蘇里格氣田氣井最低經(jīng)濟(jì)可采儲量評價圖版

尹 濤 李志超 王 俊 張 波 但 霞

（1.中國石油西南油氣田公司天然氣經(jīng)濟(jì)研究所，四川 成都 610051；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，陜西 西安 710018；3.四川長寧天然氣開發(fā)有限責(zé)任公司，四川 成都 610056）

0 引言

鄂爾多斯盆地蘇里格氣田屬于典型的致密砂巖氣藏，儲層非均質(zhì)性強(qiáng)、單井產(chǎn)量低、生產(chǎn)井?dāng)?shù)多。目前累計投產(chǎn)氣井超過14 500 口，產(chǎn)量遞減快，低產(chǎn)井比例已達(dá)到62.2%，生產(chǎn)運(yùn)行成本高，后期效益開發(fā)形勢嚴(yán)峻。根據(jù)氣井動態(tài)分類標(biāo)準(zhǔn)，以氣田某區(qū)塊Ⅲ類井為例，建井投資約為800 萬元／口，前三年平均配產(chǎn)0.6×104m3／d，預(yù)測累積產(chǎn)氣量（EUR）不到 1 200 × 104m3，在目前經(jīng)濟(jì)條件下（2020年氣田實際出廠價格為1120元／103m3），動態(tài)法評價該類井收益率小于6.0%。由此可知，研究氣井最低經(jīng)濟(jì)可采儲量及其變化規(guī)律，對于弄清該氣田單井開發(fā)效益現(xiàn)狀和指導(dǎo)產(chǎn)能建設(shè)部署具有現(xiàn)實意義。

1 評價方法與成本預(yù)測

1.1 評價方法

評價以項目現(xiàn)金流為測算基礎(chǔ)，以財務(wù)內(nèi)部收益率為核心指標(biāo)，以基準(zhǔn)收益率為判斷標(biāo)準(zhǔn)。目前經(jīng)濟(jì)效益評價主要依據(jù)《中國石油天然氣集團(tuán)公司建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價參數(shù)（2020 年）》和相關(guān)新的財稅政策。財務(wù)基準(zhǔn)收益率是項目投資者期望達(dá)到的投資收益率，是代表行業(yè)投資項目應(yīng)達(dá)到的最低財務(wù)盈利水平；當(dāng)項目財務(wù)內(nèi)部收益率高于或等于行業(yè)基準(zhǔn)收益率時，認(rèn)為項目財務(wù)上是可行的。根據(jù)儲層物性和開發(fā)特征，蘇里格氣田屬于致密砂巖氣藏，屬于陸地非常規(guī)油氣開采項目，按照2020 年評價參數(shù)要求，項目上要實現(xiàn)財務(wù)可行性，最低基準(zhǔn)收益率需達(dá)到6.0%［1-2］。

首先，用靜態(tài)法評價目前運(yùn)營條件下氣井廢棄時的經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)氣量［3］。當(dāng)天然氣生產(chǎn)的經(jīng)營成本、稅金及附加等于銷售收入時的產(chǎn)量即為經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量，評價公式為：

式中，qa為氣井經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量，m3／d；C為經(jīng)營成本，元／d；T為銷售稅金及附加，元／d；J為井口氣價，元／m3；η為商品率，%。

其次，結(jié)合單井的經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)氣量，按氣井遞減方式預(yù)測分年產(chǎn)氣量，同時參考當(dāng)年或上年度的商品率、銷售氣價測算未來年份的現(xiàn)金流，通過調(diào)整氣井初期配產(chǎn)使財務(wù)內(nèi)部收益率（FIRR）達(dá)到6.0%，此時評價期內(nèi)凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值之和為零。

式中，CI為現(xiàn)金流入量，萬元；CO為現(xiàn)金流出量，萬元；（CI-CO）t為第t期的凈現(xiàn)金流量，萬元；n為項目評價期，年。

最后，依據(jù)內(nèi)部收益率達(dá)到6.0%時的單井分年產(chǎn)氣量剖面，求取最低經(jīng)濟(jì)可采儲量；在固定單井建井投資的基礎(chǔ)上，分井型評價不同銷售氣價下達(dá)到基準(zhǔn)收益率所對應(yīng)的最低經(jīng)濟(jì)可采儲量，繪制相應(yīng)圖版。

1.2 生產(chǎn)成本預(yù)測

油氣生產(chǎn)過程中操作和維持油氣井及有關(guān)設(shè)備和設(shè)施所發(fā)生的成本總支出即是油氣生產(chǎn)成本，根據(jù)成本費(fèi)用與產(chǎn)量的關(guān)系可將生產(chǎn)成本分為固定成本和可變成本［4］。固定成本是指不隨產(chǎn)品產(chǎn)量的變化而變動的各項成本費(fèi)用，如采出作業(yè)費(fèi)、井下作業(yè)費(fèi)、測井試井費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)維護(hù)及修理等；可變成本是指隨產(chǎn)品產(chǎn)量的增減而成正比例變化的各項費(fèi)用，如油氣處理費(fèi)、天然氣凈化費(fèi)、驅(qū)油物注入費(fèi)等。若不考慮費(fèi)用上漲率，依據(jù)固定成本與可變成本公式，則隨著氣井產(chǎn)量的逐年遞減，預(yù)測分年生產(chǎn)成本變化特征為：固定成本的趨勢近似于直線；可變成本受產(chǎn)量影響呈逐年降低趨勢，年變化率可變成本大于固定成本。

式中，F(xiàn)c為固定成本，元；Vc為可變成本，元；W為生產(chǎn)井?dāng)?shù)，口；Q為產(chǎn)氣量，m3；η為商品率，%；Ci為某一項目費(fèi)用，元／口；m為項目數(shù)量，個；n為項目評價年限，年。

蘇里格氣田氣井隨著生產(chǎn)時間的延長，氣井產(chǎn)量逐年遞減，且符合衰竭式遞減規(guī)律［5-7］。依據(jù)該氣田直井、水平井的生產(chǎn)動態(tài)分類標(biāo)準(zhǔn)，直井單井配產(chǎn)大于2.0×104m3／d為Ⅰ類井，單井配產(chǎn)介于1.0～2.0 × 104m3／d 為Ⅱ類井，單井配產(chǎn)小于 1.0 × 104m3／d為Ⅲ類井；水平井單井配產(chǎn)大于5.0×104m3／d 為Ⅰ類井，單井配產(chǎn)介于3.0～5.0×104m3／d 為Ⅱ類井，單井配產(chǎn)小于3.0×104m3／d為Ⅲ類井。

隨著氣井產(chǎn)量的不斷降低，當(dāng)生產(chǎn)井年現(xiàn)金流入曲線與現(xiàn)金流出曲線相交時，氣井經(jīng)濟(jì)極限時間點(diǎn)出現(xiàn)，此時對應(yīng)的產(chǎn)量為經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量［8-12］。凈現(xiàn)金流量等于現(xiàn)金流入減去現(xiàn)金流出，現(xiàn)金流入主要包括天然氣銷售收入、回收固定資產(chǎn)余值和流動資金；現(xiàn)金流出是指維持運(yùn)營投資、流動資金、經(jīng)營成本和銷售稅金及附加。

由公式（5）可知：單位生產(chǎn)成本等于固定成本與可變成本之和除以商品氣量，是氣田建設(shè)和生產(chǎn)中人力、物力消耗在單位產(chǎn)品內(nèi)的反映，在一定程度上能反映企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、開發(fā)技術(shù)水平及經(jīng)營管理水平［13-17］。若氣井一直保持生產(chǎn)，隨著產(chǎn)氣量逐年遞減，其年度的固定成本基本保持穩(wěn)定，而可變成本則逐年降低。在開發(fā)技術(shù)相同和不考慮氣井廢棄條件下，當(dāng)氣井年度產(chǎn)量趨于年度經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量時，年度商品氣量趨于無窮小，則氣井年度的單位操作成本趨于無窮大。

結(jié)合氣田Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類井開發(fā)指標(biāo)，Ⅰ類井初期年產(chǎn)氣量和操作成本費(fèi)用都高，但單位操作成本最低；Ⅲ類井則相反，初期年產(chǎn)氣量和操作成本費(fèi)用較Ⅱ類井低，但單位操作成本最高；隨著開采進(jìn)入末期，年產(chǎn)氣量變化率大于年操作成本變化率，后期不同類型氣井的單位操作成本變化隨著生產(chǎn)時間延長，呈逐年升高，且最終呈收斂的趨勢。

2 單井經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)氣量評價

依據(jù)近年氣田生產(chǎn)與財務(wù)數(shù)據(jù)，評價單元?dú)饩疄? 665 口，2019 年商品氣量為76.567 4×108m3（商品率93.05%），扣除財務(wù)費(fèi)用，維持氣井開發(fā)生產(chǎn)的最低運(yùn)行費(fèi)用為42.78萬元／口（表1）。

表1 評價單元商品氣量與生產(chǎn)成本統(tǒng)計表

由于蘇里格氣田氣井產(chǎn)量遞減符合衰竭式遞減，后期氣井生產(chǎn)主要采用間開制度生產(chǎn)［18］，開井時率逐漸降低（統(tǒng)計氣井前5 年的平均開井時率介于75%～90%，后10 年的平均開井時率介于40%～50%），加之單井經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量受時率影響，為保持評價的一致性，評價過程中認(rèn)為氣井為連續(xù)生產(chǎn)井，氣井的開井時率按90%考慮。在目前開發(fā)和經(jīng)濟(jì)條件下，運(yùn)用公式（1）評價單井經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量為1 120 m3／d；鑒于蘇里格氣田開發(fā)原則采用單元（井間）接替，直井與水平井統(tǒng)一管理［19］，因此，直井與水平井的單井經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量認(rèn)為是同一數(shù)值?？紤]銷售氣價的變化，建立了不同銷售氣價下對應(yīng)經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量圖版（圖1）。

圖1 不同銷售氣價對應(yīng)經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量圖

由于目前條件下的財務(wù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)是新井與老井、好井與差井綜合表現(xiàn)，因此，該時間點(diǎn)評價的經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量為靜態(tài)瞬時值，由評價公式可知單井的經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)氣量是隨生產(chǎn)經(jīng)營成本、銷售氣價以及開井時率的變化而變化。

3 最低經(jīng)濟(jì)可采儲量評價

參照蘇里格氣田開發(fā)井鉆完井系統(tǒng)工程技術(shù)服務(wù)市場價格，鉆井工程主要考慮鉆前準(zhǔn)備、進(jìn)尺費(fèi)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、綜合錄井、測井、固井，壓裂試氣、泥漿處理及材料費(fèi)用等；地面工程主要考慮征地、井口設(shè)備及地面配套等。測算出直井平均完鉆井深為3 600 m 時，建井費(fèi)用為800 萬元／口；水平井平均完鉆井深度為4 800 m 時，投資約為直井的3倍，建井費(fèi)用按2 400萬元／口考慮。

3.1 直井最低經(jīng)濟(jì)可采儲量

在相同建井投資條件下，評價期為15 年，反算直井達(dá)到內(nèi)部基準(zhǔn)收益率為6.0%時，不同銷售氣價對應(yīng)的氣井年生產(chǎn)氣量（圖2）。銷售氣價越低，在相同評價期內(nèi)，要求氣井初期配產(chǎn)越高，對應(yīng)評價期內(nèi)的最低經(jīng)濟(jì)可采儲量也越高，反之則越低。

圖2 不同氣價下直井達(dá)到基準(zhǔn)收益率對應(yīng)產(chǎn)量曲線圖

進(jìn)一步回歸得到直井最低經(jīng)濟(jì)可采儲量與銷售氣價的關(guān)系（圖3）。由此可知，直井建井投資按800萬元／口考慮，參考2020年氣田實際銷售價格（銷售氣價為1 120 元／103m3），達(dá)到基準(zhǔn)內(nèi)部收益率6.0%的最低經(jīng)濟(jì)可采儲量為1 530×104m3。

圖3 直井的銷售氣價與最低經(jīng)濟(jì)可采儲量關(guān)系圖

3.2 水平井最低經(jīng)濟(jì)可采儲量

同理，水平井建井投資按2 400萬元／口，評價期為15 年進(jìn)行測算，回歸得到水平井最低經(jīng)濟(jì)可采儲量與銷售氣價的關(guān)系（圖4）。參考2020年氣田實際銷售價格（銷售氣價為1 120元／103m3），達(dá)到基準(zhǔn)內(nèi)部收益率6.0%的最低經(jīng)濟(jì)可采儲量為4 450×104m3。

圖4 水平井的銷售氣價與最低經(jīng)濟(jì)可采儲量關(guān)系圖（水平井）

3.3 圖版應(yīng)用

結(jié)合氣藏工程數(shù)值模擬，預(yù)測蘇里格氣田直井Ⅰ、Ⅱ類井的EUR分別為4 125×104m3、2 140×104m3，評價內(nèi)部收益率均在10%以上，預(yù)測Ⅲ類井的EUR為1 025 × 104m3，評價內(nèi)部收益率在6%以下；預(yù)測水平井Ⅰ、Ⅱ類井的EUR分別為11 200 × 104m3、5 440×104m3，評價內(nèi)部收益率均在10%以上，預(yù)測Ⅲ類井的EUR為3 660×104m3，評價內(nèi)部收益率也在6%以下。即目前單井建井投資和銷售氣價條件下，氣田直井、水平井的Ⅲ類井開發(fā)仍不具有經(jīng)濟(jì)效益；由于蘇里格氣田屬于典型的致密氣，按標(biāo)準(zhǔn)歸類納入陸地非常規(guī)氣開發(fā)，因此，參照最新非常規(guī)氣補(bǔ)貼要求和標(biāo)準(zhǔn)［20］，補(bǔ)貼氣價能達(dá)到200～300 元／103m3，氣田投產(chǎn)Ⅲ類井比例中23.6%～31.2%的井將轉(zhuǎn)為效益開發(fā)（圖5）。

圖5 銷售氣價與最低經(jīng)濟(jì)可采儲量關(guān)系圖

由此建立銷售氣價與最低經(jīng)濟(jì)可采儲量的變化關(guān)系，結(jié)合氣藏工程對單井指標(biāo)的預(yù)測，即可判斷或要求單井具有效益的最低經(jīng)濟(jì)可采儲量，參考已開發(fā)區(qū)塊的單井生產(chǎn)指標(biāo)可對氣田產(chǎn)能建設(shè)部署提供指導(dǎo)。

4 結(jié)論與認(rèn)識

1）氣田生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)是新井與老井、好井與差井的綜合表現(xiàn)，單井經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量隨生產(chǎn)經(jīng)營成本、銷售氣價以及開井時率的變化而變化。

2）若直井建井投資按照800 萬元／口、水平井按照2 400萬元／口，反算達(dá)到內(nèi)部基準(zhǔn)收益率6.0%時，對應(yīng)最低經(jīng)濟(jì)可采儲量分別為1 520 × 104m3、4 450×104m3。

3）建立的銷售氣價與最低經(jīng)濟(jì)可采儲量圖版，能指導(dǎo)氣井效益預(yù)測和氣田產(chǎn)能建，若致密氣補(bǔ)貼能達(dá)到0.2～0.3元／m3，預(yù)測氣田23.6%～31.2%的Ⅲ類井將轉(zhuǎn)為效益開發(fā)。