高含硫氣藏單井經(jīng)濟(jì)界限模型及其應(yīng)用

樊芳，彭鈺茹，彭光明

（1.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610081；2.西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，四川 成都 610500）

高含硫氣藏單井經(jīng)濟(jì)界限模型及其應(yīng)用

樊芳1，彭鈺茹2，彭光明1

（1.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610081；2.西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，四川 成都 610500）

油氣田開發(fā)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限是一個(gè)新油氣田是否具有工業(yè)開發(fā)價(jià)值的重要指標(biāo)，是油氣田開發(fā)可行性分析的重要參數(shù)。文中根據(jù)高含硫氣藏特點(diǎn)建立了總產(chǎn)出模型，修改了單井初期產(chǎn)量界限模型，并應(yīng)用相關(guān)模型對某高含硫氣藏開展了單井經(jīng)濟(jì)界限測算。測算表明，直井要求的單井經(jīng)濟(jì)界限最低，水平井最高；隨著穩(wěn)產(chǎn)年限的增長，單井初始產(chǎn)量界限降低，而單井控制地質(zhì)儲量和經(jīng)濟(jì)可采儲量界限增高；對單井初始產(chǎn)量界限敏感性分析表明，天然氣價(jià)格對單井初始產(chǎn)量界限影響最大。分析成果在該氣藏開發(fā)技術(shù)政策研究和開發(fā)部署中得到應(yīng)用。

高含硫氣藏；經(jīng)濟(jì)界限；模型；應(yīng)用

油氣田（藏或井）開發(fā)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限是指在現(xiàn)有開發(fā)技術(shù)和財(cái)稅體制下，新鉆油氣井能收回新增投資、采氣操作費(fèi)并獲得最低收益率時(shí)所應(yīng)達(dá)到的最低值；主要包括單井初始產(chǎn)氣量界限、評價(jià)期單井累計(jì)產(chǎn)氣量界限、單井經(jīng)濟(jì)可采儲量界限、單井控制地質(zhì)儲量界限和單井鉆遇有效厚度界限等。單個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限值不能完全反映油氣田開發(fā)整體效益，因此在使用技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限值作為油氣田開發(fā)投資決策依據(jù)時(shí)，須將初始產(chǎn)量界限和儲量界限等指標(biāo)結(jié)合使用。影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限的因素包括投資、采氣操作成本、氣價(jià)、采氣速度、穩(wěn)產(chǎn)年限等［1-8］。

參考前人建立的常規(guī)油氣田（不含硫）單井經(jīng)濟(jì)界限模型［9］，考慮高含硫氣藏生產(chǎn)出的硫磺具有的工業(yè)價(jià)值，建立了含硫氣藏總產(chǎn)出模型；同時(shí)對單井初期產(chǎn)量界限模型［9］進(jìn)行了適當(dāng)修改，應(yīng)用相關(guān)模型，針對某高含硫氣藏的實(shí)際情況，開展了單井經(jīng)濟(jì)極限測算，并對單井初期產(chǎn)量界限進(jìn)行了敏感性分析。

1 單井經(jīng)濟(jì)界限模型

1.1 投入與產(chǎn)出模型

新鉆油氣井初期產(chǎn)量界限，是指在一定的開發(fā)技術(shù)和財(cái)稅體制下，新鉆油氣井獲得的收益能彌補(bǔ)全部投資、采油氣操作費(fèi)，且稅前內(nèi)部收益率為15%時(shí)應(yīng)達(dá)到的初期最低產(chǎn)量。計(jì)算單井初期產(chǎn)量界限之前，首先必須計(jì)算單井穩(wěn)產(chǎn)期內(nèi)的總投入與單井穩(wěn)產(chǎn)期內(nèi)的總產(chǎn)出［10］。

單井總投入（C）含單井固定費(fèi)用、單井鉆井投資、地面工程投資和采氣工程投資?？偼度肽Ｐ蜑?/p>

式中：Soft為單井固定操作費(fèi)用，元；I為鉆井投資、地面工程投資和采氣工程投資，元。

單井總產(chǎn)出（C′）是指單井年產(chǎn)天然氣和硫磺的銷售收入減去各種稅費(fèi)，即：

式中：Q為單井氣產(chǎn)量，104m3；P為天然氣價(jià)格，元/103m3；n為天然氣商品率；P′為硫磺價(jià)格，元/t；n′為硫磺商品率；k為硫磺換算比例系數(shù)；Covt為單位可變動成本，元/103m3；R為各種稅費(fèi)之和，元。

1.2 初期產(chǎn)量界限模型

根據(jù)盈虧平衡原理，在投資回收期內(nèi)，單井總產(chǎn)出與總投入達(dá)到平衡，即C=C′時(shí)，對應(yīng)的產(chǎn)量即為單井初期產(chǎn)量界限?？紤]資金時(shí)間價(jià)值，將投資回收期內(nèi)各年的單井總投入與總產(chǎn)出折現(xiàn)，折現(xiàn)后的總投入等于總產(chǎn)出時(shí)，對應(yīng)的產(chǎn)量即為單井初期年產(chǎn)量界限。設(shè)單井年生產(chǎn)天數(shù)為t′，則單井初期日產(chǎn)量界限模型為

其中

式中：i為經(jīng)濟(jì)評價(jià)期，a；Pt為投資回收期，a；ic為基準(zhǔn)收益率；Tr4為資源稅，元/103m3；ηi為產(chǎn)量變化系數(shù)；rc為增值稅實(shí)交比例；Tr1為天然氣銷項(xiàng)稅率；Tr2為城市維護(hù)建設(shè)費(fèi)，元；Tr3為教育附加費(fèi)，元。

1.3 經(jīng)濟(jì)可采儲量界限模型

經(jīng)濟(jì)可采儲量是指在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，能夠采出的具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的儲量［11-12］。氣井經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)的累計(jì)產(chǎn)量界限為經(jīng)濟(jì)可采儲量界限，計(jì)算模型為

式中：t為經(jīng)濟(jì)壽命期，a；Qi為產(chǎn)氣量，10m/a。

1.4 單井控制地質(zhì)儲量界限模型

根據(jù)單井經(jīng)濟(jì)可采儲量界限及經(jīng)濟(jì)采收率，可計(jì)算單井控制地質(zhì)儲量界限值：

式中：Er為經(jīng)濟(jì)采收率。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 氣藏基本特征

某高含硫氣藏構(gòu)造平緩，整體表現(xiàn)為單斜構(gòu)造，發(fā)育一些小規(guī)模、低幅度構(gòu)造，斷層不發(fā)育，屬于臺地邊緣礁灘相沉積，主要的儲層巖石類型為溶孔白云巖、（含）生屑白云巖；儲層主要為孔隙型，部分為裂縫-孔隙型，具中低孔、中低滲的儲集特征，以Ⅱ，Ⅲ類儲層為主，平均孔隙度3.68%，滲透率分布主峰值范圍（0.01～ 0.10）×10-3μm2；氣藏類型為高含H2S（平均體積分?jǐn)?shù)大于5.0%）、超深（埋藏深度 7 000 m左右）、局部存在邊（底）水、受礁灘體控制的巖性氣藏。

2.2 單井經(jīng)濟(jì)界限測算結(jié)果

根據(jù)氣藏實(shí)際情況選取參數(shù)［13-15］，測算氣藏穩(wěn)產(chǎn)5～10 a條件下不同井型的單井經(jīng)濟(jì)界限（見表1—3）。

測算結(jié)果表明，在氣價(jià)為1 510元/103m3、穩(wěn)產(chǎn)8 a條件下，大斜度井單井的界限值比直井高，水平井最高；隨著穩(wěn)產(chǎn)年限的增長，單井初期產(chǎn)量界限降低，單井控制地質(zhì)儲量和經(jīng)濟(jì)可采儲量界限增高。

表1 不同井型單井初期產(chǎn)量界限

表2 不同井型單井經(jīng)濟(jì)可采儲量界限

表3 不同井型單井控制地質(zhì)儲量界限

2.3 單井初期產(chǎn)量界限敏感性分析

在計(jì)算期內(nèi)，可能發(fā)生變化并影響單井初期產(chǎn)量界限的主要因素有建設(shè)投資、經(jīng)營成本和產(chǎn)品（天然氣、硫磺）銷售價(jià)格。以直井為例，氣價(jià)為1 510元/103m3、穩(wěn)產(chǎn)8 a的條件下，各單因素變化率增減10～20百分點(diǎn)，對該氣藏單井初期產(chǎn)量界限的影響結(jié)果見圖1，圖中虛線為極限產(chǎn)量。

圖1 各因素對單井初期產(chǎn)量界限的影響

由圖1可知，天然氣價(jià)格的變化對單井初期產(chǎn)量界限影響最大，建設(shè)投資和經(jīng)營成本的影響其次，硫磺價(jià)格的影響程度相對較小。

2.4 單井經(jīng)濟(jì)界限在氣藏部署中的應(yīng)用

2.4.1 合理井距確定

根據(jù)表2、表3的測算結(jié)果，結(jié)合不同區(qū)域儲量豐度及不同礁灘體厚度分布情況，計(jì)算不同區(qū)域、不同井型要求的經(jīng)濟(jì)井控面積，進(jìn)而確定合理經(jīng)濟(jì)井距。計(jì)算得出：該氣藏直井合理經(jīng)濟(jì)井距1.80～2.19 km，大斜度井為2.03～2.45 km，水平井為2.37～2.86 km。

2.4.2 井型選擇

該氣藏直井合理產(chǎn)量為無阻流量的1/5～1/7，據(jù)此測算，前期11口完鉆測試井中有5口達(dá)到了單井初期產(chǎn)量界限，其余井均未達(dá)到，因此須采用大斜度井和水平井等開發(fā)技術(shù)提高單井產(chǎn)量。目前已完成2口水平井的測試，根據(jù)測試成果分析，其日產(chǎn)量是相同氣層厚度直井的5倍左右。

2.4.3 開發(fā)建設(shè)選區(qū)

根據(jù)不同井型要求的單井初期產(chǎn)量界限、控制儲量界限和經(jīng)濟(jì)可采儲量界限等指標(biāo)，結(jié)合測試成果和儲層分布特征，優(yōu)選出儲層較厚、測試產(chǎn)能和儲量能滿足經(jīng)濟(jì)開發(fā)要求的區(qū)域進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè)。

3 結(jié)論

1）直井要求的單井經(jīng)濟(jì)界限最低，水平井最高，大斜度井介于二者之間。穩(wěn)產(chǎn)期越長，則單井初期產(chǎn)量界限越低，而單井控制地質(zhì)儲量和經(jīng)濟(jì)可采儲量界限越高。

2）影響單井初期產(chǎn)量界限的最主要經(jīng)濟(jì)因素是天然氣價(jià)格，其次是建設(shè)投資和經(jīng)營成本。

3）單井經(jīng)濟(jì)界限模型測算成果可以為氣藏經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)和開發(fā)部署提供重要依據(jù)。

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（編輯 孫薇）

Economic boundary model of single well and its application in gas reservoir with high sulfur content

Fan Fang1,Peng Yuru2,Peng Guangming1
(1.Research Institute of Exploration and Development,Southwest Oil and Gas Company,SINOPEC,Chengdu 610081,China; 2.School of Economics and Management,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)

Economic boundary of oil/gas field developmentis an important index about which whether a new oil/gas field can be put into development and construction and whether it presents the industrial development value.The index is the important parameter of feasibility analysis on oil/gas field development.Total output model is set up and boundary model of initial production of single well is modified according to the features of gas reservoir with high sulfur content.Economic boundary estimation of single well is carried out for one gas reservoir with high sulfur content through the use of relative model.The estimation shows that the economic boundary required by vertical well is the lowest with horizontal being the highest.With the growth of stable producing life,the lower the initial production of single well is,the higher the boundary of geological reserves and economic recoverable reserves controlled by single well is.Sensitivity analysis of initial production boundary of single well shows that the influence of natural gas price is the greatest on initial production boundary of single well.Analysis results have been fully applied for the study of development policy and deployment of gas reservoir.

gas reservoir with high sulfur content;economic boundary;model;application

TE328

A

10.6056/dkyqt201204022

2012-01-22；改回日期：2012-05-19。

樊芳，女，1981年生，工程師，碩士，2008年畢業(yè)于西南石油大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，現(xiàn)從事經(jīng)濟(jì)評價(jià)方面的研究工作。E-mail：haer1982@163.com。

樊芳，彭鈺茹，彭光明.高含硫氣藏單井經(jīng)濟(jì)界限模型及其應(yīng)用［J］.斷塊油氣田，2012，19（4）：497-499.

Fan Fang，Peng Yuru，Peng Guangming.Economic boundary model of single well and its application in gas reservoir with high sulfur content［J］. Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（4）：497-499.