储量评估中经济极限产量的计算方法与影响因素分析

宫利忠,殷艳芳,刘亚军

(中国石油吉林油田公司勘探开发研究院,吉林松原138000)

储量评估中经济极限产量的计算方法与影响因素分析

宫利忠,殷艳芳,刘亚军

(中国石油吉林油田公司勘探开发研究院,吉林松原138000)

在已开发储量评估中,需要确定经济极限产量。计算经济极限产量有多种方法,不同方法计算结果不同。文中主要针对计算经济极限产量的影响因素进行对比分析,结果表明,经济极限产量大小受计算方法的影响最为明显,其次是油价、成本的影响。不同开发阶段应选用不同的计算方法,当油田含水率小于90%时,应选用成本分解法计算经济极限产量;当油田含水率达到90%时,应选用简易法计算经济极限产量。

计算方法;经济极限产量;影响因素;成本;含水率;储量评估

在已开发储量评估中,需要确定经济极限产量。计算经济极限的方法有多种,常用的方法主要有三种,简易法(操作成本固定)、成本分解法(操作成本可变)和吨液成本法(吨液操作成本固定)。一般文献中对这三种方法多有论述,但各种计算方法应用范围却没有给出一个明确的答案,这使得在储量评估中计算经济极限产量时,有可能造成计算结果偏高或偏低。本文主要针对油价、成本和含水变化对经济极限的影响因素进行分析,给出在不同开发阶段运用不同经济极限产量计算方法,以便做出符合实际的储量预测。

1 经济极限产量计算方法简述

1.1 简易法

经济极限产量是指能够支付直接操作成本的最低产量(油田开采不亏损的最低产量)。经济极限的计算依据可以是一口井、一个油藏或一个油田[1]。

由于经济极限产量是油气田废弃时只能回收操作成本和税费的最低产量,因此,当销售收入等于总成本费用时,此时的产油量就是极限产油量界限,根据资金的盈亏平衡原理可表示为:

由于原油销售量并不是产油量,而是存在着一定的原油损失现象,上式可修改为:

整理得

式中:QOL——极限产油量,104t/年;T——操作成本,104元/年;P——油价,元/t;R——吨油税费,元;f——特别收益金 ,美元/bbl或元/t;I——原油商品率,f(注:①油价是不含增值税的油价;②吨油税费包括城市维护建设税、教育费附加、资源税、矿产资源补偿费,各种税费按当前规定税率计算。)。

1.2 成本分解法

在操作成本中,部分费用随油气产量的变化而变化,称为可变成本,另一部分费用与油气产量的变化无关,称为固定成本。

可变成本:包括材料、燃料、动力、驱油物注入、稠油热采、轻烃回收、油气处理、运输费等。

固定成本:包括生产工人工资、福利费、井下作业费、测井试井费、维护及修理费、其他直接费、厂矿管理费用。发生费用只随油井开井数的变化而变化,与油田的产油量(产液量)变化而相对保持不变。

由定义可知:

当QO达到经济极限产油量QOL时,由公式(2)得:

式中:CF——固定成本 ,104元/年;CV——可变成本 ,104元/年;COV——吨油可变成本 ,元/t;QO——年产油量,104t。

1.3 吨液成本法

在水驱油藏开发过程中,原油是以油水混合液的形式存在的,因此,采油成本的发生实际上是围绕采液、处理液而发生的。从费用的产生过程来看,吨液操作成本才是吨油成本形成的最基本的要素[2]。它与吨油操作成本的关系为:吨油操作成本=吨液操作成本×液油比,即

由于操作成本又可表示为:

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当QO达到经济极限产油量QOL时,此时液油比达到极限液油比,由公式(2)、(7)、(8)联立得:

式中:CO——吨油操作成本,元/t;CL——吨液操作成本 ,元/t;LOR ——液油比;LORL——经济极限液油比。

利用公式(3)、公式(6)计算的经济极限产量可以得到对应的经济极限含水。利用公式(9)计算的经济极限液油比也可以得到经济极限产量和经济极限含水,计算结果与利用公式(3)得到的结果相同。因此,吨液成本法实际是简易法的另一种表现形式,两种方法没有本质区别。

2 经济极限产量影响因素分析

2.1 不同方法计算结果对比

现对四个处于特高含水期(含水≥90%)的油田以及三个处于中高含水期(20≤含水＜90%)的油田的操作成本,利用简易法与成本分解法两种方法计算其经济极限产量和经济极限含水(表1)。

表1 经济极限产量计算结果表

由表1看出,两种方法计算的经济极限产量相对误差都在20%以上,而且利用简易法计算的经济极限产量普遍高于利用成本分解法计算的结果。从经济极限含水来看,当油田处于特高含水期(含水≥90%)时,计算结果都大于或接近98%,由于国内一般将含水率的极限值定为98%,而国外统用的极限值仅为95%,此时,选用经济极限含水较低或经济极限产量较高的方法即简易法计算结果相较于成本分解法计算结果更为稳妥,也符合油田实际情况。

2.2 成本、油价对经济极限的影响分析

由简易法与成本分解法计算公式可以看出,经济极限产量与操作成本(固定成本)成正比关系,操作成本(固定成本)每上涨或下降1%,经济极限产量也随之上涨或下降1%。

经济极限产量与油价密切相关,图1是某油田在操作成本不变的情况下,油价从20～200＄/bbl情况下对应得到的经济极限产量。

从图1中可以看出,经济极限产量在不同油价下受到的影响程度不同,经济极限产量随油价的升高而降低,并随油价的升高降幅逐渐减小。当油价低于50＄/bbl时,对经济极限产量的影响最为显著,当油价高于130＄/bbl时,油价对经济极限产量的影响明显减弱。

图1 经济极限产量随油价变化曲线

2.3 吨油可变成本变化规律分析

式中:COV——吨油可变成本 ,元/t;Cs——吨液处理费 ,元/t;QL——年产液量 ,104t;Ciw——吨水注水费 ,元/t;Qiw——注水量 ,104m3/年;Coe——吨油其它费用(包括材料费、燃料费、动力费、稠油热采费、轻烃回收费、运输费),元/t。

由(10)式得:

式中:fw——含水率 ,%;m——注采比,f;D——地面原油密度,g/cm3;Boi——原油体积系数,无因次量。

从(11)式中可以看出:可变成本为含水率的函数,随着含水率的升高,可变成本也随之增加[3]。图2是利用(11)式以含水率为变量、吨油可变成本为因变量绘制的吨油可变成本随油田含水率变化理论曲线,由图2可以看出,吨油可变成本随含水率的升高而升高,当油田含水小于90%时,吨油可变成本变化较小,当油田含水大于90%时,吨油可变成本开始快速上升。

图2 吨油可变成本随油田含水率变化理论曲线

吨油可变成本这种随油田含水率变化规律在油田开发中也得到了证实。图3是处于特高含水期(含水≥90%)的三个油田历年的吨油可变成本随油田实际含水率变化曲线,当油田含水率低于90%时,吨油可变成本随含水率的上升(下降)而缓慢上升(下降),当油田含水率达到90%时,吨油可变成本随含水率上升而快速升高。

图3 吨油可变成本随油田含水率变化曲线

在油价和固定成本基本稳定的情况下,当油田含水率小于90%时,由于吨油可变成本变化较小,净油价(净油价=油价-吨油税费-特别收益金-吨油可变成本)也相对稳定,从而对经济极限产量的影响也较小,此时应选用成本分解法作为计算经济极限产量的首选方法;当油田含水率达到90%时,由于吨油可变成本快速上升,净油价也随之快速减小,这时净油价对经济极限计算结果的影响显著增加,此时利用成本分解法计算的经济极限产量就会出现明显波动。而利用简易法计算的经济极限产量则跨过了含水对成本的影响因素,因此计算结果较为真实,这从表1中七个油田的计算结果也可以得到证实。

这也说明,在油田开发的中高含水时期,由于产量较高,产量对可变成本的影响较大,此时选用成本分解法计算经济极限产量能够准确反映油田产量的变化规律。而当油田到了特高含水期以后,由于产量下降,吨油可变成本对经济极限产量的影响开始加剧,此时不宜选用成本分解法来计算经济极限产量。

3 结论

(1)经济极限产量的大小受计算方法的影响最为明显,其次是油价、成本的影响。不同方法计算结果不同,简易法计算经济极限产量一般大于利用成本分解法计算的结果;经济极限产量随油价的升高而降低,并随油价的升高降幅逐渐减小,当油价低于50＄/bbl时,对经济极限产量的影响最为显著,当油价高于130＄/bbl时,油价对经济极限产量的影响明显减弱。

(2)当油田含水率小于90%时,计算经济极限产量推荐使用成本分解法,当油田处于特高含水期(含水≥90%)时,计算经济极限产量推荐使用简易法。

[1] 贾承造.美国 SEC油气储量评估方法[M].北京:石油工业出版社,2004:93-97

[2] 冉启佑,赵庆飞,方开璞,等.水驱油田剩余经济可采储量计算方法[J].石油与天然气地质,2005,26(3):379-383

[3] 刘佃忠,韩忠良,王秀芝,等.利用经济界限值计算油田经济可采储量[J].断块油气田,2002,9(6):52-54

编辑:彭刚

TE313.2

A

2010-04-12

宫利忠,工程师,1970年生,1996年毕业于中国石油大学石油地质勘查专业,主要从事油田开发研究工作。

1673-8217(2010)06-0047-03