油气企业资源枯竭阶段经济评价方法探索

尤恺瑞(南开大学，天津 300000)

0 引言

2020年，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》在国家经济安全方面中明确指出“确保粮食安全，保障能源和战略性矿产资源安全”，这一决议把我国粮食、能源、矿产纳入了国家安全的新高度。据统计，目前我国石油对外依存度达到了72%。这是一个令人忧虑的数字，如果外部环境对我国持续施加影响，那么安全和发展如何得到保障？保证油气资源安全，加大油气企业资源勘探开发力度已刻不容缓。

目前，我国很多油气田经过多年开采，已处于开发的中后期阶段，以现有的科学理论与技术条件，正处于开采难度大，油气产量提升困难的现状。当然，没有任何“不可再生性资源”是取之不尽，用之不完的，取尽用完是资源价值最后的归宿，资源枯竭也会成为不可避免的一个阶段。谈到枯竭，从另一个角度来讲，并不意味着消失或完结，也可能只是受目前的客观条件制约，无法开采或不值得开采。下面以中部某油田为例来探索油气企业资源枯竭阶段经济评价方法，该油田主营业务是油气田开采，属于石化行业里的上游产业，目前采用静态经济评价方法进行项目评价。

1 油气企业静态经济评价方法的适用性分析

项目是具有生命周期特性的，在石化行业，项目周期通常是指项目从论证、建设、运行到经济废弃的整个过程。该企业依照2017版《油气田开发项目经济评价方法与参数》要求，在项目周期内使用的净现值、内部报酬率、投资回收期等方法进行项目评价。

以上三种评价指标的计算基础是基于企业的净现金流量(NFC)，这就要求项目的现金流量数据真实准确，如果企业的现金流量发生变化，那么得出的评价结论也会变化。在实际生产经营过程中，受各种因素制约，项目实际情况与最初设计往往会出现偏离。

油气田企业具有工程量大、投资高、风险大的特点，而且高度依赖技术创新发展。以该油田所属的采油区块为例，在地质学上，该区块探明石油地质储量700多万吨。但由于该区块的油藏属于中孔中渗复杂断块油藏，以当前的技术条件开采，日产油仅3 t，开采难度大，成本高，该区块属于受技术条件制约的枯竭资源，随着以后的采油技术的发展，“枯竭”二字可能会远离该区块。但是在当前情况下，企业要生存发展，必然考虑经济效益最大化。如何将储量转化为产量，井网如何布置，是否有经济价值等一系列重大问题就摆在了决策者面前[1]。

油气田企业采用的静态经济评价体系是建立在有效市场假说(EMH)背景中、在可持续经营状态的前提条件下，经济评价结果才真实可靠。处于资源枯竭阶段的企业，受各种内外在因素的影响，有可能不具备所设的假设条件，如果按常规方法评价，就显得不严谨、科学。2016年，石油开采行业受国际环境影响，油价突然大幅度跳水，一度跌破20美元/桶，油田企业的生产经营活动不可避免地进入了“寒冬期”。处于“寒冬期”的人们相对于以往来说，对未来持悲观态度，在项目评价判断上也更加谨慎，有可能会严重低估项目的本身价值，人为夸大了某个因素对项目的影响。房地产市场的“买涨不买跌”，股票市场的“追涨杀跌”等心理因素也会对项目产生影响。而静态评价分析时没有考虑这一层面，也就是说静态的评价方法缺乏价格、投资、成本及相关影响因素之间的综合关联分析。处于资源枯竭阶段的企业，开发投资相比其他阶段，投资的不可收回性会大大增加，投资由于钻探结果可能是枯井而变成沉没成本，那么这个阶段的投资就具有或有事项的特点，用具有确定性特征的评价方法评价不确定事项，得出的评价结论是否准确可靠？在某些特殊情况下，静态评价方法在存在着一定的局限性。

2 “二叉树”经济评价模型

1827年，植物学家罗伯特·布朗发现水中的花粉及其他悬浮的微小颗粒不停地作无规则的运动，把这种运动称为布朗运动。布朗运动是布朗粒子受到不平衡的碰撞而导致的随机运动，温度越高，布朗运动越剧烈。

1973年，布莱克和斯科尔斯(Black and Scholes)提出了Black-Scholes期权定价模型，认为股价这个变量与未来相关，变量的过去与未来不相关。若把价格看成是一个微小的布朗粒子，那么价格的变动轨迹就会呈现出布朗运动的特点，市场越热，价格越高，而且具有随机性。将布朗运动引进经济领域是20世纪的一项具有里程碑意义的创新。现代经济学理论认为资本市场具有随机波动性，不能简单地用已发生的数据预测未来。随机性是研究随时间演变的概率现象，是建立在概率空间上的数学模型，是概率论的核心。处于资源枯竭阶段企业的开发项目大多数已处于开发的中后期，开发投资大，开发风险高，项目随机性大大增加，再加上油价是开发项目价值的主要影响因素，这个时候的开发项目就符合布朗运动的特点。

二叉树模型，也可称之为二项式期权模型，顾名思义，就是一个树枝分叉成两个枝丫，每个根节点都会分成两个子节点，这样的模型就好像一棵树，我们把它形象的称之为“二叉树”[2-3]。在股票期权市场中，二叉树模型就是把研究对象的发展趋势分成两个路径考虑，假定每一个时期内股价的波动只有上升和下降两个方向，为简化运算，假设股价每次上升(下降)波动的概率和幅度不变。模型将未来期间分为若干个时间段，根据股价的历史波动率模拟出未来期间内所有可能的路径，并对每个时间段上的每一节点计算价值。也就是说，二叉树模型实际上是用大量离散的小幅度二值运动来模拟连续的资产价格运动轨迹。经济学理论认为价格是围绕价值上下波动的，从长远来看，价格和价值是等值的。

在项目评价中，利用二叉树模型，把项目期分成若干个时间段，在每个时间段内，对每一变化路径上的节点利用布朗运动的随机性和考虑时间价值的现金流量(折现现金流量)计算出项目价值，为企业衡量和考核项目提供理论依据。

假设Δt为每个时间间隔，q为风险中性条件下的上升概率(1-q则为下降概率)，r为无风险利率，S0为初始价值，u为价格上升系数，d为价格下降系数。 按二叉树模型，则有：

解得：

在时间间隔Δt内，σ为价格变动率，股票价格变动率的标准差是，则在Δt时间内，股票价格变动的方差为S2σ2Δt，根据方差的定义及u、d互为倒数，则有：

通过以上推导，计算出了价格影响因素下的上升和下降系数，同时也计算出项目价值在未来的变化概率。因此，就可以得出项目价值在未来每个时间间隔的可能价值，从而倒算出项目当前价值，如下：

根据式(1)，可推导出：

式中：Su为价值上升u倍后的价值；Sd为价值下降d倍后的价值。

由以上计算分析可以看出，二叉树模型相比静态经济评价方法，更多考虑了项目在运行过程中的风险和概率情况，是一种动态的评价方法。在资源枯竭阶段，受环境影响各种不确性因素增多，若采用静态的评价指标，无法真实反映油价变动等因素对项目的直接影响程度，可能会让项目的价值偏离实际很多，而二叉树模型可能更适用这个阶段的特点。

3 二叉树评价方法在油气企业中的案例分析

3.1 文10侧1单井预开发方案

文10侧1井位于该油田的文十块采油区。计划在原井位基础上进行侧钻井开采工艺，以期获取更高的原油产量。下图为该油井未来6年的产油量的开发预测数据(表1)及投资估算情况(表2)。

表1 开发情况预测表

表2 投资估算表 单位：万元

3.2 文10侧1井采用净现值法计算简析

按照2017版《油气田开发项目经济评价方法与参数》及油田相关文件规定，无风险报酬率5.5%，利率8%，原油商品率97.06%，弃置费率4%，吨桶比7.114 3 (国内原油计量单位吨/国际原油计量单位桶的比值)等参数数据，可以算出该油井在40美元国际油价下的净现值约为12万元。计算过程如表3和表4所示。

表3 各年销售收入情况预测表

表4 各年现金流量情况预测表 单位：万元

根据上述数据，依据净现值公式(6)：

项目评价结论：项目的净现值约为12万元，大于0，可以进行投资开发。

3.3 文10侧1井采用二叉树评价方法的应用

依据文10侧1的开发方案，采用另一种评价方法—二叉树评价方法。

首先，确定原油价格波动率。根据国际油价(布伦特)在过去5年的情况，可以测算出原油价格波动率σ为28%(表5)。

表5 原油价格表

其次，根据公式(4)：

再次，根据公式(2)：

那么下降概率为式(7)：

根据数据，编制项目持有价值与执行价值二叉树，括号内为项目执行价值，括号外为项目持有价值。根据开发方案，该项目期初可能价值为394.34万元，如图1所示。

图1 项目期初可能价值

最后，根据公式(5)计算编制项目持有价值与执行价值二叉树，括号内的为项目执行价值，括号外的为项目持有价值(图2)。

图2 计算编制项目持有价值与执行价值二叉树

根据以上计算图形，项目在当前的持有价值为177.24万元，大于0，说明项目在当前开发条件下，项目具有开采价值，意味着项目可以投资开发，这与采用静态的评价方法得出的结论一致；又因为二叉树评价方法计算出项目持有价值大于执行价值，从另一个角度说明，随着未来油价的变化，继续持有比立即开发所获得的经济效益要高，建议项目继续持有，谋求开发的最佳时机。

4 结语

通过对以上两种经济评价方法的研究，相较于传统评价方法，二叉树评价方法更注重于对未来不确定因素的量化分析，可以向决策者提供灵活的决策与分析空间，还可向决策者提供开发的最佳时机，从这个层面上来讲，似乎更加合理，提供的信息更多。然而，二叉树评价方法也具有计算繁杂，数据抽象等缺点，在实践中，我们对具体情况采用合适的评价方法。

资源是国家可持续发展的基础和保障，开发利用好资源，把资源发挥到最大效能，是每一位决策者和所有者的共同愿景。在项目评价中，力求全面考察项目，多角度、多层次分析项目，不仅要考虑资金的时间价值对它的影响，还要考虑项目敏感因子的影响，甚至要考虑国际环境变化对项目未来的影响。总之，我们对影响项目的这些因素，均可以用静态的或动态的方法分析，我们使用这些工具的唯一目的就是更准确的反映项目的真实情况。

资源对油气企业的重要性不言而喻，特别是在资源面临枯竭的阶段，有着“差之毫厘，谬以千里“的风险，企业更要精打细算地“过日子”。静态评价方法，在未来市场等影响因素稳定的前提下，可以有效地反映项目。处于这个阶段的油气企业却面临各种不稳定因素增多的情况，而二叉树评价方法恰好弥补了这项不足，它以动态的方式，利用历史数据，模拟出未来的发展变化规律，给我们提供了更加具体的信息。