灘海油田開發(fā)模式經(jīng)濟界限研究

翟 亮

(中石化股份勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257015)

隨著油田勘探開發(fā)工作的逐漸深入和技術的不斷進步，勝利灘海地區(qū)發(fā)現(xiàn)的窄河道巖性油藏越來越多，該類油藏地質(zhì)特征復雜，油砂隱蔽性強，具有河道窄(河道寬度100～600 m)、砂體小(面積小于0.2 km2)、厚度薄(3.6 m)、儲量豐度低(80～90×104t/km2)特點，而且地處灘海復雜的地理環(huán)境，地面投資大，屬于典型的灘淺海低品位油藏。同時此類油藏目前勘探開發(fā)程度還相對較低，其前景比較廣闊，統(tǒng)計勝利灘?！笆濉鳖A計還有8 000×104t的儲量規(guī)模亟待開發(fā)動用，潛力巨大。

為實現(xiàn)該類油藏的高效動用，一是從油藏技術角度，優(yōu)化層系井網(wǎng)、射孔方案、注采參數(shù)等，提高儲量動用率、單井產(chǎn)量和采收率；二是優(yōu)選合理開發(fā)模式。在目前低品位油藏提高采收率空間有限情況下，選擇合理開發(fā)模式，是實現(xiàn)該類油藏有效動用開發(fā)的關鍵。而開發(fā)模式的選擇受地質(zhì)條件、地面條件、經(jīng)濟因素以及開發(fā)風險等多種因素的影響。經(jīng)過文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)[1-4]，目前尚未有一套成型的理論和方法來優(yōu)選開發(fā)模式，多數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗判斷，因此本研究是在進行多因素敏感性分析基礎上，利用現(xiàn)金流法，計算不同開發(fā)模式的經(jīng)濟界限，并繪制了優(yōu)選圖版。此方法對于指導該類油藏開發(fā)具有重要意義。

1 灘淺海開發(fā)模式及影響因素

1.1 灘淺海開發(fā)模式

勝利灘淺海油田開發(fā)模式在借鑒國內(nèi)外海洋油田開發(fā)成功經(jīng)驗基礎上，從油田地理位置、海洋環(huán)境條件、生產(chǎn)管理、開發(fā)效益等一系列實際情況出發(fā)，貫徹“簡易、高效、安全、經(jīng)濟”的海上油田開發(fā)方針，因地制宜、開拓創(chuàng)新，先后形成了 “人工島+進海路”相結(jié)合的海油陸采開發(fā)模式；“海洋平臺+海底管線+陸地處理站”相結(jié)合的半海半陸的開發(fā)模式； “海洋鋼制固定平臺+移動式拉油設施+陸地站場“相結(jié)合的船拉油開發(fā)模式；近岸地帶大位移井開發(fā)模式，如圖1所示。

四種開發(fā)模式各具特色?！叭斯u+進海路” 海油陸采開發(fā)模式，先修筑進海路，然后以進海路為依托修筑人工島，通過海油陸采方式降低開發(fā)成本，具有地面一次性投資大，后期維護費用及操作成本低特點，但由于先建島修路后鉆井落實儲量，因此開發(fā)風險大；“海洋平臺+海底管線+陸地處理站”相結(jié)合的半海半陸的開發(fā)模式，為國外先進技術與勝利海上開發(fā)實際相結(jié)合設計的，能夠充分利用勝利油田陸上已建系統(tǒng)及其能力，相對于人工島開發(fā)，海洋平臺可以重復利用，但后期維護成本較大；船拉油開發(fā)模式適用于遠離集輸系統(tǒng)的邊際小油田；大位移井開發(fā)模式適用于近岸地帶油田，地面投資小，但鉆井成本大，開發(fā)風險性對較小。

2.2 影響因素分析

不同開發(fā)模式雖具有各自特點，但要優(yōu)選合理開發(fā)模式，考慮的因素是非常多的，可以總結(jié)分為4大類：一是地質(zhì)條件，主要包括儲量規(guī)模、儲量豐度、滲透率等；二是地面狀況，主要包括水深、距岸距離、海底狀況以及陸地處理設施完善程度；三是經(jīng)濟因素，主要包括油價、地面投資、生產(chǎn)成本及建產(chǎn)周期等；四是開發(fā)風險，主要包括儲量落實程度以及產(chǎn)能風險。

在油價一定的條件下，影響海上油藏經(jīng)濟效益的主要因素為投資和產(chǎn)量，在以上眾多的影響因素中，儲量規(guī)模、儲量豐度、滲透率、水深、距岸距離對投資和產(chǎn)量影響較大，各因素之間的影響關系見圖2。

2 經(jīng)濟界限研究

2.1 計算方法

一般采用靜態(tài)法或動態(tài)法計算經(jīng)濟界限[5-6]。其中，靜態(tài)法依據(jù)盈虧平衡原理，一般考慮6年評價期，計算評價期內(nèi)累計投入和累計收益達到平衡時對應的投資、產(chǎn)量、油價等參數(shù)的臨界值。動態(tài)法是應用現(xiàn)金流量法，按照基準收益率對年現(xiàn)金流進行貼現(xiàn)，計算財務凈現(xiàn)值為零時對應的投資、產(chǎn)量、油價等參數(shù)的臨界值。靜態(tài)法簡單易用，計算結(jié)果誤差較大，動態(tài)法過程繁瑣，但是計算結(jié)果比較符合實際情況?？紤]到海上油藏高投入，高風險，建產(chǎn)周期長等特點，本研究采用動態(tài)法進行經(jīng)濟界限分析。

2.2 經(jīng)濟界限研究

不同開發(fā)模式下經(jīng)濟界限計算方法雖然相同，但是計算參數(shù)取值差異大。本研究根據(jù)近幾年勝利灘淺海不同開發(fā)模式下產(chǎn)量變化規(guī)律、投資和成本狀況，采用動態(tài)法，按照12%的基準收益率，分析不同開發(fā)模式下經(jīng)濟界限和效益的變化情況。

對于近海岸的小規(guī)模儲量，首先考慮大位移定向井開發(fā)，距離海岸越遠，單井投資越高，單井需要控制的地質(zhì)儲量也越大。在給定油價條件下(80$/bbl)，儲量規(guī)模和距岸距離關系見圖3。

隨著儲量規(guī)模的增大，可以考慮兩種方式選擇，一是增加定向井控制儲量，二是選擇進海路+人工島開發(fā)方式，進海路+人工島開發(fā)方式經(jīng)濟界限見圖4。

從計算結(jié)果看：隨著儲量規(guī)模的逐漸增加，承擔的地面投資越大，承受的距岸距離也越遠，并且隨著儲量規(guī)模的增長其距岸距離增長幅度逐漸變緩，這是因為隨著距岸距離及水深的增加，進海路和人工島的地面建設費用急劇增加所致。

隨著距岸距離和水深的增加，由于開發(fā)技術的制約及投資的快速增長，不適合采用大位移定向井或進海路和人工島開發(fā)方式，因此必須考慮井組平臺+船拉油開發(fā)方式(儲量規(guī)模較小)或者采油平臺+海底管線開發(fā)方式(儲量規(guī)模較大)。因此，采用的同樣的方法，本研究計算了這兩種方式的經(jīng)濟界限。計算結(jié)果表明井組平臺+船拉油開發(fā)方式最小儲量規(guī)模為50萬噸，采油平臺+海底管線開發(fā)方式能承受的最小儲量規(guī)模220萬噸。

此外，油價也是影響海上油藏開發(fā)經(jīng)濟界限的敏感因素。當油價增加時，同一條件下能承受的儲量規(guī)模變小。距離海岸距離變大。以進海路+人工島模式為例研究油價對距岸距離和儲量規(guī)模的影響，如圖5和圖6所示。

從計算結(jié)果可以看出，油價的升高，距岸距離的界限增加。而隨著油價的繼續(xù)增加，距岸距離的增加幅度變小。另外，隨著油價的升高，控制儲量規(guī)模的界限變小。

3 開發(fā)模式優(yōu)選圖版

優(yōu)選灘淺海開發(fā)模式，不僅要考慮不同開發(fā)模式的經(jīng)濟界限，同時還要研究當可以選擇多種開發(fā)方式時，何種開發(fā)模式才能獲取更好的經(jīng)濟效益。常用的方法就是比較不同開發(fā)方式下的凈現(xiàn)值，優(yōu)先選擇凈現(xiàn)值大的開發(fā)方式作為最佳開發(fā)方式。同樣以大位移水平井和進海路+人工島兩種近海岸主要開發(fā)方式為例進行分析，以勝利老河口油田為例，假設其他條件不變，僅改變儲量規(guī)模和距岸距離，計算兩種開發(fā)方式凈現(xiàn)值的變化，如圖7和圖8所示。

從圖上可以看出，隨著儲量和距岸距離的變化，大位移定向井和進海路+人工島開發(fā)方式存在效益臨界點。當距岸距離一定的條件下，儲量規(guī)模大于100萬噸，采用近海路+人工島的開發(fā)方式凈現(xiàn)值高于大位移水平井；當儲量規(guī)模一定，距岸距離小于1 400米時，采用大位移水平井開發(fā)方式經(jīng)濟效益高于近海路+人工島。

以勝利老河口油田為例，應用以上所述方法，在對各因素分析基礎上，繪制不同開發(fā)模式優(yōu)選圖版。因為不同灘淺海油田，儲量豐度、單井產(chǎn)量、遞減率、采收率都不一樣，因此經(jīng)濟界限及圖板是不一樣的。因此，在老河油田儲量豐度為80萬噸/km2、單井產(chǎn)量為12 t/d、遞減率為5%、采收率為28%、油價為80$/bbl條件下，繪制了不同儲量規(guī)模與距岸距離及水深的優(yōu)選圖版(圖9)。

從圖版中可知各開發(fā)模式適用的條件如表1：

表1 灘淺海地區(qū)開發(fā)模式優(yōu)選分類表(老河口油田)

根據(jù)研究優(yōu)化的圖版，對勝利淺海老河口油田近幾年開發(fā)區(qū)塊進行了開發(fā)模式優(yōu)選，例如老168塊，儲量規(guī)模為660萬噸，距岸距離2.5 km，選擇進海路+人工島開發(fā)模式；樁斜148塊儲量規(guī)模較小，僅有110萬噸，距岸距離為1.5 km，采用大位移井開發(fā)；老178塊由于距岸距離超過4 km，儲量規(guī)模較小，采用井組平臺+船拉油的開發(fā)方式。

以上各區(qū)塊的開發(fā)均取得良好效果，例如老168塊，采用“進海路+人工島”開發(fā)，新建產(chǎn)能16.8萬噸，在油價50$/bbl條件下，投資回收期僅2年，成為勝利淺海開發(fā)標桿工程。從2008年以來，勝利灘淺海共有12個區(qū)塊，儲量5171萬噸，通過開發(fā)模式的優(yōu)選實現(xiàn)了高效動用開發(fā)，新建產(chǎn)能78.4萬噸，截止到2019年底，已累增油356萬噸，開發(fā)模式的優(yōu)選為灘淺海油田的高效開發(fā)動用提供了重要保障。

4 結(jié)論

(1)選擇合理開發(fā)模式，是灘淺海低品位油藏的高效動用的關鍵，影響開發(fā)模式選擇的因素較多，其中儲量規(guī)模最重要，依次是油價、采收率、距岸距離、水深、儲量豐度等因素。

(2)應用現(xiàn)金流量法是計算灘淺海油田不同開發(fā)模式經(jīng)濟政策界限，優(yōu)先開發(fā)模式的重要手段。

(3)采油平臺+海底管線開發(fā)模式適用于儲量規(guī)模較大、儲量豐度高、距岸較遠的深水油藏，進海路+人工島開發(fā)模式適用于儲量規(guī)模較大，儲量豐度低、距岸較近不超過5 km，水深一般不超過3.5 m的油藏，大位移井模式適用于儲量規(guī)模較小，距岸距離較近油藏，船拉油適用于距岸距離遠的邊遠小油藏。