油氣田效益評價一體化平臺研究與應(yīng)用

（中國石油遼河油田公司經(jīng)濟評價中心）

面對持續(xù)低位的國際油價，“效益”已經(jīng)成為油氣田企業(yè)的核心詞，效益評價成為貫穿油氣生產(chǎn)的重要流程節(jié)點。在高油價時期，有產(chǎn)量就有效益，上產(chǎn)目標(biāo)和效益目標(biāo)是一致的；而在低油價時期，企業(yè)盈利能力降低，高成本與低油價間的矛盾凸顯，上產(chǎn)目標(biāo)與效益目標(biāo)發(fā)生背離，效益風(fēng)險管控也成為企業(yè)常態(tài)。

中國石油天然氣集團有限公司（簡稱中國石油）、中國石油化工集團有限公司（簡稱中國石化）、中國海洋石油集團有限公司（簡稱中國海油）作為國有企業(yè)，承擔(dān)著保障國家能源安全的重要責(zé)任。在黨中央、國務(wù)院制定的“加大國內(nèi)油氣勘探開發(fā)力度，促進增儲上產(chǎn)，提高油氣自給能力”方針指引下，油氣生產(chǎn)企業(yè)一方面加大投入，保證產(chǎn)量規(guī)模穩(wěn)中求進，另一方面通過全要素、全過程、全成本經(jīng)濟評價，優(yōu)化產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，減少負效投入，讓油氣生產(chǎn)獲得最佳經(jīng)濟效益。如何在勘探開發(fā)過程中體現(xiàn)產(chǎn)量效益并重，用效益指標(biāo)約束技術(shù)指標(biāo)，實現(xiàn)高效開發(fā)，成為油氣田企業(yè)面臨的一個課題。

1 “云桌面”管理模式基本原理

油氣田效益評價一體化平臺基于模塊化設(shè)計理念，實現(xiàn)模塊間的自由拆分與組合；同時，采用當(dāng)前主流的WEB開發(fā)技術(shù)，集成至云桌面平臺[1]，實現(xiàn)統(tǒng)一授權(quán)管理，為油氣田企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的評價服務(wù)（圖1）。

圖1 油氣田效益評價一體化平臺結(jié)構(gòu)

油氣田效益評價一體化平臺打破各專業(yè)之間的數(shù)據(jù)壁壘，按照油氣田企業(yè)現(xiàn)行投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)管理模式，將開發(fā)地質(zhì)、生產(chǎn)管理、投資成本等分專業(yè)數(shù)據(jù)有機融合，形成集生產(chǎn)、經(jīng)營于一體的數(shù)據(jù)體系，建立完整的數(shù)據(jù)分析平臺，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)[2]，開展多維度評價與分析，揭示油氣生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)律，為油氣田效益開發(fā)提供決策支持（圖2）。

油氣田效益評價一體化平臺涵蓋了勘探開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營過程的全要素經(jīng)濟評價，創(chuàng)建了模塊化的通用架構(gòu)，實現(xiàn)單井效益評價的全方位融合和數(shù)據(jù)共享。

圖2 油氣田效益評價一體化數(shù)據(jù)分析平臺

2 油氣田效益評價一體化平臺模塊

依據(jù)《中國石油勘探與生產(chǎn)分公司已開發(fā)油氣田效益評價細則》和《中國石油天然氣股份有限公司已開發(fā)油氣田效益評價指導(dǎo)意見》規(guī)定，油氣井效益分類為五級制[3]，即效益一類井、效益二類井、效益三類井、邊際效益井、無效益井。其中，效益一類井收入大于完全成本；效益二類井收入等于或小于完全成本，且大于生產(chǎn)成本和稅費之和；效益三類井稅后收入等于或小于生產(chǎn)成本，且大于操作成本；邊際效益井稅后收入等于或小于操作成本，且大于最低運行費用；無效益井稅后收入等于或小于最低運行費用。

油氣田（區(qū)塊）效益分類為四級制，即效益一類、效益二類、效益三類、無效益類。其中，效益一類收入大于完全成本；效益二類收入等于或小于完全成本，且大于生產(chǎn)成本和稅費之和；效益三類稅后收入等于或小于生產(chǎn)成本，且大于操作成本；無效益類是稅后收入等于或小于操作成本。

2.1 單井效益評價模塊

該模塊以油氣單井為最小評價對象，以地質(zhì)、開發(fā)、財務(wù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對任一階段、任一油井、任一單元的產(chǎn)量、成本、效益進行優(yōu)化配置，通過對新井投資效益的定量分析，實現(xiàn)無效變有效、有效變高效、高效再提效的目標(biāo)[4]，為生產(chǎn)經(jīng)營決策提供科學(xué)依據(jù)（圖3）。

圖3 單井效益評價模塊基本功能構(gòu)架

2.2 措施評價模塊

針對壓裂、側(cè)鉆等進攻性措施以及檢泵、轉(zhuǎn)驅(qū)、洗井等常規(guī)性措施，按照措施實施的不同階段，進行全過程評價（前評價、跟蹤評價、后評價），依據(jù)實際運行參數(shù)，測算不同類型措施的極限增油量、極限措施費等數(shù)據(jù)。依據(jù)評價結(jié)果，對措施井進行有效的分類管理，對加強措施投入、減少無效措施投入進行論證，提供可量化的參考數(shù)據(jù)（表1）。

研究創(chuàng)建的不同區(qū)塊、不同開發(fā)方式“油井措施風(fēng)險預(yù)評價模型[5]”，根據(jù)投入產(chǎn)出平衡原理，確定措施有效和無效的分界點，當(dāng)措施增量效益大于措施投入，即為盈利有效；當(dāng)措施增量效益等于措施投入，即為盈虧平衡；當(dāng)措施增量效益小于措施投入，即為虧損無效。

表1 措施效益評價模塊基本功能

2.3 水平井評價模塊

水平井評價包括水平井單井效益評價、整體效益評價，分析不同油品、油藏類型、完鉆方式的水平井效益，對比水平井與直井的實施效果，實現(xiàn)全生命周期效益監(jiān)測，為井位規(guī)劃部署提供決策依據(jù)（圖4）。

圖4 水平井效益評價模塊基本功能

2.4 效益配產(chǎn)配成本模型

以單井效益評價數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，打破采油單位界限，以井為單元，對油田所轄的全部單井采用同一標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化，分別以效益最大、成本最低、盈虧平衡為目標(biāo)，構(gòu)建配產(chǎn)配成本優(yōu)化模型[6]，實現(xiàn)能力配產(chǎn)向效益配產(chǎn)的轉(zhuǎn)變（圖5至圖7）。

（1）效益最大模型。

充分考慮不同油品銷售價格和單井貢獻值的差異，模型如下：

式中Rmax——最大利潤值，元；

qi——第i口油井的產(chǎn)量，t；

pi——第i口油井的稅后原油價格，元/t；

do——商品率，%；

Cvi——第i口油井的直接成本，元；

CF——分攤成本費用，元。

（2）成本最低模型。

以成本最低為目標(biāo)，建立無約束條件方程，模型如下：

式中Cmin——單位最低成本，元/t；

CvNi——第i口油井單位直接成本，元/t。

（3）盈虧平衡模型。

以油田最低保本產(chǎn)量為目標(biāo)，建立約束方程，模型如下：

圖5 效益最大產(chǎn)量曲線

圖6 成本最低產(chǎn)量曲線

圖7 盈虧平衡產(chǎn)量曲線

3 油氣田效益評價一體化平臺在遼河油田的應(yīng)用效果

油氣田效益評價一體化平臺在助力遼河油田提質(zhì)增效上發(fā)揮了巨大作用，僅2018年就創(chuàng)效2.96億元。其中，通過“單井效益評價模塊”，對16713口油井進行了效益歸類，使1378口負效井得到針對性治理，直接創(chuàng)效2.1億元；對668口產(chǎn)能新井逐一開展經(jīng)濟評價，優(yōu)化投資3592萬元。通過“措施評價模塊”，杜絕291井次低效負效措施進入實施，減少風(fēng)險性支出5172萬元。

3.1 客觀指出降本增效方向

應(yīng)用油氣田效益評價一體化平臺，深層剖析油氣生產(chǎn)效益結(jié)構(gòu)，強化效益管控，夯實油藏經(jīng)營管理基礎(chǔ)。2019年上半年，遼河油田分析15563口油井的經(jīng)營狀況，結(jié)果顯示：有效益油井占比56%，對應(yīng)效益產(chǎn)量占比87.3%，平均操作成本為910元/t；無效井占比22%，對應(yīng)產(chǎn)量占比4.9%，噸油成本達7714元/t（表2）。油氣田效益評價一體化平臺為油田下半年降本增效和綜合治理指明了方向。

水平井評價模塊彰顯了高投入與高回報的相互兼容。跟蹤分析遼河油田1664口水平井的開發(fā)效果，到2018年底，投入產(chǎn)出比達到1.30，無論是側(cè)鉆井，還是常規(guī)水平井和魚骨狀水平井，效益指標(biāo)均優(yōu)于同期直井，水平井已累計實現(xiàn)利潤177.03億元（表3）。

表2 2019年上半年單井效益評價結(jié)果

表3 水平井效益評價匯總

續(xù)表

3.2 科學(xué)指導(dǎo)新井實施與調(diào)整

應(yīng)用油氣田效益評價一體化平臺，跟蹤評價產(chǎn)能建設(shè)進度，及時掌控新井實施效果，保證了新井產(chǎn)量對油區(qū)效益的正向拉動。2014—2018年，遼河油田分析2800口新建產(chǎn)能井的創(chuàng)效能力，結(jié)果顯示：隨著油價降低，雖然新井的投資回報率、經(jīng)濟增加值、現(xiàn)金貢獻等經(jīng)營指標(biāo)逐年下降，但伴隨著開源節(jié)流、降本增效的深入實施，5年整體創(chuàng)效能力仍然較強，投入產(chǎn)出比達到1.58，新井效益建產(chǎn)十分明顯（表4）。

表4 2014—2018年產(chǎn)能新井效益評價結(jié)果

3.3 推動油藏管理方式變革

應(yīng)用油氣田效益評價一體化平臺，研究不同油價下產(chǎn)量與成本的匹配關(guān)系，量效并重，建立技術(shù)經(jīng)濟相匹配的配產(chǎn)模型，實現(xiàn)了從能力配產(chǎn)向效益配產(chǎn)轉(zhuǎn)變。2018年，遼河油田開發(fā)部門按生產(chǎn)能力配置產(chǎn)量1000×104t，其中老井配產(chǎn)776.8×104t，新井配產(chǎn)49.7×104t，措施配產(chǎn)173.5×104t；經(jīng)濟評價部門根據(jù)預(yù)算指標(biāo)配置效益產(chǎn)量974.8×104t，效益產(chǎn)量占比97.48%，其中老井配產(chǎn)753.4×104t，新井配產(chǎn)47.9×104t，措施配產(chǎn)173.5×104t，測算操作成本1674元/t。實際運行顯示：能力產(chǎn)量相對誤差為-0.51%，效益產(chǎn)量相對誤差為-1.06%，操作成本相對誤差為2.51%。油氣田效益評價一體化平臺促進油田從管理油藏向經(jīng)營油藏的徹底轉(zhuǎn)變（表5）。

4 結(jié)束語

筆者結(jié)合遼河油田千萬噸有效穩(wěn)產(chǎn)實例，運用云技術(shù)和投入產(chǎn)出大數(shù)據(jù)將勘探開發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)營融合在一個平臺上，建立集計算、儲存、處理、共享于一體的“云桌面”的管理模式，讓油氣田的效益評價更精確、更科學(xué)。

油氣田效益評價一體化平臺打破各專業(yè)的數(shù)據(jù)壁壘，構(gòu)建了集開發(fā)地質(zhì)、生產(chǎn)管理、投資成本等專業(yè)于一體的分析平臺，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，開展多維度評價分析，揭示油氣生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)律。

表5 2018年效益配產(chǎn)配成本對比

油氣田效益評價一體化平臺的應(yīng)用，客觀指出降本增效方向，科學(xué)指導(dǎo)新井實施，推動油藏管理方式重大變革，成為油氣田企業(yè)全面提升經(jīng)營管理水平的利器。這一研究成果已經(jīng)在中國石油上游企業(yè)推廣應(yīng)用，對提升油氣田企業(yè)的經(jīng)營管理水平具有重要的指導(dǎo)作用。