低渗透油田操作成本预测研究
第1章绪论
1.1问题提出
随着经济全球化的发展，各国之间的竞争日趋激烈，石油作为一项战略物资，对国家政治经济发展的战略部署，国际市场地位的竞争和确立，以及国防与外交安全等方面都具有十分重要的影响与作用。自2021年起，国际油价呈现大幅度下跌趋势，WTI原油期货价格从最高的107.26美元/桶跌破50美元/桶，是历史上少有的下跌次数最多且下跌幅度最大的变动趋势，对此，专家分析其根本原因在于原油市场供过于求，主要体现在以美国和OPEC为代表的国际市场。一方面美元近两年走强态势明显，美元指数从79.41上涨到99.50，加剧了原油价格旳下行压力，鉴于此，美国松绑石油禁令，减少石油进口，同时不断增加页岩油的产量，带动原油产量的增长；另一方面，OPEC部分成员国，尤指沙特阿拉伯和科威特等产油大国表示会继续维持原油产量，不会减产。在这样一个国际市场环境之下，国内石油企业所面临的增产增效问题越来越具挑战性。.根据2021年的统计数据表明，中国石油和中国石化两家公司的年收益增长率皆为负数，且亏损率一直在创新高，目前我国石油对外依存度已达60%,国务院于2021年发布了近20年能源发展的相关计划，明确要求到2021年，国内能源自给率应达85%左右，说明在未来一段时期内，国内石油的进口不可能再增加，这就意味着国内石油企业在油价下跌，收益大幅度减少的情况下要加大对石油的开釆力度，提高自给率，同时还要提高经济收益以维持企业的发展。对此，石油企业纷纷釆取相应措施：一方面开采新能源、研发新技术，如重庆与三大央企合作推进页岩气的勘探开发，另一方面不断加大对新油田的开发以及对老油田的进一步开采，由于新能源与新油田的可开发领域有限，所以油田企业增产增效的重点落在了对老油田，包括对低渗透、高含水、稠油等地质条件较差的低品位油藏的开采[1]。对老油田的开采存在着诸多问题和困难，为了进一步提高企业收益，在产量稳定的情况下，控制成本是重要途径，从近两年油田企业纷纷缩减用工人数，严控用工总量，降低人工成本[2]可以看出，成本作为影响收益的决定性因素之一，对于油田今后的发展规划、生产运营等十分关键[3]。因此，油田企业坚定地实施降低成本战略、优化开发技术，是中国石油企业摆脱困境、增加收益、提高国际竞争优势的有效途径。
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1.2研究目的及意义
1.2.1研究目的
基于目前国际油价下跌，油气资源市场供过于求，石油企业发展步履维艰以及油田本身开发具有颇多局限性的背景环境下，有效的前瞻性的操作成本预测是石油企业控制成本、提高经济收益不容忽视的重要手段。本论文从宏观的市场环境和低渗透油田内部的实际情况出发，以低渗透油田为研究对象，弄清低渗透油田的地质特点和开发规律，系统地分析低渗透油田操作成本的构成、影响因素和变化趋势，剖析多种预测方法及各类方法的适用性与实用性，并在此基础上利用相关统计软件和工具，建立基于单一变量和多元变量的低渗透油田操作成本预测模型，为提高低渗透油田的经济开发效益、生产决策和制定战略目标提供科学合理、切实可行的依据。
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第2章低渗透油田操作成本分析
2. 1研究对象的确定
低渗透油田是指油层储层渗透率低、丰度低、单井产能低的油田在新发现的油气藏中，低渗透油气田就占到一半以上，而在油气田产能建设的总规模中，低渗透油气田的产能占到70%以上。由此可见，在油气田幵发的建设中，低渗透油气田的幵发已经拥有举足轻重的地位。虽然这类油田比超低渗透袖田情况略好，但同样存在着较大的开发难度。因为特低渗透油田的油层较为致密，束缚水的饱和度仍然偏高，所以会降低测井的电阻率，同时也未能达到正常的工业油流标准。针对这类油田的开发利用，需结合较高的开采技术和设备，如大型的压裂改造等；综上所述，渗透率是区分低渗透油田和其他油田的关键指标之一，是岩石在一定的压差下允许流体通过的能力，属于地质结构参数，在研究过程中一般被看作一个固定值。由于低渗透油田渗透率低，地质条件复杂，幵发较为困难，因此在无先进的技术设备及其他有利的地质开采条件下，油田的开发效益低下，产量偏低，且采收率低。
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2. 2低渗透油田操作成本构成
操作成本是指在油气幵采过程中，生产油气并对油气井、生产设备等设施进行维护所产生的各种费用和支出，包括勘探费、钻井措施费、油气提升费，也包括袖气的运输处理费、人工费等[36]。操作成本也可称为作业成本，是生产成本减去折旧摊销后所剩的成本，因为其直接体现了油气生产过程中的各种费用，所以它的变化也对油田的经济效益产生直接的影响。根据中国石油化工股份有限公司对现金操作成本分类的相关规定，按照要素法可将操作成本分为15个分项，主要包括4大类：人工成本、外购动力费、作业费用和其他费用，具体有燃料费、材料费、维护及修理费、井下作业费、动力费、测井试井费、驱油物注入费、直接人工费用、轻烃回收费、油气处理费、输油输气费、稠油热采费、制造费用、天然气净化费和其他直接费用。按照过程法可将操作成本分为10个分项，具体有油气提升费、井下作业费、驱油物注入费、稠油热采费、测井试井费、油气处理费、油区维护费、输油输气费、轻经回收费和制造费用。要素法是目前石油系统成本核算过程中所采用的最主要的分类方法，因此本文将按照要素法对低渗透油田的操作成本进行核算，并结合目前实地搜集和整理的数据资料，将操作成本具体分为材料费、驱油物注入费、燃料费、井下作业费、动力费、青苗赔偿费、工资福利、测井试井费、其他费用和综合费用等10个分项成本。根据对某油区相关数据的搜集和整理情况，从该油区13个低渗透油田中选取6个油田作为本文研究的主要对象，分别记作A、B、C、D、E、F油田，现以A油田为例，通过A油田操作成木的相关数据和构成比例图，对操作成本进行进一步的分析。
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第3章基于单一变量的低渗透油田操作成本预测..........29
3.1基于单一影响变量的低渗透油田操作成本预测..........29
3.2基于时序变量的低渗透油田操作成本预测..........42
3. 2.1 二次指数平滑预测法..........42
3. 2. 2灰色预测法..........43
第4章基于单一变量的低渗透油田操作成本组合预测..........47
4.1基于单一影响变量的组合预测..........47
4.2基于时序变量的组合预测..........49
4.3基于单一变量的组合预测..........51
第5章基于多重变量的低渗透油田操作成本预测..........53
5.1线性回归预测法..........53
5.2神经网络预测法..........56
第5章基于多重变量的低渗透油田操作成本预测
5. 1线性回归预测法
线性回归预测法是在回归预测法的基础上，建立两个或两个以上变量之间的线性关系。本节所要建立的多元线性回归预测模型，就是利用SPSS统计软件，根据低渗透油田操作成本和内外多个影响因素的历史数据，建立以各影响因素为自变量，操作成本为应变量的线性关系模型，然后带入未来自变量的估计值来预测操作成本[54]。本节根据2.3.2操作成本影响因素灰色关联分析的结果，选取排名前6位的影响因素作为自变量，包括年产液量、电力价格、年产油量、含水率、居民消费指数和工业品购进价格指数。在多元线性回归预测模型建立之前，有三方面需要注意：一是各影响因素和操作成本之间的相关性，当相关性偏小时，软件在自动建模的时候就会将其排除；二是当所建的多元线性回归模型中，各自变量前的系数有悼理论的，如本应该是正数，而系统算出的却是负数，此时应排除该因素，而后重新建立模型；三是检验自变量之间的共线性，当共线性程度较高时，可能会出现预测模型不稳定，以及参数估计值的标准误差偏大，所以当共线性程度较高时，应先处理共线性的问题。在解决相关性低和共线性问题后，就可对多元线性回归预测模型进行相对误差的精度检验和F检验，以确保预测模型的可行性。多元回归线性预测方法适用于样本数据比较规律的预测，根据各油田不同的成本特性和影响因素的不同变化，其建模的自变量也会有所不同，而在实际生产运营中，油田操作成本及各影响因素之间并非总是呈现良好的线性关系，此时线性回归预测法的预测效果就并非理想[55]。
结论
本文以石油企业的市场环境和低渗透油田的内部环境为背景，根据低渗透油田的开发特征及规律，对某油区6个低渗透油田进行了操作成本的构成、影响因素和变化趋势的相关分析和研究，并在此基础上建立基于单一变量和多重变量的操作成本预测模型，为低渗透油田有效控制成本以及提高生产经营效益提供了合理的依据。本文研究取得了以下认识及结论：
1、低渗透油田操作成本的分析主要分为三部分，一是构成分析，研究结果表明在某油区6个低渗透油田的操作成本中，所占比重最大的是工资福利费，最小的是燃料费、青苗赔偿费和测井试井费；二是影响因素的分析，通过相关文献的调研和对低渗透油田幵发规律的分析，初步选取7个内部开发指标和3个外部因素，然后利用灰色关联分析法求出这些影响因素与操作成本的关联度，其中年产液量、电力价格和年产油量与操作成本的关联度较高，其次是含水率、居民消费指数和工业品购进价格指数；三是考察6个低渗透油田操作成本和单位操作成本的变化趋势，结果发现F油田操作成本的变化趋势较为平缓，所以初步判定该油田基于时序变量的预测效果可能较好，与之相反的是D油田，其操作成本的变化趋势比较波动，可能不利于基于时序变量的操作成本预测；
2、基于单一变量的低渗透油田操作成本预测主要分为两部分，一是基于单一影响变量的操作成本预测，以灰色关联分析结果排在前3位的年产液量、电力价格和年产油量为建模参数，选用回归预测法和基于遗传算法的神经网络预测法，预测结果表明：基于遗传算法的神经网络预测在一定程度上能够克服回归预测法的弊端，在拟合优度较低的情况下也能达到较好的预测精度；二是基于时序变量的操作成本预测，选用指数平滑预测法和灰色预测法，预测结果表明，灰色预测法的预测效果普遍比指数平滑预测法的预测效果好；
3、基于单一变量的低渗透油田操作成本组合预测主要分三部分，一是基于单一影响变量的组合预测，二是基于时序变量的组合预测，三是基于单一变量的组合预测，预测结果表明，组合预测法在一定程度上可以提高预测精度，但并不是适宜所有的油田或者情况，因此每个油田在基于单一变量的操作成本预测过程中，均有属于适宜自己的预测方法。
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参考文献（略）