ABSTRACT

In the situation where operating efficiently untapped low-grade reservoirs is a urgent mission for our petroleum industry to execute, this paper presents the method to construct index system on benefit evaluation of untapped low-grade reservoir operation by using comprehensively the idea of reservoir operation, the analysis method of economic evaluation and multiple methods of data mining. Through a lot of case studies, the benefit evaluation index systems of untapped low-grade low permeable and heavy oil reservoirs are determined. These index systems may establish the foundation for oilfield enterprises to evaluate the operational benefit of untapped low-grade low permeable and heavy oil reservoirs and to formulate the optimal scheme of operating these reservoirs.

Keywords:Benefit Evaluation, Index System, Low-Grade Reservoir, Input-Output Analysis, Correlation Analysis

基于数据挖掘的低品位油藏经营评价指标分析

钟仪华，王  丹，李晴晴，赵  娇

西南石油大学理学院，成都

Email: zhongyh_65@126.com

收稿日期：2014年9月16日；修回日期：2014年9月30日；录用日期：2014年10月10日

摘  要

本文针对高效经营未开发低品位油藏是我国石油行业即将面临的迫切任务情况，综合使用油藏经营思想、经济评价的分析方法和多种数据挖掘方法，提出了建立未开发低品位不同油藏经营效益评价的指标体系方法。通过大量实例统计研究，确定了低渗透和稠油未开发低品位油藏经营效益评价的指标体系。建立的未开发低品位不同类型油藏经营效益评价的指标体系可为油田企业评价该类油藏的经营效益，进而制定经营这些油藏的最佳方案奠定基础。

关键词

效益评价，指标体系，低品位油藏经营，投入产出分析，关联分析

1. 引言

美国、加拿大和荷兰等发达国家在其本土长期开发石油的实践证明，在自然界中“低品位油藏”和“高品位油藏”石油资源总量相近，甚至大大超过；他们都十分重视“低品位油藏”石油资源的开发利用，从国家能源安全的角度考虑，实行特殊的经营管理方式和优惠的税费制度，取得了丰厚的社会和经济效益。中国石油地质条件的复杂性是举世公认的，50多年来大规模的勘探开发实践证明，“低品位油藏”资源占总资源量的一半左右；现在容易开发的储量和整装大油田都已经进入中后期，正处于努力稳产阶段，致使石油供需失衡矛盾加剧，对外依存度超过50%。在国际、国内原油日益紧缺的情况下，加大“低品位油藏”的经营力度将是我国石油工业面临的迫切任务。

迄今，世界各国只有少数的理论和实际工作者在系统地研究低品位油藏的经营管理问题。已有的研究文献和成果大多是从微观、工艺技术角度研究如何开发低品位油藏的[1] -[4] ；即使从宏观角度讨论的，也仅从某个或某几个方面定性讨论其开发策略[5] -[9] 。本文着眼于宏观、系统和油藏经营管理角度，基于已经建立的经营模式理论[10] ，研究建立未开发低品位油藏经营效益评价指标体系的方法，为油田评价该类油藏的经营效益、寻求其最佳经营方案奠定基础，以便为向国家争取更多的财税和开发优惠政策提供依据。

2. 定性分析方法

未开发低品位油藏主要涉及低渗透油藏、稠油油藏或重油等特殊油品油藏及地面条件复杂油藏。这类油藏经营一般具有经营周期长、一次性投资额大、开发风险高等特点，因此应按以下方法步骤定性分析建立其基本指标体系。

2.1. 投入产出分析评价

从投入产出的角度，在油藏、钻井、采油、地面评价数据基础上，分析计算未开发低品位油藏经营的投资、费用、收入、盈利状况及借贷款偿还能力，以评价其经济可行性。

2.2. 风险分析评价

油藏经营的风险分析评价是指识别和评估在油藏经营中潜在的主要风险因素[11] ，揭示风险来源、判别风险程度，提出规避风险的对策，降低风险损失。在未开发低品位油藏经营中，应着重考虑如下七类风险：资源风险、市场风险、技术风险、工程建设施工风险、外部协作风险、资金风险、其他风险如政策风险与社会风险等。

2.3. 基本评价指标体系

1) 经营效益评价指标

采用以现金流为基础的投入产出方法评价未开发低品位油藏的经营效益，结合其油藏地质特征，确定财务净现值、内部收益率、投资回收期[11] 为其经营效益的评价指标。

2) 经营效益评价指标的影响因素

影响未开发低品位油藏经营效益的因素很多，包括内在的地质因素，地面、工程设计、管理中的技术因素，及政策因素。

3) 经营效益评价的基本指标体系

依据对未开发低品位油藏经营的投入产出分析和风险分析[11] [12] ，并结合至今国内外常用的油藏经营效益的评价指标，可初步确定出未开发低品位油藏经营效益评价的指标及其影响因素；再利用因子分析和相关分析原理，建立了不同未开发低品位油藏经营效益评价的基本指标体系，如表1。

3. 定量分析方法

在第1节建立的基本指标体系基础上，采用关联分析方法，研究各指标之间及各项影响因素之间的相关性，分析每项因素与指标之间的关联关系，筛选出影响程度较大的指标及其影响因素，据此构建不同类型未开发低品位油藏经营效益的评价指标体系[13] [14] 。

3.1. 方法步骤

步骤1 确定分析序列

首先根据所研究的实际问题确定评价指标作为因变量因素，指标的影响因素作为自变量因素。设因变量数据时序序列为参考序列，各自变量数据时序序列构成比较序列，且其观测的时序点个数为个，则得到研究对象数据的一个的二维表格。

步骤2 对变量序列进行无量纲化

原始变量的时序序列一般具有不同的量纲或数量级，常用均值法，即公式(1)消除不同的数量级对分析结果的影响。

(1)

步骤3 计算各个因素之间的关联度系数

(2)

式中表示第个时刻变量序列与的关联系数；参数称为分辨系数，在内取值，取较小的值，可以提高关联系数间差异的显著性。一般情况在0.1至0.5间取值。

步骤4 计算所有变量之间的关联度

(3)

步骤5 确定评价指标的影响因素

首先按关联度的大小将影响因素排序；然后对有序序列进行序分类；其次根据序分类结果，确定评价指标的影响因素。

步骤6 构建不同类型油藏经营效益评价的指标体系

由于属于同一类型的低品位油藏无论是地质特性还是经济特性都较为相似，因而可以对同类型区块采用上述方法，挑出与评价指标关联度大的影响因素；然后采用统计的方法，在评价指标关联度大的影响因素中选出现频率大的影响因素；最后结合专家经验，并参照文献[15] 中油田开发效果评价指标的筛选原则和方法，确定出该类油藏经营效益评价的指标体系。

3.2. 实例研究

采用上述方法，在表1基础上，着重定量研究了中国某油田未开发低品位不同类型油藏经营的财务净现值和内部收益率与它们的28项影响因素的关系，确定出未开发低品位不同类型油藏经营效益评价的指标体系。下面以低渗透未开发低品位油藏为例说明其过程。

1) 确定研究对象序列

分别确定内部收益率、财务净现值作为因变量因素，其余的指标：钻井井数、水平井数、平均井深、每米进尺成本、油井井数、总井数、单井采油工程投资、单井地面工程投资、固定资产投资贷款利率、投资借款比例、钻井投资折旧年限、产液量、产油量、注水量、注药剂量、原油价格、原油商品率、增值税率、城市建设税率、教育附加费率、油资源税率、所得税率、特别收益金比率、基准收益率、特别收益金、所得税、资源税、资金支持政策(借款)作为自变量影响因素。设因变量数据时序序列为参考序列，各自变量数据时序序列构成比较序列，且它们观测的时序点个数为15个，即从2008年到2022年，则得到研究对象数据的一个的表格。

2) 计算各个影响因素与内部收益率、财务净现值之间的关联度

首先分别对内部收益率、财务净现值时间序列与其各自的自变量时间序列无量纲化，然后计算出它们与其各自影响因素从2008年至2022年的关联度系数(取0.1)，进而计算出内部收益率与其(1)中的28项自变量影响因素的关联度为，即

财务净现值与其(1)中的28项自变量影响因素的关联度为，即

3) 确定出低渗透未开发低品位油藏经营效益评价的指标体系

利用步骤4，确定内部收益率和财务净现值的影响因素：原油价格、增值税率、城市建设税率、教育附加费率、特别收益金比率、基准收益率、产液量、总井数作为评价指标的影响因素。利步骤5，通过对50个低渗透未开发低品位油藏区块数据计算，构建了该类油藏经营效益评价的指标体系，见表2。

类似地构建了稠油未开发低品位油藏经营效益评价的指标体系，见表3。

4. 结论

低品位新区和难开发储量逐渐成为我国老油田产能建设的主阵地，所以高效经营未开发低品位油藏是维护国内石油市场的供求平衡、延长石油资源战略接替时间的有效途径之一。本文针对如何评价未开

发低品位油藏经营效益问题，从投入产出和风险分析的角度出发，利用因子分析、相关分析原理、专家经验、油田开发效果评价指标的筛选原则和方法，采用关联分析方法和统计方法，提出了建立未开发低品位不同类型油藏经营效益的评价指标体系的方法。通过大量实例研究，形成了未开发低品位两类油藏经营效益的评价指标体系。本文提出的方法也可用来确定不同类型油气藏经营效益的评价指标体系。

参考文献 (References)