摘要：海上油气田开发具有高投入、高风险的特点，石油工程中的钻井、海上工程建设占全部投资的95%以上，直接影响一个项目的经济性和可行性。因此，科学评估开发投资，合理确定原油产量规模和井数，无论是对一个项目的前期评价还是后期执行都具有十分重要的意义。通过采用经济评价的基本原理，对开发的油气田进行单井、整体的经济评价，进行井数优化，优化资源配置，实现效益的最大化。
关键词：井数优化；经济评价；海上油气田开发；项目决策
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2015）004-000-02
一、引言
海上油气田开发受海洋环境条件、工程建设、经济投入等多方面的限制，如何以经济效益最大化为中心，科学评估开发投资，合理确定原油产量规模和井数，为开发决策提供依据，已成为当前海上油气田开发最为关心的问题。通过采用经济评价的基本原理，对开发的油气田进行单井、整体的经济评价，优化井数和资源配置，实现经济效益的最大化，使海上石油开发这一系统工程处于最优状态，将有着十分重要的指导意义。
在海上油气田开发项目的前期决策阶段，人们常常以油田区块为研究对象，按照满足油田的生产能力进行优化配置，不同油田由于受其油藏构造、储层特征、井组条件、工程模式等资源限制，油气田开发存在着经济效益最优的资源最优配备的问题。因此，本文探讨通过经济评价的原理，研究建立开发井数、工程投资和产量之间的数学关系，以单井效益评价为基础，对油气田的生产井的经济效益进行排序，优化井数和资源配置，实现油气田开发效益最大化。
二、井数优化的定义及内涵
海上油气田的井网部署与陆上油气田的相比具有较大的差异。从工程的角度上看，由于海洋环境特点和平台设施的限制，无法通过无限制的增加井数来提高产能，井数过多可能会增加油气田开发的投入，并降低增产的边际效果，需要平衡油气田的井数和平台设施规模之间的关系；从油藏的角度看，由于海上探井数量少，资料的可靠性相对低于陆上油田，海上油气田的储层认识存在更大的不确定性，为了在一定投资条件下尽可能大地动用地质储量，海上油气田多采用不规则井网开发，所以海上油气田开发更多地关注单井控制储量规模[5]。因此，通过井数优化，提高单井的控制储量成为工程和油藏上需要重要关注的问题。
海上油气田的井数优化是指在拟定的总体开发方案下，以单井为研究单元，在预测的一定油价下，通过经济评价确定和优化油气田开发中可能存在的低效益井，调整优化井网密度，并寻求实现优化单井控制储量、钻采、工程设施等系统配置的目的，使油气田开发的经济效益最大化。
三、井数优化评价模型的建立
目前在国际上油气勘探开发项目最常用的经济评价方法为净现值法，净现值法主要由现金流入和流出两部分内容组成，现金流入与流出之差为项目的净现金流，综合考虑了资金的时间价值，并根据净现值的大小来评价投资方案。现金流入为原油和天然气的销售收入，现金流出主要有开发投资、操作费和税金三大部分。其中开发投资主要有钻完井投资、工程设施投资和其他费用；操作费包括了生产人员工资及福利、值守拖轮及油料费、直升机费、油气处理费、修井作业费、其它等费用；税金在国内包括了增值税、资源税、特别收益金、城市维护建设税、教育费附加和企业所得税。
净现值法选取净现值（NPV）作为评价输出指标，净现值是指按照一定的贴现率将油气田经济寿命期内现金流出与现金流出分别折算成现值，再比较其大小，得出净现值可用于判别项目的优劣程度，并可用盈亏分析及敏感性分析，可与资金的内部收益率和投资回收期结合使用。NPV>0表示可实现预定的收益率，并可获得更高的收益；NPV<0表示未能达到预定的收益率水平；NPV=0表示投资收益率正好达到预期收益率。
井数优化模型建立的原则。效益配产应遵循三大原则：（1）新井产量优先配置；（2）重大试验项目产量优先配置；（3）效益好的油井优先配置。
1.井数优化的评价思路具体如下：
（1）编制一套针对评价油气田的总体开发方案。
（2）根据总体开发方案的工程量等，估算单井投资、总投资、操作费等相关参数。
（3）根据现行的财税条款编制经济评价模型。
（4）把投资数据及参数放入经济评价模型，计算单井和整体项目的NPV，根据NPV的大小对单井效益进行排序，剔除无效井和低效井，重新调整产量、井网部署、开发方案，并根据新方案形成新的产量、投资、操作费等参数。
（5）把调整后的开发方案投资数据及参数放入模型，计算单井和整体项目的NPV，再根据NPV的大小对单井效益进行排序，看是否仍存在无效井及低效井，并与第一次的整体经济性进行对比，比选得出经济最优方案，可反复重复以上过程，使这个数据更精准。
2.单井效益关键指标计算
根据油气田生产开发的实际情况，油气田的现金流入主要为油气产品的销售收入，单井现金流入可表示为
（1）
式中：CIm为单井现金流入；P为产品的预测价格；Qm为单井的产量。
单井现金流出分为固定部分、变动部分和税金，其中固定部分是指与开发井数和产量无直接关系的成本，包括了平台、海管、电缆等公用设施的投资，以及维持这些设施运行必要的操作费；变动部分则是指与井数多少、产量高低、含水量大小相关的投资和操作费；税金则是指与单井产能相关的所有税费。
计算公式：
（2）
式中：COm为单井的现金流出；fcm为单井固定成本；vcm为单井变动成本；Tm为单井税金。
单井净现值的具体计算公式如下：
（3）
式中：NPVm 为单井净现值；CIm 为单井现金流入；COm为单井现金流出；（CIm-COm）t为第t 年的单井净现金流；i为财务基准收益率； n为经济寿命期。
在实际操作中，首先，结合经济评价模型，确定单井的销售收入、投资、操作费等数据，计算出单井的净现值，并根据净现值大小进行排序，然后参照排序的结果，进行井数和油藏配产的优化，取消无效及低效井，提高单井控制储量，可采用边际的分析法，按顺序逐个减少低效益井，再根据优化后的井数和配产调整开发方案，并可重复优化的过程，从而找到效益最优时对应的产量、井数。
四、井数优化评价模型的应用
南海N油田，离岸136公里，水深112～130米，计划新建固定导管架平台，平台上设有修井机、井口处理设施、40人生活楼等。采用钻井船钻井，修井机回接，井口物流将通过海管回接至已有设施进行处理，开发井数为13采油井，2口注水井。首先确定单井经济评价所需的数据，采用递减曲线法预测产量，采用成本回归法分类预测投资、操作费等费用。
根据单井的产量、投资、操作费等数据进行经济评价，计算出单井的净现值，经济评价计算结果如下表1。
表1 单井及项目经济评价测算结果
序号井号累计产量（万方）开发投资（万元）操作费（万元/年）净现值（万元）
1B1H44.418，77995518，242
2B2H24.918，2219554，909
3B3H53.318，54495517，085
4B4H20.818，8449557，948
5B5H20.518，5769554，946
6B6H18.018，5059553，737
7B7H45.518，99595523，053
8B8H8.219，083955-9，968
9B9H12.620，025955-4，477
10B10H23.618，1579556，652
11B11H22.418，460955-656
12B12H18.318，6519557，230
13B13H7.620，091955-9，939
项目整体318.1244，93112415-585
根据经济评价的结果排序，B8H、B9H、B13H的三口井的净现值最低，研究取消这几口低效井，从油藏和井网部署上开始优化，采用边际分析的方式，逐一减少低效井，提高其他单井控制储量，调整开发方案、投资、操作费等内容，再根据优化后数据，重新计算单井和项目的净现值，最终优化后的经济评价计算结果表2，如下：
表2 优化后单井及项目经济评价测算结果
序号井号累计产量（万方）开发投资（万元）操作费（万元/年）净现值（万元）
1B1H44.522，1101，05516，162
2B2H25.021，5521，0552，809
3B3H53.521，8741，05514，435
4B4H20.922，1741，0555，898
5B5H20.721，9071，0552，806
6B6H18.121，8351，0551，937
7B7H45.622，3251，05520，053
8B10H25.021，4881，0552，652
9B11H27.921，7911，055194
10B12H19.321，9811，0555，530
项目整体300.5219，03610，5531，264
从优化后的评价结果可见，项目整体评价的净现值从-585万元提升至1264万元，净现值大于0，达到了预期的收益期望。采用经济评价的原理、单井评价的形式对开发井数的优化是积极有效的，调高了油气田开发的经济效益。
四、讨论
在前期决策阶段，项目能否达到预期收益，是项目能否继续进行的必要条件。本文探讨通过建立经济评价模型对井数优化的研究分析，寻求在油田开发中从地下到地上，油藏、钻采、工程等各系统资源最优的“帕累托状态”。
基于井数优化后的开发方案，会使得资源配备更加合理，但并非所有低效益井均为无效井，必须从油田的实际情况考虑，在井数优化测算时，可结合边际效益的分析方法，以确定被优化井为真实的无效井，否则优化并非积极有效。
参考文献：
[1]罗东坤.石油开发经济产量分析[J].中国能源，2002，9：43-45.
[2]刘斌，郭福军，谢艳艳.基于单井效益评价的油田效益配产方法研究[J].国际石油经济，2007，7：90-93.
[3]吴亚丽.海外油气项目经济极限值测算[J].中外能源，2011，16（6）：35-39.
[4]张群桥.石油勘探开发项目经济评价方法研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013，11：250.
[5]谭先红.确定海上油田经济合理和经济极限单井控制储量的方法研究[J].科技科技论坛，2011，1：24-26.
作者简介：徐文捷（1984-），男，福建人，汉族，职位：投资估算工程师，职称：中级经济师，研究方向：油气田开发项目投资估算及经济评价。