基于SEC储量评估的气井措施评价模型与应用_关闻.pdf

第 卷第期 年月非常规油气 引用：关闻基于 储量评估的气井措施评价模型与应用非常规油气，（）：，（）：基于 储量评估的气井措施评价模型与应用关闻（中国石油化工股份有限公司华北油气分公司勘探开发研究院，郑州 ）摘要：稳产增产措施增加产量的同时也提高了开发的成本，对 储量影响逐年加大。为了明确稳产增产措施对 储量的影响，针对目前措施效果对 储量贡献定量计算方面的空白，引入关键参数“储量”，通过统计分析建立数据矩阵，数理拟合建立估算模型，形成定量计算措施增加 储量的思路方法，从经济评价角度和 评估角度分析措施效益。结果表明：）除硫措施中，单位除硫费用小于气价与维护成本的差值，即对 储量有贡献；）补孔措施中，日增产量气量大于 对 储量即有贡献；）气举措施单次费用低、增产量小，对 储量贡献小，但对于气井维持生产具有重要意义。所建立的措施 评价模型对深化 储量管理在气藏经营作用发挥具有重要实践意义。关键词：大牛地气田；致密砂岩气藏；稳产增产措施；措施效果；效益评价模型；储量中图分类号：文献标识码：（，）：，“”，“”：），；），；），收稿日期：基金项目：国家科技重大专项“低丰度致密低渗油气藏开发关键技术”（）作者简介：关闻（），女，硕士研究生，助理研究员，主要从事油气综合规划及 储量评估工作。：年月关闻：基于 储量评估的气井措施评价模型与应用 ：；引言大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段，油气充注程度低，油气水关系复杂，整体为“低渗、低压、低丰度”的边际气田，气井无自然产能，必须经过压裂改造才能获得经济产量。随着开发程度的深入，低压低产井逐渐增多，井况更加复杂，措施产量在公司产量中占比越来越大，成本的影响也与日俱增，难以取得最佳经济效益。措施效益评价方法大体可以分为类：）考虑时间价值的贴现现金流量法，包括净现值法、内部收益率法、投资回收期法以及费用效益比率方法等，该类方法应用广泛、也最具可操作性。）考虑风险的不确定性方法，包括敏感性分析、盈亏平衡分析、蒙特卡洛模拟和实物期权方法等，该类方法参数获取较为复杂，其可作为对现金流量法的补充 。是美国证券交易委员会（）的缩写。储量就是利用 准则评估出的油气储量。储量管理在指导措施效果评价中理论和运用都尚属空白，规则评估的剩余经济可采储量，既能严肃反映在该技术条件下措施井全生命周期的“增产量”，又能确切反映在严格经济条件下“效益”，因此，“储量”可作为关键参数从而搭建技术与效益的桥梁。通过量化措施效益与 储量的关系，建立的基于气井全生命周期的评价措施效益评价方法，对致密气藏 储量评估应用到油气藏管理具有借鉴意义。引入“储量”计算措施效益实施背景广泛使用的现金流量法中，衡量措施效果的指标包括净现金流、投入产出比、内部收益率及投资回收期等。图所示为措施增加可采储量示意图，可以看到，和所示范围分别为措施当年、措施经济有效期和措施有效期内气井增产量。对阶段评价，即对当年投入产出进行分析，通常认为在短时间内增产量是固定的数值，不考虑产量递减和经济年限，难以判断长期效益。对阶段评价，即措施有效期内分析，可以根据气井措施历史数据进行类比其有效期和增产量，计算有效期内的剩余可采储量。只讨论了技术增产量，缺乏经济条件的限制。对阶段评价，即目前技术经济条件下的剩余经济可采储量，如按照 准则进行参数选取即 储量，储量具有严格的经济性和时效性 ，因此，引入“储量”作为评价参数，能够反映气井措施整个生命周期的实施效益。图气井措施增加可采储量示意图 模型设计思路 模型参数选取原则结合生产需要和 准则要求，选取实施效果分析中必要的、共有的单井增产量以及递减率、经济参数等关键参数参与模型计算。）确定措施类型。按照费用发生方式不同，将稳产措施分为一次性投入和持续性投入，持续性投入类稳产措施的生产成本由基础生产成本和措施增产成本组成；一次性投入类稳产措施，除基础生产成本之外，还需将措施费用按照有效期内增产量进行分摊。）确定评估单元。储量评估单元按照地质特征、开发方式及递减规律进行划分，因此，单项措施作为独立的经济评价项目。）确定初始产量。按照规则选取与未来趋势最相关的、接近的生产数据点作为初始产量，因此，选取措施实施后增产量作为初始产量。）确定递减类型及递减率。工区主要递减类非常规油气油气开发 型为指数递减，极少井区为双曲递减，递减率参照单井所在地质单元的递减率。）确定操作成本。措施项目评估操作成本即措施费用和基础生产经营成本的和，计算公式见表。工区采用固定成本和变动成本比例为:，即操作成本是倍的可变成本。在评价期内，单位基础生产经营成本没有太大的变化，但单位措施成本由于措施类型与措施有效期的不同，变化较大。表措施成本计算公式 评价参数计算公式操作成本 （）（）式中：为操作成本，元；为固定操作成本，元；为可变操作成本，元；为单位可变成本，元；为预测第年产量，。单位可变成本 （）式中：为单位基础生产经营成本，元；为单位措施产量成本，元。单位基础生产经营成本 （）式中：为年产量，；单位措施成本（）式中：为措施费用，元；为累计增产气量，。）确定评估气价。按照 标准，气价按照评估日前 个月每月第一天的平均天然气价格，汇率采用全年加权平均计算确定。建立措施 储量数据矩阵根据初始产量和评估单元递减率，采用指数递减公式得到递减曲线：（）（）结合天然气价格，综合税率和措施费用等经济因素，采用现金流法计算经济开采年限内的累计产量，即 储量：（）在实际操作中，使用 储量评估软件来计算不同产量及递减下的 储量 。参数矩阵以除硫为例，根据上述方法，可计算不同初产、不同除硫费用所计算的 储量，见表。其中，除 硫 费用除 以 当 年 除 硫 增 产 量 再 加 上单位基础生产经营成本即为单方气成本，见表。单位成 本 过 高 时 无 法 评 出 储 量，即 对 储量没有贡献。表不同除硫费用下，不同增产量所对应的 储量 除硫费用万元初始产量（）储量（）年月关闻：基于 储量评估的气井措施评价模型与应用表不同除硫费用下，不同增产量所对应的单位除硫成本 除硫费用万元初始产量（）单方气成本（元）参数单因素分析将初始产量和措施费用分别与 储量进行相关分析。除硫费用为 万元时，初始产量与 储量值具有正相关关系，如图所示（以硫为例）。选取初始产量为 时，单方气成本与 储量值具有负相关关系，相关系数均在 以上，如图所示（以硫为例）。基于单因素分析结果，采用数理回归分析方法拟合初始产量和措施费用，得到 储量的计算模型：（）式中：为 日 增 产 气 量，；为 储 量，（）。图初产与 储量关系图 图成本与 储量关系图 不同措施 模型将上述方法应用于除硫、补孔和气举等措施中，拟合出相应措施模型。除硫 模型除硫作业属于持续性投入措施，除硫气井产量即措施增产量。根据工区除硫气井实际产量，设置模型增产量为（）；除硫费用受硫化氢浓度影响，且根据用药量情况随产气量的增加而增加，根据日常除硫费用设置模型的费用为 元（根据工区除硫费用结算方式，采用单方气费用进行数据拟合）。单位措施成本的处理应采用当年除硫费用除以该井当年产量。非常规油气油气开发 收集了当年 储量评估的经济参数以及评估单元递减参数，利用计算机软件计算得到措施井的 储量，制作了除硫初产、单方气费用及 储量的数据矩阵（详见表）和二维图版（如 图 所示）。数据归一化处理，由于初始产量和单方气成本与 储量具有多项式关系（如图所示），将，和作为拟合因子，采用数理回归得到 储量计算模型：（.）（）.（）图除硫工艺措施 评价图版 补孔 模型补孔作业属于一次性投入措施。措施打开了新的生产层位，递减规律发生改变，前后产量差即为增产量。根据工区补孔气井实际产量和费用区间，设置大牛地气田模型增产量为（），模型费用为（）万元（公式中补孔费用单位采用百万元）。措施有效期是补孔后气井生产整个生命周期，单位措施成本的处理采用补孔费用除以补孔层位新增技术可采储量。根据计算所得 储量参数矩阵，制作补孔初产、费用和 储量个参数的二维图版，并拟合计算模型，见式（）。补孔增加的 储量平衡初产在 （如图 所示），即增产量达 ，对 储量就有贡献。相同费用下，提高产气量，储量可大幅提升。储量.（）.（）图补孔工艺措施 评价图版 年月关闻：基于 储量评估的气井措施评价模型与应用 气举 模型大牛地气田气井普遍产液，由于气井产能较低，大部分井存在携液困难的问题。为解决井筒积液的问题，从 年开始，开展了柱塞气举排水采气工艺试验，目前已成熟应用 。气举按分类属于一次性投入措施，根据工区气举增产量和费用范围，设置模型增产量为（），费用为（）万元（公式中，气举费用单位采用万元）；单位措施成本的处理采用一次性的费用分摊到措施有效期内。大牛地气田气举措施有效期的判断：根据气田 年气举井资料，追溯措施前 天单井平均产量，进行 产 量 归 一 化，日 产 气 量 保 持 稳 定 产 量 近 天，之后产量以原有的递减继续下降，判断该区块气举有效期为 余天，如图和图所示。制作气举 储量二维图版，并拟合计算模型，见式（）。图所示气举工艺应用井大多含水高、产量低，对 储量贡献较小，但气举作为维护气井“健康”生产的重要稳产措施，必不可少。图气举工艺井日产归一化曲线 图气举工艺措施 评价图版 .（）.（）模型应用 模型应用 以除硫为例大牛地气田目前有下古气井 口，含硫化氢井 口，其中有 口井浓度达到 需要进行除硫生产，硫化氢浓度为（），目前采用三嗪类药剂除硫、单井井口撬装除硫和脱硫站集中脱硫。当年发生除硫成本 万元，单位成本 元。根据现金流法，计算所有井现金流为正，累计贡献 万元，投入产出比为（见表）。非常规油气油气开发 表 年 月除硫工艺投入产出情况 除硫措施产量（）井数万元直接成本万元现金流万元 现金流占比 投入产出比 储量（）药剂除硫（老井）药剂除硫（新井）撬装工艺 号站 号站 合计 其中，撬装除硫虽然增产量高，但成本也高；号脱硫站成本低，但是产量贡献也低，因此这两项工艺的现金流占比低。在大牛地气田，药剂除硫依然是目前最主要的除硫工艺，药剂除硫井（新井）产量占总增产量的，但成本占总成本，成本结构矛盾的问题依然突出，低成本的除硫工艺没有形成规模，造成综合除硫成本居高不下。根据 年 储量评估结果，口下古气藏含硫气井贡献 储量 。将 口井参数代入式（）得到单井 措施储量（见表），合计 储量 ，两者相差，模型拟合程度高。表 年 月除硫井 储量（部分计算结果）（）除硫方式部分井日增产气量（）年费用万元单井除硫费用万元 储量（）号站 号站 药剂除硫 撬装除硫 在现场，操作人员可直接将措施井数据投点到图版上（如图所示），操作简单易用。在已有井投资沉没状态下（即井站设备建设投资沉默），除硫成本低于气价与正常生产成本的差值即有 储量，但目前仍有口井费用过高，对 储量有负影响，评价当年除硫措施对 储量有效率为。图 年除硫井贡献 储量投点 年月关闻：基于 储量评估的气井措施评价模型与应用 应用效果利用上述模型评价优化 年类措施，实现措施增储 。针对大牛地下古生界气藏含硫气藏除硫工艺，指导了 井次的工艺优化、井次的配产优化和井次的效益优化，贡献 储量 。针对老区调整中补孔措施，指导了 井次该类稳产措施的高效实施，工艺实施有效率，增加 储量 以上井井次，增加 储量（）井 井次，增加 储量 以下井井次，贡献 储量 。针对气井常用气举措施，指导了 井次该类稳产措施的高效实施，工艺实施有效率，贡献 储量 。结论与认识）在措施评价中引入“储量”因子，建立增产量、措施费用与 储量的关系矩阵，拟合得到措施 储量定量计算模型，图版和公式简单易用，在矿场得到了验证和推广，丰富了措施评价手段，为类似致密气藏 储量评估与现场生产实践相结合提供新思路。）通过模型计算分析，除硫措施中除硫费用大于生产维护成本即对 除硫有贡献；补孔措施日增产量大于 对 即有贡献；气举的单次费用低，覆盖面广，增产量小，对 储量贡献小，但对于气井维持生产具有重要意义。参考文献：郝蜀民，惠宽洋，李良 鄂尔多斯盆地大牛地大型低渗气田成藏特征 及 其 勘 探 开 发 技 术 石 油 与 天 然 气 地 质，（）：，（）：陈奎，任广磊，杨文娟，等鄂尔多斯盆地大牛地气田盒段储层应力敏感性及对水平井开发的影响石油与天然气地质，（）：，（）：吴建彪，刘绪钢，白小霞，等鄂尔多斯盆地大牛地气田丛式水平井组开发效果评价 石油与天然气地质，（）：，（）：凌建勋 大牛地气田下古生界含硫气井脱硫工艺适应性分析天然气技术与经济，（）：，（）：刘威大牛地气田薄储层控缝高压裂工艺技术断块油气田，（）：，（）：陈克全大牛地气田水平井生产制度与采气工艺研究青岛：中国石油大学（华东），：（），：，（）：，（）：，：，：，（）：，（）：（），蒋曙鸿，刘彦成，王朋，等非常规油气 储量评估方法的研究与应用 以临兴致密气田为例石油化工应用，（）：，：，（）：李红昌，王凯宏，张庆祥，等 储量主要影响因素敏感性及互换关系研究 复杂油气藏，（）：，非常规油气油气开发 ，（）：，许进 进，任 玉 林，凡 哲 元，等油 价 和 成 本 对 证 实 储 量 的 影响 石油与天然气地质，（）：，（）：，刘韵，马丽梅，罗锋，等低渗致密砂岩气藏 储量评估实例分析 以 气田 气藏为例 石化技术，（）：，：，（）：刘志霞，侯玮，潘威，等“生产寿命法”评估 储量及其应用 天然气勘探与开发，（）：，（）：，（），陈艳 运用产量构成法评估低渗致密气藏 储量 以大牛地气田 区块为例石油地质与工程，（）：，：，（）：，曹志超 油气技术储量动态评价研究 以苏丹区为例北京：中国地质大学（北京），：（），（上接第 页），（）：马波 四川盆地南川区块页岩气开发潜力分析 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