重庆煤层气地面抽采项目技术经济评价

蒙 春 张 烨 陆朝晖 邓 智

(1.国土资源部页岩气资源勘查重点实验室重庆地质矿产研究院，重庆 400042；2.重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心重庆地质矿产研究院，重庆 400042；3.煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心，重庆 400042)

重庆煤层气地面抽采项目技术经济评价

蒙 春1,2,3张 烨1,2,3陆朝晖1,2,3邓 智1,2,3

(1.国土资源部页岩气资源勘查重点实验室重庆地质矿产研究院，重庆 400042；2.重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心重庆地质矿产研究院，重庆 400042；3.煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心，重庆 400042)

为针对性研究重庆地区煤层气地面抽采项目经济可行性，定性分析了煤层气典型开发特征对项目投入产出的影响，建立了考虑技术进步的煤层气开发项目经济评价模型，利用经济评价软件测算了重庆地区煤层气地面抽采井的潜在经济效益。研究结果表明当产量水平达到1500m3/d，在重庆綦江地区开展煤层气地面抽采直井项目经济可行，且利用钻井学习曲线模型进行钻井周期估算可更加准确估算钻井投资。

煤层气 经济评价 技术进步 投入产出影响

重庆地区煤层气资源丰富，在政府和相关企业积极推动下，已开展前期地面抽采示范项目研究，从已有井的排水采气情况来看效果良好。但由于煤层气资源分布非均质性强，煤层薄，煤体结构受构造破坏严重，重庆煤层气开发难度依然较大，投资风险高。

技术经济评价是分析和评估煤层气项目经济可行性的必要手段，更是降低投资风险的重要保证。现有煤层气经济评价方法多是结合所评价的目标区与常规天然气在地质条件和开发工艺上的差异性，在常规气田开发经济评价体系基础上进行调整而来，缺乏专门针对重庆煤层气资源赋存条件、工艺技术和市场环境的有效经济评价手段。为适应煤层气开发快速发展需要，提高项目决策科学化水平，本文有针对性地开展重庆煤层气地面抽采项目技术经济评价研究，系统分析煤层气项目投入产出影响因素，建立考虑技术进步的经济评价模型，测算当前政策条件下重庆煤层气开发项目的经济效益，研究结果可为投资者提供科学决策依据。

1 煤层气开发典型特征对项目投入产出的影响

(1)地质特征的影响

煤层气为连续气藏，勘探成功率高，勘探投入相对较少。煤层气储层非均质性强，井间差异明显，在对煤层气产出进行估算时应考虑井间差异。

(2)地理特征的影响

开发区地形影响煤层气工程投资和开采成本。重庆地区多为山地，井场条件不佳，会增加项目建设投入。开发区地理位置影响运输成本。重庆地区交通便利，已形成较为完善的天然气管网系统及配套设施，这将为本地区煤层气开采运输提供便利条件，降低相关费用。

(3)工艺技术特征的影响

煤层气井压裂过程中需要大量水资源，水平段长度、压裂级数以及支撑剂用量将影响产量和压裂成本。而地下水污染、天然气泄漏等环保方面的要求可能导致投资和操作成本增加。

(4)产出特征的影响

产量对煤层气项目收入产生直接影响。煤层气产出分为三个阶段(见图1)：①早期排水降压：主要产水；②中期稳定生产：随着排水持续，产气量逐渐上升并趋于稳定，出现产气高峰；③后期产量递减：大量气体被采出后，煤基质中解吸的气体逐渐减少，尽管排水作业仍在继续，但产气量下降。

图1 煤层气井气水产量曲线

(5)市场及政策的影响

我国天然气需求旺盛，虽因经济放缓及非常规气产量增长，我国2015年天然气对外依存度稍低于2014年，但仍高达31.78%，总体仍呈逐渐增大态势，发展煤层气拥有广阔市场空间。国家高度重视煤层气产业发展，煤层气上游开采补贴由0.2元/m3增加到0.3元/m3，煤层气开发享受增值税返还优惠。扶持政策的不断完善，一定程度上降低了煤层气开发成本。

2 煤层气开发项目经济评价模型

2.1 投资

2.1.1 建设投资

建设投资包括开发井投资和地面工程投资。采用详细估算法计算煤层气项目建设投资，即先分别估算构成建设投资的各个组成部分，然后汇总得出最终建设投资。

(1)开发井工程投资

① 钻井投资

本文根据钻井周期与单位时间钻井成本来建立钻井投资估算模型。钻井周期的确定是钻井投资估算的关键。美国页岩气和煤层气开发经验都表明，钻井的学习效应非常明显。在估算钻井周期时，若仅仅简单按照已有少数钻井周期数据求平均值来估算未来其他井的钻井周期势必会忽略学习效应的存在，导致钻井周期估算过长，高估钻井投资。本文采用钻井学习曲线模型来估算钻井周期，计算公式如下：

Tn=C1eC2(1-n)+C3

(1)

式中Tn为第n口井的钻井周期；n为所钻井的序号；C1为常数，反映同一地质条件下钻第一口井与最后一口井的时间之差；C2为常数，反映钻井公司达到最短钻井时间的速度；C3为常数，反映理想情况下(即学习效应已有所体现)在某地区钻一口井的平均最短钻井时间。

单位时间钻井成本可根据区块统计资料求得，因此建立如下基于学习曲线的煤层气钻井投资估算模型：

(2)

式中q为单位时间钻井成本；Iz为钻井工程投资。

② 压裂投资

压裂完井工程投资与压裂级数成正相关，在压裂级数既定的情况下，压裂支出与压裂半长近似呈正比，计算公式如下：

IF=NF×(a+b×rh)+c

(3)

式中NF为压裂级数；rh为裂缝半长；a、b和c为常数。

(2)地面工程投资

煤层气开发地面工程建设与常规天然气类似，可采用下式计算：

Is=Isf+ Isv×Qmax

(4)

式中Is为产能建设阶段区块地面工程建设投资；Isf为地面工程固定投资；Isv为单位产能建设成本；Qmax为最大输气量或最大产能规模。

2.1.2 流动资金和建设期利息

本文采用扩大指标法估算煤层气开发项目流动资金，估算公式如下：

CI=Rs×rg

(5)

式中CI为流动资金；Rs为销售收入；rg为流动资金占销售收入的比例。

计算建设期利息时，为简化计算，通常假定借款均在每年的年中支用，借款当年按半年计息，其余各年份按全年计息。建设期利息采用复利方式计息，计算公式为：

各年应计利息= (年初借款本息累计+

本年借款额/2)×年利率

(6)

2.2 成本费用

(1)成本

采用相关因素法估算操作成本，即根据驱动各项操作成本的因素以及相应的费用定额估算操作成本。成本动因包括采气井数、总生产井数、采气量等，费用定额的取定则参考同类或相似区块的操作成本数据并综合考虑开发区的地理位置、开采方式、地面工艺流程、煤层气物性和单井产量等因素。

折旧的估算主要涉及固定资产投资和年折旧率。

年折旧率= (1-预计净残值率)×

年度折旧因子

(7)

年折旧额=固定资产×年折旧率

(8)

(2)各项费用

除操作成本外，煤层气开发过程中还包括管理费用、营业费用和财务费用，各项费用估算方法见表1。

2.3 税费

2.3.1 资源税费

(1)资源税

根据《中华人民共和国资源税暂行条例实施细则》规定，石油、天然气将在全国范围内“从价征收”，税率定为5%。在经济评价中，为了简化计算，可用矿产品产量代替课税数量。资源税计算公式为：

资源税 =销售额×资源税税率

=产量×商品率×价格×资源税税率

(9)

(2)矿区使用费

中外合作开采陆上煤层气所取得的收入，应当按照《中外合作开采陆上石油资源缴纳矿区使用费暂行规定》的规定，缴纳矿区使用费。

2.3.2 营业税

按照营业额和规定的税率计算应纳税额，营业税计算公式为：

营业税=营业额×营业税税率

(10)

表1 各项费用估算表

2.3.3 增值税

根据国通办[1997]8号文件精神，自营开采陆上煤层气先按13%的税率征收，返还8个百分点，实际缴纳增值税税率为5%。

2.3.4 城市维护建设税

城建税率分三档：纳税人所在地为市区，税率0.6%；纳税人所在地为县城、镇，税率0.4%；纳税人所在地不在市区、县城或者镇，税率0.2%。城市维护建设税计算公式为：

城市维护建设税=销售收入×城建税率

(11)

2.3.5 教育附加税

教育附加费以增值税为基础，税率为增值税的3%，计算公式如下

Tj=Tz×3%

(12)

式中Tj为教育附加税；Tz为增值税；3%为教育附加税与增值税税率比值。

2.3.6 企业所得税

根据财税字[1996]62号文件规定，中外合作开采煤层气的企业所得税实行二免三减半政策，即从开始获利年份起，第一年和第二年免征，第三年至第五年减半征收。

2.4 收入

煤层气产出是其项目收入唯一来源，煤层气销售收入计算公式如下：

Rs(t)=q(t)×fs×pw

(13)

式中Rs(t)为第t年销售收入；q(t)为第t年产量；fs为商品率；pw为销售价格。

3 实例应用

利用技术经济评价软件，针对重庆綦江地区1个煤层气平台上的1口煤层气井开展了经济评价，具体分析如下：

(1)测算方案说明

评价区内含煤地层为二叠系上统龙潭组，组厚66.23～80.78m，平均厚74.4m，含煤10～12层。Q2井为评价区内平台上的1口煤层气参数井(直井)，经压裂后正进行排水降压采气。项目建设期为1年，评价期15年。经济评价基础数据见表2。

表2 经济评价基础数据

利用数值模拟软件预测Q2井在各年的平均日产气量如图2，其中日产量最大达2500m3/d，稳产约1500 m3/d，按照每年生产330天，可计算出各年对应的年产气量，从而计算出各年的销售收入。

(2)测算结果

项目的财务净现值税后为98.77万元(基准折现率12%)，税后财务内部收益率16.15%，投资回收期税后是5.66年，投资的单位总成本为0.37元/m3，财务评价可行，具体测算结果见表3。

表3 财务评价主要指标汇总表

图2 Q2井各年的平均日产气量预测

4 结论与建议

(1)煤层气开发项目技术经济评价应综合考虑评价区地质、地理、工艺技术以及市场政策的影响，根据不同地区、不同企业的生产实际情况研究适应性评价方法。

(2)在估算钻井周期时需考虑学习效应的存在，利用钻井学习曲线模型进行钻井周期估算将有利于更加准确地估算煤层气气钻井投资。

(3)经济评价结果显示，若产气量(稳产)达到1500m3/d，在重庆綦江地区开展煤层气地面抽采直井项目具有经济效益。

(4)重庆地区煤层构造复杂，煤层气开发难度大、风险高，为推进重庆煤层气产业发展，在加强技术攻关的同时，还应持续研究不同区块、不同开发阶段煤层气项目的经济性，实现优化投资流向、提高资金利用效率的目的。

[1] 孙春芬，赵满萍，孙凌,等.煤层气与常规气田开发项目经济评价方法差异性探讨[J].石油规划设计，2011，22(6)，12-14.

[2] 贺娟萍.煤矿区煤层气地面抽采项目经济评价研究[D].西安科技大学，2014.

[3] 刘泽江.煤层气开发项目的经济评价研究——以潘庄煤层气项目为例[D].成都理工大学，2012.

[4] 杨永国，秦勇.煤层气项目经济评价系统模型及应用研究[J].煤炭学报，2004，29(2)，254-256.

[5] 曹艳，王秀芝.煤层气地面开发项目经济评价[J].天然气工业，2011，31(11)，103-106.

[6] 陈飞，程军，姚光华,等.重庆地区煤层气资源开发模式研究[J].煤矿开采，2011，16(1)，28-31.

[7] 丁学平.重庆煤层气工业的现状与未来发展对策[J].煤炭经济研究，1997，(8)，54.

(责任编辑 黄 岚)

Economic Evaluation of CBM Surface Extraction Project in Chongqing

MENG Chun1,2,3, ZHANG Ye1,2,3, LU Zhaohui1,2,3, DENG Zhi1,2,3

(1.Key Laboratory of Shale Gas Exploration，Ministry of Land and Resources，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042；2.Chongqing Engineering Research Center for Shale Gas Resources and Exploration，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042；3.Chongqing Research Center of State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining3；Chongqing 400042;

To specifically study the economic feasibility of CBM surface extraction project in Chongqing, the qualitative analysis of the impact of the typical characteristics of CBM development on project input and output is carried on, the CBM project economic evaluation model considering the influence of technology progress is established, and the potential economic benefits of CBM surface extraction well in Chongqing is measured by the economic evaluation software. The results shows that when the stable production is 1500m3/d, it has economic feasibility to carry on the CBM surface vertical well project in Qijiang area, and the CBM drilling investment can be estimated more accurately when using drilling study curve model estimating the drilling cycle.

CBM; economic evaluation; technology progress; input and output effect

蒙春，女，硕士，现主要从事页岩气、煤层气排采开发以及经济评价方面的研究工作。