供需緊張促全球油氣資本支出上升,能源安全助推國內油氣勘探開發力度加大
1. 全球方面
油價上漲支撐全球油氣資本支出上升,預計2023年全球石油仍存 缺口。2020年以來,全球經濟復蘇、地緣沖突促油價持續上漲,根據BP、殼牌、美 孚石油公司年報,2022年三家公司計劃資本支出630億美元、同比大增30.2%。根據 OPEC《OPEC MOMR November 2022》,預計2023年全球石油需求將上升2.3% 至101.8mb/d,產量將增長2.2%至72.6mb/d,供需缺口將增長2.3%至29.3 mb/d。預 計石油供需偏緊有望驅動全球油氣投資穩中有增。
2. 國內
目前我國石油對外依賴度較高,“十四五”時期將加大國內油氣勘探開 發力度。根據國家統計局數據,2000-2022年期間,我國原油對外依賴度由25%上升 至72%。根據國家能源局2022年發布的《“十四五”現代能源體系規劃》,我國將 增強油氣供應能力,加大國內油氣勘探開發,堅持常非并舉、海陸并重。加快推進 儲量動用,抓好已開發油田“控遞減”和“提高采收率”,推動老油氣田穩產,加大 新區產能建設力度,保障持續穩產增產。石油產量穩中有升,力爭2022年回升到2億 噸水平并較長時期穩產。天然氣產量快速增長,力爭 2025年達到2300億立方米以 上。
全球油氣裝備材料的服役環境愈來愈苛刻,迫切需要高抗腐蝕性能的油井管
1. 全球
油氣開發不斷向深層、超深地層延伸,油氣裝備材料的服役環境愈來愈苛刻。 根據陳長風2020年《“酸性油氣田H2S/CO2工況下金屬材料的腐蝕和應力腐蝕開裂” 專題序言》,隨著世界高含H2S/CO2酸性油氣田開發越來越廣泛,且油氣開發不斷向 深層、超深地層延伸,高溫、高壓、高腐蝕工況使得油氣裝備材料的服役環境愈來 愈苛刻,嚴重的腐蝕失重和應力腐蝕開裂威脅著油氣裝備材料的服役安全。根據 Ramachandran《Corrosion Inhibitors in the Oil and Gas Industry》,目前全球存在 大量高溫、高H2S濃度油氣井,世界上剩余天然氣儲量的40%(超2600 Tcf萬億立方 英尺)為酸性,石油和天然氣行業中四分之一的設備故障是由于腐蝕所致。
2. 國內
我國油氣資源工況需求差異巨大,深部地層資源分布較多。油氣開發在國家 能源戰略中發揮重要作用,21世紀以來,我國油氣田在深層超深層、低壓低滲低產、 海洋油氣、頁巖油氣及致密油氣等非常規四大方向分化顯著,工況需求差異巨大。 根據徐婷等2022年發表的《中國油井管技術助力國際標準化新發展》,我國油氣資 源40%以上分布在5000米以上的深部地層,超深井從95口增加到204口,井深突破 8000米;探明儲量中,低滲、特低滲透油氣藏達70%;近10年發現的超過1億噸儲量 的大型油氣田中,海洋油氣占60%;頁巖氣、致密氣和煤層氣等非常規資源的比重 越來越高。
國內油井開采深度增加導致壓力、溫度、腐蝕性大幅提高。根據王寶順《油井管用 鎳基耐蝕合金的研究與發展》,近年來我國華北、中原尤其是川渝等地區先后發現 大型油氣田,具有以下三種特征:
①. 油井深度增加
我國20世紀60~70年代開發的油 氣田井深1200~3000 m,80年代后在塔里木、四川盆地相繼鉆探出5000 m以上的深 井、超深井。
②. 隨著油井深度的增加,油氣埋藏壓力和溫度也大幅上升
如川東北地 區的普光氣田,埋藏深度為4500~5700 m,氣藏壓力為55~57 MPa。
③. 油氣開采環 境腐蝕性高
20世紀90年代中期至今,川東北地區陸續發現一批高產、高酸性氣田, 高腐蝕性介質含量高。
隨著國內地質和井況條件惡劣的油氣田投產,普通油井管無法滿足使用條件,迫切 需要高抗腐蝕性能的油井管。根據張金成《超深井鉆井技術研究及工業化應用》, 隨著我國東部油田進入開發后期、西部油田開發力度加大,油氣勘探朝著超深領域 發展,井內溫度、壓力升高,疊加我國酸性油田比例較高,油井管損壞問題日益嚴 峻,對油井管性能要求越來越高。