油气勘探项目收益预测

1. 油气勘探项目收益预测

对油气勘探项目进行收益预测主要采取资源量估算方法。
资源量估算是当代资源评价技术的重要内容，也是发展最快的领域。现代油气资源的估算一般是通过资源评价系统来实现的，主要途径有统计模拟、数字模拟、专家系统三类。具体的方法很多，然而，由于地质上不确定因素的影响，没有哪一种方法绝对可靠，不同的方法常常得出不同甚至差别很大的结论。因而，技术经济评价人员与决策人员面临的问题常常是如何面对众说纷纭的不同意见，办法通常是选择从技术上看较为合理的预测方法，或者综合采用各自合理的部分。目前常用的油气资源评价方法有很多种，龙胜祥等(2005)将油气资源评价方法总结为含油气性评价方法、资源量计算方法、经济分析方法和勘探决策分析方法四大类(表4-1)。

表4-1 常见资源评价方法分类表

(据龙胜祥等，2005)
在我国，油气资源评价方法总体上可以分为成因法、类比法、统计法、德尔菲(Delphi)法4大类。成因法评价时多采用以盆地模拟法为主，同时结合氯仿沥青“A”法、有机碳法进行评价，计算生油量和资源量。类比法是对勘探程度低的地区时通常采用的评价方法，主要理论为地质成因与结构相似的地质对象之间，其油气资源潜力具有相应的可比性，常用到面积丰度法和体积丰度法。统计法是根据数理统计学原理和方法整理、分析已完成的勘探工作和(储量)成果，建立预测模型，进而预测未发现油气资源量并估算总资源量。德尔菲法是邀集有关专家组成评价小组，通过回顾和讨论所有地质资料找出控制油气的关键因素；每个小组成员凭借个人的经验和掌握的资料对研究区的潜在资源量进行打分，并作出概率曲线；最后由评议小组对每个人的成果进行协商、讨论，并取其平均值最为最后的预测结果。

2. 油气资源储量、产量增长趋势预测方法

油气资源储量、产量增长趋势预测的方法大致可以划分为四大类，一是专家评估法；二是统计法，包含时间序列数学模型法和工作量数学模型法；三是类比法；四是综合预测法。
（一）专家评估法
国内外调研分析表明，专家经验是油气资源发现趋势不可或缺的力量，专家们的预测代表了我国石油界对未来油气储量、产量增长的基本判断和普遍看法，这项工作是国内首次开展的一项调查研究工作，既为油气资源趋势预测研究提供了指导性的意见和参考依据，也是对我国石油工业未来发展思路上的整体把握。
1.基本原理
专家评估法是指预测者制作油气资源趋势预测表格，分发给熟悉业务知识、具有丰富经验和综合分析能力的专家学者，让他们在已有资料的基础上，运用个人的经验和分析判断能力，对油气资源的未来发展做出性质和程度上的判断，然后经过分析处理，综合专家们的意见，得到预测结果。
2.实施步骤
（1）设计油气资源趋势预测表格。预测表格主要包含油气储量、产量高峰值及持续时间的预测，以及每五年的平均储量发现和产量情况（表4-3）。
表4-3 发现趋势专家评估法预测表


（二）统计法
统计法主要依据已知的油气储量、产量数据，采用各类数学模型，进行历史数据的拟合，并预测未来的发展趋势。统计法包括时间序列法、勘探工作量数学模型法、递减曲线分析法、储量—产量历史拟合法和储量—产量双向平衡控制模型法等（表4-4）。
表4-4 油气资源发现趋势预测统计法模型分类表


（三）类比法
类比法的建立为低勘探程度地区的油气资源储量、产量增长趋势预测提供了可行的思路和办法，解决了以往趋势预测只能在高勘探程度地区开展的问题，是预测方法的一大创新之处。
1.方法原理
所谓类比法是指开展低勘探程度盆地的油气储量、产量趋势预测时，以勘探程度较高的盆地作为类比对象，依据预测盆地与类比盆地在盆地类型和油气地质条件的相似性，假设预测盆地投入充足勘探开发工作量的情况下，未来一个时间段内能够发现的油气储量和达到的产量。类比法可分为探明速度类比法和图形类比法。类比法的建立为低勘探程度地区的油气资源储量、产量增长趋势预测提供了可行的思路和办法。
2.方法种类
（1）速度类比法。以盆地类型为主要划分依据，分别选取松辽、鄂尔多斯、渤海湾、二连、准噶尔、柴达木、吐哈、酒泉、塔里木、苏北和百色盆地作为石油储量发现和产量增长的类比盆地，选取四川、鄂尔多斯、塔里木、吐哈、柴达木、松辽、渤海湾、南襄和百色盆地作为天然气储量发现和产量增长的类比盆地。依据各盆地油气资源的探明程度与采出程度，将以上盆地的勘探开发阶段划分为早期、中期和后期，不同阶段具有不同的油气地质储量的探明速度和可采储量的采出速度。对低勘探程度盆地进行油气资源趋势预测时，给定油气储量发现和开始具有产量的起点，类比高勘探程度盆地的探明速度和采出速度，预测出未来某一时间单元内（2006～2030年）该盆地油气储量探明状况和产量增长状况。
（2）图形类比法。图形类比法是假设在有充足的勘探开发工作量基础上，预测盆地和类比盆地具有相似的勘探发现历程与产量增长过程，预测盆地可类比高勘探程度盆地的储量发现和产量增长曲线，使用类比盆地的模型参数以及预测盆地的资源量数据，即可得到预测盆地油气资源趋势预测曲线，进而得到2006～2030年储量和产量的数据。
按照类比标准表所选取的盆地，使用龚帕兹模型分别进行储量和产量数据曲线的拟合，得到40个储量类比图形和产量类比图形，以及相应的图形参数a、b。
3.实施步骤
（1）建立类比标准表：选取勘探程度较高的盆地作为类比盆地，按照盆地类型进行分类，将各盆地的储量发现和产量增长划分为不同的阶段，统计计算各阶段的储量探明速度和产量增长速度，制作类比标准表。
（2）建立类比图形库：根据作为类比盆地的高勘探程度盆地的储量、产量历史数据，用龚帕兹模型进行曲线拟合，得到控制图形形状的参数a和b，分别拟合类比标准表中各盆地的储量和产量曲线，建立类比图形库。
（3）为预测盆地选择合适的类比盆地：预测盆地与类比盆地的盆地类型、地层时代、储层岩性相近，油气地质条件可以类比。
（4）按照类比标准表分别给各预测盆地储量探明速度和产量增长速度赋值，并按盆地实际情况选择对应的持续时间，得到2006～2030年预测盆地累计探明程度、储量以及累计产量。
（5）将预测盆地的资源量和类比盆地的参数a和b代入龚帕兹公式，得到预测盆地的储量发现和产量增长曲线。
（6）以探明速度和产出速度类比法为主，并考虑图形类比法得到的预测结果，对预测盆地2006～2030年油气资源发现趋势进行综合分析。
（四）综合预测法
从国内外有关油气趋势预测的现状来看，基本上都属于统计法的范畴，利用各类数学模型，以以往的储量和产量数据进行趋势外推。这种预测受数学模型的约束太大，很多经验的判断也无法在模型中体现出来，对于勘探过程中因勘探新领域突破而带来的储量增长突变无法有效预测。因此，需要一种考虑主客观条件、具有普遍适用性的预测方法。因此，本次研究创立并应用了综合预测法进行油气储量、产量增长趋势预测。该方法预测依据充分，能够发挥专家的经验判断，具有很强的可操作性，在实际应用中取得了很好的效果。
1.方法原理
综合预测法是指以盆地或预测区的资源潜力为预测基础，分析其勘探开发历程，依据目前所处的勘探开发阶段，确定其未来储量、产量可能出现的高峰值及时间，使用多旋回哈伯特模型，采用储采比控制的办法，对油气储量、产量进行预测。
多旋回哈伯特模型可表示为：

新一轮全国油气资源评价

式中：Q——油田年产量，104t或108m3;
Qm——油田年产量高峰值，104t或108m3;
t——时间变量，年；
tm——产量高峰年份，年；
i——哈伯特旋回个数；
k——哈伯特旋回总数；
b——模型参数。
用多旋回哈伯特模型预测石油地质储量和油气产量首先要确定哈伯特旋回的个数，除了已出现的高峰，还要预测将来可能出现的高峰个数，这需要掌握丰富的地质资料和勘探开发历程，并对油气田的未来发展趋势有比较正确的认识；然后通过最小二乘法进行非线性拟合，确定单个哈伯特模型的参数，最后将多条哈伯特曲线叠加得到总的预测曲线。
2.实施步骤
（1）油气储量、产量高峰的基本判断。开展盆地油气储量、产量发展趋势预测是以其油气资源潜力分析为基础的，盆地的资源量和探明程度、产出程度基本上决定了油气未来储量、产量上升或下降的态势。因此，依据盆地目前所处的勘探阶段、资源潜力、历年所发现的储量规模、石油公司的“十一五”规划和中长期发展规划以及专家评估法做出的判断，确定盆地的储量发现高峰是否已过，如果高峰已过，则未来的储量发现将呈现衰减的形势；如果尚未达到高峰，则需要判断高峰出现的时间及高峰值，不同类型盆地的储量高峰所处的勘探阶段不同，但一般出现在探明程度40%～60%时。产量高峰的判断还要考虑油气开发状况，一般比储量高峰晚5～20年。通过专家小组会议确定各盆地的储量、产量高峰。
（2）油气储量、产量增长曲线拟合。在确定了盆地储量、产量的高峰后，即可使用多旋回哈伯特或高斯模型进行油气储量、产量曲线的拟合。首先要确定哈伯特旋回的个数，除了已出现的高峰，还要根据未来可能出现的高峰值，选择合适的旋回个数，然后通过最小二乘法进行非线性拟合，精确确定单个哈伯特模型有关高峰值、出现时间及表示曲线形态的参数，最后将多条哈伯特曲线叠加得到总的预测曲线。
（3）采用储采比控制储量、产量之间的关系。首先对预测期内的储采比变化趋势进行预测判断，一般而言，高勘探程度盆地的储采比呈现下降趋势，而低勘探程度盆地的储采比在储量发现高峰之前快速上升。然后对盆地的储量、产量进行预测，采用储采比控制法控制储量、产量之间的关系。储采比控制法是在对预测期内新增动用可采储量的预测基础上，用剩余可采储量的储采比作为控制条件进行产量预测的一种方法。预测期历年的新增可采储量，包括老油田提高采收率增加的部分和新增动用储量增加的部分。

3. 油气储产量发现趋势预测方法

油气资源储量、产量增长趋势预测的方法大致可以划分为三大类，一是专家评估法，二是统计法，包含时间序列数学模型法和工作量数学模型法，三是类比法。
（一）专家评估法
1.基本原理
专家评估法是指预测者制作油气资源趋势预测表格，分发给熟悉业务知识、具有丰富经验和综合分析能力的专家学者，让他们在已有资料的基础上，运用个人的经验和分析判断能力，对油气资源的未来发展做出性质和程度上的判断，然后经过分析处理，综合专家们的意见，得到预测结果。
2.实施步骤
（1）设计油气资源趋势预测表格。预测表格主要包含油气储量、产量高峰值及持续时间的预测，以及每五年的平均储量发现和产量情况（表4-2）。
表4-2 发现趋势专家评估法预测表


（2）将表格分发给专家进行预测。选择对我国油气资源状况比较了解，有较高理论水平和丰富实践经验，在油气资源评价和战略研究方面卓有成效的专家学者。将表发给专家，并附以相关资料，请专家对表中所列事项作出预测与评价，并给出预测依据。
（3）预测结果的分析整理。用统计方法综合专家们的意见。把各位专家的预测结果予以综合、整理、分析，并将结果以图表的形式表现出来。
（二）统计法
统计法主要依据已知的油气储量、产量数据，采用各类数学模型，进行历史数据的拟合，并预测未来的发展趋势。统计法包括时间序列法、勘探工作量数学模型法、递减曲线分析法、储量—产量历史拟合法和储量—产量双向平衡控制模型法等（表4-3）。
表4-3 油气资源发现趋势预测统计法模型分类表


其中，时间序列模型法中的翁氏旋回、逻辑斯谛模型、龚帕兹模型、胡陈张模型、多旋回哈伯特和勘探工作量模型法以及储量—产量双向平衡控制模型法较为常用。
（三）类比法
1.方法原理
所谓类比法是指开展低勘探程度盆地的油气储量、产量趋势预测时，以勘探程度较高的盆地作为类比对象，依据预测盆地与类比盆地在盆地类型和油气地质条件的相似性，假设预测盆地投入充足勘探开发工作量的情况下，未来一个时间段内能够发现的油气储量和达到的产量。类比法可分为探明速度类比法和图形类比法。类比法的建立为低勘探程度地区的油气资源储量、产量增长趋势预测提供了可行的思路和办法。
2.方法种类
（1）速度类比法。以盆地类型为主要划分依据，分别选取松辽、鄂尔多斯、渤海湾、二连、准噶尔、柴达木、吐哈、酒泉、塔里木、苏北和百色盆地作为石油储量发现和产量增长的类比盆地，选取四川、鄂尔多斯、塔里木、吐哈、柴达木、松辽、渤海湾、南襄和百色盆地作为天然气储量发现和产量增长的类比盆地。依据各盆地油气资源的探明程度与采出程度，将以上盆地的勘探开发阶段划分为早期、中期和后期，不同阶段具有不同的油气地质储量的探明速度和可采储量的采出速度。对低勘探程度盆地进行油气资源趋势预测时，给定油气储量发现和开始具有产量的起点，类比高勘探程度盆地的探明速度和采出速度，预测出未来某一时间单元内（2006～2030年）该盆地油气储量探明状况和产量增长状况。
（2）图形类比法。图形类比法是假设在有充足的勘探开发工作量基础上，预测盆地和类比盆地具有相似的勘探发现历程与产量增长过程，预测盆地可类比高勘探程度盆地的储量发现和产量增长曲线，使用类比盆地的模型参数以及预测盆地的资源量数据，即可得到预测盆地油气资源趋势预测曲线，进而得到2006～2030年储量和产量的数据。
按照类比标准表所选取的盆地，使用龚帕兹模型分别进行储量和产量数据曲线的拟合，得到40个储量类比图形和产量类比图形，以及相应的图形参数a、b。
3.实施步骤
（1）建立类比标准表：选取勘探程度较高的盆地作为类比盆地，按照盆地类型进行分类，将各盆地的储量发现和产量增长划分为不同的阶段，统计计算各阶段的储量探明速度和产量增长速度，制作类比标准表。
（2）建立类比图形库：根据作为类比盆地的高勘探程度盆地的储量、产量历史数据，用龚帕兹模型进行曲线拟合，得到控制图形形状的参数a和b，分别拟合类比标准表中各盆地的储量和产量曲线，建立类比图形库。
（3）为预测盆地选择合适的类比盆地：预测盆地与类比盆地的盆地类型、地层时代、储层岩性相近，油气地质条件可以类比。
（4）按照类比标准表分别给各预测盆地储量探明速度和产量增长速度赋值，并按盆地实际情况选择对应的持续时间，得到2006～2030年预测盆地累计探明程度、储量以及累计产量。
（5）将预测盆地的资源量和类比盆地的参数a和b代入龚帕兹公式，得到预测盆地的储量发现和产量增长曲线。
（6）以探明速度和产出速度类比法为主，并考虑图形类比法得到的预测结果，对预测盆地2006～2030年油气资源发现趋势进行综合分析。
（四）综合预测法
1.方法原理
综合预测法是指以盆地或预测区的资源潜力为预测基础，分析其勘探开发历程，依据目前所处的勘探开发阶段，确定其未来储量、产量可能出现的高峰值及时间，使用多旋回哈伯特模型，采用储采比控制的办法，对油气储量、产量进行预测。
多旋回哈伯特模型可表示为：

全国油气资源评价系统建设

式中：Q— —油田年产量，104t或108m3
Qm— —油田年产量高峰值，104t或108m3;
t——时间变量，年；
tm— —产量高峰年份，年；
i——哈伯特旋回个数；
k——哈伯特旋回总数；
b——模型参数。
用多旋回哈伯特模型预测石油地质储量和油气产量首先要确定哈伯特旋回的个数，除了已出现的高峰，还要预测将来可能出现的高峰个数，这需要掌握丰富的地质资料和勘探开发历程，并对油气田的未来发展趋势有比较正确的认识；然后通过最小二乘法进行非线性拟合，确定单个哈伯特模型的参数，最后将多条哈伯特曲线叠加得到总的预测曲线。
2.实施步骤
（1）油气储量、产量高峰的基本判断。开展盆地油气储量、产量发展趋势预测是以其油气资源潜力分析为基础的，盆地的资源量和探明程度、产出程度基本上决定了油气未来储量、产量上升或下降的态势。因此，依据盆地目前所处的勘探阶段、资源潜力、历年所发现的储量规模、石油公司的“十一五”规划和中长期发展规划以及专家评估法做出的判断，确定盆地的储量发现高峰是否已过，如果高峰已过，则未来的储量发现将呈现衰减的形势；如果尚未达到高峰，则需要判断高峰出现的时间及高峰值，不同类型盆地的储量高峰所处的勘探阶段不同，但一般出现在探明程度40%～60%时。产量高峰的判断还要考虑油气开发状况，一般比储量高峰晚5～20年。通过专家小组会议确定各盆地的储量、产量高峰。
（2）油气储量、产量增长曲线拟合。在确定了盆地储量、产量的高峰后，即可使用多旋回哈伯特或高斯模型进行油气储量、产量曲线的拟合。首先要确定哈伯特旋回的个数，除了已出现的高峰，还要根据未来可能出现的高峰值，选择合适的旋回个数，然后通过最小二乘法进行非线性拟合，精确确定单个哈伯特模型有关高峰值、出现时间及表示曲线形态的参数，最后将多条哈伯特曲线叠加得到总的预测曲线。
（3）采用储采比控制储量、产量之间的关系。首先对预测期内的储采比变化趋势进行预测判断，一般而言，高勘探程度盆地的储采比呈现下降趋势，而低勘探程度盆地的储采比在储量发现高峰之前快速上升。然后对盆地的储量、产量进行预测，采用储采比控制法控制储量、产量之间的关系。储采比控制法是在对预测期内新增动用可采储量的预测基础上，用剩余可采储量的储采比作为控制条件进行产量预测的一种方法。预测期历年的新增可采储量，包括老油田提高采收率增加的部分和新增动用储量增加的部分。