油田效益產(chǎn)量計(jì)算方法探討

郭福軍

中國(guó)石油遼河油田公司經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中心

油田企業(yè)隨著開(kāi)采時(shí)間的推移，產(chǎn)量逐年遞減，單位開(kāi)采成本逐年上升，噸油效益逐年下降。如何處理好產(chǎn)量規(guī)模和效益的關(guān)系，即找到產(chǎn)量和效益的最佳結(jié)合點(diǎn)，按照效益最佳原則組織生產(chǎn)是油田開(kāi)采企業(yè)必須面對(duì)的問(wèn)題。

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司從1998年開(kāi)始，在各個(gè)油田開(kāi)展了油田效益評(píng)價(jià)工作，從歷年評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，每年都有一小部分產(chǎn)量為無(wú)效產(chǎn)量，油田這部分產(chǎn)量在生產(chǎn)過(guò)程中耗費(fèi)了幾倍平均開(kāi)采成本的代價(jià)。造成這種現(xiàn)狀的原因歸結(jié)起來(lái)有4個(gè)方面：一是油田開(kāi)采具有高風(fēng)險(xiǎn)性，一些具有試驗(yàn)性質(zhì)的油井和不可預(yù)見(jiàn)事故油井的產(chǎn)量，形成了無(wú)效產(chǎn)量，這是油田開(kāi)采過(guò)程中不可避免的；二是一些大型增油措施由于實(shí)施時(shí)間比較晚，生產(chǎn)時(shí)間較短，造成了當(dāng)年產(chǎn)量為無(wú)效產(chǎn)量，但這部分無(wú)效產(chǎn)量是暫時(shí)的，會(huì)隨著開(kāi)采時(shí)間的推移轉(zhuǎn)化為有效產(chǎn)量；三是油田開(kāi)采是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，某些油井生產(chǎn)的產(chǎn)量雖然是無(wú)效產(chǎn)量，但這些油井的生產(chǎn)為保持整個(gè)開(kāi)采系統(tǒng)的平衡起到了至關(guān)重要的作用，這部分油井生產(chǎn)的無(wú)效產(chǎn)量是油田生產(chǎn)必需的，將這些油井的產(chǎn)量放到整個(gè)系統(tǒng)中考慮將變成有效產(chǎn)量；四是油田年初產(chǎn)量計(jì)劃指標(biāo)偏高，為了完成產(chǎn)量任務(wù)，對(duì)一些產(chǎn)量極低的油井不得不花高于幾倍平均開(kāi)采成本的代價(jià)開(kāi)采，從而造成這部分產(chǎn)量為無(wú)效產(chǎn)量。

本文主要針對(duì)油田產(chǎn)量計(jì)劃指標(biāo)如何制定，如何使油田開(kāi)采獲得最佳效益進(jìn)行了探討[1-4]，從油田開(kāi)展的單井效益評(píng)價(jià)出發(fā)，以油田開(kāi)采最小的單元（油井）為評(píng)價(jià)單元，提出了油田效益最大產(chǎn)量原則和計(jì)算模型。依據(jù)油田產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)特征，將效益產(chǎn)量分為新井效益產(chǎn)量、老井效益產(chǎn)量和措施效益產(chǎn)量[5-7]。新井效益產(chǎn)量計(jì)算方法為現(xiàn)金流量法，是將新井作為建設(shè)項(xiàng)目對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，求解凈現(xiàn)值最大時(shí)的產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模及當(dāng)年新井產(chǎn)量；老井效益產(chǎn)量計(jì)算方法為單井貢獻(xiàn)值法，通過(guò)對(duì)單井的收入扣除變動(dòng)成本后對(duì)油田效益的貢獻(xiàn)大小進(jìn)行評(píng)價(jià)，求解老井利潤(rùn)最大時(shí)的產(chǎn)量；措施效益產(chǎn)量計(jì)算方法是依據(jù)投入產(chǎn)出法對(duì)措施產(chǎn)出的增量?jī)r(jià)值的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后求解利潤(rùn)最大時(shí)的措施產(chǎn)量。

1 效益產(chǎn)量計(jì)算方法

1.1 新井效益產(chǎn)量

根據(jù)年度新井設(shè)計(jì)安排，對(duì)新井的投資、產(chǎn)量進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化是以新井的凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)。優(yōu)化模型為：

式中NPV——新井凈現(xiàn)值；

Ii——第i塊的產(chǎn)能建設(shè)投資；

I——產(chǎn)能建設(shè)投資；

Qoni——第i塊原油生產(chǎn)能力；

Qon——預(yù)計(jì)建成生產(chǎn)能力；

NPVi——第i塊財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值。

1.2 老井效益產(chǎn)量

老井是根據(jù)上年度的運(yùn)行現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)下一年度的自然產(chǎn)量、成本、價(jià)格稅金，計(jì)算單井效益貢獻(xiàn)。貢獻(xiàn)值是單井收益減去維持油井簡(jiǎn)單再生產(chǎn)所發(fā)生的直接成本。

老井效益產(chǎn)量計(jì)算采用“六步法”：第一步，油井產(chǎn)量預(yù)測(cè)；第二步，成本分類(lèi)預(yù)測(cè)；第三步，原油價(jià)格及稅金預(yù)測(cè)；第四步，計(jì)算效益配產(chǎn)指標(biāo)；第五步，建立優(yōu)化模型，對(duì)單井進(jìn)行優(yōu)化；第六步，依據(jù)優(yōu)化結(jié)果分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)效益配產(chǎn)。

油井產(chǎn)量預(yù)測(cè)以單井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中的單井歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)方法可采用遞減曲線法；成本預(yù)測(cè)首先把單井成本劃分為發(fā)生在井上的直接成本和間接成本，直接成本主要包括直接發(fā)生在單井的材料費(fèi)、燃料費(fèi)、電費(fèi)、井下作業(yè)費(fèi)、測(cè)井試井費(fèi)、拉油費(fèi)等。在以上分類(lèi)的基礎(chǔ)上，對(duì)成本分項(xiàng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)方法為移動(dòng)平均法等，價(jià)格稅金預(yù)測(cè)可采用目前值計(jì)算。

單井貢獻(xiàn)值：是指油井的稅后收入扣除單井直接成本的數(shù)值，它直接反映了某口單井對(duì)油田整體效益的貢獻(xiàn)情況，計(jì)算公式如下：

式中Gwell——單井貢獻(xiàn)值；

q——單井產(chǎn)量；

P——稅后價(jià)格；

do——原油商品率；

Cv——單井直接成本。

效益最大模型：在建模過(guò)程中，充分考慮油品銷(xiāo)售價(jià)格不同和單井貢獻(xiàn)值差異，建立了如下模型：

式中R——老井收益；

Gwellj——第j口油井對(duì)油田效益的貢獻(xiàn)值；

Cvj——第j口油井的直接成本；

qj——第j口油井的產(chǎn)量；

pj——第j口油井的稅后原油價(jià)格；

CF——固定成本費(fèi)用，包含油田公司級(jí)、采油廠、 作業(yè)區(qū)、中心站、自然站發(fā)生的所有分 攤成本和費(fèi)用。

模型的求解方法：計(jì)算給定油價(jià)下單井對(duì)應(yīng)的銷(xiāo)售收入扣除稅金、變動(dòng)成本后的貢獻(xiàn)值，按貢獻(xiàn)值由高到低排序，然后對(duì)單井產(chǎn)量、貢獻(xiàn)值進(jìn)行累加計(jì)算，當(dāng)累計(jì)貢獻(xiàn)值達(dá)到最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的累計(jì)產(chǎn)量、井?dāng)?shù)便為效益最大產(chǎn)量、井?dāng)?shù)。

1.3 措施效益產(chǎn)量

措施效益產(chǎn)量的計(jì)算首先對(duì)預(yù)計(jì)實(shí)施的措施進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性論證[8]，然后對(duì)滿足經(jīng)濟(jì)條件（投入產(chǎn)出比大于1）的油井措施建立0-1規(guī)劃優(yōu)化模型，求解措施效益最大產(chǎn)量。

措施收益最大的措施組合優(yōu)化模型：

式中Rc——措施組合收益；

ji——待求系數(shù)，表示第i口井的措施是否實(shí)施， 是為1，否為0；

qi——第i種措施的平均單井增油量；

p——稅后銷(xiāo)售油價(jià)；

Ci——第i種措施平均單井增油量的增量成本；

MIi——第i種措施的平均單井措施費(fèi)用；

MI——當(dāng)年的措施總投入；

Q——當(dāng)年最低總增油量。

2 實(shí)例分析

M油田是一個(gè)開(kāi)發(fā)30多年的老油田，管轄5個(gè)基層采油單位6200多口油井，2017年產(chǎn)油608.02×104t，單位操作成本為1538元/t，噸油利潤(rùn)由2015年的565元下降到目前282元（表1）。

表1 M油田生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況表

2018年規(guī)劃新鉆產(chǎn)能井80口，建成原油生產(chǎn)能力22.08×104t，規(guī)劃當(dāng)年產(chǎn)油16.0×104t；規(guī)劃實(shí)施各類(lèi)增油措施1275井次，當(dāng)年增油42.0×104t；老井開(kāi)井6239口，自然產(chǎn)量為542×104t；規(guī)劃全年產(chǎn)量600×104t，單位操作成本為1545元/t，噸油利潤(rùn)為245元。

按照70美元/bbl原油價(jià)格分別對(duì)新井、老井、措施進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，優(yōu)化結(jié)果如下：M油田效益產(chǎn)量為595.83×104t，其中：新井78口，產(chǎn)量為15.81×104t；措施1245井次，當(dāng)年增油41.32×104t；老井開(kāi)井6126口，自然產(chǎn)量為538.7×104t；單位操作成本為1523元/t，噸油利潤(rùn)為279.5元。與未優(yōu)化前相比，操作成本節(jié)省1.96億元，噸油利潤(rùn)上升14.12%，M油田取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論

（1）油田效益產(chǎn)量是油田效益生產(chǎn)組織的依據(jù)，依據(jù)效益產(chǎn)量制定年度產(chǎn)量計(jì)劃，可以達(dá)到降低油田開(kāi)采成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，本文提出的計(jì)算方法對(duì)油田生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織具有指導(dǎo)作用。

（2）油田效益產(chǎn)量的大小，受多種因素影響，尤其是油氣價(jià)格。因此在應(yīng)用此方法時(shí)，建議對(duì)影響油田效益產(chǎn)量的因素進(jìn)行分析并加以剔除。對(duì)于原油價(jià)格的選取可采用上一年度油田原油實(shí)際銷(xiāo)售價(jià)格或油田預(yù)算價(jià)格。

（3）對(duì)于沒(méi)有投資和成本限制的油田，在充分考慮產(chǎn)量資源允許的條件下，取消新井、措施優(yōu)化模型中的投資、措施成本約束條件；對(duì)于有投資和成本總額限制的油田，將不考慮投資、措施成本約束條件下的優(yōu)化結(jié)果放在同一平臺(tái)上，將投資和成本總額作為一個(gè)約束條件進(jìn)行優(yōu)化。