熱德拜油田壓裂增油經濟界限分析

孫星云，馬白寧 (中國石油天然氣勘探開發公司，北京 100034)

方衛榮 (吐哈油田公司工程技術研究院，新疆 哈密 839009)

汪韶雷 (吐哈油田公司溫米采油廠，新疆 哈密 839009)

熱德拜油田壓裂增油經濟界限分析

孫星云，馬白寧 (中國石油天然氣勘探開發公司，北京 100034)

方衛榮 (吐哈油田公司工程技術研究院，新疆 哈密 839009)

汪韶雷 (吐哈油田公司溫米采油廠，新疆 哈密 839009)

采油井壓裂是熱德拜油田措施增產主要技術手段。在對采油井壓裂前后遞減趨勢進行回歸分析的基礎上，計算了壓裂平均有效期和平均單井累計增油量。對目前熱德拜油田操作成本的構成進行了分析，應用經濟評價方法確定了采油井壓裂增油量經濟界限。研究結果表明，熱德拜油田壓裂措施能夠取得較好的經濟效益。

熱德拜油田；壓裂；操作成本；累計增油量；經濟界限

水力壓裂是采油井主要增產措施之一[1-2]。熱德拜油田地處哈薩克斯坦西南部曼格什拉克盆地，原始地質儲量3.33×108t，主要產層為侏羅系，埋深1840～2450m。1969年投入開發，是哈國主力油田之一，目前年產原油112×104t。該油田屬多層砂巖油藏，油層物性較差，原油含蠟量高，近井地帶污染嚴重，壓裂是油田近年措施增產的主要手段，壓裂增油量占年措施增油量的30%以上。隨著含水和采出程度的不斷提高，地下油水分布日益復雜，壓裂有效率難以提高，選井難度逐年增大。下面，筆者從分析采油井壓裂實際有效期和單井累計增油量入手，對措施費用、操作成本和油價等方面進行敏感性分析，確定熱德拜油田單井壓裂累計增油量界限，來評價壓裂措施經濟有效性。

1 壓裂前后單井產量變化趨勢分析

統計2009～2010年壓裂采油井30口，壓前平均單井日產3.2t/d，實施壓裂措施的采油井多為產液油量較低、含水較低的井，其遞減率已經降至較低水平。對30口壓裂井壓前平均單井產量變化規律進行分析，采油井壓前日產油遞減緩慢，呈線性遞減規律，直線斜率為-0.14，反映平均單井每月產量下降0.14t(見圖1)。

壓裂井壓前產量遞減公式為：

Qo=3.2-0.1422t

(1)

式中,Qo為日產油量，t/d；t為時間，mon。

熱德拜油田壓裂措施壓后平均單井日產達10t以上，是目前主要增產措施之一。從統計結果看，采油井壓裂后產量下降較快，呈指數遞減趨勢，月遞減率高達10.4%(見圖2)。

壓裂后日產油量變化公式為：

Qo=12.547e-0.1043t

(2)

2 采油井壓裂有效期及累計增油量的確定

1)壓裂有效期的確定 壓裂有效期是指壓裂增產效果持續的時間，有效期長短直接影響壓裂增油量和所獲經濟效益，主要受井區地層能量保持、注采關系完善等因素影響。油井壓裂后日產油量遞減速度一般比壓裂前加快，當壓裂后產量下降至按照壓裂前遞減速度遞減至某一時刻的日產水平時，壓裂措施失效，一般遞減規律如圖3所示。

圖1 熱德拜油田采油井壓裂前平均日產油量變化圖 圖2 熱德拜油田采油井壓裂后平均日產油量變化圖

熱德拜油田采油井壓裂前呈直線遞減，壓裂后為指數遞減，壓裂前日產油3.2t/d，如果不進行壓裂措施，采油井將繼續按照直線規律遞減。

對30口壓裂采油井壓裂前后產量變化規律進行回歸分析，發現熱德拜油田采油井壓裂前后產量遞減規律明顯。壓裂后采油井初期日產10.4t/d，其日產油量遵循指數規律加速遞減，令采油井壓裂后產量隨時間變化情況與不進行壓裂時產量變化情況置于同一坐標系，2條產量變化曲線相交之時即為壓裂措施失效時刻(見圖4)。按照數理統計方法，當式(1)等于式(2)時，所求出時間te即為壓裂措施有效期。

計算可得，熱德拜油田采油井壓裂平均有效期為11個月。

圖3 壓裂有效期示意圖 圖4 熱德拜油田采油井壓裂前后產量變化規律圖

2)壓裂累計增油量的確定 壓裂累計增油量是指壓裂有效期內采油井比不進行壓裂時所增產的油量。按照以上分析，壓裂有效期內某一時刻的增產油量為式(2)減去式(1)，即12.547e-0.1043t-(3.2-0.1422t)，則有效期內累計增油量ΔQo為：

(4)

計算可得，熱德拜油田壓裂采油井有效期內可累計平均增油760t。

3 壓裂增油經濟界限確定

1)與壓裂措施相關成本的確定 原油從生產到銷售過程中產生的成本由操作費用、管理費用和銷售費用構成，包括各環節繳納的稅收，壓裂措施取得的經濟效益可由下式計算：

壓裂增產原油銷售利潤=銷售收入-操作費用-管理費用-銷售費用-營業稅金-壓裂作業費用

其中,管理費用不因壓裂增油產生大的變化;操作費用中人工成本、折舊折耗等也不會因壓裂措施的實施而有大的增加，在計算壓裂增產油量的實際成本時，可以不考慮這些因素;銷售費用主要由運輸費用構成，營業稅金主要和銷原油價格及產量相關，這2項費用可以根據原油產量和不同油價所對應的出口稅率求得。由此可以計算出壓裂增油產生的實際成本。

2)壓裂增油量經濟界限確定 根據以上分析可得出壓裂措施增產油量所獲經濟效益為：

I=V-ΔQoCo-ΔQoS-ΔQoTr-A

(5)

式中,I為壓裂增產油量所獲利潤，美元；V為銷售收入，美元；Co為操作成本，美元/桶；S為銷售費用，美元/桶；Tr為營業稅金，美元/桶；A為壓裂直接成本，美元。

其中壓裂增產油量所帶來的銷售收入為：

V=ΔQoPk

(6)

式中，P為原油價格，美元/桶；k為商品率，%。

由式(5)、(6)可得：

I=ΔQo(Pk-Co-S-Tr)-A

(7)

當凈利潤為零時，壓裂增產油量銷售收入僅可彌補壓裂增油所產生的成本，此時對應的累計增油量即為壓裂措施增油量經濟界限，即：

(8)

熱德拜壓裂措施直接費用為12萬美元，按照當前油價100美元/桶計算，壓裂措施增油量經濟界限為468.6t，目前熱德拜油田采油井壓裂平均單井增油量為760t，經濟效益顯著。

4 影響因素分析

由于操作費用和銷售費用在短時間內不會發生較大變化，因此原油價格成為影響壓裂措施增油量經濟界限的重要因素。隨油價升高，單位產量原油所獲凈利潤增加，壓裂措施增油量經濟界限下降，但其與油價之間并非直線關系，因為營業稅金也隨油價升高而增加。

圖5 熱德拜油田壓裂增油經濟界限與油價關系曲線

哈薩克斯坦原油出口銷售所繳納的稅金主要包括礦產資源開采稅、原油出口收益稅和原油出口關稅3部分，其中原油出口關稅只與銷量有關，礦產資源稅為原油銷售收入的固定比率，原油出口收益稅隨油價上升呈累進趨勢。根據營業稅金的變化情況，扣除壓裂措施直接費用和壓裂產生的操作、銷售費用，可以計算不同油價下的壓裂措施增油量經濟界限(見圖5)。由圖5可以看出，油價降低時壓裂增油量經濟界限上升較快，當壓裂增油量經濟界限為760t時對應的原油價格為76.6美元/桶，即只有油價高于76.6美元/桶時，在熱德拜油田實施壓裂措施是有效益的。當油價低于76.6美元/桶時，只有進一步加深地質油藏研究和工藝技術水平，提高壓裂有效率和增油量，才能確保措施的經濟有效。

5 結 語

1)熱德拜油田采油井壓裂前前后產量變化規律明顯，壓裂后產量遞減加快。

2)熱德拜油田采油井壓裂平均有效期為11個月，有效期內平均單井累計增油760t。

3)在目前油價和成本條件下，熱德拜油田壓裂措施增油量經濟界限為468.6t。

4)壓裂增油量經濟界限受原油價格影響較大，油價低于76.6美元/桶時，壓裂措施不能獲得經濟效益。

[1]李道品.低滲透油田開發[M].北京：石油工業出版社，1997: 102-103.

[2]俞啟泰.油田開發論文集[M].北京：石油工業出版社，1999: 115-117.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.030

TE357

A

1673-1409(2012)08-N091-03

2012-05-24

孫星云(1967-)，男，1987年大學畢業，碩士，高級工程師，現主要從事壓裂酸化增產技術方面的研究工作。

[編輯] 洪云飛