基于臨界產(chǎn)量的天然氣單井經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)模式研究

李鵬，尚雅憬，萬翔，王敏，劉承坤

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠，西安 710065）

1 引言

隨著近幾年油價(jià)波動(dòng)較大，低油價(jià)時(shí)期對(duì)石油行業(yè)的巨大沖擊，凸顯了油氣田企業(yè)中投資成本管理的問題及壓力。低油價(jià)造成的內(nèi)外部風(fēng)險(xiǎn)交織放大，一些制約油氣田高質(zhì)量發(fā)展的深層次問題也逐步暴露，氣田開發(fā)的深入，資源逐漸劣質(zhì)化，建產(chǎn)難度大，開發(fā)成本高，可動(dòng)用產(chǎn)層逐年減少，地層含水量持續(xù)上升，自然遞減率居高不下，產(chǎn)量呈逐年遞減趨勢(shì)，成本和產(chǎn)量已呈反向變動(dòng)關(guān)系，成本管控的難度越來越大，天然氣上產(chǎn)和成本控制的矛盾日益突出，投入產(chǎn)出比率越來越小，增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)困難，邊際貢獻(xiàn)越來越低，經(jīng)濟(jì)效益逐年下降，氣田穩(wěn)產(chǎn)與成本控制之間的矛盾更加突出。因此研究合適的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)模式以用來有效地控制成本，提升氣田企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理水平，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，科學(xué)合理開發(fā)利用資源成為一個(gè)非常重要的問題。

2 氣井經(jīng)濟(jì)效益類別分類

根據(jù)現(xiàn)有研究，本文將天然氣井經(jīng)濟(jì)效益分為以下4 類：

①高效益井（R1）經(jīng)濟(jì)含義是能收回全部成本，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

②有效益井（R2）經(jīng)濟(jì)含義是不能產(chǎn)生利潤(rùn)，但能攤薄人工成本、折舊、期間費(fèi)用等固定成本，具有增量效益。

③邊際效益井（R3）經(jīng)濟(jì)含義是不能產(chǎn)生利潤(rùn)，但能攤薄直接成本中的相對(duì)固定成本，具有增量效益。

④無效益井（R4）經(jīng)濟(jì)含義為不能維持氣井正常生產(chǎn)，不具有增量效益，處于虧損狀態(tài)。

3 氣井經(jīng)濟(jì)效益全流程評(píng)價(jià)模式構(gòu)建

通過對(duì)在產(chǎn)的天然氣單井效益評(píng)價(jià)類型的研究，可以用來指導(dǎo)天然氣生產(chǎn)企業(yè)預(yù)測(cè)未來單井效益評(píng)價(jià)變化的趨勢(shì)，從而為新建產(chǎn)能建設(shè)投資及日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供決策依據(jù)。

3.1 天然氣井投資與生產(chǎn)決策的理論基礎(chǔ)

結(jié)合上文天然氣單井效益評(píng)價(jià)分類方法，天然氣井單井投資與生產(chǎn)決策可以圍繞以下3 個(gè)決策點(diǎn)展開：

一是盈虧平衡點(diǎn)，即根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來一年到數(shù)年之間在產(chǎn)天然氣單井的盈虧平衡狀況，其主要目的是目前的接近臨界狀態(tài)的高效益井R1 未來是否會(huì)轉(zhuǎn)化為有效益井R2。由于高效益井R1 能夠收回全部成本，且有盈利，因此是區(qū)塊、作業(yè)區(qū)或采氣廠獲得經(jīng)濟(jì)效益的主要來源，也是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理關(guān)注的重點(diǎn)。對(duì)于R1 高效益井，企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取有效的技術(shù)服務(wù)措施穩(wěn)產(chǎn)，盡可能延長(zhǎng)其高效益生產(chǎn)的周期。

二是邊際決策點(diǎn)，主要分析目前接近臨界狀態(tài)的有效益井R2 可能轉(zhuǎn)化為邊際效益井R3 的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在產(chǎn)的天然氣單井如果從R2 轉(zhuǎn)化為R3，就意味著該天然氣井有可能開始進(jìn)入產(chǎn)量和收入快速下降階段，逐步進(jìn)入單井生命周期末段，有可能在不久的將來轉(zhuǎn)化成為無效益井R4。因此邊際決策點(diǎn)無疑是每個(gè)單井的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。對(duì)越過邊際決策點(diǎn)的在產(chǎn)井，企業(yè)必須及時(shí)掌握其數(shù)量和產(chǎn)氣量變化，未雨綢繆，盡早做好新建產(chǎn)能接續(xù)計(jì)劃。

三是關(guān)井決策點(diǎn)，這是從邊際效益井R3 邁向無效益井R4 的重要關(guān)口，重點(diǎn)是分析那些目前處于關(guān)井臨界狀態(tài)的邊際效益井R3，監(jiān)控未來一年到數(shù)年可能轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效益井R4 的數(shù)量，對(duì)其氣藏狀況、生產(chǎn)狀況以及可否通過措施維持繼續(xù)生產(chǎn)等進(jìn)行分析評(píng)估，對(duì)于確實(shí)無法恢復(fù)到邊際效益井R3 的單井，應(yīng)當(dāng)停產(chǎn)關(guān)井。

圖1 是天然氣單井生產(chǎn)3 個(gè)決策點(diǎn)示意圖。從圖中可以看出，隨著天然氣單井投入生產(chǎn)時(shí)間的延伸，產(chǎn)氣量逐漸遞減，導(dǎo)致單井天然氣生產(chǎn)的收入水平不斷下降，而與此同時(shí)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理水平不斷提高，為維持天然氣生產(chǎn)所投入的成本費(fèi)用在不斷下降。但從上文的分析可以看出，隨著時(shí)間的推移，單井產(chǎn)氣量的下降速度將會(huì)大于成本下降的速度。最終，單井收入曲線必然會(huì)先后與運(yùn)營(yíng)成本、基本運(yùn)行費(fèi)和最低運(yùn)行費(fèi)3 條成本曲線分別相交，這3 個(gè)交點(diǎn)就是盈虧平衡點(diǎn)、邊際決策點(diǎn)和關(guān)井（決策）點(diǎn)，相應(yīng)劃分出來的4 個(gè)區(qū)間分別代表著R1、R2、R3 和R4。而天然氣單井生產(chǎn)決策模型便圍繞上述3 個(gè)決策點(diǎn)建立。

圖1 天然氣單井生產(chǎn)決策點(diǎn)和單井效益評(píng)價(jià)分類示意圖

3.2 基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井生產(chǎn)決策點(diǎn)模型

根據(jù)圖1 構(gòu)建天然氣單井生產(chǎn)決策點(diǎn)模型如下：

式中，Qt是t 年的單井產(chǎn)氣量，i 表示預(yù)測(cè)的年份（i=1,2,3,…,n 分別表示預(yù)測(cè)下一、二、三年，以此類推），r產(chǎn)量遞減是產(chǎn)氣量遞減率，因此，Q（t1-ir產(chǎn)量遞減）就是未來第i 年的預(yù)測(cè)單井產(chǎn)氣量。Pt+i是預(yù)測(cè)的未來第i 年的天然氣市場(chǎng)價(jià)格，該價(jià)格受過國(guó)際天然氣市場(chǎng)影響上下波動(dòng)，Qt（1-ir產(chǎn)量遞減）Pt+i代表未來第i 年的預(yù)測(cè)單井收入，（1-t稅）表示稅后，為簡(jiǎn)化計(jì)算，本文僅考慮增值稅，根據(jù)最新政策，稅率按9%計(jì)算。式中為t 年的單井天然氣生產(chǎn)成本，根據(jù)選取決策點(diǎn)的不同，分別取表示成本遞減率，于是（1+ir成本遞減）就表示未來第i 年的預(yù)測(cè)單井成本，其中r產(chǎn)量遞減和r成本遞減分別取過去3 年的移動(dòng)算術(shù)平均值，以動(dòng)態(tài)反映產(chǎn)量和成本變化趨勢(shì)，使預(yù)測(cè)更加符合單井生產(chǎn)和成本變化的實(shí)際。

3.3 基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井投資決策模型

天然氣單井3 個(gè)決策點(diǎn)模型同樣可以用于指導(dǎo)采氣廠新建產(chǎn)能過程中的單井投資決策，其基本思路是，只有當(dāng)計(jì)劃投資的單井預(yù)測(cè)產(chǎn)氣量超過根據(jù)歷史數(shù)據(jù)測(cè)算的邊際決策點(diǎn)的臨界產(chǎn)氣量時(shí)，該單井將來建成投產(chǎn)后才可能成為高效益井R1 或有效益井R2，該單井投資方案才是可行的。

由圖2 可知，當(dāng)投資新建天然氣單井投產(chǎn)后的收入超過盈虧平衡點(diǎn)時(shí)，能夠包括折舊折耗在內(nèi)的全部運(yùn)營(yíng)成本，成為高效益井R1；當(dāng)投產(chǎn)后單井收入低于盈虧平衡點(diǎn)但高于邊際決策點(diǎn)時(shí)，能夠收回油氣生產(chǎn)過程的全部直接成本支出，并且能夠收回一部分人員費(fèi)用和固定資產(chǎn)投資，成為有效益井R2；當(dāng)投資后單井收入低于邊際決策點(diǎn)時(shí)，無法收回油氣生產(chǎn)過程的全部直接成本，更不用說人員費(fèi)用和固定資產(chǎn)投資了。此時(shí)，除非有特別理由，該單井新建產(chǎn)能投資應(yīng)當(dāng)是無效的。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)產(chǎn)氣量高于邊際決策點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的臨界產(chǎn)氣量的單井，其投資是可行的，否則就是不可行的。

圖2 基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井投資決策

臨界產(chǎn)氣量的測(cè)算主要通過歷史數(shù)據(jù)，即通過對(duì)過去幾年內(nèi)各單井產(chǎn)氣量、天然氣價(jià)格以及各項(xiàng)成本數(shù)據(jù)測(cè)算出來，在測(cè)算過程中需要考慮不同氣藏、區(qū)塊、井型等條件差異，結(jié)算結(jié)果作為新建產(chǎn)能單井投資決策主要依據(jù)。

第一，盈虧平衡點(diǎn)的臨界產(chǎn)氣量決策模型。

測(cè)算盈虧平衡點(diǎn)臨界產(chǎn)氣量的決策模型如下：

根據(jù)式（2），單井盈虧平衡的臨界產(chǎn)氣量為：

第二，邊際決策點(diǎn)的臨界產(chǎn)氣量決策模型。

測(cè)算邊際決策點(diǎn)臨界產(chǎn)氣量的決策模型如下：

根據(jù)式（4），單井邊際決策的臨界產(chǎn)氣量為：

3.4 基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井經(jīng)濟(jì)效益全流程評(píng)價(jià)模型

氣井作為氣田產(chǎn)能建設(shè)的最小單元，如何做好氣井的投資規(guī)劃、保證氣井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、提高氣井的投資收益是目前氣田發(fā)展前端需要探索和實(shí)踐的內(nèi)容。本文通過從單井控制的角度，精準(zhǔn)分析單井投資、產(chǎn)能、產(chǎn)量、成本情況，構(gòu)建單井效益評(píng)價(jià)模型，并嘗試探索建立基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井經(jīng)濟(jì)效益全流程評(píng)價(jià)模型（見圖3），實(shí)現(xiàn)較為科學(xué)、全方位分層次的單井經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出針對(duì)性的氣井經(jīng)營(yíng)管理對(duì)策。

圖3 基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井經(jīng)濟(jì)效益全流程評(píng)價(jià)模型

該模型基于氣藏經(jīng)營(yíng)管理和全生命周期管理理念，將天然氣單井經(jīng)濟(jì)效益全流程評(píng)價(jià)劃分為4 個(gè)階段，涵蓋事前、事中和事后單井經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，包括投資評(píng)價(jià)、效益評(píng)價(jià)兩部分，評(píng)價(jià)的目的是通過“前后對(duì)比”分析投資執(zhí)行情況及效益目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)，以效益排序指導(dǎo)投資及生產(chǎn)。該模型以采氣廠作為投資、成本和效益考核的主體，以氣井作為實(shí)施對(duì)象，按照氣藏生命周期內(nèi)不同階段的特點(diǎn)，針對(duì)氣井不同區(qū)塊、不同類型分別實(shí)施的投資與成本一體化管理，目的在于改善當(dāng)前投資與成本分割管理造成的一系列問題，實(shí)現(xiàn)資金使用效率最大化和油氣田企業(yè)整體效益的最大化。

4 結(jié)語

通過對(duì)已有成果的研究，本文基于臨界產(chǎn)量構(gòu)建了一個(gè)動(dòng)態(tài)的單井生產(chǎn)決策點(diǎn)模型。依據(jù)該模型，未來單井效益評(píng)價(jià)結(jié)果將取決于當(dāng)期產(chǎn)氣量、產(chǎn)量遞減率、天然氣價(jià)格、單井生產(chǎn)成本以及成本遞減率水平。此外，還建立了一個(gè)基于臨界產(chǎn)氣量的單井投資決策模型，根據(jù)不同氣田和井型，通過比較單井設(shè)計(jì)產(chǎn)氣量與邊際決策點(diǎn)的臨界產(chǎn)氣量，可以作為判定天然氣井產(chǎn)建投資是否可行的判定標(biāo)準(zhǔn)。最終，進(jìn)一步構(gòu)建了一個(gè)基于臨界產(chǎn)氣量的天然氣單井經(jīng)濟(jì)效益全流程評(píng)價(jià)模型，通過事前的單井投資效益評(píng)價(jià)、事中的單井效益動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和單晶生產(chǎn)決策評(píng)價(jià)、事后的單井全生命周期經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，可以為新建產(chǎn)能績(jī)效評(píng)估和氣田投產(chǎn)后生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的精細(xì)化管理奠定較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。