油田效益产量计算方法探讨

郭福军

中国石油辽河油田公司经济评价中心

油田企业随着开采时间的推移，产量逐年递减，单位开采成本逐年上升，吨油效益逐年下降。如何处理好产量规模和效益的关系，即找到产量和效益的最佳结合点，按照效益最佳原则组织生产是油田开采企业必须面对的问题。

中国石油天然气集团有限公司从1998年开始，在各个油田开展了油田效益评价工作，从历年评价结果来看，每年都有一小部分产量为无效产量，油田这部分产量在生产过程中耗费了几倍平均开采成本的代价。造成这种现状的原因归结起来有4个方面：一是油田开采具有高风险性，一些具有试验性质的油井和不可预见事故油井的产量，形成了无效产量，这是油田开采过程中不可避免的；二是一些大型增油措施由于实施时间比较晚，生产时间较短，造成了当年产量为无效产量，但这部分无效产量是暂时的，会随着开采时间的推移转化为有效产量；三是油田开采是一项系统工程，某些油井生产的产量虽然是无效产量，但这些油井的生产为保持整个开采系统的平衡起到了至关重要的作用，这部分油井生产的无效产量是油田生产必需的，将这些油井的产量放到整个系统中考虑将变成有效产量；四是油田年初产量计划指标偏高，为了完成产量任务，对一些产量极低的油井不得不花高于几倍平均开采成本的代价开采，从而造成这部分产量为无效产量。

本文主要针对油田产量计划指标如何制定，如何使油田开采获得最佳效益进行了探讨[1-4]，从油田开展的单井效益评价出发，以油田开采最小的单元（油井）为评价单元，提出了油田效益最大产量原则和计算模型。依据油田产量的经济特征，将效益产量分为新井效益产量、老井效益产量和措施效益产量[5-7]。新井效益产量计算方法为现金流量法，是将新井作为建设项目对其经济性进行评价，求解净现值最大时的产能建设规模及当年新井产量；老井效益产量计算方法为单井贡献值法，通过对单井的收入扣除变动成本后对油田效益的贡献大小进行评价，求解老井利润最大时的产量；措施效益产量计算方法是依据投入产出法对措施产出的增量价值的经济性进行评价，然后求解利润最大时的措施产量。

1 效益产量计算方法

1.1 新井效益产量

根据年度新井设计安排，对新井的投资、产量进行优化，优化是以新井的净现值最大为目标。优化模型为：

式中NPV——新井净现值；

Ii——第i块的产能建设投资；

I——产能建设投资；

Qoni——第i块原油生产能力；

Qon——预计建成生产能力；

NPVi——第i块财务净现值。

1.2 老井效益产量

老井是根据上年度的运行现状，预测下一年度的自然产量、成本、价格税金，计算单井效益贡献。贡献值是单井收益减去维持油井简单再生产所发生的直接成本。

老井效益产量计算采用“六步法”：第一步，油井产量预测；第二步，成本分类预测；第三步，原油价格及税金预测；第四步，计算效益配产指标；第五步，建立优化模型，对单井进行优化；第六步，依据优化结果分类统计，实现效益配产。

油井产量预测以单井数据库中的单井历史生产数据为基础，对油井产量进行预测，预测方法可采用递减曲线法；成本预测首先把单井成本划分为发生在井上的直接成本和间接成本，直接成本主要包括直接发生在单井的材料费、燃料费、电费、井下作业费、测井试井费、拉油费等。在以上分类的基础上，对成本分项进行预测，预测方法为移动平均法等，价格税金预测可采用目前值计算。

单井贡献值：是指油井的税后收入扣除单井直接成本的数值，它直接反映了某口单井对油田整体效益的贡献情况，计算公式如下：

式中Gwell——单井贡献值；

q——单井产量；

P——税后价格；

do——原油商品率；

Cv——单井直接成本。

效益最大模型：在建模过程中，充分考虑油品销售价格不同和单井贡献值差异，建立了如下模型：

式中R——老井收益；

Gwellj——第j口油井对油田效益的贡献值；

Cvj——第j口油井的直接成本；

qj——第j口油井的产量；

pj——第j口油井的税后原油价格；

CF——固定成本费用，包含油田公司级、采油厂、 作业区、中心站、自然站发生的所有分 摊成本和费用。

模型的求解方法：计算给定油价下单井对应的销售收入扣除税金、变动成本后的贡献值，按贡献值由高到低排序，然后对单井产量、贡献值进行累加计算，当累计贡献值达到最大时，对应的累计产量、井数便为效益最大产量、井数。

1.3 措施效益产量

措施效益产量的计算首先对预计实施的措施进行经济可行性论证[8]，然后对满足经济条件（投入产出比大于1）的油井措施建立0-1规划优化模型，求解措施效益最大产量。

措施收益最大的措施组合优化模型：

式中Rc——措施组合收益；

ji——待求系数，表示第i口井的措施是否实施， 是为1，否为0；

qi——第i种措施的平均单井增油量；

p——税后销售油价；

Ci——第i种措施平均单井增油量的增量成本；

MIi——第i种措施的平均单井措施费用；

MI——当年的措施总投入；

Q——当年最低总增油量。

2 实例分析

M油田是一个开发30多年的老油田，管辖5个基层采油单位6200多口油井，2017年产油608.02×104t，单位操作成本为1538元/t，吨油利润由2015年的565元下降到目前282元（表1）。

表1 M油田生产经营状况表

2018年规划新钻产能井80口，建成原油生产能力22.08×104t，规划当年产油16.0×104t；规划实施各类增油措施1275井次，当年增油42.0×104t；老井开井6239口，自然产量为542×104t；规划全年产量600×104t，单位操作成本为1545元/t，吨油利润为245元。

按照70美元/bbl原油价格分别对新井、老井、措施进行优化计算，优化结果如下：M油田效益产量为595.83×104t，其中：新井78口，产量为15.81×104t；措施1245井次，当年增油41.32×104t；老井开井6126口，自然产量为538.7×104t；单位操作成本为1523元/t，吨油利润为279.5元。与未优化前相比，操作成本节省1.96亿元，吨油利润上升14.12%，M油田取得了较好的经济效益。

3 结论

（1）油田效益产量是油田效益生产组织的依据，依据效益产量制定年度产量计划，可以达到降低油田开采成本、提高经济效益的目的，本文提出的计算方法对油田生产经营组织具有指导作用。

（2）油田效益产量的大小，受多种因素影响，尤其是油气价格。因此在应用此方法时，建议对影响油田效益产量的因素进行分析并加以剔除。对于原油价格的选取可采用上一年度油田原油实际销售价格或油田预算价格。

（3）对于没有投资和成本限制的油田，在充分考虑产量资源允许的条件下，取消新井、措施优化模型中的投资、措施成本约束条件；对于有投资和成本总额限制的油田，将不考虑投资、措施成本约束条件下的优化结果放在同一平台上，将投资和成本总额作为一个约束条件进行优化。