张中华，佟 颖，吴永超

(1.中国石化 石油勘探开发研究院，北京 100083； 2.中国石化 石油工程技术研究院，北京 100101)

圈闭资源经济评价是在圈闭含油气性、圈闭资源估算的基础上开展的经济可行性评估，包括经济风险评估和经济不确定性评估两类，前者主要针对确定目标方案评价油价、投资、成本等经济因素对效益的影响，后者则评价地质要素不同概率条件下的经济分布特征。尽管圈闭的含油气性、资源量分布具有概率特征，但经济评价的过程仍可视为一个确定性过程，在经济参数确定的情况下，针对某一概率下的圈闭目标地质参数所做的经济评价具有确定性。

圈闭资源经济评价的主要目的是判断资源在不同经济条件下的可升级性及升级潜力。从国内外调研的情况看[1-3]，储量升级经济性皆以现金流评价法为主，辅助性的方法有投入产出分析法，计算经济可采储量界限、商业储量界限等。现金流评价的主要方式是在地质评价基础上构建开发概念设计模型及现金流评价模型，结合油价、成本等经济参数计算圈闭项目预期经济净现值、收益率等指标[4-9]，其核心部分是模拟开发方案(亦称开发概念方案)。方案设计依据圈闭目标资料情况，大多采用经验公式法和方案指标规律统计类比法，通过类比赋值或统计本地区的相关参数规律预测取值，从而实现对特定评价目标详细的概念方案设计。国内勘探项目经济评价虽然开展了多年，但总体上看，评价过程中对目标概念方案设计环节做的依然不够精细到位，尤其是与开发技术人员结合不够，对参数赋值研究不够。引进和研发的相应类别评价软件，可以实现批量目标的评价，但概念方案参数的合理取值问题并没有规范可行的方法。

圈闭项目经济评价包括的内容较多，影响评价结果的不仅是圈闭地质参数的准确程度和经济参数的合理取值，科学合理的开发概念设计方案是经济评价的基础，对经济评价结果影响最大，如何科学确定概念方案参数尤为重要。本文结合圈闭地质参数特点，研究不同类型油藏参数与方案设计关键参数间的关联关系，建立经验性预测模型，在研究思路和方法适应性方面具有针对性，为科学快速制定圈闭目标经济评价概念方案提供了一种手段。

1 关键评价参数

圈闭资源概念方案参数项目较多，依据资料获取程度，概念方案设计完善程度不一样。在参数项目齐全可靠的情况下，概念方案可以细化到接近正规开发方案的水平，比如考虑井网形式、考虑产液剖面和含水率等方案指标。一般情况下，因圈闭评价阶段地质基础参数较少，概念方案设计通常以构建经济评价模型所用到的钻井工作量、产能设计和产量剖面为主。只要概念方案中此类指标制定合理，反而能避开不确定性辅助参数对方案设计的影响，在统一评价标准下，并不影响评价结果的科学性。

1.1 模拟概念方案参数

圈闭评价中概念方案设计参数是评价的最重要环节，也是依据圈闭地质目标参数确立评价模型的基础。由于圈闭参数信息量的原因，模拟概念方案并不完全等同于油田开发方案设计，仅仅保留了正规开发方案设计的几个关键参数。其方案设计仅涉及动用储量、方案钻井数、钻井进尺及新建产能项目的相关参数，开发指标参数则以油气产量剖面测算参数为主，在资料相对齐全的情况下，可增加液量、含水等指标预测参数。概念方案主要参数构成及相关因素见表1。

圈闭开发概念设计过程中，在确定特定圈闭相关参数及指标基础上可完成对概念方案项目的设计预测。但在实际应用中，勘探所提供的参数不能完全满足概念方案设计需求，尤其是对油藏类型对应开发规律的认识，需要采用类比法或经验判断给出最可能接近实际的参数和指标。

1.2 概念方案关键参数

如前所述，概念方案的核心是指标钻井工作量、产能方案和产量剖面。如何将圈闭目标地质评价参数项(如储层含油气面积、有效厚度、储量规模、储层埋深、孔隙度、渗透率、流体密度、采收率等)转化为概念方案指标是问题的关键。通常做法是采用类比法，类比同类型已开发油藏单井控制储量、单井产能、递减率等效果指标设计方案。该类方法需要大量的统计，并且完全相似的油藏样本并不一定足够多，规律性往往偏差较大。通过对圈闭资源地质参数与概念方案设计关联参数的研究分析，井网密度、采油速度、产量递减率3大关键参数研究到位，即可解决概念方案的指标问题。

(1)井网密度。在已知圈闭资源储量规模、含油气面积、储层埋深的情况下，井网密度可以测算方案新钻井工作、钻井进尺等用于投资测算的方案指标，同时也可以测算单井控制储量、单井可采储量等开发效果指标。

(2)采油速度。是测算概念方案产能的重要参数指标，根据储量规模即可测算方案产能，同时结合井网密度法测算的钻井工作量，可测算单井建产能效果指标。

(3)产量递减率。研究和选取圈闭目标的产量递减率，可以根据采油速度法计算的方案产能，测算评价期内的产量剖面。

表1 油气圈闭概念方案构成要素参数

2 概念方案关键参数确定方法

如表1所示，圈闭开发概念方案参数与指标很多，可以采用统计法获取某些单项参数，但有些参数间具有一定的关联性，通过某些关键参数可以计算或换算出其他参数。通过对概念方案指标关联性分析，可以确定，井网密度、采油速度、产量递减率3个关键参数的计算方法及取值的确定对科学编制圈闭概念方案具有决定作用。

2.1 井网密度

井网密度决定了既定含油气面积油气储量的概念方案工作量，是概念方案重要的参数之一。井网密度确定后，概念方案工作量随即确定，构建了评价模型中开发投资测算、产能预测的参数基础。在圈闭项目评价中，由于评价目标含油气面积、采收率、流度等一些基础参数已知，可以通过参数经验统计模型和谢尔卡乔夫公式测算井网密度取值[10-14]。

(1)

(2)

(3)

式中：f为井网密度，口/km2；ER为采收率，f；ED为驱油效率，f；a为井网指数；h为油藏有效厚度，m；Ka为空气渗透率，10-3μm2；μo为原油黏度，mPa·s。

在圈闭项目评价中，流体性质及渗透率参数已知，可用上述公式测算概念设计方案的井网密度，结合含油气面积即可实现概念设计方案的开发井工作量。

2.2 采油速度

采油速度指项目方案设计工作量全部实施后最大年产量与动用储量的比值，是方案设计的重要参数。正规的开发方案设计中需要评价井试采情况确定单井产能，结合工作量设计测算最大产能来求取采油速度值。对于圈闭评价目标区块的开发概念设计，因地质及开发参数少，不满足用工作量法设计采油速度的要求，往往是结合圈闭油藏类型地质参数，采用经验统计规律分析法[15-19]计算采油速度。经过对不同流度范围油藏的统计分析，采油速度与流度具有较好的对数关系，如下公式(4)对不同油藏类型圈闭评价目标区块采油速度测算具有可行性。

(4)

式中：Vo为采油速度，%。

采油速度另外一种方法是直接根据大量统计结果类比确定采油速度值。通过对已投入开发的不同类型油藏的实际资料，统计本地区油藏近些年新区块采油速度范围，结合圈闭评价目标油藏类型，采用平均值法确定采油速度。表2为中国陆上几个重点区域不同类型油藏的采油速度统计结果，可作为参考取值用。该方法用于评价目标渗透率、原油黏度不太准确或未知的情况时，由于不体现油藏自身性质参数，取值范围较大，具体应用中采用统计加专家判断方法确定采油速度值。

表2 中国陆上典型原油建产区指标参数统计

注：表中数字意义为：最小值～最大值/平均值。

2.3 产量递减率

确定概念方案进入递减期的递减率值是产量剖面设计的重要组成部分，对于圈闭项目评价，概念方案产量预测主要依据统计法建立不同类型油藏递减率模型进行预测。根据大量的已开发油田资料统计，产量进入递减阶段后，不同类型油藏均遵循指数递减规律，油藏类型不同递减率系数不同。将最大产能作为基础值，将统计产量无因次化，同类型油藏递减率特征规律性更高。根据递减规律模型即可预测递减期产量。

Qt=A·e-bt

(5)

式中：Qt为无因次产量，最大值1；A、b为无因次模型系数；t为时间。

根据中国陆上典型油区不同类型油藏大量资料统计分析，建立了9种类型油藏无因次递减率系数模型(表3)。

3 关键参数的应用

圈闭经济评价参数研究的最终目标是构建并形成科学合理的现金流评价方案，概念方案的核心指标包括工作量设计、产能设计和产量剖面设计。通过上述关键参数的研究，基本能够解决方案设计的关键问题。

3.1 井网密度参数预测方案钻井工作量

概念方案开发井工作量设计主要取决于圈闭含油气面积及对应储量规模。设计过程中工作量的预测方法很多，主要有统计类比法和经验公式计算法。统计法以单井指标统计类比法为主，类比指标包括单井产能、单井可采储量、单井控制储量等，其缺点是类比样本点少、代表性差，影响预测结果。经验公式计算法也有不少，经过研究，本文主张结合圈闭区块具体流体特征参数，采用井网密度法。

表3 中国陆上不同类型油藏无因次递减率系数

假定圈闭含油气面积S，探明储量规模N，储量空气渗透率Ka,原油黏度μo,储层有效厚度h，即可应用公式(1)计算出相应的井网密度f，则概念方案新钻井W=Sf。以胜利油田青莱87块为例，该块是低渗透油藏，储层渗透率39.5×10-3μm2，含油面积3.89 km2，地质储量239×104t，油层厚度4.7 m，属于薄层低渗透油藏，标定采收率16.9%，地下原油黏度1.53 mPa·s。该块2014年上报探明储量，投入开发后钻井20口，井网密度7.2 口/km2。应用公式(1)、(2)和(3)进行井网密度测算结果为9.2 口/km2，与实际情况基本一致。

3.2 采油速度参数预测方案产能

圈闭开发概念设计中产能表示储量整体投入开发后满负荷生产的年产量。应用公式(4)计算圈闭区块产能，即区块产能(Qn)等于采油速度(V)与动用地质储量(N)的乘积。区块产能确定后，结合方案钻井数可以计算单井年产能，此指标也是方案指标的组成部分。

3.3 递减率参数预测产量剖面

在圈闭项目现金流法经济评价模型中，新建产能方案产量预测采用模型设计法。通用的模式如图1所示，分为建产期、稳产期、递减期三段设计。建产期产量随着产能建设工作量的增加而增加，产能建设圈闭完成后保持一定时间的稳产(一般2～3年)，之后进入产量递减期。模式表征一般采用采油速度与时间关系，对应该产量模型，需要预测的产量分为三段。

图1 新建产能方案采油速度模型

圈闭名称资源量/104 t面积/km2有效厚度/m渗透率/10-3 μm2地下原油黏度/(mPa·s)采收率/%油藏类型胜坨永559南岩性圈闭3653.0304.619.318特低渗油藏埕北313南古生界潜山圈闭8858.248120.060.015潜山断块

表5 圈闭目标概念方案预测结果

3.3.1 建产期产量

对于油气开发概念方案设计而言，建产期一般设定为1年，对应产量为当年产量。一般采用产能贡献率折算法。根据近些年中石化新区建设区块的统计分析，当年产量贡献率取50%，由此当年产量取方案产能的1/2。

3.3.2 稳产期产量

稳产期产量为产能方案实施完毕后区块的年产量。根据资料统计，稳产期产量为产能规模的85%～90%。稳产期的设计主要依据圈闭所在区域同类油气藏新区方案实施情况类比，油、气评价有较大差别。根据中石化近几年产能建设项目的统计，新区原油产能建设区块现阶段没有稳产期，而天然气稳产期则在3～5年之间。指标预测中应根据不同情况类比设计稳产期及油气年产量指标。

3.3.3 递减期产量

递减期产量有2种预测方法：一是统计规律加经验取值法，根据圈闭所在区域已开发同类型油田的老井递减参考取值；二是依据不同类型油藏无因次递减统计模型预测，也就是本文所用方法。对特定圈闭目标油气藏，可结合其不同类型油藏递减率特征进行递减率取值和递减期产量预测。

3.4 应用实例

选取2个圈闭评价目标区块，胜坨永559南岩性圈闭是特低渗油藏，埕北313南古生界潜山圈闭是中高渗透潜山断块油藏，其主要地质参数见表4。

设定方案产量预测时间为15年，考虑到近些年新区建产情况，建设期设定为1年，且建设期产能按产能的50%折算；无稳产期，递减率取值采用特低渗透和特殊岩性油藏规律。结合本文计算方法，应用表4相关参数，计算井网密度及采油速度，构建概念方案指标(表5)。

经过公式计算，特低渗透油藏胜坨永559南岩性圈闭概念方案井网密度13.3 口/km2，方案钻井40口，采油速度低，不到1%，单井年产能0.085×104t；中高渗透油藏埕北313南古生界潜山圈闭概念方案井网密度8.8 口/ km2里，方案钻井72口，采油速度2.13%，单井年产能0.26×104t，均比较符合同地区近些年同类型油藏新区产能建设情况。

4 结论

(1)井网密度计算方法是通过改进谢尔卡乔夫公式及相关国内资料的统计分析构建的模型，所需地质参数主要包括油藏有效厚度、储层渗透率、地层原油黏度和采收率。该类资料是圈闭的基础地质资料，比较容易获取，因此该方法适应性相对广泛。不足之处是本文井网密度模型对砂岩油藏适应性较好，对特殊岩性油藏适应性相对较低。

(2)采油速度是决定概念方案产能规模的关键参数，本文研究统计的核心点是采油速度与流动系数的关系，以不同类型油藏实际资料统计分析为基础，经实例测算具有较好的适用性。

(3)产量递减率是圈闭概念方案产量剖面的基础，本文提出的指数预测法及对应不同类型油藏递减率系数的统计研究结果具有较高的参考价值，在圈闭资源经济评价中直接用于类型取值。

(4)本文对圈闭经济评价中概念方案关键参数确定提出了一种解决方法，但并不排除经验赋值法和统计类比法，在实际操作中可根据资料情况开展多种方法的相互校验。