胡 燕

中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 102206

加強(qiáng)儲量評價(jià)升級、提高升級率是彌補(bǔ)老區(qū)產(chǎn)量遞減、維持產(chǎn)量基本穩(wěn)定的有效途徑[1-3]。制約預(yù)測儲量和控制儲量升級的主要因素包括儲量是否落實(shí)、產(chǎn)能是否達(dá)標(biāo)、技術(shù)是否配套和經(jīng)濟(jì)是否有效[4-6]。目前，評價(jià)預(yù)測儲量、控制儲量升級經(jīng)濟(jì)有效性的方法有兩大類：第一類是折現(xiàn)現(xiàn)金流評價(jià)模型計(jì)算財(cái)務(wù)指標(biāo)[7]，即在產(chǎn)能方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合投資、成本參數(shù)，計(jì)算凈現(xiàn)值或內(nèi)部收益率；第二類采用折現(xiàn)現(xiàn)金流評價(jià)模型計(jì)算界限指標(biāo)，例如日產(chǎn)油經(jīng)濟(jì)界限、最小儲量規(guī)模、成本經(jīng)濟(jì)界限、投資經(jīng)濟(jì)界限等[8-18]。這兩類方法均是計(jì)算區(qū)塊整體的財(cái)務(wù)指標(biāo)或者區(qū)塊內(nèi)多口井的平均界限指標(biāo)，預(yù)測儲量、控制儲量試油、試采等資料相對較少，同一區(qū)塊儲量規(guī)模的多種可能[19-21]，對應(yīng)多種開發(fā)設(shè)計(jì)方案，不確定性大、工作量大、適用性差。

為此，本文主要研究了單井經(jīng)濟(jì)初產(chǎn)界限和單井經(jīng)濟(jì)可采儲量界限計(jì)算方法在不同油藏類型區(qū)塊中的應(yīng)用。該方法的優(yōu)勢在于：一是利用單井指標(biāo)可逐步識別區(qū)塊的“甜點(diǎn)”及潛力規(guī)模，避免區(qū)塊的整體經(jīng)濟(jì)無效性而否定其升級潛力；二是區(qū)塊的產(chǎn)量、投資、成本等參數(shù)是多口井的綜合水平賦值，單井的參數(shù)賦值較區(qū)塊的參數(shù)賦值方法更加準(zhǔn)確；三是可從大量區(qū)塊中快速篩選出具有經(jīng)濟(jì)效益的井區(qū)。

1 主要影響因素

單井經(jīng)濟(jì)界限是根據(jù)盈虧平衡原理采用折現(xiàn)現(xiàn)金流法計(jì)算財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(NPV)等于零時(shí)的最低單井初產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)可采儲量[22]。折現(xiàn)現(xiàn)金流法與產(chǎn)量預(yù)測指標(biāo)及投資直接相關(guān)。

1.1 無因次產(chǎn)量(系數(shù))

由于預(yù)測儲量和控制儲量的區(qū)塊資料限制，產(chǎn)量模型可采取不同油藏類型無因次產(chǎn)量模式預(yù)測[23]。將同地區(qū)、同開發(fā)方式井按單井累產(chǎn)規(guī)模分級，計(jì)算同一規(guī)模類型下的平均年產(chǎn)油量，將年產(chǎn)油量除以第1年產(chǎn)量，得到“無因次產(chǎn)量系數(shù)”模型。以中國石化某油田低滲致密油藏為例，2012—2015年新鉆井在不同累產(chǎn)規(guī)模下，無因次產(chǎn)量具有基本一致的遞減規(guī)律，即前3年遞減率平均為40%，第4年起平均遞減率為19%。在需要評價(jià)大量待升級區(qū)塊的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，無因次產(chǎn)量模型在開發(fā)概念設(shè)計(jì)中更具有可操作性。

經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，采用月產(chǎn)量模型較年產(chǎn)量模型評價(jià)更加精細(xì)，更能反映單井初產(chǎn)變動(dòng)規(guī)律。以某油田某井為例，第1年產(chǎn)量1 129 t，計(jì)算初產(chǎn)3.1 t/d；但在月產(chǎn)量模型下，第1個(gè)月產(chǎn)量104 t，計(jì)算初產(chǎn)為3.5 t/d。為提高單井初產(chǎn)界限結(jié)果的準(zhǔn)確度，本文采用月產(chǎn)量模式計(jì)算無因次產(chǎn)量曲線。

通過對中國石化重點(diǎn)地區(qū)已開發(fā)油藏單井產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)，建立了主要油藏類型的無因次月產(chǎn)量模型(圖1)。給定單井初產(chǎn)后，可計(jì)算設(shè)計(jì)出評價(jià)期內(nèi)分月度的產(chǎn)量模型。

圖1 中國石化主要油藏類型月度無因次產(chǎn)量變化模型

1.2 單井鉆井“基本投資”

待升級儲量多數(shù)是多輪篩選后剩下的低品位儲量，根據(jù)已發(fā)生的區(qū)塊鉆井投資取值，會(huì)遇到效益不過關(guān)的瓶頸，可按照市場化原則，優(yōu)選工程成本低的隊(duì)伍。鉆完井投資受鉆井深度、鉆完井隊(duì)伍、直接材料、人工成本等影響，不同地區(qū)不同油藏類型單井投資取值差異較大。本文通過擬合油藏埋深與單井鉆井投資的關(guān)系，對標(biāo)出不同地區(qū)單井鉆井投資的先進(jìn)水平，并以此作為應(yīng)達(dá)到的水平，稱作“基本投資”。

以中國石化特低滲透油藏直井為例，渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷(井深小于2 000 m)、鄂爾多斯南部(井深小于2 000 m)的單井鉆井投資較低，這代表了基本水平。在相同井深條件下，考慮鉆井技術(shù)對復(fù)雜地質(zhì)地表?xiàng)l件的適應(yīng)性，松遼盆地南部、渤海灣盆地東濮凹陷的類似區(qū)塊應(yīng)參照基本投資，較實(shí)際已發(fā)生投資可降低30%左右(圖2)。

圖2 中國石化特低滲透油藏直井鉆井投資估算模型

“基本投資”模型為相同或類似地區(qū)不同公司單井鉆井投資的降低空間提供依據(jù)。再以中國石化鄂爾多斯盆地某油田水平井為例，其鉆井投資逐年降低，從2012年平均2 500萬元降到2014年的1 700萬元。其中，在2 000 m井深下，基本投資1 350萬元，但是中石油在相鄰地區(qū)同井深平均為940萬元。因此，中國石化仍高于中石油水平，有進(jìn)一步降低投資的空間。

2 計(jì)算方法

2.1 方法原理

待升級預(yù)測儲量和控制儲量區(qū)塊采用折現(xiàn)現(xiàn)金流法評價(jià)，一般需要設(shè)計(jì)大量具體區(qū)塊的油氣藏產(chǎn)量剖面，結(jié)合經(jīng)濟(jì)參數(shù)計(jì)算財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值或者內(nèi)部收益率。但是，預(yù)測儲量和控制儲量試油、試采資料有限，需要對應(yīng)設(shè)計(jì)多個(gè)開發(fā)方案[24-26]。

本文采用經(jīng)濟(jì)界限法，計(jì)算目標(biāo)區(qū)塊井深對應(yīng)基本投資及相應(yīng)評價(jià)參數(shù)(如油價(jià)、成本等)下的單井初產(chǎn)界限指標(biāo)，直接與區(qū)塊試油產(chǎn)量比較。如果試油井中有一口井初產(chǎn)滿足界限值，則可判定該區(qū)塊有可升級儲量。該方法可實(shí)現(xiàn)對大量區(qū)塊的效益性進(jìn)行初步篩選。經(jīng)濟(jì)界限法是利用盈虧平衡原理計(jì)算財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值等于零時(shí)的最低單井初產(chǎn)或最小經(jīng)濟(jì)可采儲量規(guī)模。其中，產(chǎn)量剖面應(yīng)用無因次產(chǎn)量曲線，結(jié)合勘探開發(fā)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，可快速求解大量目標(biāo)區(qū)塊的經(jīng)濟(jì)界限指標(biāo)。若該區(qū)塊所有試油井和試采井均達(dá)不到單井初產(chǎn)界限，說明該區(qū)塊整體不可升級。

構(gòu)建公式(1)和公式(2)所示的單井經(jīng)濟(jì)界限現(xiàn)金流模型。

(1)

(2)

2.2 計(jì)算流程

單井經(jīng)濟(jì)界限計(jì)算分為3個(gè)步驟(圖3)：第一步，根據(jù)評價(jià)區(qū)塊油藏類型，參照圖1形成無因次產(chǎn)量系數(shù)；第二步，賦值經(jīng)濟(jì)參數(shù)，包括單井鉆井投資、地面投資、油價(jià)、噸油操作成本、相關(guān)費(fèi)用、噸油稅金等；第三步，構(gòu)建單井經(jīng)濟(jì)界限計(jì)算模型?；诘谝徊胶偷诙降幕A(chǔ)參數(shù)，應(yīng)用公式(1)和公式(2)分別計(jì)算單井初產(chǎn)界限和單井經(jīng)濟(jì)可采儲量界限。其中，現(xiàn)金流入模型與無因次產(chǎn)量系數(shù)、單井初產(chǎn)相關(guān)；現(xiàn)金流出模型與投資、成本、費(fèi)用、稅金相關(guān)。

圖3 單井經(jīng)濟(jì)界限計(jì)算流程

3 應(yīng)用案例

截至2017年底，中國石化某地區(qū)特低滲透油藏保有預(yù)測儲量5.2×108t及113個(gè)區(qū)塊，以此為例篩選與效益相關(guān)的儲量規(guī)模大小和區(qū)塊數(shù)量。

根據(jù)上述方法，構(gòu)建中國石化某地區(qū)特低滲透無因次產(chǎn)量曲線模型(圖4)。借鑒圖2中單井鉆井投資水平賦值中國石化該地區(qū)特低滲透不同井深下的投資；油價(jià)取40，50，60，70，80美元/桶，折算噸油價(jià)格分別為2 014，2 518，3 021，3 525，4 028元；噸油操作成本、相關(guān)費(fèi)用取近3年類比區(qū)塊均值，若無類比區(qū)塊，取同地區(qū)特低滲透油藏類型的3年均值。

圖4 中國石化某地區(qū)特低滲透油藏類型月度無因次產(chǎn)量變化模型

將無因次產(chǎn)量系數(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)代入公式(1)求取單井初產(chǎn)界限，代入公式(2)求取單井經(jīng)濟(jì)可采儲量界限，計(jì)算結(jié)果見圖5。

在基本投資、不同油價(jià)下，采用單井初產(chǎn)界限曲線(圖5)篩選試油初產(chǎn)大于界限值的區(qū)塊(圖6)。經(jīng)評價(jià)，40，50，60，70，80 美元/桶下，與效益相關(guān)的潛力儲量分別為0.5，0.8，1.2，1.6，1.7 億噸。

圖5 中國石化某地區(qū)特低滲透油藏不同油價(jià)下單井經(jīng)濟(jì)界限計(jì)算結(jié)果

圖6 某地區(qū)特低滲透油藏預(yù)測儲量區(qū)塊試油初產(chǎn)與單井初產(chǎn)界限比較

4 結(jié)論

(1)本文所述方法以盈虧平衡原理為基礎(chǔ)，研究中國石化主要油藏類型的無因次產(chǎn)量曲線，形成最優(yōu)化條件下的鉆井基本投資模型，構(gòu)建了基于無因次產(chǎn)量系數(shù)的單井經(jīng)濟(jì)界限計(jì)算方法。針對預(yù)測儲量和控制儲量升級，本方法具有普遍適用性，滿足評價(jià)保有和新增預(yù)測儲量和控制儲量升級潛力規(guī)模的需要，也可支撐不同階段勘探開發(fā)項(xiàng)目評價(jià)。

(2)本文提供的中國石化不同油藏類型無因次產(chǎn)量曲線和基本投資曲線供研究者參考。在實(shí)際操作中，隨著新區(qū)塊發(fā)現(xiàn)和歷史數(shù)據(jù)的不斷變化，產(chǎn)量曲線和投資預(yù)測賦值可能與本文有所不同，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在差異，需要針對具體油氣藏結(jié)合區(qū)塊實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。