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【专家视点】千亿方气田崖城13-1供香港28年

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  28年前的元旦,中国海上第一个大气田,崖城13-1气田,通过778公里长的28英寸海管向远在700多公里外的香港源源不断地输送着天然气。同时,通过一条91公里长的14英寸管线气田项目成立至今,已开创了我国海油天然气开发史的多项“第一”的记录。中国海洋石油总公司成立后与西方石油公司签订的第一个石油合同;崖城13-1气田是我国海上发现的第一个千亿方级的气田;我国第一个向香港供气的天然气项目;中海油首次接替世界顶级石油公司作为世界级大气田的作业者等等。

  崖城13-1气田项目被列入建国50周年石油十大建设成就。“莺歌海石油合同”是中国海洋石油对外合作签署的第一份石油合同,崖城13-1气田项目是我国改革开放、对外合作的成果,自启动项目以来一直得到了中国政府及历届国家领导人的高度关注。

  1982年9月19日中国海洋石油总公司、阿科中国有限公司、圣太菲矿业(亚洲)公司签署“莺歌海石油合同”,中方拥有气田51%的权益,外方合共拥有其余49%的权益。合作各方经后续并购与更名,中方为中海石油(中国)有限公司,外方为BP公司(2000年并购阿科公司后担任气田作业者)、科威特海外石油勘探公司(KUFPEC,由圣太菲矿业(亚洲)公司转让)。自11月初以来,主要市场的天然气价格下降超过30%,温和的天气条件、较高的储存水平和强大的供应能力正在对天然气价格构成压力。

  崖城13-1气田位于海南岛西南、距三亚市约 90公里的南海北部海域琼东南盆地崖南凹陷低凸起点,该区海水深约91米。

  在西南风向极值风速条件下 50.8小时可到达三亚珊瑚礁海洋保护区(东西瑁洲片区),最短58.1小时可到达三亚珊瑚礁海洋保护区(亚龙湾片区),最短68.2小时可到达南海区幼鱼、幼虾保护区。位于黄鲷海南岛南部产卵场内部。

  气田开发初期设有6个钻井及1个处理平台,后期钻井再增加至15座,并因应英国石油公司的要求,于2004年加建生活平台。另外,气田设有两条天然气管道,分别连接香港龙鼓滩发电厂与珠海市,以及三亚南山天然气基地,并接通邻近其他气田。

  崖城海上生产设施均采用“百年一遇”的台风而设计的,理论上可抵御16级以上的台风(最高级别的台风等级)。

  崖城13-1气田主要工程设施包括1座 YC13-1APD 中心处理平台、1座 YC13-1AWA 井口平台和1座YC13-1AAP生活平台,1条至香港的干气输送海底管线条至南山终端的海底混输管线,一座海南南山终端/码头工程和一座香港干气接收站。其中 YC13-1AWA平台和 YC13-1AAP 平台分别与 YC13-1APD 平台通过栈桥相连。此外,还包括1座待建生产支持平台 YC13-1 PAP,与 YC13-1 AWA 平台通过栈桥连接。

  YC13-1AWA是一座四腿钢结构导管架平台,平台设三层甲板。YC13-1AWA 平台有15个井槽,目前在产总井数为11口。平台上设有自给式钻机。平台所产井口物流经节流和冷却后送到 YC13-1APD 平台进一步处理,经处理后的天然气通过两条海底管道分别送往海南南山终端和香港接收站,其中凝析油与天然气通过海底管道混输至南山终端。

  YC13-1APD 设置有30人生活楼,基本功能是将从 YC13-1AWA平台输送过来的物流进行三相分离,并对气体进行脱水、烃露点处理和压缩外输,同时对产出的生产水做处理后达标排放。

  YC13-1AAP 生活平台设有100人生活楼,于2004年建成,基本功能是为在海上从事生产作业人员提供一个安全舒适的生活环境,生活平台上无任何生产设施。

  待建 YC13-IPAP平台是一座8腿导管架生产支持平台,与已建 YC13-1AWA平台栈桥相连,平台不设井口,不设生活楼,设置气液接收及分离系统、凝析油处理系统、燃料气系统、透平发电机、锅炉系统及乙二醇再生及回收系统(MRU)等生产及公用设施。

  南山终端位于海南省三亚市南山区以西40公里崖城镇,占地491亩,承担着输送给海南客户天然气以及全部凝析油的处理任务,南山终端先进的设施可实现在台风撤离期间对海上平台设施无人遥控操作,保证气田连续生产不影响供气。南山终端还承担着崖城13-1气田全部后勤支持任务:凝析油外输码头、守护船补给停泊、仓库及员工培训设施。

  香港终端位于香港新界屯门龙鼓滩电厂内,接收平台经海底管线输送的天然气,主要承担天然气交付前天然气降压、加热及计量任务,处理成合格的天然气交付电厂发电,是崖城13-1气田向香港用户供气的贸易交接点。

  崖城13-1气田位于琼东南盆地崖南凹陷西缘的崖城13-1构造带上,与莺歌海盆地相邻,是一个丰度高、成藏条件优越、聚集方式特殊的海上大气田。

  构造上受北东-东向断层切割形成南北两块,为北西-南东向的半背斜,长轴长度为13.5千米,短轴长度为5.5千米,闭合高度为420米。渐新统崖城组超覆在基岩隆起上,其顶面为完整的背斜构造,主要储层陵三段在构造高点偏西南翼一侧被严重剥蚀,出现沿轴向的狭长地层缺失区,为岩性-地层-构造复合型圈闭。圈闭面积上小下大,地层倾角下陡上缓,向两翼地层加厚,具明显的基岩生长背斜特征。

  主要储层为渐新统陵水组三段(简称陵三段)潮控辫状河三角洲砂岩,以及渐新统陵水组二段(简称陵二段)及中新统三亚组WA砂体。陵三段厚约200米,以含砾粗砂岩为主,次为砂砾岩和中-细砂岩;最主要的储渗空间为残余原生粒间孔、溶蚀扩大孔和颗粒内溶孔。陵三段测井解释产层平均孔隙度12.9%,平均渗透率370毫达西,平均含气饱和度67.9%。陵二段平均孔隙度8.6%,平均渗透率19.8毫达西,平均含气饱和度52.6%;三亚组WA砂体平均孔隙度14.0%,平均渗透率1362毫达西,平均含气饱和度91%。崖城13-1气田具正常的温压系统,地温梯度约为4°C/100米,但绝对温度高,陵三段气藏(3810米)温度176°C,压力系数1.03。天然气组分中甲烷85.12%,乙烷及以上组分占5.36%,二氧化碳占8.33%,天然气相对密度0.684。天然气探明地质储量为978.51亿立方米。气柱高度大,为弹性气驱为主加局部弱边水驱气藏,其中陵三段开发井产能高,初期测试产能均大于1000万方/天。气田投产采出程度接近70%。

  由于1980年代天然气价格低迷,加上没有潜在客户,此气田的开发曾一度停滞9年。

  1983年6月,莺歌海崖城13-1构造上的第一口探井——崖城13-1-1井钻获高产气流。经过中外双方的评估,含气面积53.85平方千米、地质储量1077亿立方米的崖城13-1气田横空出世。

  1983年12月1日接见美国大西洋富田公司(下称阿科公司)董事长罗伯特·安德森一行。安德森此行的目的,是商讨如何利用莺歌海发现的天然气。

  接连抛出了两个问题:“最快何时可以生产?合资搞行不行?”在第二个问题得到肯定答复后,又说:“甚至你们的投资可以占大头。我们是朋友,要很好地合作。尼克松和基辛格都想和中国合作搞一些事情,请转告他们,我们对这种态度表示感谢,我们愿意积极地进行这方面的合作。”党和国家领导人的鼓励和肯定,让中外双方的石油人都兴奋起来。

  然而天然气不能像原油那样在常态下生产储存,气田开发必须产、销、用同步进行。没有用户,就不能开发。找到大量使用天然气又能付外汇的用户成为当务之急。如何在天然气开发销售方面按国际惯例合作?对于中国海油人来说,这是“破天荒”的第一次。

  1985年秋天中外双方拟签订《崖城13-1气田开发和生产的补充协议》,阿科公司在这份协议中建议,由中国做总买方,在海南岛建设十套合成氨装置,生产尿素,将崖城13-1气田生产的气全部消化。尿素中方包销。产品国际价格低,按合同价格,国际价格高,按国际价。化肥厂外方投资回收由中国银行提供外汇支付担保。这样的方案就是中方包外方盈利,中方包项目风险,而且化肥品种单一,不符合国内农业肥料氮、磷、钾的配套需求。国务院支持否定外方的氮肥利用方案,改为发电、民用、化肥等综合利用方案,并出面向外方做了通报。

  中海油为了尽快突破天然气销售难点,推动对外合作,主动挑起崖城13-1气田天然气总买方的担子,大力开拓国内市场。这给初生的中国海油带来了很大风险。中国海油决策者建议,销售合同条款应设置前提,应承认总买方市场开拓,可能成功,也可能不成功。如果一段时间内经过努力仍找不到用户,合同要重新谈判。阿科公司的“如意算盘”没有打成,董事长安德森恼了,指责中方缺乏合作诚意。他用取消1985年9月访华行程相威胁。时任国务院副总理已经安排好与安德森的会见,如果此次会见取消,将成为中美两国间的外交事故,非同小可。海油展开了与阿科公司的斡旋。时任中国海油崖城13-1天然气项目谈判组负责人的张鸣治仔细研究了国际惯例,找到了添加前置条款的法理依据。在谈判桌上中方指出,气田只有一口探井,天然气用户有待开拓,有签订合同的条件吗?中方同意签合同,表达了最大合作诚意,但按现有条件,销售合同必须设置前提条款,中方不可能有其他选择。外方无话可说,只能同意留下市场前提条款。其实外方对此“心知肚明”,就看你中方明白不明白。前提条款约定义务承担日:1986年12月31日。如到了义务承担日市场还未落实,买方可以再一次进行选择不进入义务承担阶段,双方共寻出路。

  1985年9月28日《崖城13-1气田开发和生产的补充协议》签订。上游方面,安德森和时任中国海油总经理秦文彩签订合资开发气田部分的协议。销售方面,中国海油两位副总经理尤德华代表上游、钟一鸣代表下游总买方中国海油天然气利用公司签订合同。

  协议签订后,中国海油在一年多时间内,积极地寻找着市场。时任石油部领导指示:“大力开拓市场,广东一家家谈。”然而这一过程并不顺利。让海油决策者担心的事情发生了。截至1986年12月31日,下游市场仍然没找到。美国对此也很着急。时任美国驻华大使洛德在一次会见中对已成为中国海油总经理的钟一鸣发难:“法律问题可改不可谈,合同可谈不可改。”钟一鸣理直气壮地回应:“我们合同中设有前提条款,我们就是按合同走的。”

  令安德森遗憾的是,崖13-1气田未能在他任期内投入开发。1988年,阿科公司董事长由安德森换成库克,又换成鲍林。不变的是中美双方积极寻找崖城气出路的努力。中方联络了日本东京瓦斯(Tokyo Gas),探寻制造液化天然气的可能。从经济效益来看,液化设备和运输船的投入巨大。按产量测算,气田年产32亿立方米天然气,只有其中27亿立方米天然气制成150万吨LNG,才勉强可以盈利。仅仅给海南5亿立方米天然气,海南省有些意见。时任国务委员带领时任化学工业部部长、党组书记顾秀莲和中国海油总经理钟一鸣前往海南,做海南领导的思想工作。钟一鸣提了一个建议:请唱“黑脸”,自己唱“红脸”,即强调气是国家的,钟一鸣则提出既然崖城气距离海南最近,供海南的气价格可以比较低廉。海南省领导的思想工作做通了。

  然而天然气销售给日本,未必是最好的选择。日方给出的制LNG用气量渐增期长达五六年,远高于卖方的期待。

  香港企业进入海油视野。1989年12月,香港中华煤气公司找到海油寻求合作。中华煤气公司主要运营城市煤气,此前用石脑油制气,倒是可以全付外汇,但用气规模太小,不足以支撑700多千米海管建设。1990年7月,中华电力公司联系海油。中华电力公司此前全力发展煤电,供电量占香港全岛电力供应的70%。他们表示希望以气代煤,拟增加600万千瓦新机组。中华电力符合卖方诸多需求:用气量大、付外汇、渐增期短。

  日本东京瓦斯、香港中华煤气、香港中华电力公司先后进入买家候选之中。谁是最优买家?答案似乎比较明确了。钟一鸣向国务委员请示,指示日本与香港相比倾向于香港,中华煤气与中华电力相比倾向于中华电力。中国海油开始了与中华电力的协议要点谈判。

  中华电力公司由埃克森公司占60%股权,犹太商人艾里·卡道里爵士占40%股权。卡道里曾任上海犹太总会会长,曾在中国生活多年,为中国上海外滩的马路建设了路桩。日本侵略时期,他转移到香港,但他与中国大陆的朋友一直有联系。他对中国很友好,但犹太人天生精明,与中华电力的谈判在价格上非常艰难。

  1990年7月至1991年底,中国海油代表唐振华与中华电力代表谈了17轮,仍然在价格问题上相持不下。中华电力提出“气价与等热值煤炭价格挂钩”。这种定价方式,天然气只能当煤卖,是中国海油不能接受的。唐振华于是组织对香港中华电力公司用气情况的摸底。买气用在哪里?中国海油通过外国公司了解到,香港的确在全力发展煤电,但香港电网的特点是:峰谷差大、峰值是谷值的两倍,电网要适应峰谷差大的特点,解决保供电难题,就要引入调峰机组。调峰机组用煤不经济(煤电机组比燃气机组单位投资高70%,燃烧成本为4.3美元/百万btu),用燃气发电机也有两种能源选择:轻柴油或天然气。轻柴油可承受价约为3.85美元/百万btu。与燃煤发电机不能轻易停机相比,燃气发电机不使用时可以停机,2分钟就可以再启动,用气比用油成本更低。种种迹象显示,香港中华电力公司上燃气发电机是必然选择,原料只是在轻柴油与天然气之间选择,而不是煤与天然气之间选择。恰在此时,阿科公司董事长鲍林访问香港,中华电力股东埃克森公司代表克兰西在会谈中提到,香港正在考虑引进燃气透平。鲍林将这一消息转告了钟一鸣。海油的研究和美方获知的商业情报“对上了”。中国海油更有了底,抛出了3.5美元的报价。比轻柴油低一些,但绝对不是按煤的价格折算。经过多轮谈判,中华电力终于承认气价不能以等热值煤炭价格折算,应按能源等效价格折算。

  1992年3月12日,《崖13—1气田的天然气销往香港原则协议》在北京人民大会堂举行签字仪式。协议约定,1996年开始,崖13—1气田每年向香港供气29亿立方米,合同期20年。国务院总理出席仪式,并分别会见了阿科公司董事长库克、香港中华电力有限公司董事兼总经理威廉、董事卡道里及埃克森能源有限公司董事长克兰西。中国海洋石油总公司总经理钟一鸣、阿科国际油气有限公司总裁马兰唐尼和科威特海外石油勘探公司(美国圣太菲矿业亚洲公司被其收购)董事长兼总经理卡兹玛维,1992年11月7日,在深圳共同签署了莺歌海石油合同总修正协议和海南天然气销售合同。其中海南天然气销售合同约定,崖城13—1气田每年向海南供气5亿立方米。双方继续紧锣密鼓地谈判,中华电力提出,建成后万一“上气不接下气”,再找供气方将十分困难。设备闲置与投资落空的责任任何人都难以承担,要求“保证供气,转资源损失由卖方赔偿”。面对这样的要求,中国海油和阿科公司展开了研究。不能接受“保证供应合同”,只能选择“枯竭式合同”。如果中华电力对上游测算的储量不信任,可以对供气方提供的地质资料独立做评估。同时,为了顾及中华电力的合理关切,供气方保留200平方千米区块发现的其他商业气源,承诺优先供应中华电力。中华电力最终接受了“枯竭式合同”。

  1992年12月22日中外三方在澳门签订了向香港销售天然气的合同,定于1996年1月1日和3月1日分别正式向香港和海南岛供气。为什么选址在澳门?按照国际惯例,除需规定合同适用法律外,还涉及需遵守签署地法律。当时香港尚未回归,中方拥有资源的主权,不能接受英国法律管辖。经请示外经贸部,中国海油和对方约定,于第三地签订合同。澳门离内地和香港都近,当时管辖权又属于葡萄牙,因此选址澳门签订合同。中英双方正在就香港回归问题谈判。合同期跨越回归前后,能不能按统一标准执行?签字各方对此都很关心。新华社香港分社将这一问题反映给决策层。负责讨论1997年政权顺利交接有关事宜的中英联合联络小组就此问题进行了磋商。双方承诺,此合同回归后不变。此外,英方同意了中华电力在香港龙鼓滩建设天然气终端。

  崖城13-1气田年产天然气34亿立方米,其中29亿立方米送往香港为发电燃料。滚滚气流为香港经济繁荣和社会持续健康发展提供了稳定能源保障,每年“崖城气”的发电量占香港总发电量的25%以上。2007年,中华电力与海油协商增加供气量事宜,双方达成一致意见。2008年开始,中国海油向香港年供气增加到30多亿立方米。另5亿立方米供气给海南省。海南省利用这一气源,在三亚市南山镇投资1.5亿元人民币建成一座10万千瓦的发电厂,年用气1.2亿立方米;在八所港投资25亿元人民币建设一座年产30万吨合成氨、52万吨尿素的大化肥厂,年用气3.8亿立方米。

  最终实现的供香港天然气价格比轻柴油低,比原油高。全程参与谈判的张鸣治说:“天然气卖成油价,在天然气开发史上不多见。”这一合同的签订曲折多、时间长,做成了中国第一个按国际惯例市场原则开发的经济效益好、互利共赢的项目。尤为宝贵的是,第一次将“照付不议”等国际商务规则引入中国,为以后的天然气开发利用和大量进口提供了与国际接轨的样板。

  从“中国海油做总买方,建十套合成氨装置”到“与香港中华电力签订协议”,方案发生了巨大的变化。这些变化得到了、等党和国家领导人的认可。实事求是、主决策的科学态度,为我们大胆开拓提供了良好环境。中国海油决策层不唯上,不唯书,只唯实,及时汇报实情,保证了中国海油在国际商务舞台没有交冤枉的“学费”。

  1996年1月1日,崖城13-1气田第一次燃起熊熊火炬,主要产出天然气,含少量凝析油。投产后,气田高峰期年产量达36亿立方米左右。气田正式向香港供气,年产气34亿立方米,其中29亿立方米输往香港,可发电量占香港总发电量的25%以上。震动了香港,为香港回归,一国两制,保持繁荣稳定,提供了有力支持。

  1996年1月10日在北京举行崖城13-1天然气田建成投产庆典,美国前总统布什邀请专程来华参加庆典活动。

  2004年1月1日,崖城13-1作业者转变为中方。这也是中国海油合同谈判中据理力争的结果。阿科公司要求成为该气田的终身作业者,理由是投资回收有保证。但中方分析,外方投资气田投产8年即可回收,于是阿科公司不得不同意仅担任气田8年的作业者。

  十年谈判路换来的是中国海油崖城13-1气田对香港近20年的平稳输气。这个“平稳”不仅指的是气流的平稳,更指的是气田经历了香港回归、中国海油成为气田作业者、增加对港供气等多个关键事件,达到了中外各方互利共赢的结果。20年后回头看,我们不得已感佩当年海油决策者的高瞻远瞩,对问题考虑的周全,不得不慨叹“顶层设计”的成功是项目成功的关键。

  2006年,我国首个进口LNG项目——中国海油广东大鹏LNG接收站正式对香港供气,已累计供应LNG将近200亿立方米,约占香港同期天然气总消费量的40%,其中向香港电厂用户供气超过110亿立方米,向香港城市燃气用户供气70多亿立方米,满足香港日益庞大的能源需求,

  2012年中国海油高效开发崖城13-1气田附近的崖城13-4气田,应对崖城13-1气田也许会出现的产量自然衰减情况、保证实现供气目标。崖城13-4气田位于海南省三亚市西南约72公里的南海北部海域,气田范围内平均水深约85米。该项目依托崖城13-1气田现有生产设施,新建了三套水下生产装置用于整体开发,并部署了3口开发井。该气田于2013年实现3.5亿方的高峰年产量。崖城13-4为自营气田,中国海油拥有该气田100%的权益,并担任作业者。

  2016年,中国海油与香港用户签署协议,明确文昌气田群天然气,接入崖城至香港的输气管线三个气田捆绑开发,正式投产并供气香港。

  2020年,东方13-2气田投产,成为主力气田检修等情况下,保供香港的重要“替补”气源。

  2021年6月25日,我国首个自营超深水大气田“深海一号”投产,成为中国海油向香港供气的主力气源,通过一条87公里的18寸海管与“崖城-香港”海底输气主管线相连,“深海一号”向香港输送天然气,为这条绿色能源“大动脉”再注新鲜血液。一年内累产天然气突破20亿立方米、累计外输凝析油超过20万立方米。2014年,中国海油勘探钻获我国首个海上大型深水自营气田——陵水17-2。2018年12月,陵水17-2气田郑重进入实质性开发建设阶段,表明我国已掌握适应南海深水复杂海域的生产平台设计、建造和安装技术。“深海一号”这座总重量超过5万吨、总高度达120米的庞然大物由24万余个零部件组成,最大排水量达11万吨,相当于3艘中型航母。它能在1500米水深的海域开采天然气和凝析油,并通过海底管道输送到岸上。到2030年,“深海一号”可累计向粤港琼等地提供近300亿立方米的清洁能源,保证大湾区四分之一的民生用气需求。“深海一号”平台的建设过程,是中国人从对外合作到自主研发建造的热血之路。它是我国在南海西部海域第一个中外合作发现与开发生产的大气田——崖城13-1气田的延续和升级。崖城13-1气田的开发建设,不仅为后来自主设计研发建造“深海一号”奠定了重要基础,也为我国海洋油气资源勘探事业输送了大批技术人才。

  截至2022年7月,作为重要的天然气供应方,中国海油已为香港持续稳定供气26年。累计供应天然气突破670亿立方米,其中自产海上天然气近490亿立方米,进口LNG超180亿立方米。其中,崖城13-1气田累计为香港供应天然气突破487亿立方米,在保障香港燃气发电需求同时,为经济社会持续健康发展注入清洁能源强心剂。

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