油田不同开发阶段经济产量确定方法研究

孟 新

(中石化石油勘探开发研究院，北京 102206)

产量是储量和效益的连接点，是企业实现经济效益的物质载体。油田以经济产量生产，可以有效地利用储量资源，实现有限资源的最经济开发。

我国经济产量的研究工作起步于20世纪90年代，1991年、1998年、2001年、2008年四次油价下跌分别带来了近两年的研究热潮。随着国有企业经营中经济效益重要性的不断提高，经济产量的研究深度不断加深，范围越来越广，内容不断丰富。截至目前，相关研究内容主要包括开发后期经济与非经济产量的判断方法、单井经济产量规模的计算方法、不同开发阶段经济产量内涵区别的研究、经济产量相关研究综述等[1-2]。虽然现有研究已经认识到不同阶段经济产量内涵不同，但是并没有形成系统、统一、确定的不同阶段经济产量内涵和确定理论与方法；虽然形成了开发后期经济与非经济产量的判断方法，但是还没有经济产量规模的确定方法；对不同阶段经济产量相关内涵之间的关系也没有更深入的认识，从而导致了近年低油价时期投资与产量决策上仍然无法快速有效应对的情况。因此，形成系统明确的不同阶段经济产量内涵、确定理论与方法十分必要。

本文在总结分析前人研究成果的基础上，根据微观经济学边际决策原理和技术经济学经济评价理论方法，系统分析研究了不同开发阶段经济产量的类型与内涵、各类经济产量之间的关系、不同阶段经济产量判断与经济产量规模的确定理论与方法，最终形成了系统的不同阶段经济产量内涵与确定理论与方法，并进一步提出了启示与建议，以期为国内油田开发产量决策提供科学、实用、可操作的理论方法支撑，为更快速有效地做好油价波动时期的产量决策提供依据。

1 经济产量的内涵与分类

由于研究角度与应用目的的不同，不同学者对经济产量内涵的理解不同，这恰恰说明了经济产量内涵的丰富性。在1996—1998年最初的研究文献中，经济产量被定义为：在原油生产过程中，吨油勘探投资成本、开发投资成本和操作费用之和低于油气经营纯收入扣除税金后余额的产量[3-4]，这是油气生产过程中经济产量的概念。2000年开始，有学者认识到投资性经济产量与经营性经济产量、全过程经济效益与当前经济效益的不同，提出在油田开发的不同阶段经济产量含义的不同，并初步阐释了各自的含义和区别[5-7]。此后，不同学者根据不同的应用目的，进一步阐释了对经济产量含义的理解，并分别对不同阶段经济产量的确定方法进行了研究。因此，总结前人研究成果认为，根据决策和应用目的的不同，经济产量的内涵是不同的，它是在油气开发生产的各个决策时点或时间段，能够为企业带来经济效益的产量。

按照油田开发决策过程和时点，经济产量可以分为投资决策阶段经济产量、生产阶段经济产量和开发后期经济产量三类。投资性经济产量是针对投资单井或区块而言的，生产阶段经济产量是某采油厂或分公司所有经济产量的合计，开发后期经济产量是针对单井或区块不亏损、不废弃的最低产量规模。因此，不同阶段经济产量测算的对象是不同的。

按照测算经济产量目的的不同，又可以分为盈亏平衡经济产量和效益最大化经济产量两类[8]。在投资阶段，效益最大化经济产量是各年所有经济产量合计，盈亏平衡经济产量是使决策项目净现值恰好等于零时的经济产量规模；在生产阶段，效益最大化经济产量是所有经济产量合计，盈亏平衡经济产量是利润等于零时的经济产量规模；在开发后期，经济产量是有经济效益的最低产量规模，因此是盈亏平衡经济产量。

2 各类经济产量关系与确定方法

2.1 投资性经济产量

投资性经济产量是指在区块/单井油气开发投资决策阶段，对预测的寿命期内各年产量形成的经济效益状态的判断，各年能够使当年净现金流量为正的产量即可称之为经济产量。净现金流量为正即产量为经济产量的最后一年，是区块的经济极限年限；经济极限年限之前的总年数为经济寿命期；经济寿命期内各年经济产量的合计为经济产量规模。经济产量规模实际上就是区块的经济可采储量[9-10]，这是在投资阶段经济产量的概念。

与经济产量规模容易混淆的概念的是经济极限产量规模，也可称为最小经济可采储量规模。经济极限产量规模是指，考虑资金时间价值在现有的技术经济条件下，项目经济寿命期内至少能够使净现金流量现值等于零(NPV=0)的累计产量，实际上是投资阶段使项目盈亏平衡的经济产量，即投资阶段盈亏平衡经济产量。经济极限产量规模下第一年的初始产量即为经济极限初产。

经济产量规模与经济极限产量规模关系如图1所示。经济产量是所有可以经济采出的产量合计，而经济极限产量规模是使开发投资获得预期收益率的最小产量规模，所以经济极限产量规模小于经济产量。

图1 投资性经济产量与经济极限产量规模示意图Fig.1 Schematic diagram of investment economicproduction and economic limit production scale

1) 经济产量规模确定方法。经济产量规模的确定就是经济可采储量的计算方法，关键在于经济极限年限的确定。部分学者认为经济极限年限是利润递减为零的年份[11-12]，然而在实际开发中，油田并不会在利润递减为零的时间就停止开采。因为勘探开发等投资已经投入完毕，属于沉没成本，在生产经营决策中，不需要考虑沉没成本，只要每年开采原油的税后销售收入大于油田操作成本，就会为油田带来净现金流入，增加当年利润，则原油的开发仍然是有效益的。所以，油田的经济极限年限是开发税后销售收入等于操作成本的年份。经济极限年限的产量用公式可表示为式(1)。

(1)

经济产量规模为式(2)。

(2)

式中：qn为经济极限年限产量；P为油气价格；ts为单位商品量税费；cv为单位可变操作成本；CF为固定操作成本；fs为商品率。

2) 经济极限产量规模确定方法。经济极限产量规模确定要采用折现现金流方法，预测项目寿命期内各年净现金流量，将现金流中各参数表示成产量函数，计算项目净现值。当NPV=0时，各年产量的合计即为经济极限产量规模，见式(3)。

(3)

经济极限产量规模为式(4)。

式中：NPV为净现值；CI(qt)为第t年现金流入；CO(qt)为第t年现金流出；qt为第t年产量；i为折现率；n为项目经济寿命期；Qmin为经济极限产量规模。

投资性经济产量主要用于测算新开发区块/单井的经济可采储量，经济极限产量规模主要用于确定开发投资项目的最低总产量要求，从而通过判断总产量或初始产量是否能够达标来判断项目经济可行性，可以用来优化开发方案，降低投资风险。

2.2 生产阶段经济产量

在生产阶段，测算经济产量是为了识别无法为企业带来经济效益、生产会带来更大规模亏损的产量，从而确定经济产量规模、更好地进行产量部署决策。针对单井来说，就是判断单井产量生产是否经济，而对于区块/采油厂/分公司来说，就是判断哪些井的产量是经济产量，从而确定经济产量规模。

确定经济产量规模，首先需要了解成本与利润随产量规模变化的规律。在油田生产中，必然会优先生产成本较低的单井，而每增加单位产量所增加的成本是边际成本。因此，随着产量规模的上升，边际成本会首先因规模效应略有下降之后不断升高。单位变动成本与单位完全成本因规模效应先下降，之后被边际成本超越后不断上升。边际成本曲线与单位变动成本和单位完全成本曲线相较于最低点。边际收益即油气产量价格，也是单位收益。当单位完全成本与单位收益相等时，生产处于盈亏平衡状态，此时的产量规模是盈亏平衡产量；当边际收益与边际成本相等时，再增加产量边际成本将大于边际收益，增加亏损，因此此时生产处于效益最大化状态，产量是最大效益产量即经济产量规模。成本、利润与产量规模变化关系如图2所示。

图2 成本、利润与产量规模变化关系示意图Fig.2 Schematic diagram of the relationship between cost,profit and production scale change

1) 经济产量判定方法。从以上分析可以发现，判断某单井或区块的产量是否为经济产量的方法是：判断增加某单井/区块生产所增加的边际成本是否小于边际收益，如边际成本小于边际收益，则该单井/区块产量为经济产量，否则为非经济产量。其中，边际收益可近似用税后价格表示，边际成本可近似用单位变动成本表示。边际成本是随着单井/区块是否生产而变动的成本，对于不同的决策对象，边际成本包含的成本项目不同。如果决策对象是单井，则边际成本为与开井相关的操作成本，不包含矿区管理生产发生的费用；如果决策对象是管理区，则边际成本也包含管理区发生的管理费用。

2) 盈亏平衡产量确定方法。盈亏平衡产量是指使利润恰好为零时的产量规模，又称保本产量。盈亏平衡经济产量的测算主要采用盈亏平衡分析法。首先以产量为变量，将收入与产出表示成产量规模的函数，令总收入等于总支出，求出的产量即为盈亏平衡产量[13]，用公式可以表示为式(5)。

E=(P-ts-cv)qfs-CF

(5)

式中：E为利润；CF为固定成本；Cv为单位可变成本。

则E=0时的产量即为盈亏平衡产量。

盈亏平衡产量一般有两个，企业的合理产量规模应介于两个盈亏平衡产量之间，小于第一个盈亏平衡产量，企业的规模效应还未发挥，无法盈利，大于第二个盈亏平衡产量，边际成本太高，继续生产会增加亏损。盈亏平衡产量只能用来判断企业合理的产量规模区间，但不能确定生产多少才能取得最好的经济效益，所以一般不用于产量规模决策[13]。

3) 经济产量规模确定方法。经济产量规模是全部有经济效益贡献的产量合计，是使企业实现利润最大化的产量规模。根据微观经济学原理，最大效益经济产量的测算应该根据边际分析理论，采用边际分析法测算[6-7,12,14]。刘洪波[9]、殷爱贞等[15]还分析了边际贡献法和最大利润法，实际在本质上的含义和测算结果都是相同的。

单位变动成本随着产量规模的逐渐扩大而不断递增，可以表示成产量规模的函数c(q)。当单位变动成本等于吨油税后收入时，即c(q)=P-t时，当年的利润实现最大化，此时的产量规模为最大效益经济产量。

边际分析理论是确定最大效益经济产量最科学的方法，但是在实际应用中准确地计算出边际成本非常困难，所以常常用单位变动成本近似替代[2,7,9]，还有学者[16]提出采用单位运行成本、最低运行费用等来替代边际成本的方法，将维持油井正常生产必不可少的材料费、燃料费、动力费、井下作业费、驱油物注入费、热采费、油气处理费、工人工资及福利基金、运输费作为边际成本。部分学者进而根据不同的成本标准将油气井或油气田划分为了四类或者五类，包括“三线四区”模型等，其中最差一类的成本标准也是最低运行成本[17-18]。几种方法大同小异。采用单位运行成本和最低运行费用替代边际成本，基本已经接近边际成本，无疑是目前确定最大效益经济产量最为准确和便捷的方法，在实际决策中可以近似测算使用。最大效益经济产量一般用于关井和最优产量规模决策。

2.3 开发后期经济产量

开发后期经济产量，是使单井或区块不亏损的最低产量规模，主要用于进行是否废弃的决策。其测算方法与开发阶段判断是否为经济产量的方法相同，即边际收益等于边际成本。与开发阶段不同的是，开发阶段决策采用的是实时油价，是进行经济产量规模测算的决策油价，而开发后期废弃决策采用的油价应为企业允许单井/区块的边际成本不能超过的最高油价。

3 启示与建议

本文系统研究了不同阶段经济产量的内涵、确定原理与测算方法，可以有效应用于油气企业开发投资决策、最优产量规模测算与废弃井决策。在经济产量的进一步研究与应用方面提出以下几点建议。

1) 生产阶段经济产量的确定是以当年经济效益的最大化为目标进行的决策，没有考虑当年如果暂关井以经济产量规模生产对未来可持续发展可能产生的影响。这样造成的后果就是如果在高油价时期，就会鼓励尽量增加产量规模，从而可能造成原油的破坏性开采，在低油价时期，就会导致大量停产关井，从而产生复产难，使产量很难恢复到之前的水平。因此，确定最大效益经济产量是产量决策中关键的第一步，在实际决策时还需要进一步结合开发状态及未来原油价格的趋势预测等进行产量规模决策，而如何根据经济产量的测算结果，结合进一步的分析进行科学决策就是当前低油价形势下亟需解决的问题。

2) 虽然目前已经有文献研究单井的经济产量测算，但是在方法中还缺少对将各项成本科学分配到单井的研究，而成本是确定经济产量中非常重要的参数之一，决定着产量决策的正确性。因此，研究各项成本的分配方法也是最大效益经济产量研究中非常重要的一环。

3) 应尽早在油田企业各层级普及经济产量内涵与确定方法，以利于在油价波动时期能够更加快速有效地做出应对决策。