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特稠油水平井热采技术经济评价方法及应用

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油水 平井热采 技术 经济评价 方法 应用
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特 稠 油 水 平 井 热 采 技 术 经 济 评 价 方 法 及 应 用刘 华 勇   (辽 河 油 田 经 济 贸 易 置 业 总 公 司 , 辽 宁 盘 锦 124010)[摘 要 ] 虽 然 一 些 油 田 从 技 术 上 论 证 了 特 稠 油 水 平 井 热 采 技 术 的 可 行 性 , 但 其 经 济 可 行 性 值 得 研 究 。 为 此 提出 了 一 套 适 合 稠 油 水 平 井 采 油 特 点 的 经 济 评 价 方 法 : 把 边 界 价 格 、 边 界 产 量 和 抗 风 险 能 力 率 引 入 经 济 评 价指 标 体 系 , 在 稠 油 水 平 井 开 采 中 提 出 边 界 分 析 的 概 念 和 计 算 方 法 ; 将 模 糊 数 学 原 理 应 用 到 经 济 评 价 方 案 优选 决 策 中 , 根 据 一 般 经 济 评 价 的 要 求 和 稠 油 水 平 井 热 采 经 济 评 价 的 特 点 , 把 单 一 因 素 优 选 变 为 用 十 个 因 素综 合 优 选 , 提 高 了 决 策 的 科 学 性 和 准 确 性 。[关 键 词 ] 稠 油 开 采 ; 水 平 井 ; 热 采 ; 经 济 评 价 ; 盈 亏 分 析[中 图 分 类 号 ] T 文 献 标 识 码 ] A   [文 章 编 号 ] 1009 0010 (2002) 01 0026 03近 些 年 来 , 随 着 我 国 稠 油 热 采 产 量 的 不 断 增 长 ,未 动 用 稠 油 储 量 多 为 品 位 较 差 的 特 稠 油 、 超 稠 油 , 油层 薄 、 物 性 差 、 非 均 质 性 严 重 , 地 质 条 件 复 杂 , 在 现有 技 术 条 件 下 开 发 难 度 较 大 。 为 了 稳 定 和 提 高 稠 油产 量 , 辽 河 油 田 开 始 研 究 用 水 平 井 热 采 技 术 开 采 特稠 油 、 超 稠 油 , 并 从 技 术 上 论 证 了 特 稠 油 水 平 井 热 采技 术 的 可 行 性 [1 ]。 由 于 特 稠 油 水 平 井 热 采 项 目 在 投资 风 险 性 和 开 采 工 艺 的 复 杂 程 序 上 均 高 于 一 般 油(气 ) 田 开 发 项 目 , 因 此 还 必 须 进 行 经 济 可 行 性 分 析研 究 , 实 现 有 限 资 源 的 优 化 配 置 , 提 高 投 资 效 益 , 增强 预 见 性 , 避 免 投 资 决 策 失 误 。 为 此 , 研 究 建 立 了 特稠 油 水 平 井 热 采 技 术 经 济 评 价 体 系 。一 、 盈 利 能 力 分 析 和 敏 感 性 分 析随 着 石 油 行 业 改 革 开 放 的 不 断 深 入 , 石 油 企 业投 资 渠 道 和 投 资 主 体 发 生 了 转 变 。 因 此 , 项 目 经 济 评价 方 法 要 适 应 多 元 化 投 资 主 体 投 资 决 策 的 要 求 , 根据 资 金 筹 措 渠 道 的 不 同 , 区 别 进 行 盈 利 能 力 分 析 和敏 感 性 分 析 。1) 石 油 企 业 为 投 资 主 体 , 利 用 地 质 事 业 费 、 储量 有 偿 使 用 费 、 自 筹 资 金 和 银 行 贷 款 进 行 的 油 (气 )田 建 设 工 程 , 其 盈 利 能 力 分 析 和 敏 感 性 分 析 中 应 考虑 筹 资 所 发 生 的 财 务 费 用 , 即 现 金 流 出 中 应 考 虑 财务 费 用 。 则 盈 利 能 力 分 析 中 的 财 务 内 部 收 益 率 和 财务 净 现 值 原 表 达 式 ① 发 生 如 下 变 化 :财 务 内 部 收 益 率 (F ∑1[C I - ( C F) ]t(1 + F t = 0。 (1)式 中 , C I 为 现 金 流 入 量 ; 现 金 流 出 量 (不 含 财 务费 用 ) ; C F 为 财 务 费 用 ; [C I - ( C F) ]t 为 第 t 年 净现 金 流 量 ; n 为 计 算 期 。财 务 净 现 值 (V )V = ∑1[C I - ( C F) ]t(1 + t 。 (2)式 中 , 基 准 收 益 或 设 定 的 折 现 率 。2) 石 油 企 业 为 投 资 主 体 , 利 用 自 筹 资 金 和 银 行贷 款 进 行 的 油 (气 ) 田 建 设 工 程 项 目 , 其 盈 利 能 力 分析 和 敏 感 性 分 析 中 除 要 考 虑 筹 资 发 生 的 财 务 费 用外 , 还 应 考 虑 上 缴 的 储 量 有 偿 使 用 费 , 即 在 现 金 流 量表 的 现 金 流 出 中 增 加 财 务 费 用 (和 储 量 有 偿 使用 费 (O F)。 这 样 , 原 经 济 评 价 方 法 中 财 务 内 部 收 益 和财 务 净 现 值 的 表 达 式 ① 变 为 :财 务 内 部 收 益 率 (F ∑1[C I - ( C F + O F) ]t(1 + F t = 0。 (3)式 中 , 现 金 流 出 量 (不 含 财 务 费 用 和 储 量 有 偿使 用 费 ) ; O F 为 储 量 有 偿 使 用 费 ; [C I - ( C F +O F) ]t 为 第 t 年 的 净 现 金 流 量 。财 务 净 现 值 (V )V = ∑1[C I - ( C F + O F) ]t(1 + t 。 (4)对 以 上 两 种 情 况 进 行 的 盈 利 能 力 分 析 与 2001年 编 制 的 《 中 国 石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 建 设 项 目经 济 评 价 方 法 与 参 数 》 中 相 关 内 容 不 谋 而 合 。二 、 边 界 分 析借 助 于 边 界 分 析 , 可 以 动 态 地 计 算 出 拟 建 项 目的 边 界 价 格 (即 保 本 价 格 ) 和 边 界 产 量 (即 保 本 产量 ) 等 指 标 。 通 过 边 界 价 格 与 现 行 价 格 或 边 界 产 量与 预 测 产 量 的 对 比 , 可 以 量 化 地 了 解 项 目 的 抗 风 险[收 稿 日 期 ]2001 03 14[作 者 简 介 ] 刘 华 勇 (1967 ) , 男 , 1991 年 江 汉 石 油 学 院 毕 业 , 经 济 师 , 华 中 科 技 大 学 在 读 硕 士 生 , 主 要 从 事 投 资 及 投 资 管 理 的 研 究 。① 见 :《 石 油 工 业 建 设 项 目 经 济 评 价 方 法 与 参 数 》 , 1990, 19941·62·江 汉 石 油 学 院 学 报 (社 科 版 ) 2002 年 3 月 第 4 卷 第 1 期 n c M 14 N , 从 而 判 断 出 这 个 项 目 是 否 具 有 开 采 价 值 , 并 具体 说 明 项 目 可 行 的 条 件 及 范 围 。11 边 界 价 格 的 计 算内 部 收 益 率 与 净 现 值 之 间 的 关 系 可 用 下 式 表示 :F (C I, n, = N (5)式 中 , C I 是 价 格 p 的 函 数 , 即 C I = f (p ) ; 基 准内 部 收 益 率 ; N 净 现 值 。所 谓 边 界 价 格 就 是 累 计 净 现 值 等 于 零 时 的 价格 , 它 是 项 目 允 许 的 最 低 保 本 价 格 。 则 式 (5) 变 为F (f (p ) , n, = 0。 (6)已 知 油 价 的 内 部 收 益 率 为 F 而 内 部 收 益 率是 价 格 的 单 调 增 函 数 。1) 当 已 知 (或 假 设 ) 油 价 下 的 内 部 收 益 率 低 于基 准 内 部 收 益 率 (即 F 时 , 只 有 提 高 油 价 达 到 希 望 的 内 部 收 益 率 。具 体 循 环 迭 代 求 解 的 递 推 公 式 为 :p i+ 1 = p i + $p ; i = 2, … , n。 (7)式 中 , p i 为 已 知 油 价 ; $p 为 油 价 增 量 。当 ßF i+ 1 - ≤ E( 意 小 的 正 数 ) 时 , 则p i+ 1 = p i, 即 当 前 循 环 迭 代 得 出 的 价 格 为 边 界 价 格 。2) 当 已 知 (或 假 设 ) 油 价 下 的 内 部 收 益 率 高 于基 准 内 部 收 益 率 (即 F 时 , 只 有 降 低 油 价 达 到 希 望 的 内 部 收 益 率 。具 体 循 环 迭 代 的 递 推 公 式 为p i+ 1 = p i - $p。 (8)21 边 界 产 量 的 计 算边 界 产 量 就 是 累 计 净 现 值 等 于 零 时 的 各 年 的 平均 产 量 , 它 是 项 目 允 许 的 最 低 保 本 产 量 。 其 计 算 方 法与 边 界 价 格 的 计 算 方 法 相 似 , 即 把 油 价 换 成 产 量 , 采用 循 环 迭 代 求 解 。三 、 方 案 优 选 研 究方 案 优 选 决 策 是 项 目 经 济 评 价 的 重 要 组 成 部分 , 是 在 多 个 各 有 突 出 特 点 的 可 行 方 案 中 选 出 最 佳方 案 的 过 程 , 是 十 分 复 杂 的 多 因 素 的 综 合 分 析 评 价过 程 。 为 了 使 决 策 更 加 科 学 化 , 利 用 模 糊 数 学 的 原 理和 方 法 将 这 些 不 同 范 畴 的 指 标 因 素 数 量 化 , 使 其 能在 同 一 评 价 体 系 中 参 加 决 策 计 算 [2 ]。请 有 关 专 家 或 从 事 相 应 工 作 的 具 有 丰 富 经 验 的人 员 , 对 因 素 集 E (… , 中 各 元 素 的 各 自 独立 地 提 出 最 适 合 的 权 向 量 , 这 些 权 向 量 的 和 应 为 1,如 不 等 于 1 应 进 行 归 一 化 处 理 。 然 后 对 每 个 因 素 单 因 素 统 计 。 其 步 骤 如 下 :1) 对 因 素 i = 1, 2, … , n ) 在 它 的 权 数 C i ( i =1, 2, … , n) 中 找 出 最 大 值 Cm 最 小 值 Cm ) 选 取 适 当 的 正 整 数 K , 利 用 公 式 (Cm Cm K 计 算 出 把 权 数 分 成 K 组 的 组 距 , 并 将 权 数 由小 到 大 分 成 K 组 。3) 计 算 分 布 在 每 组 内 权 数 的 均 值 与 频 率 。4) 根 据 均 值 的 频 率 和 分 布 情 况 , 确 定 权 数C i。 从 而 得 到 权 数 向 量 C = (C 1, C 2, … , C n)。5) 根 据 因 素 的 重 要 性 比 例 组 成 矩 阵 T ( , 6) 根 据 权 数 向 量 把 每 个 因 素 按 优 、 良 、 中 、 差 分成 4 个 评 选 等 级 , 每 个 方 案 都 能 按 组 成 因 素 确 定 每个 因 素 为 优 、 良 、 中 、 差 的 权 数 , 从 而 得 到 权 数 评 价 矩阵 A i (其 中 , i 为 第 i 个 方 案 ) :A i =… … … B i = [ … , 为 某 一 个 方 案 的 综 合 评 价 矩阵 , 则B i = T ı A i = [ 。 (9)式 中 , 别 为 此 方 案 的 综 合 结 果 占 优 、良 、 中 、 差 的 百 分 比 。令 A = [A 1, A 2, … , A n ] 为 N 个 方 案 的 权 数 评 价矩 阵 , B = [B 1, B 2, B 3, B 4 ] 为 N 个 方 案 的 综 合 评 价矩 阵 , Q = [Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 ] 为 方 案 分 数 矩 阵 , S =[S 1, S 2, S 3, S 4 ]T 为 分 数 矩 阵 (其 中 , S 1 代 表 优 , 加 权分 为 100 分 ; S 2 代 表 良 , 加 权 分 为 60 分 ; S 3 代 表 中 ,加 权 分 为 20 分 ; S 4 代 表 差 , 加 权 分 为 - 20 分 )。 则 :Q = B ı S = T ı A ı S= [Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 ] (10)综 合 分 数 最 高 者 即 为 最 优 方 案 。四 、 实 例 分 析选 用 辽 河 油 田 某 特 稠 油 砂 岩 油 藏 的 13 个 开 发方 案 作 为 实 例 , 运 用 统 计 分 析 方 法 确 定 了 参 加 优 选决 策 的 因 素 集 为 : 产 油 量 、 油 汽 比 、 采 收 率 、 总 投 资 、生 产 成 本 及 费 用 、 内 部 收 益 率 、 净 现 值 、 投 资 回 收 期 、投 资 利 润 率 、 投 资 利 税 率 。 对 这 些 因 素 进 行 归 一 化 处理 , 确 定 这 些 因 素 在 决 策 中 的 权 向 量 。 上 述 因 素 集 的重 要 性 矩 阵 为 :T = ( … , = (0116, 0110, 0105, 0112,0105, 0115, 0120, 0107, 0105, 0105) 。利 用 配 套 的 软 件 计 算 出 13 个 开 发 方 案 的 经 济评 价 指 标 (表 1)。从 表 1 可 以 看 出 , 各 方 案 的 经 济 指 标 很 难 通 过以 往 的 经 济 决 策 方 法 得 出 结 论 。 再 用 模 糊 数 学 的 原理 和 方 法 对 各 方 案 进 行 筛 选 , 得 出 筛 选 结 果 见 表 2。·72·第 4 卷 第 1 期 刘 华 勇 : 特 稠 油 水 平 井 热 采 技 术 经 济 评 价 方 法 及 应 用  表 1  各 方 案 财 务 评 价 指 标 汇 总 表方 案 累 计 产 量 万 吨 油 气 比 采 收 率 % 总 投 资 万 元 单 位 成 本 元 · 吨 - 1 内 部 收 益 率 % 净 现 值 万 元 投 资 回 收 期 年 投 资 利 润 率 % 投 资 利 税 率 %1 9131 01274 39111 1 036124 729160 63146 824159 2126 8156 201582 7133 01278 35178 1 155151 725182 67136 672133 2113 10113 231883 5109 01258 29135 989145 793100 52104 321135 1193 3182 161834 3180 01249 26198 833191 830169 35163 158144 1197 0163 141475 9149 01315 39185 1 306130 663193 74122 1071135 2120 15177 291556 4192 01282 20166 977172 745154 97171 463103 1159 11158 301677 6197 01241 29127 1 190107 765132 199167 566139 1135 10159 321818 4127 01301 17195 1 312125 805190 93190 341127 1152 5117 291889 6164 01256 28187 973107 738171 67178 544135 2114 11125 2815010 5152 01360 23117 967123 652173 70145 712172 2124 26136 4810011 6118 01417 25197 919193 600140 55140 840110 2161 26158 4315912 5126 01308 21123 679194 674191 44106 471116 3114 11145 2211313 5193 01244 23192 699158 743108 40194 387182 3114 7129 19198从 表 2 可 以 非 常 直 观 地 得 出 各 方 案 的 排 序 , 方案 11 的 得 分 最 高 为 最 优 方 案 , 方 案 10 次 之 , 方 案7 再 次 之 , 方 案 4 最 差 。表 2  方 案 优 劣 可 能 性 与 优 选 结 果 表方 案编 号占 优 的可 能 性 %占 良 的可 能 性 %占 中 的可 能 性 %占 差 的可 能 性 %优 选结 果1 27152 31138 23134 20156 461902 23162 33174 30112 16172 461543 17180 30100 31128 23172 371314 16152 25124 30152 27172 321225 33168 30166 21124 127102 521926 22188 36128 27120 13164 471367 32168 31152 25112 12128 541168 19166 30188 24190 25156 381069 22128 33136 31164 14132 4517610 31164 34110 24158 11128 5417611 35184 33148 24140 10160 5816712 22156 33182 29152 16170 4514213 19192 30180 31100 20168 40156从 应 用 实 例 可 以 看 出 , 把 模 糊 数 学 原 理 和 方 法运 用 到 方 案 优 选 决 策 中 , 通 过 编 制 微 机 软 件 , 不 仅使 多 方 案 优 选 决 策 简 便 , 易 于 操 作 , 而 且 准 确 性 高 。利 用 边 界 分 析 的 原 理 和 方 法 对 方 案 11 进 行 边界 计 算 , 结 果 见 表 3。表 3  方 案 11 边 界 计 算 表年 份 1995 年 1996 年 1997 年 1998 年 1999 年 2000 年边 界 产 量 万 吨 0118 0118 1139 0194 0183 0123从 表 3 可 以 看 出 方 案 11 的 历 年 边 界 产 量 , 即 保本 产 量 , 这 对 生 产 中 的 实 际 操 作 是 非 常 重 要 的 。 通过 边 界 产 量 与 现 行 产 量 的 对 比 , 可 以 量 化 地 计 算 项目 的 抗 风 险 能 力 , 做 到 心 中 有 数 。[参 考 文 献 ][ 1 ] 李 琪 1 水 平 钻 井 的 可 行 性 及 其 提 高 油 井 产 能 的 分 析 [J ] 1 西 安石 油 学 院 学 报 , 1990, (2) : 12~ 161[2 ] 谢 季 坚 1 模 糊 数 学 方 法 及 其 应 用 [M ] 1 武 汉 : 华 中 理 工 大 学 出版 社 , 20001[编 辑 ]   胡 号 寰·82·   江 汉 石 油 学 院 学 报 (社 科 版 ) 2002 年 3 月
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