20世紀90年代以來,我國海洋經(jīng)濟以兩位數(shù)的年增長率快速發(fā)展?;顒臃秶喾较驍U展,經(jīng)濟總量迅速增加,增長速度快于全國國民經(jīng)濟增長及一直處于領(lǐng)跑地位的沿海發(fā)達地區(qū)經(jīng)濟的增長,海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度快于行業(yè)整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2006年海洋產(chǎn)業(yè)增加值為8286億元,相當于全國GDP的4%,2011年海洋生產(chǎn)總值達4.56萬億元,相比2001年的0.93萬億元,增長了約4倍,海洋產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟的貢獻越來越大。
圖1 2011年我國海洋產(chǎn)業(yè)增加值(億元)及占海洋生產(chǎn)總值的比重
與海洋高技術(shù)研究開發(fā)同步發(fā)展起來的是高投入、高產(chǎn)出、高風險、高科技含量的海洋高技術(shù)產(chǎn)業(yè),海洋高技術(shù)的迅猛發(fā)展引發(fā)帶動了海洋產(chǎn)業(yè)群的擴展壯大。海洋高技術(shù)主要包括海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、海洋監(jiān)測技術(shù)及海洋儀器制造業(yè)等。隨著我國把海洋高技術(shù)做為第八個高技術(shù)研究開發(fā)計劃(863計劃),海洋高技術(shù)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值逐漸攀升。
圖2 繁忙的海洋碼頭
有專家指出,21世紀是海洋世紀,怎樣能夠合理有效的開發(fā)海洋資源已成為全球各個國家和地區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略,尤其是對于海岸線總長位居世界第四的我國來說,合理開發(fā)利用這寶貴的財富顯得尤為重要。在能源日益匱乏的今天,海洋開發(fā)的重點又很自然的轉(zhuǎn)到了石油的勘探開采上面。目前,全球海上石油的探明儲量為200億噸以上,天然氣儲量80萬億立方米。超過100個國家和地區(qū)從事海上石油勘探與開發(fā),年投入開發(fā)的經(jīng)費達850億美元。2000年海上石油產(chǎn)量約13億噸,占世界油氣總產(chǎn)量40%,產(chǎn)值約3000億美元。據(jù)權(quán)威分析,21世紀中葉海洋油氣產(chǎn)量將超過陸地油氣產(chǎn)量。
隨著20世紀70年代以來,聚晶復合片的誕生促進了金剛石在鉆探工具領(lǐng)域的應用,金剛石鉆頭得到了迅速的推廣。20世紀90年代以來,全世界地質(zhì)和石油鉆頭鉆探總量中,金剛石鉆頭的工作量已占70%。
表1 金剛石鉆頭在不同巖層中的應用優(yōu)勢
巖層 |
應用優(yōu)勢 |
石灰?guī)r地層 |
比鋼砂鉆鉆進效率提高50%以上 |
砂巖地層 |
比鋼砂鉆鉆進效率提高60%以上,相對成本降低約40% |
8~9 級混合巖和石英砂巖 |
鋼粒鉆進若為0.9m 和1.3m,金剛石鉆進則為1.9m 和1.95m |
特別堅硬的10 級巖石 |
鋼粒鉆進速率為0.2~0.26m/h,而用金剛石鉆進時可達1~2.2m/h |
金剛石鉆頭與傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金鉆頭相比較有著絕對的優(yōu)勢:
1.鉆井總成本比使用硬質(zhì)合金鉆頭明顯降低,一般降低30%~40%;
2.能鉆進傳統(tǒng)鉆頭難以鉆進的最硬的巖層;
3.鉆進速度快:在鉆進堅硬致密的巖石時更為明顯,例如鉆進特別堅硬的10級巖石,小口徑金剛石鉆進可達1~2m/h,而鋼粒鉆只有0.2~0.3m/h。
圖3 金剛石復合片鉆頭
根據(jù)《河南省超硬材料及制品區(qū)域特色高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈總體方案》,2006 年我國石油地質(zhì)鉆頭消耗量達30 億元,石油產(chǎn)量與消耗得石油地質(zhì)鉆頭量近似成正比(當然,考慮到不同地層對鉆頭的消耗不同,兩者并非絕對的正比關(guān)系,此處做近似處理)。由此預測,2012、2013 年世界范圍內(nèi),石油開采的單井產(chǎn)量逐年下降,也就是說噸原油所消耗的鉆頭數(shù)量逐年上升,石油鉆頭市場的增長在5%左右。
不斷優(yōu)化的海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高了我國海洋產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。我國自主建造的、具有世界先進技術(shù)水平的鉆井平臺、物探船舶、鋪管船舶等相繼投入使用;2010年海洋油氣產(chǎn)量首次超過5000萬噸油當量,真正跨入了海洋油氣生產(chǎn)大國的行列。