熱德拜油田壓裂增油經(jīng)濟界限分析

孫星云，馬白寧 (中國石油天然氣勘探開發(fā)公司，北京 100034)

方衛(wèi)榮 (吐哈油田公司工程技術(shù)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(jīng)濟界限分析

孫星云，馬白寧 (中國石油天然氣勘探開發(fā)公司，北京 100034)

方衛(wèi)榮 (吐哈油田公司工程技術(shù)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(chǎn)主要技術(shù)手段。在對采油井壓裂前后遞減趨勢進行回歸分析的基礎(chǔ)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(gòu)成進行了分析，應(yīng)用經(jīng)濟評價方法確定了采油井壓裂增油量經(jīng)濟界限。研究結(jié)果表明，熱德拜油田壓裂措施能夠取得較好的經(jīng)濟效益。

熱德拜油田；壓裂；操作成本；累計增油量；經(jīng)濟界限

水力壓裂是采油井主要增產(chǎn)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(zhì)儲量3.33×108t，主要產(chǎn)層為侏羅系，埋深1840～2450m。1969年投入開發(fā)，是哈國主力油田之一，目前年產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)濟有效性。

1 壓裂前后單井產(chǎn)量變化趨勢分析

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

壓裂井壓前產(chǎn)量遞減公式為：

Qo=3.2-0.1422t

(1)

式中,Qo為日產(chǎn)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(chǎn)達10t以上，是目前主要增產(chǎn)措施之一。從統(tǒng)計結(jié)果看，采油井壓裂后產(chǎn)量下降較快，呈指數(shù)遞減趨勢，月遞減率高達10.4%(見圖2)。

壓裂后日產(chǎn)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(chǎn)效果持續(xù)的時間，有效期長短直接影響壓裂增油量和所獲經(jīng)濟效益，主要受井區(qū)地層能量保持、注采關(guān)系完善等因素影響。油井壓裂后日產(chǎn)油量遞減速度一般比壓裂前加快，當壓裂后產(chǎn)量下降至按照壓裂前遞減速度遞減至某一時刻的日產(chǎn)水平時，壓裂措施失效，一般遞減規(guī)律如圖3所示。

圖1 熱德拜油田采油井壓裂前平均日產(chǎn)油量變化圖 圖2 熱德拜油田采油井壓裂后平均日產(chǎn)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(shù)遞減，壓裂前日產(chǎn)油3.2t/d，如果不進行壓裂措施，采油井將繼續(xù)按照直線規(guī)律遞減。

對30口壓裂采油井壓裂前后產(chǎn)量變化規(guī)律進行回歸分析，發(fā)現(xiàn)熱德拜油田采油井壓裂前后產(chǎn)量遞減規(guī)律明顯。壓裂后采油井初期日產(chǎn)10.4t/d，其日產(chǎn)油量遵循指數(shù)規(guī)律加速遞減，令采油井壓裂后產(chǎn)量隨時間變化情況與不進行壓裂時產(chǎn)量變化情況置于同一坐標系，2條產(chǎn)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(shù)理統(tǒng)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(chǎn)量變化規(guī)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(nèi)采油井比不進行壓裂時所增產(chǎn)的油量。按照以上分析，壓裂有效期內(nèi)某一時刻的增產(chǎn)油量為式(2)減去式(1)，即12.547e-0.1043t-(3.2-0.1422t)，則有效期內(nèi)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(nèi)可累計平均增油760t。

3 壓裂增油經(jīng)濟界限確定

1)與壓裂措施相關(guān)成本的確定 原油從生產(chǎn)到銷售過程中產(chǎn)生的成本由操作費用、管理費用和銷售費用構(gòu)成，包括各環(huán)節(jié)繳納的稅收，壓裂措施取得的經(jīng)濟效益可由下式計算：

壓裂增產(chǎn)原油銷售利潤=銷售收入-操作費用-管理費用-銷售費用-營業(yè)稅金-壓裂作業(yè)費用

其中,管理費用不因壓裂增油產(chǎn)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(chǎn)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(gòu)成，營業(yè)稅金主要和銷原油價格及產(chǎn)量相關(guān)，這2項費用可以根據(jù)原油產(chǎn)量和不同油價所對應(yīng)的出口稅率求得。由此可以計算出壓裂增油產(chǎn)生的實際成本。

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

I=V-ΔQoCo-ΔQoS-ΔQoTr-A

(5)

式中,I為壓裂增產(chǎn)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(yè)稅金，美元/桶；A為壓裂直接成本，美元。

其中壓裂增產(chǎn)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(chǎn)油量銷售收入僅可彌補壓裂增油所產(chǎn)生的成本，此時對應(yīng)的累計增油量即為壓裂措施增油量經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(nèi)不會發(fā)生較大變化，因此原油價格成為影響壓裂措施增油量經(jīng)濟界限的重要因素。隨油價升高，單位產(chǎn)量原油所獲凈利潤增加，壓裂措施增油量經(jīng)濟界限下降，但其與油價之間并非直線關(guān)系，因為營業(yè)稅金也隨油價升高而增加。

圖5 熱德拜油田壓裂增油經(jīng)濟界限與油價關(guān)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(chǎn)資源開采稅、原油出口收益稅和原油出口關(guān)稅3部分，其中原油出口關(guān)稅只與銷量有關(guān)，礦產(chǎn)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(jù)營業(yè)稅金的變化情況，扣除壓裂措施直接費用和壓裂產(chǎn)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(jīng)濟界限(見圖5)。由圖5可以看出，油價降低時壓裂增油量經(jīng)濟界限上升較快，當壓裂增油量經(jīng)濟界限為760t時對應(yīng)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(zhì)油藏研究和工藝技術(shù)水平，提高壓裂有效率和增油量，才能確保措施的經(jīng)濟有效。

5 結(jié) 語

1)熱德拜油田采油井壓裂前前后產(chǎn)量變化規(guī)律明顯，壓裂后產(chǎn)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(nèi)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(jīng)濟界限為468.6t。

4)壓裂增油量經(jīng)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(jīng)濟效益。

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

[2]俞啟泰.油田開發(fā)論文集[M].北京：石油工業(yè)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(yè)，碩士，高級工程師，現(xiàn)主要從事壓裂酸化增產(chǎn)技術(shù)方面的研究工作。

[編輯] 洪云飛