不同勘探類別油氣發(fā)現(xiàn)成本評價方法及應(yīng)用

陳曉明 楊 濤 梁 坤 黃金亮 武 娜 李志欣

（ 中國石油勘探開發(fā)研究院 ）

0 引言

近年來，國際油價持續(xù)低迷[1-2]。低油價下國內(nèi)石油企業(yè)主要采取控投、降本、科技創(chuàng)新等措施來緩解經(jīng)營壓力[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)，通過高效勘探[5-10]，積極尋找油氣新發(fā)現(xiàn)、落實規(guī)模效益儲量，同時加強勘探成效評價，突出關(guān)鍵指標參數(shù)匹配關(guān)系研究[7]，優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)和勘探計劃方案。

勘探成效是廣泛的概念，凡是分析勘探投資與勘探新增儲量、儲量品質(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[13-16]，是勘探成效分析最直觀的指標，也是油氣勘探計劃編制過程中投資測算的依據(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)儲量；油氣勘探發(fā)現(xiàn)儲量=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+油藏評價投資，其中1255為油氣當量換算系數(shù)。

目前，中國石油的油氣勘探按照3個勘探類別進行組織管理，包括石油預(yù)探、油藏評價、天然氣勘探。不同勘探類別提交的儲量成果不同，通常石油預(yù)探提交原油控制儲量、預(yù)測儲量（二級儲量），油藏評價提交原油探明儲量，天然氣勘探提交天然氣探明儲量、控制儲量、預(yù)測儲量（三級儲量）[17-18]。上述“油氣發(fā)現(xiàn)成本”的定義以探明油氣當量作為油氣勘探發(fā)現(xiàn)的儲量成果，是對油氣勘探整體成果和效益的反映，無法確切反映石油預(yù)探和天然氣勘探等不同類別勘探所取得的成效，應(yīng)用過程中也不利于將油氣勘探計劃落實到不同的勘探階段。

因此，按照現(xiàn)行管理模式和年度計劃設(shè)計框架，有必要提出一種能夠合理反映不同勘探類別客觀成效的評價方法及相應(yīng)的指標體系，為精細制訂勘探計劃方案提供投資效益測算依據(jù)，實現(xiàn)各階段儲量—投資的科學配置。

1 評價方法

本文提出針對不同勘探類別的油氣發(fā)現(xiàn)成本評價方法，該方法及其配套指標體系的建立分為以下3個步驟。

1.1 建立基于油氣勘探類別的成效評價指標體系

本文提出“權(quán)衡儲量”的概念，權(quán)衡儲量是指將控制儲量、預(yù)測儲量按照一定的升級系數(shù)折算到探明儲量，是用來衡量勘探發(fā)現(xiàn)儲量成果的指標。“權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本”則是相應(yīng)勘探投資與權(quán)衡儲量的計算結(jié)果，是合理評價油氣勘探成效的綜合指標。“勘探類別”是根據(jù)勘探對象（油或氣）和勘探階段（預(yù)探、評價、勘探）而劃分的類別組合（表1）。

將油氣控制儲量、預(yù)測儲量按照一定升級比例折算到探明儲量，就可以建立不同勘探類別的勘探成效權(quán)衡指標體系（表1），共6類12項參數(shù)。

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

（1）石油預(yù)探:

式中Fp——石油控制儲量、預(yù)測儲量升級為探明儲量的相關(guān)函數(shù)。

（2）天然氣勘探:

式中Fg——天然氣控制儲量、預(yù)測儲量升級為探明儲量的相關(guān)函數(shù)。

（3）油藏評價:

根據(jù)上述定義，按照不同的勘探類別組合出相應(yīng)的權(quán)衡指標參數(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+油藏評價）:

1.2 建立石油天然氣控制儲量、預(yù)測儲量升級系數(shù)分析模型，構(gòu)建勘探權(quán)衡儲量序列

權(quán)衡儲量序列的建立需要通過以下步驟:（1）收集儲量數(shù)據(jù)，分類清理轉(zhuǎn)換；（2）考慮控制儲量、預(yù)測儲量升級的時間滯后性，進行移動平均處理；（3）基于儲量升級規(guī)律，觀測實際數(shù)據(jù)，確定回歸函數(shù)模型；（4）回歸分析，選取不同移動間隔區(qū)間的平滑數(shù)據(jù)進行擬合，得到回歸系數(shù)和回歸常數(shù)；（5）按照不同勘探類別的儲量升級特點，選取升級系數(shù)；（6）建立勘探權(quán)衡儲量序列。

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

式中ORC——石油控制儲量升級系數(shù)；

ORP——石油預(yù)測儲量升級系數(shù)；

GRC——天然氣控制儲量升級系數(shù)；

GRP——天然氣預(yù)測儲量升級系數(shù)。

本文選取2000—2019年的石油探明儲量、控制儲量、預(yù)測可采儲量和天然氣探明儲量、控制儲量、預(yù)測可采儲量當量進行分析。按照1年（不移動）、2年、3年、5年間隔，分別對石油、天然氣控制儲量和預(yù)測儲量數(shù)據(jù)進行移動平滑處理，通過新增探明儲量與控制儲量、預(yù)測儲量的二元一次回歸分析結(jié)果，觀察不同移動間隔擬合效果，優(yōu)選標準誤差較小且符合業(yè)務(wù)特點的結(jié)果，確定ORC、ORP及GRC、GRP。

（1）石油控制儲量、預(yù)測儲量升級系數(shù)。

選取3年間隔擬合得到的石油權(quán)衡儲量與實際探明儲量標準誤差較小，相關(guān)度高（表2）。圖1為石油控制儲量、預(yù)測儲量擬合的權(quán)衡儲量序列圖，可見新增權(quán)衡儲量與新增探明儲量趨勢較吻合。從表2可知，石油控制儲量升級系數(shù)為0.6，石油預(yù)測儲量升級系數(shù)為0.3，由此推測石油預(yù)測儲量升級到控制儲量的系數(shù)為0.5。石油勘探各階段提交不同的儲量類別，逐級升級，階段性明顯，呈現(xiàn)規(guī)律的儲量升級序列。

圖1 石油權(quán)衡儲量與實際探明儲量相關(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量、預(yù)測儲量升級系數(shù)表Table 2 Coefficient of reserve upgrading from controlled and predicted reserves to proven reserves of oil and natural gas

（2）天然氣控制儲量、預(yù)測儲量升級系數(shù)。

回歸結(jié)果表明，選取3年間隔時擬合得到的天然氣權(quán)衡儲量與實際探明儲量標準誤差較小（表2）。圖2為天然氣控制儲量、預(yù)測儲量擬合的權(quán)衡儲量序列圖。從表2可知，天然氣控制儲量升級系數(shù)為0.5，天然氣預(yù)測儲量升級系數(shù)為0.3，則天然氣預(yù)測儲量升級到控制儲量的系數(shù)為0.6，擬合結(jié)果與實際經(jīng)驗相符。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)衡儲量與實際探明儲量相關(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)，分類清理轉(zhuǎn)換；（2）移動平均處理，以消除勘探節(jié)奏的間隔性、隨機波動，對比不同移動區(qū)間的處理結(jié)果，選取最優(yōu)化結(jié)果；（3）計算獲得勘探權(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年間隔進行移動平均處理，分類計算不同勘探類別的權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本（圖3）。運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

針對不同勘探類別的油氣發(fā)現(xiàn)成本評價方法，可以應(yīng)用于油氣勘探規(guī)劃和年度部署計劃方案的編制，快速實現(xiàn)從儲量任務(wù)到投資的部署決策。

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

表3 計劃與完成三級儲量對比參數(shù)表Table 3 Comparison of planned and actual submitted three-level reserves

表4 計劃與完成權(quán)衡儲量對比參數(shù)表Table 4 Comparison of planned and actual weighted oil and gas reserves

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

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

通過此計劃方案的當年實際完成數(shù)據(jù)進行檢驗，由表3的實際完成儲量，計算得到完成權(quán)衡儲量序列，對完成投資數(shù)進行通貨膨脹校正（年通貨膨脹系數(shù)取1.029），進而獲取計劃當年完成權(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（投資和儲量較計劃增加），但采用移動平滑處理的成本序列測算的各勘探類別計劃權(quán)衡發(fā)現(xiàn)成本與實際完成權(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際情況。

3 結(jié)論

（1）不同勘探類別油氣發(fā)現(xiàn)成本評價方法有效解決了傳統(tǒng)油氣發(fā)現(xiàn)成本評價方法不能確切反映石油預(yù)探、天然氣勘探等不同類別油氣勘探成效的問題。該方法提出了基于不同勘探類別的勘探成效權(quán)衡指標體系，包括6類12項參數(shù)。通過建立石油天然氣控制儲量、預(yù)測儲量升級系數(shù)分析模型，構(gòu)建勘探權(quán)衡儲量序列。基于勘探權(quán)衡儲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。該評價方法可消除勘探節(jié)奏的隨機波動和勘探發(fā)現(xiàn)的間隔性、滯后性影響，為合理評價各勘探類別油氣發(fā)現(xiàn)成本提供解決方案。

（2）不同勘探類別油氣發(fā)現(xiàn)成本評價方法為制訂勘探計劃方案提供投資效益測算依據(jù)，按照勘探類別實現(xiàn)從儲量任務(wù)到投資的快速部署，效果良好，使不同類別勘探投資得到優(yōu)化配置，為石油公司應(yīng)對低油價環(huán)境提供勘探?jīng)Q策技術(shù)支持。