可以看出,掌握深水超深水勘探开发和工程作业技术是国际一流石油公司的“标配”,也是它们的核心竞争能力之一。随着全球油气资源的新发现陆续向深海转移,国际大石油公司的产量组合中,已有接近一半的油气产量来自海域。这对大多仍是“旱鸭子”的中国石油公司提出了警醒。若不掌握深水超深水技术,中国石油企业,特别是石油央企,在与国际同行的竞合过程中,将会一直处于被动。

 

Petrobras通过制定详细的深水油气开发技术发展规划,并通过上市融资、借助国家政策支持、加强与国际先进石油公司或工程公司合作,使公司的超深水油气勘探开发能力得到快速发展,成为世界超深水油气勘探和生产技术领域的领先公司,并成功进入了墨西哥湾、非洲、澳洲等全球市场。Petrobras走向深水的成功经验值得中国石油公司学习和借鉴。

 

(本文原创尤其不易,转载或引用请务必先联系清泉能源。本文的参考资料主要来自Petronas公司年报、咨询公司分析和作者平时的积累和分析。)

 

 

 

 

 



推荐 0