【doc】氣田單井經濟極限產量研究

1、氣田單井經濟極限產量研究一)田單井經濟極限產量研究煎童(石油規(guī)劃設計總院北京市100083)墨焦壘(長慶石油勘探局甘肅省慶陽縣745101)摘要對于整裝氣田的開發(fā)建設,在地質情況基末清楚之后.決定采用什么樣的總體開發(fā)方案及研究低產井是否應該進管網投入生產時,單井的經濟極限產量是很關鍵的一個參數.從技術經濟分析的角度,討論氣田單井經濟杜限產量的計算方法,并給出在某氣田總體方案設計中的應用不考慮資金的時間價值,求得的q較低,單井經濟杜限產量小于1lom/d.考慮資金的時問價值后,q介于(1.21.5)10m/d之間;單井經濟杜限產量q與價格成反比,即價格升高,則q下降;單井經濟極限產量q與單位運行

2、費用成正比,與管長,管徑成正比.主題詞里莖墅墮莖蘭堂絲我們結合某氣田的實際情況,探討其開發(fā)的單井經濟極限產量計算方法及結果.該氣田具有低豐度,低孔,低滲及非均質明顯等特點,低產井比例約占總井數的47左右地質方面采用的方法都是從合理利用地層能量,氣井的產量和采氣指數晟大為遭求目標,利用經驗,歷史數據或數值計算方法進行單井的配產計算,沒有考慮到地面工程的具體情況.在選擇低產井避管網時地質方面考慮了距管線遠近的因素,對于產量低又距可利用管線較遠的井未于考慮.地質方面給出的單井配產結果如表1所示.衰1單井配產結果練旨配產測試流壓與管嘎距離井號(10m0/a)(mpa)(km)x一1511.820.71

3、7.2x一901.221.906.7x381522.1829x一802.o26.334.4x一911.818.462.51.管徑已經確定情況下的經濟極限產量某氣田探井生產方案地面建設工程部分主要包括:集氣干線工程,天然氣凈化工程,集氣工程,通信工程,消防工程,機修工程,供電工程,道路工程,給排水工程,礦醫(yī)建設工程,自動控制工程,凈化廠供熱工程及環(huán)境保護工程等13項主要工程項te)目.在考慮探井是否可進管網生產時,我們需做出如下幾項假定:在上述13項工程中,除集氣工程中的采氣井口裝置與采氣管線外,其他工程不受影響,即只考慮該井井口至集氣站或配氣站這段工程投資,其余投資按一定的比例分攤;干線,集氣

4、站或配氣站的位置已經確定地面工程各種設施均可容納該井產量,即不需改動井口至站以外各項設旋;單井產量較低(小于4lom/d);運行費用與產量近似成正比;低產井數量較少或其產量和占總產量的比重不大.圖1為井一站關系示意圖,a點為井所在位置,az點為集氣站或配氣站所在位置,aa.間的距離(管長)為工,管徑為d.ll圖1井一站關系示意圉為滿足輸送工藝的要求,a至a.點的壓力之間存在式(1)所示的關系,即p】一p2-4-ap(1)式中:p管線起始點壓力,mpa;p!管線終點壓力,mpa;p井一站之間壓降,mpa.a位置的井進入管網后,增加的投資及費用主要有下面三項:井口裝置投資及相應的工程投資;油氣田地

5、面工程(ogse)第l5卷第5期(1996.9)3井一站之間管線投資;日常運行費用.同時考慮q和d的相互關系及其變化.a.位置的井進入管網后,通過銷售實現一定的.從氣體基準體積流量公式:收入,銷售利潤,(q,d,工)如式(2)所示,(固.d,工)一p,q一魯一lipcq(2)式中:,(固,d,工)銷售利潤,元固一單井年產量,mp天然氣銷售價格,元/m;j.一井口裝置投資,元;j井一站之間管線單位長度投資元/kin;c單位運行費用,元/m;綜合折舊年限;工一井一站之間管長,km;一d一管徑,ri3.管徑d已經確定的情況相對比較簡單為求出單井的經濟極限產量,只需求出滿足下面條件的q即可:p一p一p

6、p,(q,d,工)0(3)(4)式中:p集氣站或配氣站的入i:1壓力,mpa.由式(2)和式(4)有pq一生一一0其中q等:警g(8)(9)式中:z被輸送的天然氣在管輸條件下的平均壓縮系數;管輸天然氣對空氣的相對比重;丁管輸天然氣的平均流動溫度,k;水力摩阻系數;t計量的基準溫度,t一293.18k;p計量的基準壓力,p0.1054mpa;g重力加速度;圓周率;r空氣的氣體常數,r:29.27m/k.對于小口徑中低壓集氣管線,魏瑪斯公式可以適用.設管道的當量粗糙度為0.0508mm,水力摩阻系數計算公式為:0.04366(1o)dk=36982式(8)給出了流量q與管徑d之間的關系式,把式(8

7、)代入式(2),可以得到銷售利潤與管徑的關系式q由此可見,單井經濟極限產量q為這里只須驗證一點,由式(7)求出的q應滿足式(3)所給出的壓力損失約束,如果不滿足,則應該加大一檔管徑,之后重新計算,直至q滿足式(3)和式(4)為止2.經濟管徑及經濟極限產量為了在配產階段確定單井的經濟極限產量,需4油氣田地面工程(ogse)第15卷第5期(1996.9),(q,d,工)=(pc)ds一生=cp一c);dsvl凸!:塑:塾!(11)n式(11)是關于管徑d的一個超越方程,可以求出數值解.用二分法就可以求得管徑d.求出經濟管徑d之后,就可以由式(8)求出經濟極限流量q.也可以對式(8)做一個簡單的變形

8、,得到d與q的關系,把式(2)中的d用q來表示,得到關于流量q的非線性方程,用數值解法直接求出經濟極限流量q.3.資金時間價值的影響在商品貨幣經濟中,勞動者在生產過程中新創(chuàng)造的價值形成資金增值.這個資金增值采取了隨時間推移而增值的外在形式,稱之為資金的時間價值.資金時間價值在商品貨幣經濟中有利潤形式和利息形式.這里僅探討利息形式的影響.對于擬進入管網的探井,初期的投資為l+l,其中j.除了井口裝置投資外,還應該包括公共工程分攤的一部分.考慮到資金的時間價值后,每年的等值應為:a一墮(12)一(1+)一l式中:卜一計息期利率;a等額年值;m計息期數.用式(12)代替式(2)中的魯+lij,有f(

9、q,d,l)=(一c)q一去(13)經推導,可以得到考慮資金時間價值后的計算公式.對式(7)的情況,取m一10,有q=(+lj)(1+)4.算側及分析期生產5年,調整穩(wěn)產期生產6年,取加權平均值為單位運行費用:,】c1+2c2+3c3一干i干一90.168+50.24+60.339+5+60.235(元/m)表2部分氣管線投資估算指標公稱直徑(功m)建筑費用安裝費用其他費用i小計50953177094l1980984l21洶gl1.5125125fat譬10125j27單位乃元/kin關于j的估算,只考慮地面工程中的一些費用,開發(fā)投資,其他費用(形成無形資產部分),預備費用和建設期利息不予考慮

10、,地面工程中集氣工程費用不予考慮.待分攤的費用為166349萬元一32964萬元一133385萬元.分攤的原則:在配產的80口井中,日產量小于5.ox10m的井共38口,共產氣9510m/d,其余井共產氣36910m/d,故低產井產氣占總產氣量20左右待攤費用按產量的比例分攤,因此有l(wèi)一衛(wèi)翌旦一702(萬元)至此,我們得到了計算單井經濟極限產量的兩個公式,即式(7)和式(14)對于方程(11)的求解,由于計算復雜,數據不全,暫不予討論.式(7)沒有考慮資金的時間價值,式(14)考慮了資金的時間價值.取銷售價格為0.58元/m,從表2中查得j=19萬元/kin()n70mm的管材),綜合折舊年限

11、取為l0年,計息期利率i為12,管長由表1中查取.關于單位運行費用c,自然穩(wěn)產期的單位運行費用c為0.168元/m.,增壓穩(wěn)產期的單位運行費用c為0.24元/m,調整穩(wěn)產期的單位運行費用c為0.33元/m.自然穩(wěn)產期生產9年,增壓穩(wěn)產由式(7)和式(14),我們可以得到表l給出的5口井的單井經濟極限產量q,見表3.計算中距集氣站很近的井的距離(管長)取為0.ikm.衰3部分低產井的經濟極限產量qqllql井號(不考慮時閫價值)(考慮時間價值)(.=0的情況)x一151o.81i430.i3x9oo8014zo.12x_380.73i.30005x一800.761.340.08x?91o.721

12、.280.05單位:104m/d(下轉8頁)油氣田地面工程(ogse)第l5卷第5期(1996.9)5的拉膜面積.(7)將原油穩(wěn)定塔底部緩沖段增高,實現了外輸泵直接抽措底油外輸,同時可滿足穩(wěn)定后的臺格油自流至5000m凈化油罐.(8)增大了壓縮機進口冷換設備的換冷面積.在穩(wěn)定塔頂適當加長捕霧段高度,在穩(wěn)定塔氣出口管線上增加除油器,避免了進入壓縮機的氣體帶液.4.技術改造后的效益(1)本站于1995年12月投產一次成功,各項指標均達到設計要求:油氣集輸密閉率95,原油穩(wěn)定率100,加熱率效率/>85,外輸原油含水4o.2,送水區(qū)污水含油300mg/l.(2)提高了原油穩(wěn)定的輕烴收率,每年回

13、收輕油3500t.(3)外輸泵,脫水泵,大罐抽氣壓縮機采用變頻調速技術,每年節(jié)電207.110kw?h(4)該站投產后,污水水質明顯改善,801,701注水站停注清水,改注81號站處理后的污水,日供水量8500m,每年代替清水注入量31010m,具有較大的經濟和生態(tài)效益.(5)由于改造后停運了二號油庫,每年節(jié)約生產成本122萬元.同時,對81號站實現密閉集輸處理,正常生產無污油,污水,廢氣排放,不污染環(huán)境.(收稿日期1996-0319編輯羅慶鐵)(上接5頁)由以上分析計算,我們可以得到如下結論:(1)不考慮資金的時閫價值,求得的q.較低約低40左右),單井經濟極限產量小于1l0in./d.考慮

14、資金的時間價值后,q介于(1.21_5)10m/d之間.(2)如果不考慮地面工程費用的分攤,則單井經濟極限產量q.一般來說小于o.2lom/d.這僅適臺于極少數低產井就近進入管網的情況,實際匕,少數幾口低產井進管網對總產量沒有多大影響,沒有考慮的必要.(3)單井經濟極限產量q與價格成反比,即價格升高,則下降,其變化情況見表4所示.衰4奠價格暮園素的變化情況價格一30一2o一100lo203o日110.7.8l6.235.18443.893.44成率一30一2o一10olo%203o日14.3o4.564.855.185.566.oo6.5l投資一3o-20一looglo203o母l3.654.

15、164.675.185.696.206.7l單位:10m/4,(4)單井經濟極限產量q與單位運行費用成正比,與管長,管徑成正比,對于距離較遠的井,其q相應就高,如對于x一151井,如果距離增加到b油氣田地面工程(ogse)第15卷第5期(1996.9)20kin,則相應的q將成為1.8510m./d.(5)關于工程費用的分攤,應區(qū)別不同的情況,做不同的處理.單井進管網,應區(qū)分成以下三種不同的情況:全部井中,僅為數不多的幾口井進管網,且管網已建成,這時取l為o.在這種情況下,q.極小相當一部分井進管網,工程費用中有一部分是為這些井發(fā)生的,這種情況下,用本節(jié)建議的分攤方式全部分攤,把全部投資分攤到每