（石油与天然气工程专业论文）油田技术经济配产方法研究.pdf

中文摘要 油田或区块经济配产及单井技术经济配产，都是研究油价、产量、 成本之闻的关系，从技术上讲就是在有利于提高浊气采收率、有利予提 高油气开发效果的前提下最大限度地提高油气产量；从经济上讲就是 在某油价下髑最低的采油( 气) 生产成本去获得需要的油气产量。油价、 产量、成本均各自受政治、军事、经济、技术及自然条件等多方面因素 的影响，有着相当复杂的随机性。因而要寻找预测漓价、预测产量、预 测成本这些未来数的最佳结合点绝非易事。是一个复杂的预测工作。本 文在总结、研究前人成果的基础上，结合油田的生产实际，在收集了大 量的基础资料的基础上，从整体上对油气的技术经济配产方法进行了研 究，首先总结归纳了油气生产经营中油价、产量和成本的配踅关系、总 结归纳了技术经济配产的经济学基础，提出了产量预测模型，茏其是措 施产量的预测模型。提出了单井老井、措施井、新井的技术经济配产方 法。由单井技术经济配产的方法，进一步深入推广到油田、区块技术经 济配产方法。本文提出了一系列油气技术经济配产方法、计算公式，不 仅适用于实际操作，而且有利于迸一步推动油团技术经济评价的深入研 究，有利于油田效益的提高。目前这些方法在冀东油田的生产实际中得 到了初步应用，但由于公式较多，计算较烦琐，尚未形成一套相配套的 应用软件，影响了该方法的进一步应用。 t h es t u d yo f0 iia n dg a st e o h n o i o g y 。e c o n o m i o a i i o c a t i o no fp r o d u c t i o nr a t ea n a i y s is p o s t g r a d u a t e ：l i uw u i s u p e r v i s o r ：y a oj u n s p e c i a l i t y ：o i l g a sf i e l dd e v e l o p m e n t u n i v e r s i t yo fp e t r o l e u 瓯c h i n a t h ea l l o c a t i o no fe c o n o m i c p r o d u c t i o nr a t em a i n l ys t u d i e s t h er e l a t i o n s h i po fo i ip r i c e ，p r o d u c t i o na n dc o s tt oi m p r o v e t h eo i la n dg a sp r o d u c t i o n ，r e c o v e r yf a c t o ra n db e n e f i to ff i e l d e x p l o i t a t i o n i ti st og a i nt h eo i la n dg a sp r o d u c t i o nu n d e rt h e l o w e s tc o s ta tag i v e no i lp r i c e i ti sv e r yd i f f i c u l tt of i n d ab e s tc o m b i n ep o i n t a m o n go i l p r i c e ，p r o d u c t i o na n dc o s t ， b e c a u s ea l lt h et h r e ea r ea f f e c t e db ym a n yf a c t o r sw h i c ha r et o o c o m p l e xt op r e d i c t ，s u c ha sp o l i t i c s ，m i l i t a r ya f f a i r s ，e c o n o m i c t e c h n o l o g y a n dn a t u r ec o n d i t i o n o nb a s eo f p r e v i o u s l y r e s e a r c ha n dl e t so fi n f o r m a t i o n ，c o m b i n i n gf i e l dp r a c t i c ec a s e ， t h ea u t h o rs t u d i e st h ea l l o c a t i o nm e t h o d o fo i la n d g a s t e c h n o l o g y e c o n o m i cp r o d u c t i o n ，t h r o u g hs u m m a r i z i n g t h e r e l a t i o n s h i po fo i lp r i c e ，p r o d u c t i o na n dc o s ta n di t se c o n o m i c f u n d a m e n t ， i t r a i s e s t h e p r o d u c t i o n f o r c a s t i n gm o d e l ， e s p e c i a ll y t h e f o r c a s t i n gm o d e l o ft h e p r o d u c t i o nb yt a k i n g m e a s u r e i tr a i s e st h ei n d i v i d u a lo l dw e l la n dt h ew e l1b yt a k i n g m e a s u r ea n dt h en e ww e l l f u t h e rm o r ei te x t e n dt h i sm e t h o do f a l l o c a t i o no fo i la n dg a st e c h n o l o g y e c o n o m i cp r o d u c t i o nf r o m i n d i v i d u a lw e 1t oo i lf i e l da n db l o c k i nt h e c o n t e x t ，as e r i e so fm e t h o d sa n d e q u a t i o n s a r e r e c o m m e n d e d ，w h i c hn o to n l yh o l dt r u et op r a c t i c eo p e r a t i o n ，b u t a l s ou s e f u lf o r p r o m o t i n gd e e p l yr e s e a c ho fo ilf i e l d t e c h n o l o g y e c o n o m i ce v a l u a t i o na n di m p r o v i n go i lf i e l de c o n o m i c b e n e f i t 。t h e s em e t h o d sh a v ep r i m a r i l ya p p l i e dt o j i d o n go i l f i e l dp r o d u c t i o np r e s e n t l y k e y w o r d s ：0 i f g a s t e c h n o l o g y e c o n o m ic p r o d u c tio n a i | o c a t i o n m e t h o d 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。 签名“饵，。月弘日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校 可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名：逝i ! 垒7 一哗，月讪日 导师签名 弘卿年f o 月如日 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p q c 配置的特点、原则与程序 第一章p o c 配置的特点、原则与程序 油田或区块经济配产及单井技术经济配产，都是研究油价( p ) 、 产量( q ) 、成本( c ) 之间的关系，其核心是三者的合理配置。所谓合 理，从技术上讲就是在有利于提高油气采收率、有利于提高油气开发效 果的前提下，最大限度地提高油气产量：从经济上讲就是在某油价下用 最低的采油( 气 生产成本去获得需要的油气产量，换句话说，就是有 利可图。获利是三者配置的煎提，也是三者配置实施的最终结果。但油 价、产量、成本均各自受政治、军事、经济、技术及自然条件等多方面 因素的影响，有着相当复杂的随机性，因而要寻找预测油价、预测产 量、预测成本这些未来数的最佳结合点绝非易事，是一个复杂的预测工 作。 1 1 p q c 配置的特点 油气技术经济配置是技术与经济的结合，是以预测为基础的。从时 间上、方法上讲配产就是预测，我们讲的配置是预测配置。因此它既有 技术预测的特点，又有经济预测的特点，但p q c 配置又有别于预测。 1 1 1 预测配置的科学性 p q c 配置首先要进行p q c 预测，预测的科学性是p o c 预测最本质的 特征。如果不具备科学性，就失去了预测的意义。第一，预测所采集、 使用的数据是在油气开发过程与油气经营过程中已发生过的历史真实。 数据的真实性是预测的基础。第二，根据客观规律建立科学的预测模 型。p 、q 、c 各自影响因素很多，而且彼此之间又互相影响、互相制 约，要选择主要的影响因素来建立相应的预测模型，就是说在任何特定 的群体中，重要的因子通常只占少数，而不重要的因子则占多数，即 “2 0 ：8 0 法则”。因此只要抓住约占2 0 的少数主要因素，就能反映其 1 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p o c 配置的特点、原则与程序 基本特征。第三，在预测的运作中，按照一套完整的科学程序。 1 1 2 预测配置的近似性 预测是研究那些已经发生或正在发生事情的未来状态，事物的发展 变化与其历史过程有某种联系甚至某种相似，但它决不会是过去事物变 化的简单重复，它必然受到各方面变化因素的影响。而这种影响在事先 不可能完全估计到，特剔是那些突发性的偶然因素，这些突发性因素对 油价、产量、成本均会构成相当大的影响，会使预测值产生很大的波 动，甚至使预测值产生发展方向或速度上的变化，使预测值与实际发生 的结果不一致，形成预测误差。这就是预测的近似性。另外，资料的不 完整、不系统、不准确；方法的不恰当、不合理：预测者的分析判断能 力、认识能力等，均会影响预测结果，造成偏差。 1 1 3 预潮配置的综合性 油气技术经济配产( 或称p o c 配置) 是多学科综合运用的结果。它涉 及政治经济学、统计学、模糊数学、灰色理论、石油技术经济学、油田 地质学、油藏工程学、采油工程学、注水工程学等众多的学科，这些预 测都需要多学科多岗位多方面共同运作。 1 1 4 预测配置的局限性 预测配置由于多种条件的限制，而有其局限性。影响预测对象发 生变化的许多因素本身的随机性，如油( 气) 措施产量预测。油( 气) 措施产量会受到措旌工作量、措施难度、措施项目、措施成本以及市场 油价等因素的影响。这些随机因素有些预测有难度，有些因科技水平限 制目前尚不能准确把握。因为预测是利用已发生过的资料和信息推断 未来，有可能使所掌握的资料与信息不全不准，不能十分真实地反映客 观实际，造成对事物描述的局限性。人们由于技术水平、认识能力的 局限，对客观事物的认识有可能会不完整。影响预测模型的因素是很 2 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p 日c 配置的特点、原则与程序 多的，但人们也不能将所有影响因素反映在预测模型中，而是择其主要 的影响因素，也会使预测结果产生误差。由于对事物未来发展的认识 局限，预测未来的时间愈长，其预测偏差可能愈大。但是预测时间过 短，由于影响因素的随机性也会产生较大的误差，因而预测时间的长 短，预测单元( 油井、油藏、油田) 的不同，均会不同程度地影响预 测结果的准确度。 1 1 5 预测配置的可操作性 该特征是p q c 配置与其他技术、经济预测的区别。无论经济预测还 是技术预澜都是根据已发生的历史资料和信息，按其经济规律或技术规 律来预测未来。这种预测只需列出多种可能性，不需采取行动，其预测 对象是可控的，或者是不可控的。对多种预测结果进行选择，并且和行 动相关，这就是决策。决策是一定要贯彻实施的，必须具备可行性。而 计划是未来行动的方案，是决策的具体化，应具备可控性和可操作性。 p o ；配置是对多种预测结果经分析、比较，选择一种最佳方案实施，并 将它分解为年度、月度计划进行实际运作。如对某油田的技术经济配 产，按其方案月度运作，根据预测推知油( 气) 产量在某月会出现无效 益产量。这样在达到该月以前，就要采取多种措施如降低成本措旌、加 强管理措旅等，使油( 气) 产量延缓降至无效益产量的时间，使油 ( 气) 产量运作可以控制。在市场经济下，p q c 的合理配置必须围绕某 一目标展开。这个目标就是获利的多少，而且经实际运行可实现所确定 的目标，这就是p q c 配置可操作性的最终目的。 1 2 p q c 配置的原则 p o c 配置始于预测，取决于决策，落实于计划，最后实现于配置目 标。p q c 配置应遵循下述原则： 3 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p q c 配置的特点、原则与程序 l i2 1 最佳经济效益原则 企业的目的是运用合法有效手段获取最大利润。油( 气) 生产企业 也不例外。油( 气) 是油( 气) 生产企业的主要产品，( 气) 产量必须 以市场为导向，注意整体经济效益。这里所说的整体经济效益分为两个 方面：一方面是在某市场油价下，所配产量产生的收益应大于或等于生 产该油( 气) 的成本消耗，即尽可能多地获取利润，除特殊情况外无利 可图的事情是不应傲的；另一方面油( 气) 配产对某油田( 藏) 有限的 油( 气) 资源要合理有效地利用，从油藏获得最大的经济采油( 气) 量，有利于提高油气经济采收率。换句话说，油( 气) 配产要考虑整个 油( 气) 开发的生命周期，获取最大经济采油( 气) 量。这两方面是目 前与长远结合。既要考虑在有利油价条件下尽可能多产油( 气) 以获最 佳的经济效益，又要考虑不断提高油( 气) 开发水平，获得最大的经济 采收率。这就要通过合理的配产及采取其他有效措施，逐步实现经济效 益与开发效果的最佳统一， 1 2 z 从实际出发的原则 一切从实际出发，实事求是，就是一切从客观存在着的事实出发，从中 引出事物固有的而不是臆造的规律性，作为我们行动的向导。要做到一 切从实际出发，实事求是，就要了解实际情况，掌握资料和信息。对于 油( 气) 经济技术配产，就要充分掌握已发生的产量、油价、成本的资 料、信息，并对这些资料、信息去粗取精，去伪存真，舍去那些无关紧 要，甚至歪曲地表现其本质的假象，做到真实地反映历史。这是一个分 析、鉴别的过程。从实际出发深层次的工作是引出事物固有的规律性。 从实际资料入手，运用科学理论，找出p 、q 、c 变化的规律性，建立反 映其规律的预测模型。这种模型要有普遍性，稳定性。尽管在实践中影 响p q c 的因素有随机性，但所建立的预测模型若不具备普遍性( 即具备 4 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p q c 配置的特点、原则与程序 支配性和重复性以及稳定性，那就无法预测未来变化趋势，就不能作出 反映客观实际的决策。 1 2 3 系统性原则 油价、产量、成本是一个系统，它们相互影响又相互制约。当油价 上涨时，会刺激油( 气) 产量的上升，同时也会增加勘探开发投资，使 那些难开发的油田( 藏) 投产，增加产量，从而 使油( 气) 综合成本和生产成本提高。而油( 气) 产量的上升，又会促使单位生产成本的降低，亦 会促使油价回落。而油价下降，又影响油( 气) 圈i - ip 关系 产量下降，产量下降又使生产成本升高等等。它们相互作用、相互制约 的作用如图i - i 所示。但它们之间的作用不是均等的。p q c 系统具有整 体性、结构性、层次性和开放性。它们是互相联系的，也是发展变化 的。 上述三个原则是p q c 配置的基本原则，按照这些原则构造p q c 预测 模型，寻找p q c 的最佳结合点，将会取得符合客观实践的结果。 1 - 3p q c 配置的程序 根据上述三原则进行的p q c 配置是一项复杂的工作，配置过程应有 一定的程序。 1 3 1 确定配置目标 p q c 配置的工作对象是油价、产量和成本。对三者的配置，其主体 要根据油( 气) 生产企业提出的要求进行。一般要求内容包括：企业 的目标利润、目标成本；需配置的时间段，并选择合理的时间步长： 月、季或年；配置结果的精度要求或误差范围；配置的相关条件。 1 3 2 收集处理资料与信息 收集处理资料与信息是p q c 配置的基础工作。收集的资料包括文字 5 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p o c 配置的特点、原则与程序 资料、数据资料及其他资料。第二步是判断是否有异常数据。可根据经 验进行判断，也可用滤波的方法进行鉴别。第三步是对有缺陷的资料采 取剔除法、插补法、修补法等进行适当加工，以满足对资料的要求。要 能充分反映数据的真实性，去掉虚伪数据，真实可靠、方便好用是对所 收集资料信息最基本的要求。 1 3 3 选择预测方法，建立预测模型 p q c 配置的基础是p 、q 、c 各自的预测。选择的预测方法是否合 适，建立的预测模型是否正确，直接关系到p q c 配置的结果。目前据说 预测方法有数百种，但通常采用的有回归分析法、统计趋势外推法、模 型法、数值模拟法、指数平滑法、增长曲线法、概率预测法、投入产出 分析预测法、灰色预测法、经验类比法等等。般选择预测方法应根据 如下原则：预测对象的特点与预测方法相适应的原则。要系统考虑预 测对象的结构、功能、条件、环境等因素，认真分析它们之间的相互关 系，选择两者相适应的预测方法。收集的资料数量、质量与特征与预 测方法相适应的原则。对收集的资料、信息要经过去粗取精、去伪存真 的科学处理，再经由此及彼、由表及里的认真分析，找出其特征与规 律，由此选择相应的预测方法。与预测主体的要求相适应的原则。预 测主体在选择预测方法时，对预测结果的精度或允许误差有一定要求， 总是希望预测误差尽可能的小。有时会采取多种预测方法预测同一目 标，对预测结果综合分析，以克服预测过程的系统误差，提高预测的可 信度。当选定一种或几种适用而科学的预测方法后，就要以实际收集的 资料、信息，考虑未来变化的可能性，建立相应的数学模型，即预测模 型。 1 3 4 评价预测模型 对预测模型最直接的评价是看预测结果与实际情况的相符程度。相 6 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p q c 配置的特点、原则与程序 符程度高，则预测精度高，误差小，反之则精度低，误差大。预测与实 际完全相符是很难做到的。然而人们还是希望能够定量评价预测模型的 准确度，为此只好采用视定量评价方法。所谓视定量评价方法是指用现 在发生的资料来验证依同一现象已发生的历史资料所建立的预测模型。 并用该模型经必要且合理的修正后去预测未来结果。如已知有某一对象 6 年的历史资料，可用前5 年的资料建立该对象的预测模型，用第6 年 已发生的资料验证该模型的准确性。若精度或允许误差在要求的范围 内，则可根据该对象在第7 年可能出现的随机因素的发生变化情况，设 计其影响系数修改原预测模型，用得出的新预测模型，预测第7 年该对 象将要发生的结果。评价预测模型的另一类方法就是定性评价方法。定 性评价主要是评价预测模型的可信性与有效性。评价可信性的主要内容 为： 预测资料的真实可靠性：预测模型的合理性：预测步骤或程 序的完整性与正确性；预测结果的现实性与逻辑性：预测结果的时 间性等。评价有效性主要内容为：预测结果的可用性，即预测结果被 决策者、计划的制定者是否采用。采用即有效。预测方法的价值。它 的价值不完全是未来得以实现的预测才是有价值的。一种是预测经实践 证明，得以实现，说明预测方法有价值，一种是有了这种预测经人为干 扰使其不能实现，说明也有其价值。如某油田经预测产量递减很大，难 以完成所需产油量。经采取多种减缓递减措施使产量优于原预测产量， 完成了所需产油量。虽然原预测结果没有实现，但其预测是有价值的。 1 3 5 利用预测模型进行预测 根据对预测的要求和收集整理后的资料信息，利用经过评价、检 验、修正后所确定的预测模型，就可对预测对象未来发展变化情况进行 预测，并对预测结果进行分析评价。 7 石油大学( 华东) 硕士论文第一章p q c 配置的特点、原则与程序 1 3 6p q c 配置 不同级别的p o ：配置有不同的条件和要求。对油( 气) 生产企业、 或作业区，一般由上级部门给定油价。这就成为在某一油价下的q c 配 置，仅需对产量、成本进行预测。对产量预测主要表现随时间的变化规 律( 即q = f ( t ) ) ，并分别对自然产量、措施产量、新井产量预测。在产 量预测的基础上可进行收益预测，寻找产量、成本、盈利的最佳结合， 进行p q c 的合理配置。在完成上述工作的基础上，应编制p q c 配置报告 或称技术经济配产报告。 1 3 7 监督实施、跟踪分析、及时调整、总结提高 上交了p q c 配置报告并不是问题的终结。当决策者、计划制定者采 纳后，就要按计划实施。要积极监督实施，对于油( 气) 产量的预测误 差应控制在正负1 0 以下。当追踪检查结果，显示出预测值与实际值的 误差很大，就再认真分析原因，找出问题所在。必要时要收集补充资 料，修正预测模型，甚至重新选择预测方法。从以上p q c 配置程序看， 要想取得成功的配置，必须把握三个关键：一是收集资料信息整理加工 分析，这是配置的基础；二是确定预测模型，分析预测结果，估计预测 误差，这是配置的方法：三是p q c 配置，找出最佳结合点，确定合理的 经济产量，这是配置的核心。能否把握这三个关键，关系到p q c 配置结 果的质量，关系到是否成功与是否有价值。 8 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 第二章技术经济配产的经济学基础 技术经济配产是以微观经济学理论为基础的，它从投入产出平衡 原理出发，运用节约规律，达到最小成本化和最大利润化。 2 1 技术经济配产的经济学原理 2 1 1 投入产出平衡原理 对于油气生产企业，它的投入主要表现为完全成本即矿区取得成 本、勘探成本、开发成本及生产成本、税收及其它费用，即 c 1 。k q + c k 。+ c k f + c 。+ c i + c q 。( 2 1 ) 它的产出，主要表现为油、气收益、轻质油与液化气等附产品收 益与其他收益，即 r l ，= r 。+ r 。r f + r q t( 2 2 ) 当投入与产出平衡时，即 r ，产c z 。( 2 3 ) 式中c 。年油气生产企业总投入，万元； c - 广年矿区取得成本，万元； c t ，一年油气勘探成本，万元； c t r 一年油气开发成本，万元； c 。一年油气生产成本，万元； c t 一年税收，万元； c 。一年其他费用，万元： r - 一油气生产企业年总产出或总收益，万元： r o _ 油年收益，万元。 r产po也取(2-4) 式中p 广原油油价，元t ： 9 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 甜一原油年产油量，l t w r 一原油商品率，小数： r r 气年收益，万元； = p q i ( 2 - 5 ) 式中p f 一天然气单价，元群； q 广天然气( 含伴生气) 年产气量，1 0 4 m 3 ； w 厂天然气商品率，小数： r ，一油气付产品收益，万元： r 产p 。q j d + p ，j q ，_ k t( 2 6 ) 式中p 广轻质油单价，元t ； q r 一轻质油年产量，1 0 4 t ： 研矿一轻质油商品率，小数： p ，- _ 一液化气单价，元t ： g ，一液化气年产量，1 0 4 t ； w ，。r 一液化气商品率，小数； 砥t 一年其他收益如折旧、回收、补贴等，万元。 2 1 2 最大利润化及最小成本化原理 油气生产企业为了生存与发展就要追求利润最大化。决定利润大 小，一是收益敕大小，二是成本的高低，利润被定义为收益与成本之 差，即 辩p i q i 一( c i + i o ( 2 7 ) 越f t l 式中琏一利润，万元， p t 一第i 种产品单价，元t 或元m 3 ； q t 一第i 种产品产量，1 0 4 t 或1 0 4 m 3 ： 1 0 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 c 。一第i 种产品成本，万元： i l _ 第i 种产品费用，万元。 为获得最大化利润m 一，就要使收益最大化，成本与费用最小化， 即 m , - - m a x p i q i 一( c i + i i ) ( 2 8 ) 目i - i 油价或气价一定时，获得k 。一要提高产量二要降低成本。产量与 投入生产要素之间的物质技术关系，称之为生产函数。它表示在一定 时期内，在技术水平不变的情况下，生产过程中投入的各种生产要素 的数量与所能生产的最大产量之间的关系。生产要素概括起来有5 种： 劳动力，即人的体力和智力。资本，除土地以外的生产资 料。资源，包括土地及地上地下一切自然资源，如油气资源等。 企业家才能，指企业家组织建立与经营管理的才能。科技进步能 力。油气生产是技术密集的企业，科技进步可促使产量的增加和成本 的降低。若用l k n ，e ，s 分别代表劳动力、资本、资源、企业家才 能，科技进步能力，则生产函数的一般表达式为 q = f ( l ，k ，n ，e ，s ) ( 2 - 9 ) 若将上述投入要素货币化表现，则可表示为完全成本c 。，即 q = f ( c - 。) ( 2 - 1 0 ) 若将成本分为固定成本c f ，可变成本c f ，则 q = f ( c f ，c v )( 2 - 1 1 ) 称为短期生产函数。 若以成本表示投入的生产要素，则生产函数的反函数是成本函 数。成本函数是在生产函数的基础上建立起来的，它反映了产品的成 本与产量之间的关系，其表达式为 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 tc-f。(q)(2-12) 成本函数取决于产品的生产函数与投入要素的价格，二者的结合 就决定了成本函数。成本函数的具体数学表达式约有如下1 0 种 c ( q 。) = a q o + b( 2 - 1 3 ) c ( 瓴) = a l ? o + b q o + c( 2 - 1 4 ) c ( q o ) = a q ：+ b q 2 0 + c q o + d( 2 1 5 ) c ( q o ) - - - a qq o + b + d( 2 1 6 ) q 0 + c c ( q 。) ：a q 2 0q o + b + d( 2 1 7 ) q 0 + c c ( q o ) = q o e 6 函+ 。+ d( 2 1 8 ) c ( q o ) = a e 物( 2 1 9 ) c ( q o ) = a q b 。+ c( 2 2 0 ) c ( q o ) = a b “( 2 2 1 ) c ( q o ) = a q b 。( 2 2 2 ) 其中a ，b ，c ，d 为有关系数。 成本函数又分为长、短期，但它并非是一个确切的时间段。所谓 短期是企业至少有一种或有若干种投入要素是固定不变的，它只能通 过变动其他投入要素来调整产量变化。所谓长期是指所有投入的生产 要素是可变的，即生产规模可发生调整。对于油气技术经济配产来 说，月度、年度配产可视为短期，3 年、5 年、1 0 年规划配产可视为 长期。 收益就是企业产品的销售收入。收益函数是销售收入与产量 的关系，其数学表达式为 t , = f 2 ( 彩( 2 - 2 3 ) 1 2 互塑盔堂( 华东) 硕士论文$ - t 技术经济配产的经济学基础 当油价一定时，收益函数为一斜率为价格p 的线性函数，即 t r = p q( 2 - 2 4 ) 收益函数取决于产品的销售价格与销售商品量。当油价随时间非 线性变化，则收益函数也表现为非线性。油价由市场规律决定，对直 接面对市场的各大石油公司，油价是变化的。石油公司内部的油气生 产单位油价是上级管理部门给定的，对月度、年度来说，基本上为一 常数。 总收益和总成本都是产量的函数，利润也是产量的函数，表 示为 m ( q ) 2 f z ( q ) 一f - ( q ) = t r t c( 2 - 2 5 ) 利润最大化的条件是当利润函数连续时利润的一阶导数等于零， 即 芒婴：堕坚一堕坠：塑d t co d qd q d qd qd q 、 式中婴：m r 为边际收益，它表明每变化一单位产量所引起收益 d 口。一一 的变化。署= y c n 粼$ ，它表明每变化一单位产量所引起的成 本变化。所以利润最大化的条件为 m r = m c ( 2 2 6 ) 当蔓笔警，0 ，即m r m c 时，则每增加一单位产量所增加的收益大 d u 于所增加的成本，此时增加产量使利润增加，当曼坚盟。o即m r m c 扣 。 时，则每增加一单位产量所增加的收益小于所增加的成本，此时增加 产量会使利润减少。只有蔓! 纂堕：o ，即眦、m c 二者相等时，利润最 口l ， 。 大化a 当产量一定时，要通过各种途径使成本最小化，当成本一定 1 3 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 时，则要通过各种措施使产量最大化，这样在油价一定的条件下，可 使利润最大化。 2 1 3 节约原理 节约原理或称节约规律，它是贯穿人类社会经济生活各方面和各 领域最普遍、最基本的规律。节约规律从本质上要求提高资源的使用 效率，实现经济增长方式由粗放型向集约型转变。但是目前仍有部分 油气生产企业属于管理粗放型，尤其是油藏经营管理。油藏经营管理 始于油藏的发现，终于油藏的报废，是一个全过程全方位的管理过程 系统。从油田开发大系统出发，统筹规划、科学管理，在各个阶段都 要贯穿节约规律。只有如此，才有可能把生产成本降到最低限度，获 取最大利润。 2 2 不确定性分析 由于油价、产量、成本各自影响因素颇多，具有随机性、不确定 性的特点，因此对技术经济配产量，进行不确定分析是必要的。不确 定性是指在油( 气) 技术经济配产时对某个相关因素估计发生错误。 大量的油( 气) 有关数据是间接获得的，且是不同程度接近真实情况 的一些表征数据。而用这些有一定误差的数据进行预测，其预测结果 的精度必然受到较大的影响，它的不确定性是客观存在的。不确定性 分析常用方法有：盈亏分析、敏感性分析与风险分析。 2 2 1 盈亏平衡分析 盈亏平衡分析是分析某一产量的支出与收入的平衡关系或者说收 益与成本平衡，利润为零时的平衡关系。根据成本、收益与产量( 销 、售量) 之间是否呈线性关系，盈亏平衡分析又可分为线性盈亏平衡分 析与非线性盈亏分析。 ( 1 ) 线性盈亏平衡分析 1 4 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 线性盈亏平衡分析的基本假设条件 产量等于销售量，即销售量为计量产量与商品率之积； 固定成本与单位可变成本不变； 成本是销售量或产量的线性函数； 销售单价不变； 销售收入是销售单价与销售量的线性函数； 只生产单一产品，若生产多种产品需转换为单一产品。 盈亏平衡分析方法 设盈亏平衡点为b e p ，固定成本为c f ，单位变动成本为巴v ，总成 本为t c ，产量或销售量为q d t ，税后销售单价为p ，销售收益为t r 。 根据假设或前提条件，则 t c = c o v q o r + c f( 2 - 2 7 ) t r = r o o t( 2 - 2 8 ) 一般地，石油天然气总公司在年度配产中给油气生产单位某一油 价，并在本年度内保持不变。因此，要想正确地进行盈亏平衡分析， 就要合理确定c r 与巴v ： 图解法 以产量q o e 为横坐标，总收益或总成本即 t r 或t c 为纵坐标，以c r 值作固定成本线与 纵轴交于a 并平行于横轴；从a 点出发，以 单位可变成本为斜率作一直线，即为总成本 线t c = c o - v o “+ c r ：从原点出发以p 为斜率作一 直线，即为t r = p o 。，如图1 - 2 所示。 由图2 2 看出，总成本线a b 与销售收 入线o c 交于e 点即b e p 点，此时收支平衡， 1 5 圈2 - 2 线性盈亏分析 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 为盈亏平衡点：e 点所对应的产量为盈亏平衡产量或称为保本产量 q 傩所对应的收益成本平衡值t ，；在a e o 区域，总成本高于销售收 入，是亏损区，在b e c 区，销售收入高于总成本，是盈利区。当企业 的目标利润确定后，所对应的效益产量为q 一。 代数解析法 当达到盈亏平衡时，t c = t r ，即： c 。v + c f = p o o r q o 肿= = 二兰一 ( 2 2 9 ) p c d r 若企业目标利润m 确定，则效益产量q o n - 为： = 瓦c r + m 了 2 3 。) 效益产量与盈亏平衡产量的差值，称为安全边际q o 。，即 q 。戢n 一瓯”( 2 3 1 ) 安全边际占效益产量的百分数，称为安全边际率k ，即 砌= 老x 1 0 0 _ ( 1 一器) x 1 0 0 ( 2 - 3 z ) 盈亏平衡产量愈小则安全边际愈高，安全边际率愈大，其抗风险 能力愈强。 ( 2 ) 非线性盈亏分析 在线性盈亏分析时，曾作过6 条假设，但是实际上销售收入或总 成本并不是一条直线，而是呈非线性变化的。油价的非线性变化或产 量的非线性变化，必然带来销售收入的非线性变化；可变成本非线性 变化或半固定半可变成本非线性变化则带来总成本的非线性变化。非 线性盈亏分析可分为3 种情况，如图2 3 所示。 1 6 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 垤鹾硷 里2 - 3 线性盈亏分析圈非线性盈亏分析曩 图中( a ) 为总成本t c 呈非线性变化，销售收入t r 呈线性变化。 此时可能有一个或一个以上盈亏平衡点( 图示为一个平衡点) 。1 区 为亏损区，2 区为盈利区。该图反映出油价平稳，并且采取控制或降 低成本措施后，才有可能盈利。( b ) 为总成本呈线性变化，销售收入 呈非线性变化。此时有两个盈亏平衡点e 。、e 。，1 、3 区为亏损区，2 区为盈利区。在2 区内对应有利润m 最大时的产量q o r m 。( c ) 为总 成本与销售收入均里非线性交化。此时可能有两个以上盈亏平衡点 ( 图示为两个平衡点) 。当有几个平衡点时，一般把最后出现的盈亏 平衡点称为盈亏限制点。成本函数曲线或收益函数曲线可能是多种多 样的，盈利区与亏损区表示也不一样。因此要结合本企业的具体情况 进行盈亏平衡分析。另外若t r 线与t c 线无交点，或盈利函数无解， 则说明该企业或者是完全亏损，或者是全部盈利，这要视具体情况而 定。 ( 3 ) 优劣平衡点分析 对某油田或某区块若设计有多种方案的成本函数。哪种成本函数 更好，则可两两进行优劣平衡点分析，即求出可使两个方案总成本相 等的某一产量。设t c l - f i ( q 0 ) 和t c 2 = f 2 ( q o ) ，当t c 。= t c 。时，就有： f - ( q o ) = f 2 ( 0 0 ) 则可解出两总成本相等的q o 值，此值就是两个成本方案的优劣平 1 7 石油大学( 华东) 硕士论文第二章技术经济配产的经济学基础 衡点对应的产量。用多个优劣平衡点划分最低成本线对应的产量区 间，使成本能在相应的最低线运行，以达到控制成本或降低成本的目 的。 以上平衡分析若只考虑产量、成本、利润等静态指标，则称之为 静态平衡点分析，若还考虑净现值、内部收益率等动态指标，则称之 为动态平衡点分析。 2 2 2 敏感性分析 技术经济配产的敏感性分析主要是分析油价、成本等因素变化 时，引起效益产量的变化。这种以产量作为评价目标的敏感性分析， 称为产量敏感性分析。每一次只变动个因素而其它因素保持不变时 所进行的敏感性分析，叫做单因素敏感性分析。如油价因素不变，因 成本的变化引起效益产量的变化。若两个以上因素同时变动，分析对 效益产量的影响程度，叫做多因素敏感性分析。如油价，成本均变化 对效益产量的影响。 因素的变化可以用相对值或绝对值表示。相对值是使每个因素都 从原始取值变动一个幅度，例如1 0 ，2 0 ，等。计算每次 变动对效益产量的影响，并根据影响程度的大小，进行各因素的敏感 程度排序。用绝对值表示的因素变化可得到同样的结果。 1 8 石油大学( 华东) 硕士论文第三章技术经济配产的技术基础 第三章技术经济配产的技术基础 所谓技术经济配产的技术基础，实际上是指油( 气) 产量的技术 基础。换句话说，也就是在目前技术条件下能最大限度的采出多少油 ( 气) 量。油( 气) 产量的技术基础，概括地说就是油气储量、开发 规律与开采手段。 3 1 油田开发的基本规律 油田开发规律有多种，但最基本的规律，一是渗流的基本规律一 达西定律；二是产量变化的基本规律产量递减规律：三是物质平衡 与能量平衡规律。前两种是直接表述产量的关系式。关于上述规律在 很多书籍中都有论述，这里不在重复。 开采手段是指在油气开采过程中关于能量补充或降低阻力的各种 有效方法。如注水注气或注其他驱油剂；各种采油方式；各种油层改 造与增产措施等等。 3 2 油( 气) 产量的预浏 油( 气) 产量预测是油( 气) 生产管理者和油藏工程师极其关注 的问题之一。油( 气) 产量预测按产量类别可分为自然产量预测、措 施产量预测和新井产量预测。油气产量预测按时间分类可分为长期预 测、中期预测、短期预测和近期预测。长期预测是指对5 年以上( 不 含5 年) 的油( 气) 产量预测，它主要为制定远景发展规划提供依 据。中期预测是指1 年以上( 不含1 年) 5 年以下油气产量预测，它 主要为5 年计划提供依据。短期预测是指3 个月以上( 含3 个月) 1 年以下的油气产量预测，它为年度计划、季度计划提供依据。近期预 测是指3 个月以下，以日、周、旬、月为单位的油气产量预测，它主 要为月度配产及生产运行分析提供依据。本节主要是指月度、季度、 1 9 石油大学( 华东) 硕士论文第三章技术经济配产的技术基础 年度泊气产量预测。 3 2 1 自然产量预测 矿场油藏工程师较喜欢运用经验法和综合法预测油气产量。油气 田或油气藏处于不同的开发阶段所应用的预测方法亦不同。国内外学 兹对油气产量预测模型作了较广泛深入的研究。 各油田应结合自己的实际选用相应的预测公式。 ( 1 ) 陈氏广义预测模型 陈元千教授研究的i 类、i i 类广义预测模型具有实用的特点。一 是它具有广泛性，是种全程模型，即油田备开发阶段均可使用：二 是具有适用性，改变模型分类因子趣、n 值，就可得到不同类别的预测 模型；三是具有可操作性，利用已有的生产资料和计算机技术确定模 型参数屠，就能够计算产油量，累积产量、可采储量、最高产量及其 时间。 陈氏i 类广义预测模型 陈元千教授在对广义翁氏模型、威布尔模型、瑞利模型和t 模型 综合研究的基础上，建立了i 类广义预i 鲤模型。 年产量表达式为： q = a t 6 懿p 卜三一)( 3 1 ) c 累积产量表达式为 丝 坼；! 生( 塑，生) ( 3 - 2 ) r t mc 最高产量及其时问 石油大学( 华东) 硕士论文第三章技术经济配产的技术基础 o ：仁) i 1 ( 3 - 3 ) 瓯刨( 羔i ( 3 - 4 ) ，6 式中q 一油田年产量，1 0 t a ； 口一油田最高年产量，1 0 4 t a ： n p 一油田累积产量，1 0 4 t a ； n r - 一可采储量，1 0 4 t ； t 一开发时间，a ； t - _ 一油田最高年产量发生的时间，a ； a 、b 、c - - i 类广义数学模型常数( 均大于o ) ； r i r i 类广义数学模型分类因子( 0 m o ， n 一类广义数学模型分类因子( o n 2 ) ； 其它符号同i 类广义预测模型。 ( 2 ) 给定采油速度法 ( 3 1 0 ) ( 3 - 1 1 ) ( 3 - 1 2 ) ( 3 - 1 3 ) 0 递减期产量预测模型 油田开发递减期产量预测有多种模型，但矿场人员常用的是a r p s 产量递减模型。它的通式也就是双曲线递减模型 1 q ；= q ( 1 + 扎d ；f ) 。 ( 3 - 1 6 ) 当n 值变化时，可派生其他模型。各油田可结合自己的递减特 2 2 石油大学( 华东) 硕士论文第三章技术经济配产的技术基础 点，选择相应的计算公式。 ( 4 ) 数理统计模型 根据本油田、油藏或单井己发生的自然产量资料，以时间为横坐 标，产量为纵坐标，画出散点图，依图形选择相应公式进行线性或非 线性回归，求出模型常数，建立相应预测模型。 下列数学模型应用较为广泛 q ( t ) = a + b t( 3 - 1 7 ) q ( t ) = a + b t + c t 2( 3 - 1 8 ) q ( t ) = a + b t + c t 2 + d t 3( 3 - 1 9 ) q ( t ) = a b ( 3 - 2 0 ) q ( t ) = a b c “( 3 - 2 1 ) q