井網(wǎng)調整經(jīng)濟技術界限研究

摘要：根據(jù)采收率與井網(wǎng)密度關系，利用盈虧平衡原理，解出極限井網(wǎng)密度、調整井初期最小產(chǎn)量、單井控制最小可采儲量等井網(wǎng)調整的關鍵參數(shù)表達式。針對目標油田，計算出不同經(jīng)濟參數(shù)下井網(wǎng)調整的界限值，為油田開發(fā)決策提供了可靠的科學依據(jù)。

關鍵詞：井網(wǎng)調整；井網(wǎng)密度；采收率；泌陽凹陷

中圖分類號：F27文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2010）36-0181-03

引言

油田井網(wǎng)調整涉及鉆井、生產(chǎn)、儲運等多方面因素。各種因素在油田開發(fā)的各個階段是不斷變化的，當這些因素（如投資、運行成本、產(chǎn)量、油價、開發(fā)期限等）發(fā)生變化時，經(jīng)濟界限也隨之發(fā)生改變，導致盈利能力發(fā)生變化。油藏方案盈利能力可以通過經(jīng)濟評價來測算，但需要方案形成后才能進行，一旦達不到盈利要求，需要重新制定方案，給油藏工程人員帶來極大的工作量。通過井網(wǎng)調整經(jīng)濟技術界限研究，能夠對方案制定設定約束條件，避免。井網(wǎng)調整的主要參數(shù)包括井網(wǎng)密度、井距、產(chǎn)量等，涉及投資、運行成本、油價等幾方面因素。

井網(wǎng)調整經(jīng)濟技術界限確定的基本方法是基于技術經(jīng)濟學中的盈虧平衡原理[1～3]，用公式表示如下：

原油產(chǎn)量的銷售收入＝固定成本＋可變成本+ 利潤+ 稅金

當盈虧平衡時：

銷售收入=固定成本+ 可變成本+ 稅金

在一定技術經(jīng)濟條件下，某一影響經(jīng)濟效益的因素達到一定數(shù)值，使得生產(chǎn)達到規(guī)定標準時的界限就是經(jīng)濟界限。

1.井網(wǎng)密度經(jīng)濟界限研究

前蘇聯(lián)學者B.H謝爾卡喬夫研究井網(wǎng)密度與最終采收率有如下關系：

ER＝ED.e-b/f（1）

式中：ER：最終采收率，小數(shù)；ED：驅油效率，小數(shù)；b：井網(wǎng)指數(shù)，常量；f：井網(wǎng)密度，井/Km2。

其中，井網(wǎng)指數(shù)b決定于油層連通性、水油流度比、非均質特征。老油田可以由（1）式求得，新油田可根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律求取。根據(jù)國內144個開發(fā)單元資料統(tǒng)計：

b=100×

式中：K——空氣滲透率，10-3μm2；μ0 ——地層原油黏度，mPa#8226;S。

對于老油田，b可以由本油田的井網(wǎng)資料求得。

如果某油田含油面積為A，井數(shù)為n，則f＝，（1）式可變換如下：

ER＝ED.e-bA/n

微分后得：

dER /dn = ED×e×=×ED×e× （2）

（2）式的物理意義是每增加一口井最終采收率的增量。若等式兩邊同乘以地質儲量，則為每增加一口井增加的可采儲量：

NdER /dn = N××ED×e×（3）

當加密井增加的可采儲量經(jīng)濟價值大于加密井的總投入時，則加密井在經(jīng)濟上是合算的，當兩者相等，即為井網(wǎng)加密的經(jīng)濟界限：

Pβ（1-α）= N××ED×e×=M1+M2+M3（4）

其中，M3=Mi

式中：

P：原油價格元/t

β：原油商品率小數(shù)

α：原油綜合稅率小數(shù)

M1：平均單井鉆井投資萬元/井

M2：平均單井地面建設投資萬元/井

M3：評價期內單井年操作費萬元/井

Mi：當前平均單井年綜合管理費 萬元/井

T：經(jīng)濟評價期 年

K: 操作費年均上升指數(shù)小數(shù)

井網(wǎng)密度求取后，根據(jù)注采井距與井網(wǎng)密度關系，可以求出極限井距。例如：

三角形井網(wǎng)d =（1.1547/f）0.5×103

五點法、反九點法井網(wǎng)d =（1/f）0.5×103

2.單井初期產(chǎn)量經(jīng)濟界限研究

根據(jù)投入產(chǎn)出平衡基本原理，新鉆調整井經(jīng)濟界限是新鉆井的投入與產(chǎn)出的平衡。新鉆調整井平均單井投入包括：鉆井投資、地面建設投資和平均單井累計綜合管理費用，即：

M=M1+M2+M3。

新鉆井平均單井累計收入為單井產(chǎn)油量與原油價格的乘積。

新鉆調整井經(jīng)濟界限與新井初期日產(chǎn)油量、遞減率、總投入有關。顯然，新井投產(chǎn)后必須保證有足夠的產(chǎn)能才有效益。同時，如果產(chǎn)量遞減過快，即使初期產(chǎn)量很高，但評估期累計產(chǎn)量也不會很高，經(jīng)濟效益自然受到限制。新井投產(chǎn)后在不采取任何措施的情況下的產(chǎn)量遞減率是自然遞減率，其遞減率通常較大。事實上，新井投產(chǎn)后除非產(chǎn)量穩(wěn)定在較高水平，否則總會采取一定措施，包括注水井調配，因此，綜合遞減率才能真實反映一口井的生產(chǎn)狀況。這樣，新井總投入需要加上平均單井措施費用。

M=M1+M2+kM3+M4

對于指數(shù)遞減的調整井，平均單井年產(chǎn)量與時間存在如下關系：

Qt＝Qo×e-at

通過回歸求出年遞減率。

平均單井累計產(chǎn)油量為：

NP = 1/10000Qoe-atdt=1/10000×v×qo×（1- e-at）/a （5）

當單井累計收入扣除稅賦后等于總投入時，新鉆調整井投入產(chǎn)出達到平衡：

1／10000×Pβ（1-α）#8226;v#8226;qo×（1- e-at）/a＝M1+M2+M3+M4（5）

式中：

Qt —平均單井年產(chǎn)油量萬噸／年

Qo—平均單井初期年產(chǎn)油量萬噸／年

qo—平均單井初期日產(chǎn)油量噸／日

a—年遞減率 小數(shù)

v—油井平均生產(chǎn)時間 天／年

T—經(jīng)濟評價期 年

其他符號同上。

將（5）式進一步整理，即可得到新鉆調整井初期日產(chǎn)油量經(jīng)濟界限：

qo＝（M1+M2+M3+M4）#8226;a#8226;10000 ／ Pβv（1-α）#8226;（1- e-at）（6）

對于其他遞減類型的油田，可采用類似方法求取相應的關系。

如果新鉆井的初期日產(chǎn)量低于qo，則該井的投資將無法收回，經(jīng)濟上將出現(xiàn)虧損。

3.平均單井控制可采儲量經(jīng)濟界限研究

平均單井控制可采儲量經(jīng)濟界限是指在一定的油價下，平均單井可采儲量的總收入在扣除了各項稅賦外，應大于或等于平均單井的總投入。即滿足下式：

NR×Pβ（1-α）＝M1+M2+M3+M4

則平均單井控制可采儲量經(jīng)濟界限為：

NR＝（M1+M2+M3+M4）／Pβ（1-α） （7）

式中各符號意義同上。

一、應用實例

以泌陽凹陷某油田為例，用上述方法對井網(wǎng)調整主要參數(shù)經(jīng)濟技術界限進行計算。該油田Ⅱ斷塊地質含油面積2.4Km2，地質儲量278萬噸，驅油效率為57.2％，調整前標定采收率為42.1％，井網(wǎng)密度為15.68口/Km2，井網(wǎng)指數(shù)為4.806。

經(jīng)濟參數(shù)：

原油價格：油價為一變數(shù)，選取1 400元～2 000元/噸7種價格分別進行計算。

原油綜合稅率：按銷售收入的30%取值。

原油商品率：95%。

鉆完井投資：平均單井鉆完井投資：380萬元。

操作費：包括直接材料費、工資、注水費、井下作業(yè)費、測井試井費、油氣處理費、修理費、其他開采費等，平均單井年操作費為100萬元（年增長率為8%），十年累計為216萬元。

經(jīng)濟評價期：設為十年。

單井地面建設費用：100萬元。

平均單井措施費用：37萬元。

計算可知，極限井網(wǎng)密度、可采儲量、單井初期產(chǎn)量受原油價格、單井操作費及單井鉆井投資及地面建設費用的影響較大。計算結果表明，油價越高，井網(wǎng)密度經(jīng)濟界限值越大，允許的總井數(shù)也就越多，隨著單井操作費的升高而降低。當油價一定時，井網(wǎng)密度經(jīng)濟界限隨單井總投資的增加，井網(wǎng)密度經(jīng)濟界限逐漸降低。

根據(jù)井網(wǎng)密度、井網(wǎng)類型，可計算出不同油價下最大井數(shù)、可鉆調整井井數(shù)及極限井距（計算從略）。

以經(jīng)濟技術界限為約束，制定了該斷塊井網(wǎng)調整方案，共部署新井12口，上返該系井2口，老井復產(chǎn)1口。Ⅱ斷塊井網(wǎng)綜合調整后，共有采油井31口，注水井20口，井網(wǎng)密度由15.68口/Km2增加到17.80口/Km2，單井控制地質儲量由9.93×104t調整到8.97×104t，單井控制可采儲量由4.2×104t調整到4.0×104t，平均單井初期產(chǎn)油6.9t，關鍵指標均在經(jīng)濟技術界限允許的范圍內。

二、幾點認識

1.井網(wǎng)調整的有關經(jīng)濟參數(shù)界限與成本、油價密切相關，在油價一定的情況下，降低成本，可以使單井控制地質儲量、單井初期產(chǎn)量界限降低。

2.井網(wǎng)調整的經(jīng)濟界限與累計產(chǎn)量密切相關。通過井網(wǎng)優(yōu)化及其他穩(wěn)產(chǎn)措施控制新井產(chǎn)量遞減，單井控制地質儲量、單井初期產(chǎn)量界限可以降低。

3.由于物價變化會引起新井成本的變化，但物價變化規(guī)律比較復雜，為便于操作，將影響成本的有關參數(shù)在允許范圍內采用了定值。更精確的計算需要研究這些參數(shù)的變化規(guī)律。

參考文獻：

[1]李東陽.投資項目評估學[M].大連：東北財經(jīng)大學出版社，1994.

[2]蔡鵬展.油田開發(fā)經(jīng)濟評價[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997.

[3]中國石油天然氣總公司規(guī)劃設計總院.石油工業(yè)建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994.

[責任編輯 陳鳳雪]