對(duì)油田量化優(yōu)化投資管理的探討

范 輝

（中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司企改和法律部，北京 100728）

如何進(jìn)一步做好油田投資規(guī)?？茖W(xué)、量化的合理預(yù)測(cè)，以及不同單位之間和不同時(shí)段投資的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)投資管理的科學(xué)管理與決策，最大限度地提高當(dāng)年新增投資效益，對(duì)提高油田生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和整體效益，具有重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

1 國(guó)際大石油公司投資管理的經(jīng)驗(yàn)做法

1.1 油價(jià)變化一定程度影響國(guó)際大石油公司的投資規(guī)模，但上游投資占比基本不變

近5年來(lái)，各大石油公司的上游投資隨著油價(jià)而起伏，如2016年，國(guó)際油價(jià)較低（WTI油價(jià)43.16美元/桶），國(guó)外石油企業(yè)由于投資項(xiàng)目收益和經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)下降大規(guī)模減少投資；而2018年和2019年，國(guó)際油價(jià)有較大回升（WTI油價(jià)57～60美元/桶），?？松梨诘葒?guó)際大石油公司，全年投資總量明顯增加。近年來(lái)，隨著油價(jià)波動(dòng)，上游投資規(guī)模發(fā)生明顯變化，但是其占總投資規(guī)模的比重基本穩(wěn)定（75%～90%）。數(shù)據(jù)資料顯示，盡管油價(jià)不斷變化，但國(guó)際大石油公司以上游為重點(diǎn)的投資結(jié)構(gòu)及方向沒(méi)有改變，體現(xiàn)出注重油氣業(yè)務(wù)，確保公司可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營(yíng)策略和發(fā)展理念。

1.2 勘探投資占上游投資比例保持較高合理占比，確保公司儲(chǔ)采平衡及可持續(xù)發(fā)展

過(guò)去30年國(guó)際油價(jià)共發(fā)生了6次暴跌，然而這并沒(méi)有重創(chuàng)國(guó)際石油企業(yè)，這是由于它們?cè)诘陀蛢r(jià)下遵循了基本原則：一是盡可能地降低生產(chǎn)成本，二是盡可能地儲(chǔ)備其油氣資產(chǎn)[1]。根據(jù)世界各地區(qū)和主要石油公司數(shù)據(jù)分析，勘探投資規(guī)模占比達(dá)到20%以上有利于儲(chǔ)采平衡；占比達(dá)到25%～30%，儲(chǔ)量接替率能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，有利于企業(yè)可持續(xù)發(fā)展；而占比低于20%可能導(dǎo)致石油企業(yè)儲(chǔ)采失衡。如油價(jià)斷崖式下跌后的2015年，雪佛龍不僅沒(méi)有削減勘探投資，反而加大了勘探投資力度，同比增長(zhǎng)了1/2。正是保持勘探投資比重不降，使得原油儲(chǔ)采比較高，確保了后期健康發(fā)展。如?？松梨谠蛢?chǔ)采比約為18；BP原油儲(chǔ)采比相對(duì)較低，但仍保持在10左右，其他公司也基本保持在13。

1.3 以減少承包商費(fèi)用為中心大規(guī)?？s減成本，同時(shí)持續(xù)提升研發(fā)投入所占比重

面對(duì)低油價(jià)大環(huán)境，國(guó)際石油企業(yè)普遍采用裁員減薪和精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)等降低成本的方法措施。與此同時(shí)，大多數(shù)國(guó)際石油企業(yè)將工作重心聚焦在減少承包商服務(wù)成本上。如雪佛龍公司開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)量較前期增長(zhǎng)2%，而完井?dāng)?shù)量卻降低18%。在這種情況下，公司與承包商所簽訂的協(xié)議金額下降了20多億美元，降幅接近50%。

除了嚴(yán)控成本之外，國(guó)際石油公司穩(wěn)中求進(jìn)，加大研發(fā)投入的力度（可以用研發(fā)費(fèi)用與營(yíng)業(yè)收入的比值進(jìn)行表征）。2015年，全球5家大型國(guó)際石油公司科技研發(fā)費(fèi)用占比達(dá)0.4%，同比還上升了0.1個(gè)百分點(diǎn)，呈現(xiàn)出研發(fā)費(fèi)用和研發(fā)投入強(qiáng)度同步上升的特點(diǎn)[2]。以上情況表明，無(wú)論油價(jià)如何變化，國(guó)際石油公司在千方百計(jì)降本增效的同時(shí)，保持了研發(fā)投入強(qiáng)度穩(wěn)中有升的態(tài)勢(shì)，體現(xiàn)出以技術(shù)創(chuàng)新增強(qiáng)公司實(shí)力的發(fā)展策略。

1.4 以落實(shí)投資優(yōu)先級(jí)和新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)的優(yōu)化為中心，實(shí)現(xiàn)投資質(zhì)量的提高

首先，國(guó)際石油公司按照收益率等參數(shù)對(duì)擬新建項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，選取潛在收益率最高的項(xiàng)目進(jìn)行投資；其次，將油氣開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)作為已投產(chǎn)項(xiàng)目的投資“甜點(diǎn)”，選取基礎(chǔ)配套設(shè)施完備的投資項(xiàng)目進(jìn)行“擴(kuò)邊”作業(yè)，激發(fā)低成本背景下的效益潛力。如在本輪低油價(jià)環(huán)境下，森科能源（加拿油砂生產(chǎn)商）明確了投資優(yōu)先級(jí)，選擇性中止生產(chǎn)開(kāi)發(fā)成本很高的露天開(kāi)采油砂項(xiàng)目，盡可能地減少新建項(xiàng)目的審批數(shù)量，并對(duì)現(xiàn)存的油砂開(kāi)采項(xiàng)目進(jìn)行擴(kuò)大再生產(chǎn)。

針對(duì)某項(xiàng)新建項(xiàng)目，首先，精簡(jiǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，選取相對(duì)簡(jiǎn)單和成本低的設(shè)計(jì)方案，鼓勵(lì)“標(biāo)準(zhǔn)化”和“模塊化”的方案，運(yùn)用業(yè)內(nèi)通用設(shè)計(jì)方案取代企業(yè)的“私人訂制”方案；其次，將大型項(xiàng)目逐步拆分成幾個(gè)小項(xiàng)目，或者分批、分次、分階段的建成投產(chǎn)，這不僅可以加快投產(chǎn)速度，也可以降低初始投資規(guī)模，有利于縮短現(xiàn)金流回籠周期，提升有限資金的利用率。如BP在Mad–Dog深水油氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目二期作業(yè)過(guò)程中，將海上作業(yè)平臺(tái)由初始的柱式平臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)樵靸r(jià)低廉的半潛式平臺(tái)。與此同時(shí)，公司計(jì)劃將項(xiàng)目中一部分海上作業(yè)的裝備設(shè)施，利用“模塊化”和“標(biāo)準(zhǔn)化”的生產(chǎn)方式“海陸并用”，大幅降低了整體作業(yè)成本。

1.5 信息化、集成化、現(xiàn)代投資優(yōu)化等管理手段和方法工具，應(yīng)用越來(lái)越廣泛

在油田勘探、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)方面的投資項(xiàng)目決策中，應(yīng)重視和加強(qiáng)現(xiàn)代投資組合理論，結(jié)合應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)和工具方法，發(fā)揮的作用越來(lái)越大，影響力不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生的效果極其顯著。例如，加快大數(shù)據(jù)服務(wù)中心建設(shè)、加大計(jì)算機(jī)最新計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，將大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用于輔助投資決策等。加大利用數(shù)學(xué)模型理論和深度數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。同時(shí)，通過(guò)5G信息網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，密切與工程服務(wù)隊(duì)伍的合作關(guān)系，雙方就工藝技術(shù)和工程成本管控等工作實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)商和共同優(yōu)化，在不增加人力資源的同時(shí)降低投入費(fèi)用。

2 量化方法在開(kāi)發(fā)投資規(guī)模預(yù)測(cè)及調(diào)整優(yōu)化中的應(yīng)用

作為決策中最關(guān)鍵和最重要的環(huán)節(jié)，投資決策是當(dāng)代企業(yè)管理科學(xué)化進(jìn)程中重要的組成部分。隨著投資優(yōu)化組合理論、數(shù)據(jù)包絡(luò)法、線性多目標(biāo)規(guī)劃法等理論方法的發(fā)展，現(xiàn)代投資方法、數(shù)學(xué)模型在油田投資決策中已起著越來(lái)越重要的作用。各石油公司、研究機(jī)構(gòu)采取多種綜合量化分析方法，進(jìn)行優(yōu)化投資管理，取得了較大進(jìn)展和成效。

2.1 年度開(kāi)發(fā)投資規(guī)模量化預(yù)測(cè)

2.1.1 量化方法

綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）和歷史數(shù)據(jù)擬合分析（以及灰色馬爾可夫模型對(duì)比修正）等方法。

2.1.2 思路及步驟

1）按油藏對(duì)油田進(jìn)行細(xì)化分類，提高預(yù)測(cè)精度和針對(duì)性。

2）利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，確定出決策單元的有效性，并利用歷史產(chǎn)量和投資數(shù)據(jù)，分別計(jì)算確定出各類油田的投入產(chǎn)出有效性系數(shù)。

3）采用歷史數(shù)據(jù)擬合分析法，按劃分的A、B、C 3類油田，借助油田歷史數(shù)據(jù)，分別預(yù)測(cè)出未來(lái)的原油產(chǎn)量。

4）按計(jì)算出的投入產(chǎn)出有效性系數(shù)和預(yù)測(cè)的原油產(chǎn)量，預(yù)測(cè)出未來(lái)開(kāi)發(fā)投資規(guī)模，為油田投資決策提供依據(jù)和參考。

2.2 油田投資分配優(yōu)化調(diào)整

2.2.1 量化方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是按照多指標(biāo)投入和多指標(biāo)產(chǎn)出，對(duì)同類型單位進(jìn)行相對(duì)有效性評(píng)價(jià)的一種新的效率評(píng)價(jià)方法；其中，效率的含義是指投入與產(chǎn)出的比例。DEA的本質(zhì)是相對(duì)最優(yōu)性,即從大量樣本數(shù)據(jù)中分析處于相對(duì)最優(yōu)狀況下的樣本個(gè)體。具體到油田企業(yè)，根據(jù)油田實(shí)際來(lái)選擇投入和產(chǎn)出指標(biāo)，進(jìn)行DEA有效性分析[3]。

具體是，確定分析的油田勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，篩選出合理的輸入、輸出指標(biāo)，計(jì)算出投入產(chǎn)出效率和與目標(biāo)值的差距（解決投入冗余和產(chǎn)出不足問(wèn)題），明確采油廠之間投入調(diào)整的方向和幅度，為油田各層級(jí)優(yōu)化勘探開(kāi)發(fā)投資決策提供科學(xué)方法和工具。

2.2.2 思路及步驟

1）根據(jù)油田的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)，建立投入產(chǎn)出投資效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2）選擇合適的數(shù)據(jù)包絡(luò)模型（多次試算后確定），將油田所屬采油廠（或地質(zhì)意義的油田、區(qū)塊等）作為決策單元，收集相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3）對(duì)各評(píng)價(jià)單元進(jìn)行技術(shù)有效性和規(guī)模有效性評(píng)價(jià)。

4）對(duì)各評(píng)價(jià)單元進(jìn)行綜合效益評(píng)價(jià)，并對(duì)其排隊(duì)。

5）通過(guò)計(jì)算數(shù)值和提供的投入產(chǎn)出指標(biāo)中的實(shí)際值，確定非相對(duì)有效決策單元與目標(biāo)值及最優(yōu)值之間的差距，作為對(duì)非投資有效單元提供調(diào)整方向及幅度的參考依據(jù)。

2.2.3 某油田應(yīng)用實(shí)例

1）投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取

參考現(xiàn)有、現(xiàn)用投入產(chǎn)出評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步結(jié)合油田管理實(shí)際和應(yīng)用狀況，調(diào)整完善了投資投入產(chǎn)出評(píng)價(jià)指標(biāo)。該油田投入指標(biāo)包括勘探開(kāi)發(fā)投資、開(kāi)發(fā)投資、勘探投資、噸油完全成本和年末職工人數(shù)；產(chǎn)出指標(biāo)包括年產(chǎn)量、動(dòng)用儲(chǔ)量、新增探明儲(chǔ)量和利潤(rùn)。

2）2019年不同采油廠DEA相對(duì)有效分值和產(chǎn)出效果指數(shù)對(duì)比

輸入決策分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用MaxDEA Ultra7軟件得出以下計(jì)算分析結(jié)果：有效值為1（即技術(shù)有效、規(guī)模相對(duì)有效）分別為A、B、C、D采油廠。E～J采油廠有效值分別為0.98、0.96、0.90、0.76、0.75和0.68，屬于技術(shù)、規(guī)模相對(duì)非有效，見(jiàn)表1。

表1 采油廠（DMU）有效性調(diào)整方向及幅度（參考）值

通過(guò)表1評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，絕大多數(shù)采油廠的不同指標(biāo)，按照數(shù)據(jù)包絡(luò)相對(duì)有效性判斷，有進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整的空間。如F采油廠，計(jì)算出的開(kāi)發(fā)投資目標(biāo)值（相對(duì)有效的理想值）為40 700.042萬(wàn)元，而實(shí)際開(kāi)發(fā)投資為74 915.89萬(wàn)元，可以有約34 215.85萬(wàn)元開(kāi)發(fā)投資優(yōu)化的空間。

3 對(duì)油田投資優(yōu)化管理的幾點(diǎn)建議

投資規(guī)模是否科學(xué)合理和結(jié)構(gòu)是否優(yōu)化，對(duì)油田企業(yè)投資效益和持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。進(jìn)一步通過(guò)科學(xué)方法和工具來(lái)優(yōu)化調(diào)整油田投資，最大限度地提高增量投資效益，有效帶動(dòng)成本存量增效，是油田企業(yè)提質(zhì)增效、促發(fā)展的重要性舉措之一。

3.1 在綜合考慮相關(guān)指標(biāo)基礎(chǔ)上，運(yùn)用科學(xué)實(shí)用的量化方法和工具來(lái)預(yù)測(cè)合理投資規(guī)模

保持上游合理投資規(guī)模，才能實(shí)現(xiàn)油田可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。油田合理投資規(guī)模的基本前提是保證油田擁有良好、穩(wěn)定的現(xiàn)金流。其主要表現(xiàn)是油田資產(chǎn)負(fù)債結(jié)構(gòu)合理、資金滿足生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程需求，油田經(jīng)濟(jì)增加值（EVA）實(shí)現(xiàn)值較高，新增投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率滿足基準(zhǔn)要求。只有這些指標(biāo)保持在合理范圍之內(nèi)，油田投資規(guī)模才是可接受和合理的。

綜合運(yùn)用聚類分析、馬爾可夫模型、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析等量化方法和工具，來(lái)科學(xué)合理預(yù)測(cè)年度油田合理的投資規(guī)模。建議根據(jù)油田具體實(shí)際情況按如下思路預(yù)測(cè)合理投資規(guī)模：一是對(duì)列入油田全年的投資項(xiàng)目，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法計(jì)算EVA、財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率等效益匹配指標(biāo)，只有在經(jīng)濟(jì)上可行項(xiàng)目才列入投資規(guī)模[4]；二是按照年度投資計(jì)劃安排，綜合考量預(yù)測(cè)未來(lái)年度油田利潤(rùn)、成本以及負(fù)債情況（值得注意的是，確定和安排油田投資規(guī)模要注意處理債務(wù)規(guī)模和債務(wù)比率，通常按資產(chǎn)負(fù)債率45%～60%作為理想?yún)^(qū)間），綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、聚類分析確定投資單元相對(duì)經(jīng)濟(jì)效率，進(jìn)行優(yōu)化排隊(duì)篩選；三是計(jì)算資產(chǎn)負(fù)債率、過(guò)程匹配率等指標(biāo)是否符合基準(zhǔn)要求，若不符合，應(yīng)重新對(duì)擬列入投資計(jì)劃的項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化選取，直至滿足需要[4]。

3.2 加強(qiáng)項(xiàng)目投資量化分析方法及工具應(yīng)用，提高投資管理質(zhì)量和效果

一是建立完善項(xiàng)目庫(kù)，提前開(kāi)展油藏地質(zhì)、鉆采工程、地面配套、經(jīng)濟(jì)效益和安全環(huán)保等評(píng)價(jià)；大力應(yīng)用勘探三維反演和油藏開(kāi)發(fā)數(shù)字模擬等先進(jìn)技術(shù)，科學(xué)優(yōu)化儲(chǔ)量、滲流、產(chǎn)量、含水、遞減等參數(shù)；根據(jù)油藏開(kāi)發(fā)模型，制定相應(yīng)鉆采注方案，結(jié)合國(guó)際油價(jià)和開(kāi)采成本，優(yōu)化開(kāi)發(fā)層序組合，確定合理生產(chǎn)規(guī)模[5]，實(shí)施以叢式井布置優(yōu)化為主的集約式開(kāi)發(fā)模式，最大程度地限制土地使用的浪費(fèi)。另外，地面配套設(shè)備需盡可能降低規(guī)模，就地或就近分水和注水，充分挖掘降低成本的潛力，這樣不僅可以提升工業(yè)用液處理運(yùn)輸?shù)淖儎?dòng)成本，也可以降低銷售經(jīng)營(yíng)的管理成本。二是運(yùn)用基于大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)挖掘和人工智能分析技術(shù)，建立量–價(jià)分析機(jī)制，針對(duì)油田每一個(gè)施工步驟厘定工作總量。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前物價(jià)生成定價(jià)體系并達(dá)到精準(zhǔn)計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)。三是建立健全裝備設(shè)施的交流平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部模擬市場(chǎng)化模式，最大程度地實(shí)現(xiàn)資源共享，深度挖掘存量資產(chǎn)潛力的同時(shí)盡可能減少新增項(xiàng)目投資。

3.3 綜合考慮資產(chǎn)、成本、效益等因素，以總體效益最大化為目標(biāo)來(lái)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整內(nèi)部資源

在實(shí)現(xiàn)新建油氣產(chǎn)能項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率的基礎(chǔ)上，將采油廠和油氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目作為整體來(lái)評(píng)估，結(jié)合“有無(wú)對(duì)比”的方式，利用數(shù)據(jù)包絡(luò)有效方法工具模型，預(yù)測(cè)不同類型項(xiàng)目的投資回報(bào)率、投資成本和期望利潤(rùn)等指標(biāo)。例如，甲采油廠總體上勘探開(kāi)發(fā)效果好，創(chuàng)收創(chuàng)效能力強(qiáng)，而新建產(chǎn)能項(xiàng)目拉低了當(dāng)前總體效益，提高了總體成本。相比之下，乙采油廠產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目的內(nèi)部收益率不如甲采油廠，乙采油廠雖然基準(zhǔn)收益率低，但是新井產(chǎn)量共同發(fā)揮作用，項(xiàng)目整體效率比不建產(chǎn)能效果更好。針對(duì)這種情況，可以根據(jù)采油廠整體效益優(yōu)化目標(biāo)緩建或先建產(chǎn)能項(xiàng)目[6]。另外，采油廠可以結(jié)合項(xiàng)目本身風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)選項(xiàng)目，基于項(xiàng)目最低收益率，運(yùn)用投資優(yōu)化組合模型，結(jié)合項(xiàng)目效益和投資風(fēng)險(xiǎn)厘定項(xiàng)目投資方案，均衡采油廠整體的投資項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模。

3.4 通過(guò)引進(jìn)外部投資等方式，積極盤(pán)活優(yōu)化現(xiàn)有油氣資源

以國(guó)企混合改制和油氣行業(yè)體制改革等優(yōu)惠政策為基礎(chǔ)，建立健全新型合作模式，吸引海內(nèi)外投資，優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格管控公司負(fù)債能力，積極引進(jìn)外部資金和技術(shù)，多方法、多渠道挖掘現(xiàn)有儲(chǔ)量資源潛力，進(jìn)一步提高油氣資產(chǎn)和投資效益。