盤關區(qū)塊地面煤層氣開發(fā)經(jīng)濟性分析

鄧 蘭

(1.貴州省煤層氣頁巖氣工程技術研究中心，貴州 550000；2.貴州省煤田地質(zhì)局，貴州 550000)

1 工程概況

盤關區(qū)塊位于貴州省盤州市西北部，地處盤關向斜西翼北段，為一向東傾斜的單斜構(gòu)造。斷層較發(fā)育，落差等于和大于30m的大型斷層8條，主要為傾角大于45°的正斷層，區(qū)塊構(gòu)造復雜程度屬于中等。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M作為區(qū)內(nèi)含煤地層，含可采煤層12層，編號由上至下依次為3、4、6上、10、12、15、16、181上、182、19、22、24號煤層。其中12號煤層全區(qū)可采，煤層凈厚度0.27～8.04m，平均2.91m。煤層變質(zhì)程度中等，煤階為肥煤～1/3焦煤，空氣干燥基含氣量為7.04m3/t～16.76m3/t，埋深一般200～600m。區(qū)內(nèi)煤炭勘查程度已達勘探階段，勘探程度高，對煤層的展布特征、構(gòu)造發(fā)育特征掌握清楚，水文地質(zhì)類型明確，總體對區(qū)塊內(nèi)地質(zhì)認識程度較高。

2015～2020年，區(qū)內(nèi)實施完成3口煤層氣參數(shù)井和3口煤層氣排采直井。對煤層氣參數(shù)井進行采樣測試和試井分析，獲取煤巖煤質(zhì)、含氣量、吸附性、儲層物性等參數(shù)。對煤層氣排采井進行不少于3個月的連續(xù)生產(chǎn)，獲取關于氣井壓力、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量及其變化規(guī)律的資料，獲取產(chǎn)能認識。排采井均對12號煤層進行排水產(chǎn)氣試驗并取得成功，單井目的煤層的埋深均處于400～500m，單井最高日產(chǎn)氣量超過2000m3，穩(wěn)產(chǎn)1000m3/d以上，顯示出較好的煤層氣地面抽采潛力。

2 煤層氣儲量估算

根據(jù)《油氣礦產(chǎn)資源儲量分類》(GB/T 19492—2020)的規(guī)定，油氣藏地質(zhì)儲量按照勘探開發(fā)程度和地質(zhì)認識程度由低到高分為三級，依次為預測地質(zhì)儲量、控制地質(zhì)儲量和探明地質(zhì)儲量。根據(jù)《煤層氣儲量估算規(guī)范》(DZ/T 0216—2020)的規(guī)定，結(jié)合區(qū)塊地質(zhì)構(gòu)造特征、煤層氣儲層特征以及目前已施工的地面煤層氣排采井生產(chǎn)情況，認為區(qū)內(nèi)目的煤層達到估算探明儲量的級別。

2.1 估算方法

根據(jù)《煤層氣儲量估算規(guī)范》(DZ/T 0216—2020)的規(guī)定，采用體積法對區(qū)塊目的煤層進行儲量計算。計算公式為：

Gi=0.01AhDCad

式中：Gi為煤層氣地質(zhì)儲量，108m3；A為煤層含氣面積，km2；h為煤層凈厚度，m；D為煤的密度(煤的容重)，t/m3；Cad為煤的空氣干燥基含氣量，m3/t。

2.2 估算單元劃分

根據(jù)《煤層氣儲量估算規(guī)范》(DZ/T 0216—2020)的要求，在區(qū)塊范圍內(nèi)，縱向上以12號煤層為估算單元，平面上扣除凈煤厚度小于0.7m和煤層氣含量小于4m3/t的區(qū)域。

2.3 估算參數(shù)的選取

2.3.1 煤層含氣面積

依據(jù)《煤層氣儲量估算規(guī)范》(DZ/T 0216—2020)，本區(qū)含氣面積根據(jù)礦權(quán)邊界、采空區(qū)邊界、煤層凈厚度下限值(0.7m)及含氣量下限值(4m3/t)等參數(shù)進行確定，并考慮穿過區(qū)塊斷距較大的斷層影響，將12號煤層含氣面積劃分為6個塊段。12號煤層含氣面積劃分塊段數(shù)據(jù)見表1。

表1 12號煤層含氣面積劃分塊段情況

2.3.2 煤層厚度

采用煤層凈厚度，即扣除夾矸層厚度后的煤層厚度。凈煤厚度下限為0.7m，夾矸起扣厚度為0.05m，主要是根據(jù)鉆井、錄井和測井的綜合評價成果確定。繪制煤層厚度等值線圖，塊段煤層平均厚度采用等值線面積權(quán)衡法取得。

2.3.3 煤層含氣量

采用鉆孔煤層空氣干燥基含氣量數(shù)據(jù)，按照2m3/t的間隔繪制煤層含氣量等值線圖，采用等值線面積權(quán)衡法取得塊段平均含氣量。

2.3.4 煤密度

采用煤層視密度，區(qū)內(nèi)各塊段12號煤層視密度均采用1.34t/m3。

2.4 煤層氣儲量估算結(jié)果

根據(jù)煤層氣儲量估算公式，以及前述確定的估算參數(shù)，計算得出區(qū)塊內(nèi)12號煤層煤層氣探明地質(zhì)儲量為8.326×108m3，屬于小型規(guī)模、低等豐度的煤層氣藏。煤層氣探明地質(zhì)儲量計算結(jié)果見表2。

表2 12號煤層煤層氣探明地質(zhì)儲量計算結(jié)果

3 地面煤層氣開發(fā)經(jīng)濟評價

3.1 開發(fā)項目設計

根據(jù)區(qū)內(nèi)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀以及地質(zhì)條件，在區(qū)內(nèi)煤層氣探明地質(zhì)儲量區(qū)域部署地面煤層氣開發(fā)工程。結(jié)合區(qū)內(nèi)的地質(zhì)條件、地形條件和投資成本等因素，選擇垂直井進行煤層氣開發(fā)；采用菱形井網(wǎng)，優(yōu)化井間距為300m×350m，共設計33個井組，每組4口直井，共計132口井，分2年實施完成。利用COMET3軟件對設計項目進行產(chǎn)能模擬，模擬煤層氣井排采10年，單井累計產(chǎn)氣量達319.185萬m3。132口井連續(xù)排采10年，采收率達46.39%。單井產(chǎn)能模擬預測如圖1所示。

圖1 單井產(chǎn)能模擬預測

3.2 投資估算

在不考慮銀行貸款的情況下，項目總投資主要分為開發(fā)建設投資、棄置費和流動資金三個部分。計算得出項目總投資為45897.98萬元(表3)，其中，生產(chǎn)井單井投資為255萬元，地面工建設程投資為5800萬元，基本預備費投資為4735.20萬元，流動資金為1578.40萬元，在投產(chǎn)年一次性投入。

表3 項目總投資構(gòu)成

3.3 生產(chǎn)收入

項目生產(chǎn)收入由銷售收入和政府補貼收入兩部分組成。煤層氣商品率取96%，根據(jù)本地意向協(xié)議價格，煤層氣含稅價格為2.0元/m3，開發(fā)工程項目排采10年，累計銷售收入74153.06萬元。根據(jù)財建[2016]31號文件，中央財政對煤層氣開采企業(yè)以0.3元/m3標準進行補貼；根據(jù)黔財工[2017]95號文件，貴州省財政對煤層氣開采企業(yè)以0.2元/m3標準進行補貼，故補貼收入累加為18538.26萬元。項目生產(chǎn)收入共計92691.32萬元。

3.4 成本估算

成本費用由生產(chǎn)成本和期間費用組成。生產(chǎn)成本費用估算依據(jù)國家相關標準，并參考區(qū)塊以往煤層氣開發(fā)建設項目實際發(fā)生的費用。期間費用包括管理費用、財務費用和銷售費用，銷售費用參考省內(nèi)相似區(qū)塊資料，按照銷售收入的0.4%計取(以不含稅銷售收入為基數(shù))。通過計算得出，項目總成本費用為37003.69萬元，生產(chǎn)成本費用為35413.77萬元，期間費用總額為1589.92萬元。

3.5 經(jīng)濟評價結(jié)果

根據(jù)《建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》(國家發(fā)展改革委員會，2006)的要求，利用折現(xiàn)現(xiàn)金流法對項目進行經(jīng)濟評價，項目建設期為2年。評價結(jié)果見表4，所得稅后財務內(nèi)部收益率為9.86%，；所得稅后財務凈現(xiàn)值為3090.37萬元；所得稅后靜態(tài)投資回收期(從建設期算起)為6.65年。可見項目具有經(jīng)濟可行性。

表4 財務評價結(jié)果

3.6 敏感性分析

敏感性分析是指對影響全部投資內(nèi)部收益率的單個或多個因素進行敏感程度分析，投資成本、產(chǎn)量和氣價是影響煤層氣開發(fā)項目收益的主要因素。本次地面煤層氣開發(fā)工程項目的內(nèi)部收益率敏感性分析如圖2所示。可以看出，影響項目效益最敏感因素是項目建設總投資，其次是煤層氣產(chǎn)量，最后是煤層氣價格。因此，以不影響工程質(zhì)量為前提，控制建設成本的投資，是保障項目獲得更好的經(jīng)濟效益的最直接、有效的途徑。

圖2 項目敏感性分析

4 結(jié)論

(1)盤關區(qū)塊12號煤層煤層氣探明地質(zhì)儲量為8.326×108m3，屬于小型規(guī)模、淺-中埋深的煤層氣藏。

(2)地面煤層氣開發(fā)工程項目以垂直井為主要開發(fā)方式，共部署132口煤層氣井，基建期為2年，排采10年，單井累計產(chǎn)氣量為319.185萬m3，采收率為46.39%。

(3)地面煤層氣開發(fā)工程項目稅后財務內(nèi)部收益率為9.86%，大于財務內(nèi)部基準收益率8%；稅后財務凈現(xiàn)值為3089.97萬元，大于0；稅后靜態(tài)投資回收期(從建設期算起)為6.65年，小于基準投資回收期8年，地面煤層氣開發(fā)工程項目具有良好的經(jīng)濟效益。

(4)地面煤層氣開發(fā)工程項目對建設總投資最為敏感，在項目的基建期和生產(chǎn)期，從各個方面對投資成本和運營成本進行嚴格控制，項目經(jīng)濟效益可以得到顯著提升。