基于復(fù)合分組的油田操作成本指數(shù)分析方法及應(yīng)用研究

侯春華

（中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，山東東營 257015）

受國際政治、經(jīng)濟和新能源等的沖擊，國際油價在較長時期處于低迷，國內(nèi)各大石油公司為了生存和發(fā)展，一方面通過技術(shù)創(chuàng)新提高油氣資源勘探技術(shù)水平，獲得具有開發(fā)價值的油氣資源；另一方面通過不斷挖掘油田內(nèi)部潛力，降低原油生產(chǎn)成本，在油田已經(jīng)形成的生產(chǎn)能力情況下，降低操作成本是提高油田開發(fā)效益最有效的方式之一。油田操作成本主要包括將地下原油提升到地面所產(chǎn)生的相關(guān)費用，是構(gòu)成油田生產(chǎn)成本的主要項目[1]。油田操作成本的高低受多種因素的影響，既有油藏的地質(zhì)屬性，又有油田生產(chǎn)經(jīng)營管理水平，操作成本的高低直接影響油田開發(fā)的經(jīng)濟效益。因此，油田操作成本的分析顯得尤為重要。

國內(nèi)學(xué)者運用各種定性、定量分析方法研究操作成本的影響因素。李斌[2]等運用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對油氣生產(chǎn)成本進行分析，發(fā)現(xiàn)分項成本與操作費用變化密切的分別是油氣處理費、材料費、動力費、測井試井費、燃料費、工資福利費。崔樹杰[3]等采用系統(tǒng)工程的主成分分析法，指出直接原材料、直接工資費、其他直接支出、其他可開采費在油氣開采中影響最大。單嫻等[4]以勝利油田為例，運用主成分分析法，得到在油田生產(chǎn)成本的構(gòu)成項目中，直接人工費用、油氣提升費用、材料費用、燃料費用、井下作業(yè)費用、油井大修理費，對油田采油成本影響較大。李豐[5]運用主成分分析法分析操作成本，研究發(fā)現(xiàn)含水率，居民消費指數(shù)，注水量，產(chǎn)液量對操作成本影響大。

國外學(xué)者對操作成本影響因素的研究側(cè)重于建立模型和分析成本形成的原因。Dieter[6]通過建立分析以石油價格為變量的鉆井成本函數(shù)，得到石油價格變動對石油開發(fā)成本的影響。RobertF[7]指出電力成本是影響油氣生產(chǎn)相關(guān)成本中最大的一項因素，并進一步說明油氣提升、油氣處理、氣體壓縮、脫水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會增加電力消耗。

綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者對油田操作成本的研究，可以劃分為兩大類，一類偏重于從油田開發(fā)技術(shù)角度對操作成本的影響因素及降低操作成本的方法進行研究；另一類是從油田操作成本的構(gòu)成項目、主要影響因素以及外部環(huán)境條件對油田操作成本所產(chǎn)生的影響進行分析。但是對油田操作成本的變動以及變動原因研究較少。本文基于油田開發(fā)的技術(shù)狀況，將復(fù)合分組方法和統(tǒng)計指數(shù)分析方法有機結(jié)合起來，從多角度和多層次分析油田操作成本變動及變動原因，找到操作成本變動的主要因素，為降低油田操作成本提供依據(jù)。

1 油田操作成本的復(fù)合分組

統(tǒng)計分組就是按照一定的標(biāo)志，將所研究的現(xiàn)象劃分為若干性質(zhì)相同的部分或類別，分組以后組內(nèi)各單位性質(zhì)相同，組間各單位性質(zhì)不同。按一個標(biāo)志對所研究的現(xiàn)象進行分組為簡單分組，按兩個或者兩個以上標(biāo)志對所研究現(xiàn)象進行分組稱為復(fù)合分組。在研究油田操作成本的變動中，可以按區(qū)塊、采油方式和含水率進行簡單分組，研究原油產(chǎn)量和區(qū)塊單位產(chǎn)量成本對操作成本的影響；研究原油產(chǎn)量和采油方式單位操作成本對操作成本的影響；研究原油產(chǎn)量和含水率單位產(chǎn)量操作成本對操作成本的影響。按簡單分組分別研究各個因素對油田操作成本的影響，相對來說較為單一，在油田中，影響操作成本的因素較多，而且這些因素又是疊加的，因此有必要從復(fù)合分組的角度，研究多個因素對油田操作成本的影響，從而對油田操作成本的變動進行更加全面的分析。在油田中，區(qū)塊是指相同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和層系，相同的區(qū)塊在油田生產(chǎn)過程中其操作成本相差不大；采油方式是指地下的原油采用某種方式采集到地面，通常有自噴采油、抽油機和電噴等方式；我國原油開采大部分采用注水開采，開采出的混合液體中水所占的比重稱為含水率，含水率的高低對油田操作成本有較大的影響[8]。

在實行精細化和數(shù)字油田管理模式下，更加注重油田操作成本的分析方法研究。文章采用復(fù)合分組的方法，對油田操作成本按區(qū)塊、采油方式和含水率進行復(fù)合分組，借助于總指數(shù)分析方法的總平均指標(biāo)變動分析方法，通過計算油田操作成本指數(shù)、原油產(chǎn)量指數(shù)、油田單位產(chǎn)量操作成本指數(shù)，進而從區(qū)塊、采油方式和含水率角度分別對影響油田單位產(chǎn)量操作的變動作進一步分析，找到影響油田操作成本變動的因素，以及各因素的變動對油田操作成本變動影響的相對數(shù)和絕對數(shù)[9]。油田按含水率或含水上升率可以劃分為低含水期、中含水期、高含水期和特高含水期[2]。本文將油田操作成本按含水率分為中低含水期（含水率≤60%）、高含水期（含水率在60%～90%）和特高含水期（含水率＞90%）。按含水率分組主要是分析含水期單位產(chǎn)量操作成本和含水期產(chǎn)量結(jié)構(gòu)對總操作變動的影響。通過以上的復(fù)合分組，結(jié)合統(tǒng)計指數(shù)分析方法和原理，可以對影響油田操作成本的相關(guān)因素進行較為詳細和系統(tǒng)的分析[10]。

2 油田操作成本變動的指數(shù)分析方法

在分析影響油田操作成本因素和復(fù)合分組的基礎(chǔ)上，結(jié)合指數(shù)分析方法，可以從區(qū)塊、采油方式和含水率（期）角度，分別分析原油產(chǎn)量和單位產(chǎn)量操作成本對油田操作成本變動的影響。在研究中，油田操作成本是復(fù)雜經(jīng)濟現(xiàn)象。復(fù)雜經(jīng)濟現(xiàn)象是指由兩個或者兩個以上因素構(gòu)成的經(jīng)濟現(xiàn)象，其構(gòu)成因素分為數(shù)量指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)。在研究中，油田原油產(chǎn)量是數(shù)量指標(biāo)，數(shù)量指標(biāo)一般是反映現(xiàn)象規(guī)?；蛘吖ぷ骺偭康闹笜?biāo)；油田單位產(chǎn)量操作成本是質(zhì)量指標(biāo)，質(zhì)量指標(biāo)一般是反映相對水平或者工作質(zhì)量的指標(biāo)。根據(jù)統(tǒng)計指數(shù)計算原理和方法，計算數(shù)量指標(biāo)指數(shù)要用質(zhì)量指標(biāo)做同度量因素，并把同度量因素固定在基期。同度量因素是指將不能相加的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可以相加的現(xiàn)象所使用的因素。基期是指對比基準(zhǔn)的時期，報告期是指用于研究的時期。計算質(zhì)量指標(biāo)指數(shù)要用數(shù)量指標(biāo)做同度量因素，并把同度量因素固定在報告期，復(fù)雜經(jīng)濟現(xiàn)象的各個構(gòu)成因素互為同度量因素。

為了便于分析說明，本文指數(shù)計算分析中的符號作如下規(guī)定：

q0i—區(qū)塊基期原油產(chǎn)量

q1i—區(qū)塊報告期原油產(chǎn)量

p0i—區(qū)塊基期單位產(chǎn)量操作成本

p1i—區(qū)塊報告期單位產(chǎn)量操作成本

q1ij—采油方式基期原油產(chǎn)量

q1ij—采油方式報告期原油產(chǎn)量

p0ij—采油方式基期單位產(chǎn)量操作成本

p1ij—采油方式報告期單位產(chǎn)量操作成本

q0ijk—含水期基期原油產(chǎn)量

q1ijk—含水期報告期原油產(chǎn)量

p0ijk—含水期基期單位產(chǎn)量操作成本

p1ijk—含水期報告期單位產(chǎn)量操作成本

其中：0—基期，1—報告期

i＝1，2，3，……，n，區(qū)塊

j＝1，2，3，……，m，采油方式

k＝1，2，3，……，w，含水期

2.1 油田操作成本總指數(shù)

計算油田操作成本總指數(shù)就是用報告期的操作成本比基期的操作成本，它受油田原油產(chǎn)量和油田單位產(chǎn)量操作成本的影響。其計算公式如下：

2.2 原油產(chǎn)量總指數(shù)

計算原油產(chǎn)量總指數(shù)就是用報告期的原油產(chǎn)量比基期的原油產(chǎn)量。由于原油產(chǎn)量是數(shù)量指標(biāo)，計算原油產(chǎn)量變動對操作成本影響的絕對數(shù)，需要將單位產(chǎn)量操作成本這一質(zhì)量指標(biāo)固定在基期。油田原油產(chǎn)量總指數(shù)計算公式如下：

2.3 油田單位產(chǎn)量操作成本總指數(shù)

計算油田單位產(chǎn)量操作成本總指數(shù)就用報告期的單位操作成本比基期的單位產(chǎn)量操作成本，由于油田單位產(chǎn)量操作成本是質(zhì)量指標(biāo)，油田單位產(chǎn)量操作成本變動對操作成本影響的絕對數(shù)，需要將油田產(chǎn)量這個數(shù)量指標(biāo)固定在報告期。其計算公式如下：

2.4 區(qū)塊單位產(chǎn)量操作成本固定指數(shù)

計算區(qū)塊單位產(chǎn)量操作成本固定指數(shù)是研究區(qū)塊單位產(chǎn)量操作成本的變動，對油田單位產(chǎn)量操作成本的影響，進而對油田操作成本產(chǎn)生影響，由于區(qū)塊單位產(chǎn)量操作成本是質(zhì)量指標(biāo)，需要將區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)固定下來，區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是指各個區(qū)塊原油產(chǎn)量占油田原油產(chǎn)量的比重，需要將區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)這個數(shù)量指標(biāo)固定在報告期。其計算公式為：

2.5 區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響指數(shù)

計算區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響指數(shù)是指研究區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變動對油田單位產(chǎn)量操作成本變動的影響，進而對油田操作成本產(chǎn)生影響，由于區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是數(shù)量指標(biāo)，需要將區(qū)塊原油產(chǎn)量單位成本這個質(zhì)量指標(biāo)固定在基期。其計算公式為：

2.6 采油方式單位產(chǎn)量操作成本固定指數(shù)

計算采油方式單位產(chǎn)量操作成本固定指數(shù)是研究采油方式單位產(chǎn)量操作成本的變動對油田單位產(chǎn)量操作成本的直接影響，進而對油田操作成本的影響，由于采油方式單位產(chǎn)量操作成本是質(zhì)量指標(biāo)，需要將采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)這個數(shù)量指標(biāo)固定在報告期，采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是指各個采油方式原油產(chǎn)量占油田原油產(chǎn)量的比重。其計算公式為：

2.7 采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響指數(shù)

計算采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響指數(shù)是指研究采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變動對油田單位產(chǎn)量操作成本的影響，進而對油田操作成本變動的影響，由于采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是數(shù)量指標(biāo)，需要將采油方式產(chǎn)量單位操作成本這個質(zhì)量指標(biāo)固定在基期。其計算公式為：

2.8 含水期單位產(chǎn)量操作成本固定指數(shù)

計算含水期單位產(chǎn)量操作成本固定指數(shù)是指研究含水期單位產(chǎn)量操作成本的變動對油田單位產(chǎn)量操作成本變動的影響，進而對油田操作成本變動的影響。由于含水期單位產(chǎn)量操作成本是質(zhì)量指標(biāo)，需要將含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)這個數(shù)量指標(biāo)固定在報告期，含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是指各個含水期原油產(chǎn)量占油田原油產(chǎn)量的比重。其計算公式為：相對數(shù)：

2.9 含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響指數(shù)

計算含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響指數(shù)是指研究含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變動對油田單位產(chǎn)量操作成本直接影響，進而對油田操作成本變動的影響，由于含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是數(shù)量指標(biāo)，需要將含水期產(chǎn)量單位成本這個質(zhì)量指標(biāo)固定在基期。其計算公式為：

3 方法的應(yīng)用

根據(jù)前面的油田操作成本復(fù)合分組方法和統(tǒng)計指數(shù)分析原理，結(jié)合某油田2016年和2017年的原油產(chǎn)量和操作成本的資料（表1），進行分析計算。

根據(jù)前述油田操作成本分析方法，結(jié)合表1，得到如表2的計算結(jié)果。

從表2可知，油田2017年比2016年操作成本增長了4.57%，增加的操作成本絕對數(shù)是6 658萬元。這是由于油田原油產(chǎn)量的減少使得油田的操作成本降低了3.14%，減少的操作成本絕對數(shù)是4 578萬元，由于油田單位產(chǎn)量操作成本的上升使得操作成本增長了7.97%，增加的操作成本絕對數(shù)是11 236萬元。原因為：

1）從區(qū)塊的角度分析，這是由于區(qū)塊操作成本增長了7.51%，使得油田操作成本增加了10 633萬元，區(qū)塊原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變動使油田操作成本增長了0.43%，使得油田操作成本增加了603萬元這兩個因素共同影響的結(jié)果。

表1 某油田2016年和2017年操作成本統(tǒng)計

續(xù)表

表2 某油田操作成本變動分析計算結(jié)果

續(xù)表

2）從采油方式的角度分析，這是由于采油方式單位產(chǎn)量操作成本上升使得油田操作成本增長了7.83%，使得油田操作成本增加了11 057萬元，采油方式原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變動使得油田操作成本增加了0.13%，使得油田操作成本增加了179萬元這兩個因素共同影響的結(jié)果。

3）從含水期的角度分析，這是由于含水期單位產(chǎn)量操作成本上升使得油田操作成本增加了8.06%，增加了11 357萬元，含水期原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變動使得油田操作成本降低了0.09%，減少了121萬元這兩個因素共同影響的結(jié)果。

4 結(jié)論

1）對研究對象可以按照3個或者3個以上標(biāo)志進行復(fù)合分組，這種復(fù)合分組的方法對其他類似的研究對象具有適用性。

2）總指數(shù)和總平均指標(biāo)指數(shù)計算方法結(jié)合起來，可以從不同側(cè)面和層次分析研究對象的變動原因。

3）降低油田操作成本的有效途徑和方法是優(yōu)化油田原油產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，因地制宜制訂科學(xué)合理的開發(fā)規(guī)劃，切實有效地加強油田精細化管理。以降低單位產(chǎn)量操作成本為突破口，對延長注水開發(fā)油田的經(jīng)濟壽命期具有重要的理論和實際價值。