蒙 春 張 燁 陸朝暉 鄧 智

(1.國土資源部頁巖氣資源勘查重點實驗室重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；2.重慶市頁巖氣資源與勘查工程技術(shù)研究中心重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；3.煤炭資源與安全開采國家重點實驗室重慶研究中心，重慶 400042)

重慶煤層氣地面抽采項目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價

蒙 春1,2,3張 燁1,2,3陸朝暉1,2,3鄧 智1,2,3

(1.國土資源部頁巖氣資源勘查重點實驗室重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；2.重慶市頁巖氣資源與勘查工程技術(shù)研究中心重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042；3.煤炭資源與安全開采國家重點實驗室重慶研究中心，重慶 400042)

為針對性研究重慶地區(qū)煤層氣地面抽采項目經(jīng)濟(jì)可行性，定性分析了煤層氣典型開發(fā)特征對項目投入產(chǎn)出的影響，建立了考慮技術(shù)進(jìn)步的煤層氣開發(fā)項目經(jīng)濟(jì)評價模型，利用經(jīng)濟(jì)評價軟件測算了重慶地區(qū)煤層氣地面抽采井的潛在經(jīng)濟(jì)效益。研究結(jié)果表明當(dāng)產(chǎn)量水平達(dá)到1500m3/d，在重慶綦江地區(qū)開展煤層氣地面抽采直井項目經(jīng)濟(jì)可行，且利用鉆井學(xué)習(xí)曲線模型進(jìn)行鉆井周期估算可更加準(zhǔn)確估算鉆井投資。

煤層氣 經(jīng)濟(jì)評價 技術(shù)進(jìn)步 投入產(chǎn)出影響

重慶地區(qū)煤層氣資源豐富，在政府和相關(guān)企業(yè)積極推動下，已開展前期地面抽采示范項目研究，從已有井的排水采氣情況來看效果良好。但由于煤層氣資源分布非均質(zhì)性強(qiáng)，煤層薄，煤體結(jié)構(gòu)受構(gòu)造破壞嚴(yán)重，重慶煤層氣開發(fā)難度依然較大，投資風(fēng)險高。

技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價是分析和評估煤層氣項目經(jīng)濟(jì)可行性的必要手段，更是降低投資風(fēng)險的重要保證?，F(xiàn)有煤層氣經(jīng)濟(jì)評價方法多是結(jié)合所評價的目標(biāo)區(qū)與常規(guī)天然氣在地質(zhì)條件和開發(fā)工藝上的差異性，在常規(guī)氣田開發(fā)經(jīng)濟(jì)評價體系基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整而來，缺乏專門針對重慶煤層氣資源賦存條件、工藝技術(shù)和市場環(huán)境的有效經(jīng)濟(jì)評價手段。為適應(yīng)煤層氣開發(fā)快速發(fā)展需要，提高項目決策科學(xué)化水平，本文有針對性地開展重慶煤層氣地面抽采項目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價研究，系統(tǒng)分析煤層氣項目投入產(chǎn)出影響因素，建立考慮技術(shù)進(jìn)步的經(jīng)濟(jì)評價模型，測算當(dāng)前政策條件下重慶煤層氣開發(fā)項目的經(jīng)濟(jì)效益，研究結(jié)果可為投資者提供科學(xué)決策依據(jù)。

1 煤層氣開發(fā)典型特征對項目投入產(chǎn)出的影響

(1)地質(zhì)特征的影響

煤層氣為連續(xù)氣藏，勘探成功率高，勘探投入相對較少。煤層氣儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，井間差異明顯，在對煤層氣產(chǎn)出進(jìn)行估算時應(yīng)考慮井間差異。

(2)地理特征的影響

開發(fā)區(qū)地形影響煤層氣工程投資和開采成本。重慶地區(qū)多為山地，井場條件不佳，會增加項目建設(shè)投入。開發(fā)區(qū)地理位置影響運輸成本。重慶地區(qū)交通便利，已形成較為完善的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)及配套設(shè)施，這將為本地區(qū)煤層氣開采運輸提供便利條件，降低相關(guān)費用。

(3)工藝技術(shù)特征的影響

煤層氣井壓裂過程中需要大量水資源，水平段長度、壓裂級數(shù)以及支撐劑用量將影響產(chǎn)量和壓裂成本。而地下水污染、天然氣泄漏等環(huán)保方面的要求可能導(dǎo)致投資和操作成本增加。

(4)產(chǎn)出特征的影響

產(chǎn)量對煤層氣項目收入產(chǎn)生直接影響。煤層氣產(chǎn)出分為三個階段(見圖1)：①早期排水降壓：主要產(chǎn)水；②中期穩(wěn)定生產(chǎn)：隨著排水持續(xù)，產(chǎn)氣量逐漸上升并趨于穩(wěn)定，出現(xiàn)產(chǎn)氣高峰；③后期產(chǎn)量遞減：大量氣體被采出后，煤基質(zhì)中解吸的氣體逐漸減少，盡管排水作業(yè)仍在繼續(xù)，但產(chǎn)氣量下降。

圖1 煤層氣井氣水產(chǎn)量曲線

(5)市場及政策的影響

我國天然氣需求旺盛，雖因經(jīng)濟(jì)放緩及非常規(guī)氣產(chǎn)量增長，我國2015年天然氣對外依存度稍低于2014年，但仍高達(dá)31.78%，總體仍呈逐漸增大態(tài)勢，發(fā)展煤層氣擁有廣闊市場空間。國家高度重視煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，煤層氣上游開采補(bǔ)貼由0.2元/m3增加到0.3元/m3，煤層氣開發(fā)享受增值稅返還優(yōu)惠。扶持政策的不斷完善，一定程度上降低了煤層氣開發(fā)成本。

2 煤層氣開發(fā)項目經(jīng)濟(jì)評價模型

2.1 投資

2.1.1 建設(shè)投資

建設(shè)投資包括開發(fā)井投資和地面工程投資。采用詳細(xì)估算法計算煤層氣項目建設(shè)投資，即先分別估算構(gòu)成建設(shè)投資的各個組成部分，然后匯總得出最終建設(shè)投資。

(1)開發(fā)井工程投資

① 鉆井投資

本文根據(jù)鉆井周期與單位時間鉆井成本來建立鉆井投資估算模型。鉆井周期的確定是鉆井投資估算的關(guān)鍵。美國頁巖氣和煤層氣開發(fā)經(jīng)驗都表明，鉆井的學(xué)習(xí)效應(yīng)非常明顯。在估算鉆井周期時，若僅僅簡單按照已有少數(shù)鉆井周期數(shù)據(jù)求平均值來估算未來其他井的鉆井周期勢必會忽略學(xué)習(xí)效應(yīng)的存在，導(dǎo)致鉆井周期估算過長，高估鉆井投資。本文采用鉆井學(xué)習(xí)曲線模型來估算鉆井周期，計算公式如下：

Tn=C1eC2(1-n)+C3

(1)

式中Tn為第n口井的鉆井周期；n為所鉆井的序號；C1為常數(shù)，反映同一地質(zhì)條件下鉆第一口井與最后一口井的時間之差；C2為常數(shù)，反映鉆井公司達(dá)到最短鉆井時間的速度；C3為常數(shù)，反映理想情況下(即學(xué)習(xí)效應(yīng)已有所體現(xiàn))在某地區(qū)鉆一口井的平均最短鉆井時間。

單位時間鉆井成本可根據(jù)區(qū)塊統(tǒng)計資料求得，因此建立如下基于學(xué)習(xí)曲線的煤層氣鉆井投資估算模型：

(2)

式中q為單位時間鉆井成本；Iz為鉆井工程投資。

② 壓裂投資

壓裂完井工程投資與壓裂級數(shù)成正相關(guān)，在壓裂級數(shù)既定的情況下，壓裂支出與壓裂半長近似呈正比，計算公式如下：

IF=NF×(a+b×rh)+c

(3)

式中NF為壓裂級數(shù)；rh為裂縫半長；a、b和c為常數(shù)。

(2)地面工程投資

煤層氣開發(fā)地面工程建設(shè)與常規(guī)天然氣類似，可采用下式計算：

Is=Isf+ Isv×Qmax

(4)

式中Is為產(chǎn)能建設(shè)階段區(qū)塊地面工程建設(shè)投資；Isf為地面工程固定投資；Isv為單位產(chǎn)能建設(shè)成本；Qmax為最大輸氣量或最大產(chǎn)能規(guī)模。

2.1.2 流動資金和建設(shè)期利息

本文采用擴(kuò)大指標(biāo)法估算煤層氣開發(fā)項目流動資金，估算公式如下：

CI=Rs×rg

(5)

式中CI為流動資金；Rs為銷售收入；rg為流動資金占銷售收入的比例。

計算建設(shè)期利息時，為簡化計算，通常假定借款均在每年的年中支用，借款當(dāng)年按半年計息，其余各年份按全年計息。建設(shè)期利息采用復(fù)利方式計息，計算公式為：

各年應(yīng)計利息= (年初借款本息累計+

本年借款額/2)×年利率

(6)

2.2 成本費用

(1)成本

采用相關(guān)因素法估算操作成本，即根據(jù)驅(qū)動各項操作成本的因素以及相應(yīng)的費用定額估算操作成本。成本動因包括采氣井?dāng)?shù)、總生產(chǎn)井?dāng)?shù)、采氣量等，費用定額的取定則參考同類或相似區(qū)塊的操作成本數(shù)據(jù)并綜合考慮開發(fā)區(qū)的地理位置、開采方式、地面工藝流程、煤層氣物性和單井產(chǎn)量等因素。

折舊的估算主要涉及固定資產(chǎn)投資和年折舊率。

年折舊率= (1-預(yù)計凈殘值率)×

年度折舊因子

(7)

年折舊額=固定資產(chǎn)×年折舊率

(8)

(2)各項費用

除操作成本外，煤層氣開發(fā)過程中還包括管理費用、營業(yè)費用和財務(wù)費用，各項費用估算方法見表1。

2.3 稅費

2.3.1 資源稅費

(1)資源稅

根據(jù)《中華人民共和國資源稅暫行條例實施細(xì)則》規(guī)定，石油、天然氣將在全國范圍內(nèi)“從價征收”，稅率定為5%。在經(jīng)濟(jì)評價中，為了簡化計算，可用礦產(chǎn)品產(chǎn)量代替課稅數(shù)量。資源稅計算公式為：

資源稅 =銷售額×資源稅稅率

=產(chǎn)量×商品率×價格×資源稅稅率

(9)

(2)礦區(qū)使用費

中外合作開采陸上煤層氣所取得的收入，應(yīng)當(dāng)按照《中外合作開采陸上石油資源繳納礦區(qū)使用費暫行規(guī)定》的規(guī)定，繳納礦區(qū)使用費。

2.3.2 營業(yè)稅

按照營業(yè)額和規(guī)定的稅率計算應(yīng)納稅額，營業(yè)稅計算公式為：

營業(yè)稅=營業(yè)額×營業(yè)稅稅率

(10)

表1 各項費用估算表

2.3.3 增值稅

根據(jù)國通辦[1997]8號文件精神，自營開采陸上煤層氣先按13%的稅率征收，返還8個百分點，實際繳納增值稅稅率為5%。

2.3.4 城市維護(hù)建設(shè)稅

城建稅率分三檔：納稅人所在地為市區(qū)，稅率0.6%；納稅人所在地為縣城、鎮(zhèn)，稅率0.4%；納稅人所在地不在市區(qū)、縣城或者鎮(zhèn)，稅率0.2%。城市維護(hù)建設(shè)稅計算公式為：

城市維護(hù)建設(shè)稅=銷售收入×城建稅率

(11)

2.3.5 教育附加稅

教育附加費以增值稅為基礎(chǔ)，稅率為增值稅的3%，計算公式如下

Tj=Tz×3%

(12)

式中Tj為教育附加稅；Tz為增值稅；3%為教育附加稅與增值稅稅率比值。

2.3.6 企業(yè)所得稅

根據(jù)財稅字[1996]62號文件規(guī)定，中外合作開采煤層氣的企業(yè)所得稅實行二免三減半政策，即從開始獲利年份起，第一年和第二年免征，第三年至第五年減半征收。

2.4 收入

煤層氣產(chǎn)出是其項目收入唯一來源，煤層氣銷售收入計算公式如下：

Rs(t)=q(t)×fs×pw

(13)

式中Rs(t)為第t年銷售收入；q(t)為第t年產(chǎn)量；fs為商品率；pw為銷售價格。

3 實例應(yīng)用

利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價軟件，針對重慶綦江地區(qū)1個煤層氣平臺上的1口煤層氣井開展了經(jīng)濟(jì)評價，具體分析如下：

(1)測算方案說明

評價區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，組厚66.23～80.78m，平均厚74.4m，含煤10～12層。Q2井為評價區(qū)內(nèi)平臺上的1口煤層氣參數(shù)井(直井)，經(jīng)壓裂后正進(jìn)行排水降壓采氣。項目建設(shè)期為1年，評價期15年。經(jīng)濟(jì)評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表2。

表2 經(jīng)濟(jì)評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

利用數(shù)值模擬軟件預(yù)測Q2井在各年的平均日產(chǎn)氣量如圖2，其中日產(chǎn)量最大達(dá)2500m3/d，穩(wěn)產(chǎn)約1500 m3/d，按照每年生產(chǎn)330天，可計算出各年對應(yīng)的年產(chǎn)氣量，從而計算出各年的銷售收入。

(2)測算結(jié)果

項目的財務(wù)凈現(xiàn)值稅后為98.77萬元(基準(zhǔn)折現(xiàn)率12%)，稅后財務(wù)內(nèi)部收益率16.15%，投資回收期稅后是5.66年，投資的單位總成本為0.37元/m3，財務(wù)評價可行，具體測算結(jié)果見表3。

表3 財務(wù)評價主要指標(biāo)匯總表

圖2 Q2井各年的平均日產(chǎn)氣量預(yù)測

4 結(jié)論與建議

(1)煤層氣開發(fā)項目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價應(yīng)綜合考慮評價區(qū)地質(zhì)、地理、工藝技術(shù)以及市場政策的影響，根據(jù)不同地區(qū)、不同企業(yè)的生產(chǎn)實際情況研究適應(yīng)性評價方法。

(2)在估算鉆井周期時需考慮學(xué)習(xí)效應(yīng)的存在，利用鉆井學(xué)習(xí)曲線模型進(jìn)行鉆井周期估算將有利于更加準(zhǔn)確地估算煤層氣氣鉆井投資。

(3)經(jīng)濟(jì)評價結(jié)果顯示，若產(chǎn)氣量(穩(wěn)產(chǎn))達(dá)到1500m3/d，在重慶綦江地區(qū)開展煤層氣地面抽采直井項目具有經(jīng)濟(jì)效益。

(4)重慶地區(qū)煤層構(gòu)造復(fù)雜，煤層氣開發(fā)難度大、風(fēng)險高，為推進(jìn)重慶煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)的同時，還應(yīng)持續(xù)研究不同區(qū)塊、不同開發(fā)階段煤層氣項目的經(jīng)濟(jì)性，實現(xiàn)優(yōu)化投資流向、提高資金利用效率的目的。

[1] 孫春芬，趙滿萍，孫凌,等.煤層氣與常規(guī)氣田開發(fā)項目經(jīng)濟(jì)評價方法差異性探討[J].石油規(guī)劃設(shè)計，2011，22(6)，12-14.

[2] 賀娟萍.煤礦區(qū)煤層氣地面抽采項目經(jīng)濟(jì)評價研究[D].西安科技大學(xué)，2014.

[3] 劉澤江.煤層氣開發(fā)項目的經(jīng)濟(jì)評價研究——以潘莊煤層氣項目為例[D].成都理工大學(xué)，2012.

[4] 楊永國，秦勇.煤層氣項目經(jīng)濟(jì)評價系統(tǒng)模型及應(yīng)用研究[J].煤炭學(xué)報，2004，29(2)，254-256.

[5] 曹艷，王秀芝.煤層氣地面開發(fā)項目經(jīng)濟(jì)評價[J].天然氣工業(yè)，2011，31(11)，103-106.

[6] 陳飛，程軍，姚光華,等.重慶地區(qū)煤層氣資源開發(fā)模式研究[J].煤礦開采，2011，16(1)，28-31.

[7] 丁學(xué)平.重慶煤層氣工業(yè)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展對策[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究，1997，(8)，54.

(責(zé)任編輯 黃 嵐)

Economic Evaluation of CBM Surface Extraction Project in Chongqing

MENG Chun1,2,3, ZHANG Ye1,2,3, LU Zhaohui1,2,3, DENG Zhi1,2,3

(1.Key Laboratory of Shale Gas Exploration，Ministry of Land and Resources，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042；2.Chongqing Engineering Research Center for Shale Gas Resources and Exploration，Chongqing Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042；3.Chongqing Research Center of State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining3；Chongqing 400042;

To specifically study the economic feasibility of CBM surface extraction project in Chongqing, the qualitative analysis of the impact of the typical characteristics of CBM development on project input and output is carried on, the CBM project economic evaluation model considering the influence of technology progress is established, and the potential economic benefits of CBM surface extraction well in Chongqing is measured by the economic evaluation software. The results shows that when the stable production is 1500m3/d, it has economic feasibility to carry on the CBM surface vertical well project in Qijiang area, and the CBM drilling investment can be estimated more accurately when using drilling study curve model estimating the drilling cycle.

CBM; economic evaluation; technology progress; input and output effect

蒙春，女，碩士，現(xiàn)主要從事頁巖氣、煤層氣排采開發(fā)以及經(jīng)濟(jì)評價方面的研究工作。