白新建,梁姝婷,萬 莉
(天津修船技術研究所,天津 300456)
隨著深海油氣資源的探索與開發,各大石油公司對深海作業的投資日益增加。目前FPSO(浮式生產儲油系統)應用的熱點地區分布在北海、東南亞、南美、巴西、墨西哥灣及中國沿岸等地區[1]。FPSO在大范圍的水深作業,具有較強抗風浪能力,還可重復使用,經濟效益較好,是邊際油田和中、深海油田研究和開發的一個熱點[2]。
生活模塊是FPSO的一個重要組成部分,它為船上人員的工作、生活及休息提供場所。本文依托30萬t深水FPSO生活模塊系統研發及產業化項目,對FPSO分布的不同海域采用統計學方法計算人均成本,通過對生活模塊的市場需求預測來推算未來FPSO的海工市場規模,對海工裝備市場經濟的發展起到參考和促進作用。
目前,全球范圍開展對深海海域油氣的開發利用,作為研究熱點的FPSO主要分布在以下海域。
北海地區氣候條件非常惡劣,風大浪高,冬季溫度低達-20℃。挪威沿岸地處極區,比北海環境條件更加惡劣。這個區域FPSO主要應用國家為挪威和英國,挪威目前有7艘FPSO在運營,英國有15艘FPSO在運營。為了適應該區域嚴酷的環境條件,均采用內轉塔系泊式FPSO,并配有側推系統和輔助轉塔,以此來實現風向標作用。為避免廢氣在強風下對工作人員造成危害,前置生活樓,后置火炬塔。
西非區域從北到南為熱帶沙漠氣候、熱帶草原氣候和熱帶雨林氣候,呈明顯的緯度地帶性,因此,環境條件較為溫和,風速不大,較平靜,但有較多長周期的涌浪。
該區域具有儲量豐富的海上油田,但經濟較為落后,海洋裝備短缺,廣泛采用20萬t以上的大噸位多點系泊FPSO。截至2015年大致有34艘FPSO,主要集中在安哥拉、剛果、尼日利亞等國家沿岸,都是深水范圍作業。大噸位多點系泊FPSO將是西非海域的未來需求的主要方向。
墨西哥灣地處北美洲大陸沿海區域,在其淺大陸棚區具有豐富石油和天然氣儲量,油井主要分布在德克薩斯沿岸、路易斯安那沿岸以及墨西哥坎佩切灣。墨西哥灣海域條件溫和,主要應用FPSO的國家為墨西哥,目前墨西哥有4艘FPSO在作業,全部為淺水類型的FPSO。在墨西哥海域服役的FPSO年限較長,故未來新的FPSO投產可能性較小。
目前巴西沿岸服役FPSO數量約為35艘,廣泛采用多點系泊方式。巴西在海洋工程裝備發展中屬于新興國家,管道設施不足,經過多年的海上經驗形成了獨特的油田開發“巴西模式”(FPSO+水下生產系統+穿梭油船模式)。巴西海域服役的FPSO很大一部分為舊油船改造,可以很快投產。
未來巴西石油的重要發展方向是對鹽下油氣的開發,近年來已有5個大型油氣田被發現,而這些油氣田急需大量FPSO去開發。預計該海域油氣開發將會持續需求FPSO,但未來受到油價影響,開發熱度較高峰期有所減弱。
中國沿岸的油氣開發主要區域在渤海,目前服役的FPSO超過13艘,“渤海友誼”號軟鋼臂系泊淺水冰區FPSO為我國自行設計建造的第1艘FPSO。我國海域環境較為惡劣,夏季有較為頻繁的臺風過境,冬季有穩定的季風。
東南亞地區是亞洲另一個FPSO廣泛應用地區。當前有20艘左右的FPSO處于服役狀態,主要分布在越南、馬來西亞、印度尼西亞、泰國這幾個國家,東南亞海域環境條件較為溫和。
FPSO主要由相應噸位級的船體結構、生活模塊以及海下系泊系統組成,其投入成本主要有設計費用、現場建造費用、安裝費用、材料費用及其他費用。
生活模塊安裝在平臺甲板上,供平臺工作人員辦公、休息和娛樂使用,通常生活模塊包括居住艙室、公共用房、衛生用房、辦公用房、炊事用房和醫療用房等,室外懸掛全封閉救生艇,模塊頂部設置直升機平臺甲板。設計使用壽命一般為15~35年,可居住人數不等。按照居住人數可分為大型、中型和小型生活模塊。
針對FPSO投產的海域環境不同,FPSO設計要求以及安裝成本會有所差異,最終將影響生活模塊人均成本。對不同海域現役的FPSO生活模塊成本與定員數據統計見表1。

表1 各海域FPSO統計
通過分析,不同海域的生活模塊人均成本見表2。

表2 生活模塊人均成本
生活模塊定員隨FPSO的生產能力變化而變化,而FPSO的噸位在一定程度上反映了FPSO的能力。經過對現有160余艘在役FPSO的統計,初步估計FPSO噸位與定員的關系,如圖1所示。

圖1 FPSO噸位與定員關系
在一般情況下,15萬噸級FPSO定員人數在50~100人左右,20萬噸級FPSO定員人數在60~110人左右,30萬噸級FPSO定員人數在70~120人左右,30萬噸級以上FPSO定員人數在80~130人左右。
當前受到低油價影響,油公司一方面削減勘探支出,一方面推遲或取消開發計劃。推遲和取消的原因多數是由于低油價帶給油公司的成本壓力,使得油公司多數選擇推遲進行相關開發。未來如果油價回升至盈利水平,這些項目有望繼續推進[3]。隨著巴西鹽下石油的發現及逐步進行開發,未來大量用于巴西沿岸鹽下石油開發的FPSO將于2018年及以后售出。根據克拉克森統計,至2018年有45艘以上的潛在FPSO訂單,如表3所示。
各噸位FPSO生活模塊在市場訂單的占比可以用圖2表示。

圖2 潛在FPSO訂單噸位分布
未來20萬噸級FPSO將是市場的主力,占未來訂單市場60%;30萬噸級FPSO占未來市場訂單20%;15萬噸級FPSO占未來市場訂單10%;30萬噸級以上FPSO占未來市場10%。
根據潛在訂單分布、各海域分布艘數情況、生活模塊人均成本,可得到生活模塊成本,見表4。

表3 2015年—2018年以后FPSO潛在合同

表4 2015年—2018年后FPSO潛在合同
隨著海洋工程相關技術發展,近年來生活模塊有著如下的發展趨勢:建造技術向模塊化發展;新型輕質材料廣泛應用;對作業人員的安全性、舒適性更為重視。
由上文可知,至2020年前,全球預測有約30億元的FPSO生活模塊市場規模,可協同促進相關行業 (如電氣、機械、儀表、暖通)、鋼材生產加工以及海工建造場地的多家配套企業等的發展,未來FPSO生活模塊市場與全球油價水平密切相關。本文通過對FPSO生活樓市場規模的預測,為其它海工裝備市場研究提供參考,面對未來海洋工程挑戰,更好作出應對措施。