不同勘探類(lèi)別油氣發(fā)現(xiàn)成本評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用

陳曉明 楊 濤 梁 坤 黃金亮 武 娜 李志欣

（ 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 ）

0 引言

近年來(lái)，國(guó)際油價(jià)持續(xù)低迷[1-2]。低油價(jià)下國(guó)內(nèi)石油企業(yè)主要采取控投、降本、科技創(chuàng)新等措施來(lái)緩解經(jīng)營(yíng)壓力[3-4]。上游勘探業(yè)務(wù)是石油公司降本增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)高效勘探[5-10]，積極尋找油氣新發(fā)現(xiàn)、落實(shí)規(guī)模效益儲(chǔ)量，同時(shí)加強(qiáng)勘探成效評(píng)價(jià)，突出關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)匹配關(guān)系研究[7]，優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)和勘探計(jì)劃方案。

勘探成效是廣泛的概念，凡是分析勘探投資與勘探新增儲(chǔ)量、儲(chǔ)量品質(zhì)和分布、勘探成功率等之間的關(guān)系[11-12]，皆為廣義上的勘探成效分析。目前普遍使用“油氣發(fā)現(xiàn)成本”（也稱桶油發(fā)現(xiàn)成本）作為衡量油氣勘探成效的綜合指標(biāo)[13-16]，是勘探成效分析最直觀的指標(biāo)，也是油氣勘探計(jì)劃編制過(guò)程中投資測(cè)算的依據(jù)。其定義為:油氣勘探發(fā)現(xiàn)成本=油氣勘探投資/油氣勘探發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量；油氣勘探發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量=探明油+探明氣/1255；油氣勘探投資=石油預(yù)探投資+天然氣勘探投資+油藏評(píng)價(jià)投資，其中1255為油氣當(dāng)量換算系數(shù)。

目前，中國(guó)石油的油氣勘探按照3個(gè)勘探類(lèi)別進(jìn)行組織管理，包括石油預(yù)探、油藏評(píng)價(jià)、天然氣勘探。不同勘探類(lèi)別提交的儲(chǔ)量成果不同，通常石油預(yù)探提交原油控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量（二級(jí)儲(chǔ)量），油藏評(píng)價(jià)提交原油探明儲(chǔ)量，天然氣勘探提交天然氣探明儲(chǔ)量、控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量（三級(jí)儲(chǔ)量）[17-18]。上述“油氣發(fā)現(xiàn)成本”的定義以探明油氣當(dāng)量作為油氣勘探發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量成果，是對(duì)油氣勘探整體成果和效益的反映，無(wú)法確切反映石油預(yù)探和天然氣勘探等不同類(lèi)別勘探所取得的成效，應(yīng)用過(guò)程中也不利于將油氣勘探計(jì)劃落實(shí)到不同的勘探階段。

因此，按照現(xiàn)行管理模式和年度計(jì)劃設(shè)計(jì)框架，有必要提出一種能夠合理反映不同勘探類(lèi)別客觀成效的評(píng)價(jià)方法及相應(yīng)的指標(biāo)體系，為精細(xì)制訂勘探計(jì)劃方案提供投資效益測(cè)算依據(jù)，實(shí)現(xiàn)各階段儲(chǔ)量—投資的科學(xué)配置。

1 評(píng)價(jià)方法

本文提出針對(duì)不同勘探類(lèi)別的油氣發(fā)現(xiàn)成本評(píng)價(jià)方法，該方法及其配套指標(biāo)體系的建立分為以下3個(gè)步驟。

1.1 建立基于油氣勘探類(lèi)別的成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文提出“權(quán)衡儲(chǔ)量”的概念，權(quán)衡儲(chǔ)量是指將控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量按照一定的升級(jí)系數(shù)折算到探明儲(chǔ)量，是用來(lái)衡量勘探發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量成果的指標(biāo)?！皺?quán)衡發(fā)現(xiàn)成本”則是相應(yīng)勘探投資與權(quán)衡儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果，是合理評(píng)價(jià)油氣勘探成效的綜合指標(biāo)?！翱碧筋?lèi)別”是根據(jù)勘探對(duì)象（油或氣）和勘探階段（預(yù)探、評(píng)價(jià)、勘探）而劃分的類(lèi)別組合（表1）。

將油氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量按照一定升級(jí)比例折算到探明儲(chǔ)量，就可以建立不同勘探類(lèi)別的勘探成效權(quán)衡指標(biāo)體系（表1），共6類(lèi)12項(xiàng)參數(shù)。

表1 基于不同勘探類(lèi)別的勘探成效權(quán)衡指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of exploration effectiveness based on different exploration categories

（1）石油預(yù)探:

式中Fp——石油控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)為探明儲(chǔ)量的相關(guān)函數(shù)。

（2）天然氣勘探:

式中Fg——天然氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)為探明儲(chǔ)量的相關(guān)函數(shù)。

（3）油藏評(píng)價(jià):

根據(jù)上述定義，按照不同的勘探類(lèi)別組合出相應(yīng)的權(quán)衡指標(biāo)參數(shù)。

（4）油氣預(yù)探（石油預(yù)探+天然氣勘探）:

（5）石油勘探（石油預(yù)探+油藏評(píng)價(jià)）:

1.2 建立石油天然氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)分析模型，構(gòu)建勘探權(quán)衡儲(chǔ)量序列

權(quán)衡儲(chǔ)量序列的建立需要通過(guò)以下步驟:（1）收集儲(chǔ)量數(shù)據(jù)，分類(lèi)清理轉(zhuǎn)換；（2）考慮控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)的時(shí)間滯后性，進(jìn)行移動(dòng)平均處理；（3）基于儲(chǔ)量升級(jí)規(guī)律，觀測(cè)實(shí)際數(shù)據(jù)，確定回歸函數(shù)模型；（4）回歸分析，選取不同移動(dòng)間隔區(qū)間的平滑數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到回歸系數(shù)和回歸常數(shù)；（5）按照不同勘探類(lèi)別的儲(chǔ)量升級(jí)特點(diǎn)，選取升級(jí)系數(shù)；（6）建立勘探權(quán)衡儲(chǔ)量序列。

通過(guò)業(yè)務(wù)分析和數(shù)據(jù)觀察，采用二元一次方程作為儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)的函數(shù)模型，可表示為

式中ORC——石油控制儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)；

ORP——石油預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)；

GRC——天然氣控制儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)；

GRP——天然氣預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)。

本文選取2000—2019年的石油探明儲(chǔ)量、控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)可采儲(chǔ)量和天然氣探明儲(chǔ)量、控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)可采儲(chǔ)量當(dāng)量進(jìn)行分析。按照1年（不移動(dòng)）、2年、3年、5年間隔，分別對(duì)石油、天然氣控制儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)儲(chǔ)量數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)平滑處理，通過(guò)新增探明儲(chǔ)量與控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量的二元一次回歸分析結(jié)果，觀察不同移動(dòng)間隔擬合效果，優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)誤差較小且符合業(yè)務(wù)特點(diǎn)的結(jié)果，確定ORC、ORP及GRC、GRP。

（1）石油控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)。

選取3年間隔擬合得到的石油權(quán)衡儲(chǔ)量與實(shí)際探明儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)誤差較小，相關(guān)度高（表2）。圖1為石油控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量擬合的權(quán)衡儲(chǔ)量序列圖，可見(jiàn)新增權(quán)衡儲(chǔ)量與新增探明儲(chǔ)量趨勢(shì)較吻合。從表2可知，石油控制儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)為0.6，石油預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)為0.3，由此推測(cè)石油預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)到控制儲(chǔ)量的系數(shù)為0.5。石油勘探各階段提交不同的儲(chǔ)量類(lèi)別，逐級(jí)升級(jí)，階段性明顯，呈現(xiàn)規(guī)律的儲(chǔ)量升級(jí)序列。

圖1 石油權(quán)衡儲(chǔ)量與實(shí)際探明儲(chǔ)量相關(guān)圖Fig.1 Correlation diagram between the weighted oil reserves and the actual proven reserves

表2 石油和天然氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)表Table 2 Coefficient of reserve upgrading from controlled and predicted reserves to proven reserves of oil and natural gas

（2）天然氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)。

回歸結(jié)果表明，選取3年間隔時(shí)擬合得到的天然氣權(quán)衡儲(chǔ)量與實(shí)際探明儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)誤差較小（表2）。圖2為天然氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量擬合的權(quán)衡儲(chǔ)量序列圖。從表2可知，天然氣控制儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)為0.5，天然氣預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)為0.3，則天然氣預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)到控制儲(chǔ)量的系數(shù)為0.6，擬合結(jié)果與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相符。天然氣擬合相關(guān)性稍低于石油，表明天然氣的一體化勘探特征更明顯。

圖2 天然氣權(quán)衡儲(chǔ)量與實(shí)際探明儲(chǔ)量相關(guān)圖Fig.2 Correlation diagram between the weighted gas reserves and the actual proven reserves

1.3 基于勘探權(quán)衡儲(chǔ)量序列及投資數(shù)據(jù)，建立勘探權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本序列

勘探權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本序列的建立包括以下步驟:（1）收集勘探投資歷史數(shù)據(jù)，分類(lèi)清理轉(zhuǎn)換；（2）移動(dòng)平均處理，以消除勘探節(jié)奏的間隔性、隨機(jī)波動(dòng)，對(duì)比不同移動(dòng)區(qū)間的處理結(jié)果，選取最優(yōu)化結(jié)果；（3）計(jì)算獲得勘探權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本序列。

為了更好地消除勘探投入和勘探發(fā)現(xiàn)的間隔性，采用3年間隔進(jìn)行移動(dòng)平均處理，分類(lèi)計(jì)算不同勘探類(lèi)別的權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本（圖3）。運(yùn)用此方法得到的油氣勘探權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本更能綜合反映各勘探階段的實(shí)際勘探成效。

圖3 油氣勘探權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本序列圖Fig.3 Diagram of weighted discovery cost sequence of oil and gas exploration

2 方法應(yīng)用

針對(duì)不同勘探類(lèi)別的油氣發(fā)現(xiàn)成本評(píng)價(jià)方法，可以應(yīng)用于油氣勘探規(guī)劃和年度部署計(jì)劃方案的編制，快速實(shí)現(xiàn)從儲(chǔ)量任務(wù)到投資的部署決策。

如表3所示，首先確定計(jì)劃方案的油氣產(chǎn)量目標(biāo)，按照一定的接替率（可通過(guò)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲取探明儲(chǔ)量/產(chǎn)量、控制儲(chǔ)量/探明儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量/控制儲(chǔ)量等接替率指標(biāo)），制定三級(jí)儲(chǔ)量任務(wù)指標(biāo)。根據(jù)公式(13）、公式（14），并結(jié)合表2的升級(jí)系數(shù)，分類(lèi)計(jì)算權(quán)衡儲(chǔ)量序列（表4）。依據(jù)權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本序列（圖3）測(cè)算計(jì)劃年度權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本，如2019年計(jì)劃方案可采用2018年對(duì)應(yīng)的權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本，分別落實(shí)石油預(yù)探、天然氣勘探和油藏評(píng)價(jià)的投資部署（表5、表6）。

表3 計(jì)劃與完成三級(jí)儲(chǔ)量對(duì)比參數(shù)表Table 3 Comparison of planned and actual submitted three-level reserves

表4 計(jì)劃與完成權(quán)衡儲(chǔ)量對(duì)比參數(shù)表Table 4 Comparison of planned and actual weighted oil and gas reserves

表5 計(jì)劃與完成投資對(duì)比參數(shù)表Table 5 Comparison of planned and actual investment

表6 計(jì)劃與完成權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本對(duì)比參數(shù)表Table 6 Comparison of planned and actual weighted discovery cost

通過(guò)此計(jì)劃方案的當(dāng)年實(shí)際完成數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，由表3的實(shí)際完成儲(chǔ)量，計(jì)算得到完成權(quán)衡儲(chǔ)量序列，對(duì)完成投資數(shù)進(jìn)行通貨膨脹校正（年通貨膨脹系數(shù)取1.029），進(jìn)而獲取計(jì)劃當(dāng)年完成權(quán)衡成本。由表4至表6可知，雖然完成數(shù)據(jù)呈現(xiàn)勘探節(jié)奏加快的特征（投資和儲(chǔ)量較計(jì)劃增加），但采用移動(dòng)平滑處理的成本序列測(cè)算的各勘探類(lèi)別計(jì)劃?rùn)?quán)衡發(fā)現(xiàn)成本與實(shí)際完成權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本之間平均誤差僅為5%，吻合度良好，證明了該方法的合理性，適用于目前勘探管理決策的實(shí)際情況。

3 結(jié)論

（1）不同勘探類(lèi)別油氣發(fā)現(xiàn)成本評(píng)價(jià)方法有效解決了傳統(tǒng)油氣發(fā)現(xiàn)成本評(píng)價(jià)方法不能確切反映石油預(yù)探、天然氣勘探等不同類(lèi)別油氣勘探成效的問(wèn)題。該方法提出了基于不同勘探類(lèi)別的勘探成效權(quán)衡指標(biāo)體系，包括6類(lèi)12項(xiàng)參數(shù)。通過(guò)建立石油天然氣控制儲(chǔ)量、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量升級(jí)系數(shù)分析模型，構(gòu)建勘探權(quán)衡儲(chǔ)量序列?；诳碧綑?quán)衡儲(chǔ)量序列及投資歷史數(shù)據(jù)，建立勘探權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本序列。該評(píng)價(jià)方法可消除勘探節(jié)奏的隨機(jī)波動(dòng)和勘探發(fā)現(xiàn)的間隔性、滯后性影響，為合理評(píng)價(jià)各勘探類(lèi)別油氣發(fā)現(xiàn)成本提供解決方案。

（2）不同勘探類(lèi)別油氣發(fā)現(xiàn)成本評(píng)價(jià)方法為制訂勘探計(jì)劃方案提供投資效益測(cè)算依據(jù)，按照勘探類(lèi)別實(shí)現(xiàn)從儲(chǔ)量任務(wù)到投資的快速部署，效果良好，使不同類(lèi)別勘探投資得到優(yōu)化配置，為石油公司應(yīng)對(duì)低油價(jià)環(huán)境提供勘探?jīng)Q策技術(shù)支持。