重慶煤層氣地面抽采項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

蒙 春 張 燁 陸朝暉 鄧 智

(1.國(guó)土資源部頁(yè)巖氣資源勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；2.重慶市頁(yè)巖氣資源與勘查工程技術(shù)研究中心重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；3.煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶研究中心，重慶 400042)

重慶煤層氣地面抽采項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

蒙 春1,2,3張 燁1,2,3陸朝暉1,2,3鄧 智1,2,3

(1.國(guó)土資源部頁(yè)巖氣資源勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；2.重慶市頁(yè)巖氣資源與勘查工程技術(shù)研究中心重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；3.煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶研究中心，重慶 400042)

為針對(duì)性研究重慶地區(qū)煤層氣地面抽采項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性，定性分析了煤層氣典型開(kāi)發(fā)特征對(duì)項(xiàng)目投入產(chǎn)出的影響，建立了考慮技術(shù)進(jìn)步的煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型，利用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)軟件測(cè)算了重慶地區(qū)煤層氣地面抽采井的潛在經(jīng)濟(jì)效益。研究結(jié)果表明當(dāng)產(chǎn)量水平達(dá)到1500m3/d，在重慶綦江地區(qū)開(kāi)展煤層氣地面抽采直井項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行，且利用鉆井學(xué)習(xí)曲線模型進(jìn)行鉆井周期估算可更加準(zhǔn)確估算鉆井投資。

煤層氣 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 技術(shù)進(jìn)步 投入產(chǎn)出影響

重慶地區(qū)煤層氣資源豐富，在政府和相關(guān)企業(yè)積極推動(dòng)下，已開(kāi)展前期地面抽采示范項(xiàng)目研究，從已有井的排水采氣情況來(lái)看效果良好。但由于煤層氣資源分布非均質(zhì)性強(qiáng)，煤層薄，煤體結(jié)構(gòu)受構(gòu)造破壞嚴(yán)重，重慶煤層氣開(kāi)發(fā)難度依然較大，投資風(fēng)險(xiǎn)高。

技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是分析和評(píng)估煤層氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性的必要手段，更是降低投資風(fēng)險(xiǎn)的重要保證。現(xiàn)有煤層氣經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法多是結(jié)合所評(píng)價(jià)的目標(biāo)區(qū)與常規(guī)天然氣在地質(zhì)條件和開(kāi)發(fā)工藝上的差異性，在常規(guī)氣田開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整而來(lái)，缺乏專門針對(duì)重慶煤層氣資源賦存條件、工藝技術(shù)和市場(chǎng)環(huán)境的有效經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手段。為適應(yīng)煤層氣開(kāi)發(fā)快速發(fā)展需要，提高項(xiàng)目決策科學(xué)化水平，本文有針對(duì)性地開(kāi)展重慶煤層氣地面抽采項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究，系統(tǒng)分析煤層氣項(xiàng)目投入產(chǎn)出影響因素，建立考慮技術(shù)進(jìn)步的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型，測(cè)算當(dāng)前政策條件下重慶煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，研究結(jié)果可為投資者提供科學(xué)決策依據(jù)。

1 煤層氣開(kāi)發(fā)典型特征對(duì)項(xiàng)目投入產(chǎn)出的影響

(1)地質(zhì)特征的影響

煤層氣為連續(xù)氣藏，勘探成功率高，勘探投入相對(duì)較少。煤層氣儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，井間差異明顯，在對(duì)煤層氣產(chǎn)出進(jìn)行估算時(shí)應(yīng)考慮井間差異。

(2)地理特征的影響

開(kāi)發(fā)區(qū)地形影響煤層氣工程投資和開(kāi)采成本。重慶地區(qū)多為山地，井場(chǎng)條件不佳，會(huì)增加項(xiàng)目建設(shè)投入。開(kāi)發(fā)區(qū)地理位置影響運(yùn)輸成本。重慶地區(qū)交通便利，已形成較為完善的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)及配套設(shè)施，這將為本地區(qū)煤層氣開(kāi)采運(yùn)輸提供便利條件，降低相關(guān)費(fèi)用。

(3)工藝技術(shù)特征的影響

煤層氣井壓裂過(guò)程中需要大量水資源，水平段長(zhǎng)度、壓裂級(jí)數(shù)以及支撐劑用量將影響產(chǎn)量和壓裂成本。而地下水污染、天然氣泄漏等環(huán)保方面的要求可能導(dǎo)致投資和操作成本增加。

(4)產(chǎn)出特征的影響

產(chǎn)量對(duì)煤層氣項(xiàng)目收入產(chǎn)生直接影響。煤層氣產(chǎn)出分為三個(gè)階段(見(jiàn)圖1)：①早期排水降壓：主要產(chǎn)水；②中期穩(wěn)定生產(chǎn)：隨著排水持續(xù)，產(chǎn)氣量逐漸上升并趨于穩(wěn)定，出現(xiàn)產(chǎn)氣高峰；③后期產(chǎn)量遞減：大量氣體被采出后，煤基質(zhì)中解吸的氣體逐漸減少，盡管排水作業(yè)仍在繼續(xù)，但產(chǎn)氣量下降。

圖1 煤層氣井氣水產(chǎn)量曲線

(5)市場(chǎng)及政策的影響

我國(guó)天然氣需求旺盛，雖因經(jīng)濟(jì)放緩及非常規(guī)氣產(chǎn)量增長(zhǎng)，我國(guó)2015年天然氣對(duì)外依存度稍低于2014年，但仍高達(dá)31.78%，總體仍呈逐漸增大態(tài)勢(shì)，發(fā)展煤層氣擁有廣闊市場(chǎng)空間。國(guó)家高度重視煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，煤層氣上游開(kāi)采補(bǔ)貼由0.2元/m3增加到0.3元/m3，煤層氣開(kāi)發(fā)享受增值稅返還優(yōu)惠。扶持政策的不斷完善，一定程度上降低了煤層氣開(kāi)發(fā)成本。

2 煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型

2.1 投資

2.1.1 建設(shè)投資

建設(shè)投資包括開(kāi)發(fā)井投資和地面工程投資。采用詳細(xì)估算法計(jì)算煤層氣項(xiàng)目建設(shè)投資，即先分別估算構(gòu)成建設(shè)投資的各個(gè)組成部分，然后匯總得出最終建設(shè)投資。

(1)開(kāi)發(fā)井工程投資

① 鉆井投資

本文根據(jù)鉆井周期與單位時(shí)間鉆井成本來(lái)建立鉆井投資估算模型。鉆井周期的確定是鉆井投資估算的關(guān)鍵。美國(guó)頁(yè)巖氣和煤層氣開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)都表明，鉆井的學(xué)習(xí)效應(yīng)非常明顯。在估算鉆井周期時(shí)，若僅僅簡(jiǎn)單按照已有少數(shù)鉆井周期數(shù)據(jù)求平均值來(lái)估算未來(lái)其他井的鉆井周期勢(shì)必會(huì)忽略學(xué)習(xí)效應(yīng)的存在，導(dǎo)致鉆井周期估算過(guò)長(zhǎng)，高估鉆井投資。本文采用鉆井學(xué)習(xí)曲線模型來(lái)估算鉆井周期，計(jì)算公式如下：

Tn=C1eC2(1-n)+C3

(1)

式中Tn為第n口井的鉆井周期；n為所鉆井的序號(hào)；C1為常數(shù)，反映同一地質(zhì)條件下鉆第一口井與最后一口井的時(shí)間之差；C2為常數(shù)，反映鉆井公司達(dá)到最短鉆井時(shí)間的速度；C3為常數(shù)，反映理想情況下(即學(xué)習(xí)效應(yīng)已有所體現(xiàn))在某地區(qū)鉆一口井的平均最短鉆井時(shí)間。

單位時(shí)間鉆井成本可根據(jù)區(qū)塊統(tǒng)計(jì)資料求得，因此建立如下基于學(xué)習(xí)曲線的煤層氣鉆井投資估算模型：

(2)

式中q為單位時(shí)間鉆井成本；Iz為鉆井工程投資。

② 壓裂投資

壓裂完井工程投資與壓裂級(jí)數(shù)成正相關(guān)，在壓裂級(jí)數(shù)既定的情況下，壓裂支出與壓裂半長(zhǎng)近似呈正比，計(jì)算公式如下：

IF=NF×(a+b×rh)+c

(3)

式中NF為壓裂級(jí)數(shù)；rh為裂縫半長(zhǎng)；a、b和c為常數(shù)。

(2)地面工程投資

煤層氣開(kāi)發(fā)地面工程建設(shè)與常規(guī)天然氣類似，可采用下式計(jì)算：

Is=Isf+ Isv×Qmax

(4)

式中Is為產(chǎn)能建設(shè)階段區(qū)塊地面工程建設(shè)投資；Isf為地面工程固定投資；Isv為單位產(chǎn)能建設(shè)成本；Qmax為最大輸氣量或最大產(chǎn)能規(guī)模。

2.1.2 流動(dòng)資金和建設(shè)期利息

本文采用擴(kuò)大指標(biāo)法估算煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目流動(dòng)資金，估算公式如下：

CI=Rs×rg

(5)

式中CI為流動(dòng)資金；Rs為銷售收入；rg為流動(dòng)資金占銷售收入的比例。

計(jì)算建設(shè)期利息時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常假定借款均在每年的年中支用，借款當(dāng)年按半年計(jì)息，其余各年份按全年計(jì)息。建設(shè)期利息采用復(fù)利方式計(jì)息，計(jì)算公式為：

各年應(yīng)計(jì)利息= (年初借款本息累計(jì)+

本年借款額/2)×年利率

(6)

2.2 成本費(fèi)用

(1)成本

采用相關(guān)因素法估算操作成本，即根據(jù)驅(qū)動(dòng)各項(xiàng)操作成本的因素以及相應(yīng)的費(fèi)用定額估算操作成本。成本動(dòng)因包括采氣井?dāng)?shù)、總生產(chǎn)井?dāng)?shù)、采氣量等，費(fèi)用定額的取定則參考同類或相似區(qū)塊的操作成本數(shù)據(jù)并綜合考慮開(kāi)發(fā)區(qū)的地理位置、開(kāi)采方式、地面工藝流程、煤層氣物性和單井產(chǎn)量等因素。

折舊的估算主要涉及固定資產(chǎn)投資和年折舊率。

年折舊率= (1-預(yù)計(jì)凈殘值率)×

年度折舊因子

(7)

年折舊額=固定資產(chǎn)×年折舊率

(8)

(2)各項(xiàng)費(fèi)用

除操作成本外，煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中還包括管理費(fèi)用、營(yíng)業(yè)費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用，各項(xiàng)費(fèi)用估算方法見(jiàn)表1。

2.3 稅費(fèi)

2.3.1 資源稅費(fèi)

(1)資源稅

根據(jù)《中華人民共和國(guó)資源稅暫行條例實(shí)施細(xì)則》規(guī)定，石油、天然氣將在全國(guó)范圍內(nèi)“從價(jià)征收”，稅率定為5%。在經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可用礦產(chǎn)品產(chǎn)量代替課稅數(shù)量。資源稅計(jì)算公式為：

資源稅 =銷售額×資源稅稅率

=產(chǎn)量×商品率×價(jià)格×資源稅稅率

(9)

(2)礦區(qū)使用費(fèi)

中外合作開(kāi)采陸上煤層氣所取得的收入，應(yīng)當(dāng)按照《中外合作開(kāi)采陸上石油資源繳納礦區(qū)使用費(fèi)暫行規(guī)定》的規(guī)定，繳納礦區(qū)使用費(fèi)。

2.3.2 營(yíng)業(yè)稅

按照營(yíng)業(yè)額和規(guī)定的稅率計(jì)算應(yīng)納稅額，營(yíng)業(yè)稅計(jì)算公式為：

營(yíng)業(yè)稅=營(yíng)業(yè)額×營(yíng)業(yè)稅稅率

(10)

表1 各項(xiàng)費(fèi)用估算表

2.3.3 增值稅

根據(jù)國(guó)通辦[1997]8號(hào)文件精神，自營(yíng)開(kāi)采陸上煤層氣先按13%的稅率征收，返還8個(gè)百分點(diǎn)，實(shí)際繳納增值稅稅率為5%。

2.3.4 城市維護(hù)建設(shè)稅

城建稅率分三檔：納稅人所在地為市區(qū)，稅率0.6%；納稅人所在地為縣城、鎮(zhèn)，稅率0.4%；納稅人所在地不在市區(qū)、縣城或者鎮(zhèn)，稅率0.2%。城市維護(hù)建設(shè)稅計(jì)算公式為：

城市維護(hù)建設(shè)稅=銷售收入×城建稅率

(11)

2.3.5 教育附加稅

教育附加費(fèi)以增值稅為基礎(chǔ)，稅率為增值稅的3%，計(jì)算公式如下

Tj=Tz×3%

(12)

式中Tj為教育附加稅；Tz為增值稅；3%為教育附加稅與增值稅稅率比值。

2.3.6 企業(yè)所得稅

根據(jù)財(cái)稅字[1996]62號(hào)文件規(guī)定，中外合作開(kāi)采煤層氣的企業(yè)所得稅實(shí)行二免三減半政策，即從開(kāi)始獲利年份起，第一年和第二年免征，第三年至第五年減半征收。

2.4 收入

煤層氣產(chǎn)出是其項(xiàng)目收入唯一來(lái)源，煤層氣銷售收入計(jì)算公式如下：

Rs(t)=q(t)×fs×pw

(13)

式中Rs(t)為第t年銷售收入；q(t)為第t年產(chǎn)量；fs為商品率；pw為銷售價(jià)格。

3 實(shí)例應(yīng)用

利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)軟件，針對(duì)重慶綦江地區(qū)1個(gè)煤層氣平臺(tái)上的1口煤層氣井開(kāi)展了經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，具體分析如下：

(1)測(cè)算方案說(shuō)明

評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，組厚66.23～80.78m，平均厚74.4m，含煤10～12層。Q2井為評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)平臺(tái)上的1口煤層氣參數(shù)井(直井)，經(jīng)壓裂后正進(jìn)行排水降壓采氣。項(xiàng)目建設(shè)期為1年，評(píng)價(jià)期15年。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

利用數(shù)值模擬軟件預(yù)測(cè)Q2井在各年的平均日產(chǎn)氣量如圖2，其中日產(chǎn)量最大達(dá)2500m3/d，穩(wěn)產(chǎn)約1500 m3/d，按照每年生產(chǎn)330天，可計(jì)算出各年對(duì)應(yīng)的年產(chǎn)氣量，從而計(jì)算出各年的銷售收入。

(2)測(cè)算結(jié)果

項(xiàng)目的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值稅后為98.77萬(wàn)元(基準(zhǔn)折現(xiàn)率12%)，稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率16.15%，投資回收期稅后是5.66年，投資的單位總成本為0.37元/m3，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)可行，具體測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)主要指標(biāo)匯總表

圖2 Q2井各年的平均日產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)

4 結(jié)論與建議

(1)煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)綜合考慮評(píng)價(jià)區(qū)地質(zhì)、地理、工藝技術(shù)以及市場(chǎng)政策的影響，根據(jù)不同地區(qū)、不同企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際情況研究適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法。

(2)在估算鉆井周期時(shí)需考慮學(xué)習(xí)效應(yīng)的存在，利用鉆井學(xué)習(xí)曲線模型進(jìn)行鉆井周期估算將有利于更加準(zhǔn)確地估算煤層氣氣鉆井投資。

(3)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，若產(chǎn)氣量(穩(wěn)產(chǎn))達(dá)到1500m3/d，在重慶綦江地區(qū)開(kāi)展煤層氣地面抽采直井項(xiàng)目具有經(jīng)濟(jì)效益。

(4)重慶地區(qū)煤層構(gòu)造復(fù)雜，煤層氣開(kāi)發(fā)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，為推進(jìn)重慶煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)的同時(shí)，還應(yīng)持續(xù)研究不同區(qū)塊、不同開(kāi)發(fā)階段煤層氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化投資流向、提高資金利用效率的目的。

[1] 孫春芬，趙滿萍，孫凌,等.煤層氣與常規(guī)氣田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法差異性探討[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2011，22(6)，12-14.

[2] 賀娟萍.煤礦區(qū)煤層氣地面抽采項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究[D].西安科技大學(xué)，2014.

[3] 劉澤江.煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究——以潘莊煤層氣項(xiàng)目為例[D].成都理工大學(xué)，2012.

[4] 楊永國(guó)，秦勇.煤層氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)模型及應(yīng)用研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，2004，29(2)，254-256.

[5] 曹艷，王秀芝.煤層氣地面開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)[J].天然氣工業(yè)，2011，31(11)，103-106.

[6] 陳飛，程軍，姚光華,等.重慶地區(qū)煤層氣資源開(kāi)發(fā)模式研究[J].煤礦開(kāi)采，2011，16(1)，28-31.

[7] 丁學(xué)平.重慶煤層氣工業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展對(duì)策[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究，1997，(8)，54.

(責(zé)任編輯 黃 嵐)

Economic Evaluation of CBM Surface Extraction Project in Chongqing

MENG Chun1,2,3, ZHANG Ye1,2,3, LU Zhaohui1,2,3, DENG Zhi1,2,3

(1.Key Laboratory of Shale Gas Exploration，Ministry of Land and Resources，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042；2.Chongqing Engineering Research Center for Shale Gas Resources and Exploration，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042；3.Chongqing Research Center of State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining3；Chongqing 400042;

To specifically study the economic feasibility of CBM surface extraction project in Chongqing, the qualitative analysis of the impact of the typical characteristics of CBM development on project input and output is carried on, the CBM project economic evaluation model considering the influence of technology progress is established, and the potential economic benefits of CBM surface extraction well in Chongqing is measured by the economic evaluation software. The results shows that when the stable production is 1500m3/d, it has economic feasibility to carry on the CBM surface vertical well project in Qijiang area, and the CBM drilling investment can be estimated more accurately when using drilling study curve model estimating the drilling cycle.

CBM; economic evaluation; technology progress; input and output effect

蒙春，女，碩士，現(xiàn)主要從事頁(yè)巖氣、煤層氣排采開(kāi)發(fā)以及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方面的研究工作。