頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益與影響因素分析

耿小燼，王愛國(guó) ，魯陳林

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)管理學(xué)院，北京100083；2.重慶行政學(xué)院，重慶 400041；3.中國(guó)核電工程有限公司，北京 100840)

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經(jīng)濟(jì)研究

頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益與影響因素分析

耿小燼1，王愛國(guó)2，魯陳林3

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)管理學(xué)院，北京100083；2.重慶行政學(xué)院，重慶 400041；3.中國(guó)核電工程有限公司，北京 100840)

對(duì)于頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的質(zhì)疑是影響頁(yè)巖氣投資熱情和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。本文根據(jù)頁(yè)巖氣單井產(chǎn)量變化規(guī)律，建立了一套頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益分析的方法，并應(yīng)用這套方法，對(duì)目前我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)成本和合理天然氣價(jià)格之下，典型頁(yè)巖氣盆地頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。研究得到，美國(guó)典型頁(yè)巖氣盆地頁(yè)巖氣開發(fā)在我國(guó)目前的成本和經(jīng)濟(jì)氣價(jià)條件下具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，而壓力系數(shù)和儲(chǔ)層條件是影響頁(yè)巖氣開發(fā)效益的兩個(gè)重要因素，兩個(gè)因素在一定程度上具有互補(bǔ)作用。除此之外，頁(yè)巖氣開發(fā)可以通過(guò)進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展和快速達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)的方法，降低開發(fā)成本和操作成本，增加開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。

頁(yè)巖氣；經(jīng)濟(jì)效益；評(píng)價(jià)方法；案例分析

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，正處于工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程快速發(fā)展時(shí)期，能源需求持續(xù)增加，如何保障能源供應(yīng)，促進(jìn)節(jié)能減排，應(yīng)對(duì)國(guó)際氣候變化的壓力，成為我國(guó)能源發(fā)展的重要任務(wù)[1]。頁(yè)巖氣是一種非常規(guī)天然氣資源，也是一種相對(duì)清潔的能源資源，促進(jìn)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)于保障我國(guó)能源供給，促進(jìn)節(jié)能減排，應(yīng)對(duì)國(guó)際氣候變化壓力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。但是，頁(yè)巖開發(fā)具有成本高、產(chǎn)量遞減快、最終采收率低等特點(diǎn)[2]，造成了頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益不明，投資風(fēng)險(xiǎn)較大的問(wèn)題，極大的阻礙了頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，明確頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益指導(dǎo)頁(yè)巖氣開發(fā)投資決策，促進(jìn)我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

目前，我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)間還較短，對(duì)于頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的研究還較少，高世葵等(2014)以Marcellues頁(yè)巖氣為例對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，得到影響頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)性的主要因素為氣價(jià)、初始產(chǎn)量和成本，其中初始產(chǎn)量是決定頁(yè)巖氣經(jīng)濟(jì)性的根本因素[3]。陳廣仁等(2014)對(duì)目前我國(guó)頁(yè)巖氣勘探成本進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并根據(jù)國(guó)外典型頁(yè)巖氣開發(fā)區(qū)塊的產(chǎn)量遞減規(guī)律，對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，得到我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)投資、產(chǎn)量與回收期的預(yù)測(cè)表[4]。這些研究對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益分析提供了重要的方法借鑒，但是并未形成完整的評(píng)價(jià)體系，同時(shí)這些研究也只是對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益影響因素和回收年限的研究，并未給出頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益為多少的直觀的數(shù)據(jù)。

本文首先借鑒前面學(xué)者的研究，建立了一整套的頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)方法，通過(guò)這套方法，對(duì)目前我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)成本和合理天然氣價(jià)格之下，典型頁(yè)巖氣盆地開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析，得出頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的直觀數(shù)據(jù)。其次，本文對(duì)影響頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的重點(diǎn)因素進(jìn)行分析，得到這些因素在多大程度上能夠進(jìn)行互補(bǔ)，從而消除彼此間不利的影響，對(duì)于指導(dǎo)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)投資具有重要的意義。另外，也對(duì)影響頁(yè)巖氣開發(fā)成本的因素進(jìn)行分析，并提出提高頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的方法，這一研究對(duì)于指導(dǎo)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)政策的制定具有一定意義。

1　經(jīng)濟(jì)性分析方法

1.1產(chǎn)量遞減規(guī)律

氣井的產(chǎn)量是影響其經(jīng)濟(jì)性的主要因素之一，然而頁(yè)巖氣是一種非常規(guī)的天然氣，生產(chǎn)井的產(chǎn)量變化與常規(guī)天然氣井具有較大差異，隨著鉆井、壓裂投產(chǎn)，頁(yè)巖氣產(chǎn)量快速達(dá)到峰值，而后快速進(jìn)入產(chǎn)量遞減時(shí)期[4]，因此頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量計(jì)算必須對(duì)氣井的產(chǎn)量遞減規(guī)律進(jìn)行研究，從而根據(jù)產(chǎn)量遞減變化特征，確定頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量。頁(yè)巖氣井產(chǎn)氣量峰值之前的時(shí)間較短，因此本文只對(duì)頁(yè)巖氣井產(chǎn)氣量達(dá)到峰值之后的產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算，并以此代表頁(yè)巖氣井的產(chǎn)氣量。根據(jù)頁(yè)巖氣井產(chǎn)量的遞減規(guī)律，可以應(yīng)用Arps雙曲遞減曲線對(duì)頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量遞減趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

Arps公式表示為式(1)[4-5]。

(1)

式中：qm為頁(yè)巖氣井的日產(chǎn)氣量峰值，m3/d；t為頁(yè)巖氣日產(chǎn)氣量峰值之后的生產(chǎn)時(shí)間，d；Di為頁(yè)巖氣井開始遞減時(shí)的初始遞減率(1/d)；b為遞減指數(shù)。

在產(chǎn)量遞減預(yù)測(cè)中，根據(jù)產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，可以確定遞減率Di，遞減指數(shù)b。對(duì)常規(guī)油氣藏而言，遞減指數(shù)取值范圍為0

(2)

式中，Nt為單井累計(jì)產(chǎn)氣量，m3。

1.2經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量

經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量能夠確定停產(chǎn)時(shí)間，對(duì)于頁(yè)巖氣井的經(jīng)濟(jì)性分析非常重要。經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量是頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量所帶來(lái)的現(xiàn)金流尚不能彌補(bǔ)日常運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的產(chǎn)量，繼續(xù)生產(chǎn)將會(huì)對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益造成負(fù)影響，因此經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量也是頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的邊際產(chǎn)量。頁(yè)巖氣開發(fā)的成本包括開發(fā)成本、生產(chǎn)成本，其中開發(fā)成本為沉沒(méi)成本，與經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量無(wú)關(guān)。生產(chǎn)成本是頁(yè)巖氣日常的運(yùn)行成本，是確定經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。根據(jù)概念，經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量用公式，見式(3)。

NCF=qe×(pw+pa)-OPEX=0

(3)

qe=OPEX/(pw+pa)

式中：NCF為現(xiàn)金流量，元；qe為頁(yè)巖氣井的極限經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，m3/a；OPEX為頁(yè)巖氣井每年的操作成本，元/(井·a)；Pw為每標(biāo)方頁(yè)巖氣的價(jià)格，元/ m3；Pa為每立方米頁(yè)巖氣的政府補(bǔ)貼，元/ m3。

因此，我國(guó)頁(yè)巖氣單井極限經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為200×104m3/a，相當(dāng)于每天的產(chǎn)量為5.5km3，換算為英制單位約為70671mcf/a，194mcf/d。

1.3經(jīng)濟(jì)性分析方法

根據(jù)累計(jì)產(chǎn)氣量公式，可以計(jì)算得到經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量qe之前，頁(yè)巖氣井每年的產(chǎn)量Nt，根據(jù)頁(yè)巖氣井每年的產(chǎn)量，可以計(jì)算得到每年的現(xiàn)金流量，見式(4)。

NCFt=(pw+pa)Nt-OPEX

(4)

式中：NCFt表示第t年產(chǎn)生的現(xiàn)金流量，元；Nt為t年的產(chǎn)氣量，m3。

對(duì)每年的現(xiàn)金流折現(xiàn)，減去頁(yè)巖氣開發(fā)成本，得到頁(yè)巖氣生產(chǎn)的單井凈現(xiàn)值，見式(5)。

(5)

式中：NPV為頁(yè)巖氣生產(chǎn)的單井凈現(xiàn)值，元，表示頁(yè)巖氣開發(fā)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益；CAPEX為單井開發(fā)成本，元。根據(jù)目前的技術(shù)，頁(yè)巖氣水平井開發(fā)成本大約在8000萬(wàn)元/井[10]；k為折現(xiàn)率，頁(yè)巖氣開發(fā)通常采用10%。

2　典型盆地頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)性

將以上的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)方法應(yīng)用到美國(guó)典型的頁(yè)巖氣生產(chǎn)盆地，根據(jù)其產(chǎn)量數(shù)據(jù)，對(duì)其在目前我國(guó)的頁(yè)巖氣開發(fā)成本和天然氣價(jià)格下的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行計(jì)算，可以得到我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的大體數(shù)值。

2.1Barnett頁(yè)巖開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益

Barnett頁(yè)巖發(fā)育于遠(yuǎn)離物源區(qū)的較深的靜水缺氧海相環(huán)境，主力產(chǎn)氣層以層狀的硅質(zhì)泥巖為主，缺乏粗粒的物源碎屑物質(zhì)。Barnett頁(yè)巖核心地區(qū)儲(chǔ)層壓力系數(shù)為0.8～1.1，為常壓-低超壓頁(yè)巖氣藏，2003～2009年所鉆的838口水平井初始單井平均日產(chǎn)量為2000mcf(1mcf=28.3m3，因此換算過(guò)來(lái)大約為5.7×104m3/d)，產(chǎn)量變化具有初始產(chǎn)量不高、產(chǎn)量遞減較緩慢的特點(diǎn)，第1年的產(chǎn)量遞減率為45%～55%[11]。Barnett頁(yè)巖平均每口井的日產(chǎn)氣量變化見圖1。

圖1　Barnett頁(yè)巖平均單井日產(chǎn)氣量

根據(jù)式(1)，對(duì)頁(yè)巖氣產(chǎn)量遞減曲線進(jìn)行擬合，得到Barnett頁(yè)巖的初始產(chǎn)量遞減率Di為0.1653，

遞減指數(shù)b為1.9103，相關(guān)性R2為0.9979。

將擬合得到的遞減率和遞減指數(shù)帶入式(1)得到式(6)。

(6)

式中，t為頁(yè)巖氣井的生產(chǎn)時(shí)間，單位為月。

利用擬合得到的產(chǎn)量遞減公式，計(jì)算得到未來(lái)幾年頁(yè)巖氣的日產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)值，見表1。

設(shè)t=12，即生產(chǎn)時(shí)間為一年，根據(jù)累積產(chǎn)量公式計(jì)算得到第一年的產(chǎn)氣量為，見式(7)。

=442375(mcf)

(7)

根據(jù)頁(yè)巖氣第一年的產(chǎn)氣量，計(jì)算得到第一年的現(xiàn)金流量為，見式(8)。

NCFt=(pw+pa)Nt-OPEX

=3×442374×28.3-600×104

=31557638(元)

(8)

相同的方法計(jì)算出生產(chǎn)12年包年現(xiàn)金流量，見表2。

表1　barnett頁(yè)巖氣產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)值

表2　Barnett頁(yè)巖氣產(chǎn)氣量與現(xiàn)金流量預(yù)測(cè)值

根據(jù)頁(yè)巖氣開發(fā)的折現(xiàn)率10%，計(jì)算得到頁(yè)巖氣井生產(chǎn)12年的凈現(xiàn)值，見式(9)。

(9)

如果生產(chǎn)到極限經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，Barnett頁(yè)巖氣井大約可以生產(chǎn)22年，單井總產(chǎn)量約為337×104mcf，凈現(xiàn)值大約為109562992元。因此，barnett頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量放到中國(guó)目前的成本和氣價(jià)等條件之下，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是，實(shí)際上Barnett頁(yè)巖氣資源地質(zhì)條件可能更好，鉆井成本更低等，會(huì)使得Barnett頁(yè)巖的經(jīng)濟(jì)效益更好。

2.2Haynesville頁(yè)巖開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益

Haynesville頁(yè)巖是一套在相對(duì)半封閉環(huán)境下發(fā)育的層狀富含有機(jī)質(zhì)的鈣質(zhì)和硅質(zhì)泥頁(yè)巖，其中，硅質(zhì)泥巖沉積于海平面上升期間的靜水環(huán)境，隨著海平面穩(wěn)定和回落，層狀和生物擾動(dòng)鈣質(zhì)泥頁(yè)巖沉積于富氧的淺海環(huán)境；鈣質(zhì)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育于古水流自東南方向上涌至淺灘所形成的富有機(jī)質(zhì)的環(huán)境。Haynesville頁(yè)巖核心區(qū)，氣藏的壓力系數(shù)1.6～2.07為超高壓頁(yè)巖氣藏，2008～2009年所鉆的275口水平井初始單井平均日產(chǎn)量為(27.6～54.5)×104m3，產(chǎn)量變化具有初始產(chǎn)量高，產(chǎn)量快速遞減的特點(diǎn)，第一年產(chǎn)量遞減率高達(dá)65%[11]。Haynesville頁(yè)巖平均每口井的日產(chǎn)氣量變化見圖2。

應(yīng)用曲線擬合得到Haynesville頁(yè)巖的初始產(chǎn)量遞減率Di為0.2698，遞減指數(shù)b為0.9108，相關(guān)性R2為0.9946。得到產(chǎn)量遞減公式，見式(10)

圖2　Haynesville頁(yè)巖單井平均日產(chǎn)氣量

(10)

利用式(8)，計(jì)算得到未來(lái)幾年頁(yè)巖氣的日產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)值，見表3。

表3　Haynesville頁(yè)巖氣產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)值

根據(jù)我國(guó)目前開發(fā)成本之下的頁(yè)巖氣經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量，得到Haynesville頁(yè)巖氣井大約可以生產(chǎn)11年。并且從以上數(shù)據(jù)可以看出，與Barnett頁(yè)巖相比，Haynesville頁(yè)巖氣井產(chǎn)量遞減明顯更快。

同樣設(shè)t=12，計(jì)算出Haynesville頁(yè)巖氣井第一年的產(chǎn)氣量，見式(11)。

=1490393(mcf)

(11)

根據(jù)頁(yè)巖氣第一年的產(chǎn)氣量，計(jì)算得到第一年的現(xiàn)金流量，見式(12)。

NCFt=(pw+pa)Nt-OPEX

=3×1490393×28.3-600×104

=120534366(元)

(12)。

相同的方法計(jì)算出Haynesville頁(yè)巖氣井生產(chǎn)12年每年的現(xiàn)金流量，見表4。

設(shè)折現(xiàn)率為10%，則頁(yè)巖氣井生產(chǎn)到極限經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的凈現(xiàn)值見式(13)。

(13)

因此，Haynesville頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量放到中國(guó)目前的成本和氣價(jià)條件之下的凈現(xiàn)值約為105313444元。對(duì)比Barnett頁(yè)巖生產(chǎn)到經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量的凈現(xiàn)值109562992元，兩者大體相當(dāng)，都在1億元左右。只是Haynesville頁(yè)巖回收期更短，因?yàn)镠aynesville頁(yè)巖初始產(chǎn)量較高，生產(chǎn)第一年的現(xiàn)金流就足以收回開發(fā)成本。然而，實(shí)際上Barnett頁(yè)巖氣資源地質(zhì)條件可能更好，鉆井成本等可能更低，會(huì)使得Barnett頁(yè)巖的經(jīng)濟(jì)性的經(jīng)濟(jì)效益可能更好。

表4　Haynesville頁(yè)巖氣產(chǎn)氣量與現(xiàn)金流量預(yù)測(cè)值

2.3我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益

2014年中石化取得了頁(yè)巖氣開發(fā)的突破——涪陵頁(yè)巖氣田發(fā)現(xiàn)，氣田儲(chǔ)氣層平均埋深2645 m，地層壓力系數(shù)為1.55，氣體甲烷含量高達(dá)98%，屬于中深層、超高壓、優(yōu)質(zhì)天然氣田。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，涪陵頁(yè)巖氣田平均單井測(cè)試產(chǎn)量33．7萬(wàn)m3/d，最高55萬(wàn)m3/d，其中焦頁(yè)1HF井按6萬(wàn)m3/d定產(chǎn)試采，至今仍保持穩(wěn)定生產(chǎn)，焦頁(yè)6-2HF井采用“初期放大壓差、后期定壓差”方式生產(chǎn)，初期產(chǎn)量32萬(wàn)m3/d，高效生產(chǎn)322天后，在井口壓力6MPa定壓下，仍然保持日產(chǎn)20萬(wàn)m3，預(yù)測(cè)該井可采儲(chǔ)量有望突破3億m3。從產(chǎn)量特征來(lái)看，涪陵頁(yè)巖氣田初始產(chǎn)量區(qū)間與Haynesville頁(yè)巖接近，但是遞減率明顯低于Haynesville頁(yè)巖，累計(jì)產(chǎn)氣量高于Haynesville頁(yè)巖，預(yù)示了我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)的良好前景，具備發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)氣田的潛力。但是我國(guó)地理、地質(zhì)條件與美國(guó)相比更加復(fù)雜，頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益也具有更大的不確定性。因此，與美國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)相比，我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)具有更高收益的可能，同時(shí)也具有更高投資風(fēng)險(xiǎn)的特征。

3　影響因素分析

3.1壓力系數(shù)

從Barnett頁(yè)巖和Haynesville頁(yè)巖開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益分析可以看出，初始產(chǎn)量是影響頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)性的最重要因素，而儲(chǔ)層壓力系數(shù)對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)初始產(chǎn)量具有重要影響，有關(guān)研究表明頁(yè)巖氣產(chǎn)量與壓力系數(shù)呈對(duì)數(shù)正相關(guān)關(guān)系[12]。因此，氣藏的壓力系數(shù)是頁(yè)巖氣藏勘探選區(qū)和開發(fā)投資需要特別關(guān)注的因素。

3.2儲(chǔ)層條件

頁(yè)巖氣藏屬于非常規(guī)氣藏，滲透率極低，儲(chǔ)層性質(zhì)不僅決定了頁(yè)巖氣資源量的大小，也決定了開發(fā)的難易程度[13]。儲(chǔ)層較好容易形成網(wǎng)狀裂縫，對(duì)頁(yè)巖氣產(chǎn)量具有更好的貢獻(xiàn)，遞減率較低；儲(chǔ)層條件較差則不易形成網(wǎng)狀裂縫，而且裂縫隨著開發(fā)逐漸閉合，因此產(chǎn)量遞減速度較快。因此，儲(chǔ)層性質(zhì)是影響頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的另一重要因素。例如，Haynesville頁(yè)巖雖然初始產(chǎn)量較高，第一年就能收回投資成本，但是產(chǎn)量遞減太快，最終的凈現(xiàn)值與Barnett頁(yè)巖相近，甚至稍低。另一方面，Barnett頁(yè)巖的資源條件較好，產(chǎn)量遞減較慢，開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益增加，而且Barnett頁(yè)巖資源條件更好，開發(fā)成本可能更低，開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益可能會(huì)更好，甚至超過(guò)Haynesville頁(yè)巖。因此，除了壓力系數(shù)以外，儲(chǔ)層條件是影響頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)性的另一重要因素。分析Barnett頁(yè)巖和Haynesville頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益可以得到，儲(chǔ)層條件、氣藏壓力系數(shù)兩個(gè)因素之間有一定的互補(bǔ)作用，當(dāng)某一項(xiàng)因素發(fā)育不好，而另一項(xiàng)因素較好時(shí)，能夠極大的彌補(bǔ)不利因素對(duì)頁(yè)巖氣藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益的影響，因此勘探開發(fā)投資應(yīng)綜合考慮這兩個(gè)因素。

3.3開發(fā)成本

目前，我國(guó)已經(jīng)初步掌握了頁(yè)巖氣勘查開發(fā)技術(shù)，而且絕大多數(shù)鉆井與壓裂試采工程由國(guó)內(nèi)企業(yè)自己完成，但核心技術(shù)不掌握，需要外國(guó)公司提供服務(wù)，造成成本居高不下。數(shù)據(jù)顯示，中石化在頁(yè)巖氣開發(fā)單井平均成本約為8000萬(wàn)元，最低的也要5000萬(wàn)元[14]。因此，雖然我國(guó)已經(jīng)初步掌握了頁(yè)巖氣開發(fā)的技術(shù)，但是完成效果可能還不高，還有進(jìn)一步提升的空間，還需要進(jìn)一步的提升頁(yè)巖氣勘探開發(fā)技術(shù)，加大科技創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)成本的進(jìn)一步降低，產(chǎn)量進(jìn)一步增加，延緩產(chǎn)量遞減，增加經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

3.4操作成本

油氣生產(chǎn)成本包括操作成本和折舊與折耗[15]，折舊與折耗是指油氣生產(chǎn)過(guò)程中，按規(guī)定企業(yè)自主提取的，因此雖然作為成本項(xiàng)目，實(shí)質(zhì)上是企業(yè)利潤(rùn)的留成，可以在稅前提取，作為油田發(fā)展的資金。而油氣操作成本則是油氣生產(chǎn)過(guò)程中真正的消耗。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，操作成本會(huì)隨著產(chǎn)量的遞減呈現(xiàn)出如圖3所示的變化關(guān)系[16]。在生產(chǎn)的早期，由于產(chǎn)量較低，單位產(chǎn)量的操作成本較高；隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，產(chǎn)量增加，單位產(chǎn)量的操作成本則降低；在生產(chǎn)的后期，由于產(chǎn)量降低，以及各種維護(hù)費(fèi)用的增加，單位產(chǎn)量的操作成本再一次增加。因此，從單位操作成本隨著產(chǎn)量的變化趨勢(shì)來(lái)看，頁(yè)巖開發(fā)可以通過(guò)快速達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)，以達(dá)到降低操作成本增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。而在企業(yè)采用快速規(guī)模開發(fā)策略時(shí)，可能在管網(wǎng)運(yùn)輸方面面臨較大的壓力，需要政府在管網(wǎng)使用政策上面給予積極的支持，從而配合企業(yè)實(shí)施成本控制策略。

圖3　單位操作成本與產(chǎn)量關(guān)系

4　相關(guān)結(jié)論和政策建議

1)本文建立了一套根據(jù)頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量遞減規(guī)律計(jì)算頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的分析方法，并根據(jù)Barnett頁(yè)巖和Haynesville頁(yè)巖的產(chǎn)量數(shù)據(jù)對(duì)這兩個(gè)頁(yè)巖氣盆地在我國(guó)目前的開發(fā)成本和氣價(jià)條件下兩者經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，得到兩個(gè)盆地的頁(yè)巖氣開發(fā)單井經(jīng)濟(jì)效益大體相當(dāng)，都在1億元左右，只是Haynesville頁(yè)巖藏壓力系數(shù)較高，氣井的初始產(chǎn)氣量也較高，因此成本回收較快；而Barnett頁(yè)巖藏的壓力系數(shù)較低，初始產(chǎn)量相對(duì)較低，但是遞減速度較慢，成本回收時(shí)間較長(zhǎng)。從涪陵頁(yè)巖氣田開發(fā)特征來(lái)看，我國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)前景良好，具備發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)氣田的潛力，開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益也有好于美國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)的可能，但是也具有更高投資風(fēng)險(xiǎn)的特征。

2)頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益影響因素分析得到，初始產(chǎn)氣量是影響頁(yè)巖氣藏開發(fā)經(jīng)濟(jì)性的重要因素，初始產(chǎn)量高，成本收回較快。初始產(chǎn)氣量與氣藏壓力系數(shù)密切相關(guān)，因此氣藏壓力系數(shù)是頁(yè)巖氣勘探選區(qū)和開發(fā)投資需要考慮的重要因素。另外，頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層性質(zhì)對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性具有重要影響，儲(chǔ)層條件好，頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量遞減較慢，經(jīng)濟(jì)效益更好，因此儲(chǔ)層條件也是頁(yè)巖氣開發(fā)需要考慮的另一重要因素。同時(shí)，儲(chǔ)層條件的影響與氣藏壓力系數(shù)的影響之間能夠形成互補(bǔ)，當(dāng)某一項(xiàng)因素發(fā)育不好，而另一項(xiàng)因素較好時(shí)，能夠極大的彌補(bǔ)不利因素對(duì)頁(yè)巖氣藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益的影響。

3)雖然我國(guó)已經(jīng)初步掌握了頁(yè)巖氣勘查開發(fā)技術(shù)，但是關(guān)鍵技術(shù)還不掌握，而且目前掌握的技術(shù)也還有進(jìn)一步的提升空間，還需要進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新，以降低開發(fā)成本，增加產(chǎn)量，減緩產(chǎn)量遞減，達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。政府也應(yīng)該繼續(xù)加大對(duì)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)技術(shù)的扶持力度，從而進(jìn)一步降低開發(fā)成本，增加頁(yè)巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。另外，根據(jù)操作成本的變化規(guī)律，本文認(rèn)為頁(yè)巖氣開發(fā)應(yīng)該采用快速達(dá)到規(guī)?；拈_發(fā)方法，實(shí)現(xiàn)降低操作成本，增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。但是，采用快速開發(fā)策略使得企業(yè)在管網(wǎng)需求方面的壓力增大，需要政府在管網(wǎng)上面給予積極的支持，從而配合企業(yè)成本控制策略。

[1]國(guó)家能源局.能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃[R].2013.

[2]王蘭生，廖仕孟，陳更生，等.中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)面臨的問(wèn)題與對(duì)策[J].天然氣工業(yè)，2011，31(12)：119-122.

[3]高世葵，朱文麗，殷誠(chéng).頁(yè)巖氣資源的經(jīng)濟(jì)性分析——以Marcellus頁(yè)巖氣區(qū)帶為例[J].天然氣工業(yè)，2014，34(6)：141-148.

[4]陳廣仁，周俊一，阮長(zhǎng)悅，等.頁(yè)巖氣單井陳本效益淺析[J].城市燃?xì)猓?013，465(33)：32-37.

[5]Jason B, Raphael A, Raj M, Fang L, Schlumberger. Shale gas production Decline Trend Comparison over time and basins [J].SPE 135555, pretend at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Florence, Italy, 19-22 September 2010 :1-24.

[6]白玉湖，楊皓，陳桂華，等.頁(yè)巖氣產(chǎn)量遞減典型曲線中關(guān)鍵參數(shù)的確定方法[J].特種油氣藏，2013，20(2)：65-68.

[7]駱長(zhǎng)娥.油田操作成本變化規(guī)律與分配方法研究[D].成都：西南石油大學(xué)，2012.

[8]朱彬彬.我國(guó)天然氣不同供應(yīng)源的可持續(xù)價(jià)格分析[J].化學(xué)工業(yè)，2014，32(8)：6-8.

[9]財(cái)政部，國(guó)家能源局.關(guān)于出臺(tái)頁(yè)巖氣開發(fā)利用補(bǔ)貼政策的通知[R].2012.

[10]張定宇.中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策建議[J].國(guó)際石油經(jīng)，2012(11)：64-68，110.

[11]朱彤，曹艷，張快.美國(guó)典型頁(yè)巖氣藏類型及勘探開發(fā)啟示[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2014，36(6)：718-724.

[12]胡東風(fēng)，張漢榮，倪楷等.四川盆地東南緣海相頁(yè)巖氣保存條件及其主控因素[J].天然氣工業(yè)，2014，34(6)：17-23.

[13]郭旭升.南方海相頁(yè)巖氣“二元富集”規(guī)律——四川盆地及周緣龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探實(shí)踐認(rèn)識(shí)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2014，88(7)：1209-1218.

[14]財(cái)新網(wǎng).中石化涪陵頁(yè)巖氣田進(jìn)入商業(yè)開發(fā)[EB/OL].(2014-03-24).http：//companies.caixin.com/2014-03-24/100655929.html.

[15]俞祖德，宋朝霞.灰色模型在油氣操作成本預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2003，19(6)：50-53.

[16]孫旭光，張兆新，白鶴仙等.灰色理論在克拉瑪依油田操作成本預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26(6)：704-706.

Analysis of the economics of shale gas exploitation and the influence factors

GENG Xiao-Jin1，WANG Ai-guo2，LU Chen-lin3

(1.School of Management，China University of Mining & Technology，Beijing 100083，China；2.Chongqing Academy of Governance，Chongqing 400041，China；3.China Nuclear Power Engineering Co.，Ltd.，Beijing 100840,China)

The doubt about the economics of shale gas exploitation is one of the most important factors that affect the investors’ enthusiasm and industrialization development.So we develop a set of method to evaluate the economics of shale gas exploitation in consideration of the production characteristics of a single shale gas well.Then influence factors that affect the economics of shale gas exploitation were analyzed under the China’s present cost and nature gas price.The results show that there are some economics produced by American typical shale gas exploitation，and the pressure coefficient and the reservoir conditions are the two important factors that influence the exploitation economics，and in some extent the two factors can alternative.Besides we can reduce the developing cost and the operation cost to increase the economic efficiency by improving exploitation technology and realizing scale development quickly.

shale gas；economic performance；evaluation method；case study

2016-01-19

耿小燼(1985-)，女，重慶人，博士研究生，研究方向?yàn)榻鹑诠こ膛c風(fēng)險(xiǎn)管理。E-mail:gengxiaojin@126.com。

P618.13；F407.22

A

1004-4051(2016)10-031-06