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2015年6月总第六十二期—【斯伦贝谢地学软件专栏】栏目 中国石油乍得项目油田开发优化解决方案

□ 袁勇- 斯伦贝谢科技服务(北京)有限公司

原油价格低迷使得石油和天然气企业正面临着非常大的挑战,虽然中国油气企业海外交易活动日益增加,但有吸引力的机会越来越难以得到,竞争也变得尤为激烈。从地质风险、技术性的不确定性,到投资资金的限制都影响着油气公司的利润。想要保持公司储量和价值的增长,项目投资规划工作流程的合理性至关重要。投资优化管理方法将项目投资决策与公司目标相结合从而达到最优的投资组合优化,有效的平衡公司项目价值和风险。

斯伦贝谢公司Merak 软件可以为石油和天然气行业提供解决方案,Merak是关于油气项目经济评价、储量管理、全球财税模型库、决策分析与风险管理、投资组合优化和企业实时规划的全面企业决策分析与规划软件,贯穿了油田从勘探、开发到生产的整个生命周期。目前大多数跨国石油公司都是使用Merak软件进行油气项目经济评价、投资组合管理、储量跟踪与报告等。无论是独立石油公司或是国家石油公司,其都能保证每一个投资决策与公司战略目标相一致,实现企业利润最大化。

一、案例研究 - 中国石油乍得项目油田开发优化

挑战:如何在复杂的区块权益中确定最优开发方案

解决方案:Merak 投资组合优化管理软件综合考虑项目经济性、商业规则和限制条件进行经济建模。

结果:上中下游一体化经济性分析实现了在符合技术条件和商业准则的情况下优化油田开发、定义目标区块和开发顺序以及确保了最大稳产期。

1. 乍得项目概述

中国石油乍得项目H区块由79个断块组成,其中4个断块已经经过了开发。H区块包括上游区块勘探、中游管道以及下游炼厂。

项目优化战略开发考虑以下几个因素:油藏地质特点使得储量评估有很大的不确定性;地面设施完工的时间以及和区块之间的距离决定了开发投资水平和启动速度;外输管道长度和输油能力影响上游和管道的投资经济回报;炼油厂的加工能力决定了其经济回报和原油出口的比重。

因此,公司试图寻找一种最优潜在投资的方法。在和乍得国家石油公司合作情况下,中国石油建立了上下游一体化项目开发乍得H区块,同时新建管道和地面设施。公司在分析了三种情景方案(高、中、低)后,针对不同的开发方案,满足最小风险和项目净现值最大的同时,实现了最大稳产期的战略目标。

2. 乍得项目工作流程(见表1):

3. 投资组合管理流程

传统的分析方法是通过大量不同来源的电子表格进行分析,而这种方法已经不足以完成非常复杂的任务。这时就需要更为有效的工具和方法来满足项目技术和商业方面的需求。中国石油和斯伦贝谢团队合作使用Merak 投资组合优化管理软件对乍得项目进行了投资组合评估。这种自动化的技术手段运用复杂方案的建模方法对不同的开发方案进行有效的分析。

3.1 主要功能包括:

• 项目经济数据生成及管理

• 创建候选项目集成

• 设置商业规则、限制条件及组合目标

• 提供多种优化方法进行优化组合

• 组合分析优化

3.2公司商业策略模型建立:

• 限制条件:确定主要资源约束条件

• 商业规则: 确定项目约定义务

• 组合目标: 指定需进行优化的经济指标

3.3 四种最优内建优化器:

• 组合排序系统

• 随机组合生成器可以创建多达10,000的随机生成组合用于比较和分析

• 线性规划方法被认为是工业标准的线性方程优化器,能处理多达10,000个限制条件

• 人工遗传高级搜索引擎,能解决大量复杂的非线性问题

4. 乍得项目投资组合管理分析

一体化优化工作流可以用于对上中下游模型结果进行经济分析。该工作流结合了主要的商业规则,包括出口管道的生产时间和投产时间、地面设施完工时间,区块面积、质量、位置以及与炼厂处理能力之间的相互关系。另外也会分析像投资支出、储量不确定性和到地面设施距离等因素。

首先,Merak 投资组合优化管理对乍得H区块79个断块进行全生命周期产量预测来确定最大稳产期时间和最优开发顺序。其次,上中下游一体化模型筛选出了不满足单井产量经济性的21个区块。批准的区块标记为优化,优化区块要现实投资支出最小,区块储量不确定性风险最小以及到地面设施距离最短的目标,从而在生产中达到最大限度的满足最大稳产期的战略目标。每种战略目标都会产生多种选择方案,通过全生命周期经济评价来评估每种方案的价值。

5. 油田开发方案优化结果

Merak 投资组合优化管理通过提供一种结构化的评估工作流对重点区块进行分析从而帮助用户提高对区块开发和风险的认识。通过这种方法可以实现在实际投资发生之前就确定好最优区块的开发顺序。

中国石油和合作方提供了三种可行方案(见图1、2、3)可以让乍得H区块增加2-3年最大稳产期。油田开发方案和决策制定进行过程中减少了不确定性风险和更精确地确定储量的估算。

二、斯伦贝谢企业投资管理平台

石油和天然气公司,必须能够在大量的投资机会可能性的基础上作出决策。了解现有组合的价值及其目标条件和商业约束,是考虑新投资机会影响程度的起点。从多个来源获得的数据,例如Merak 油气项目经济评价和微软Excel 等,都可以用于生成新的选项,这其中可能会考虑到投资的多样性,例如收购,勘探,或者其它上游、中游、下游的商业活动。

基于初始标准生成潜在的优化投资组合之后,对组合的精细化调整过程就开始了。Merak 投资组合优化管理超强的图形分析能力允许我们快速探究项目组成的变化对组合的价值与风险的影响(见图4)。

当设定商业目标及规则并完成组合选项的初步查验后,未达到要求限制条件的项目将会被剔除;被保留下来的项目将会用于进一步的分析。石油和天然气公司评价短期及长期组合选项将会极大的得益于Merak 投资组合优化管理强大的优化器。线性方程优化器可以生成组合的“效用前沿曲线”(见图5),在最大的风险承受能力下达到收益最大化。遗传算法优化器可以完成复杂的计算,来选出那些可以平衡短期绩效目标与公司长期目标的项目。

另外,斯伦贝谢公司Merak 企业规划平台也为油气行业提供商业智能、规划和绩效管理,Merak 企业规划平台联合微软实现了工业性的突破,并开发了发展高价值规划和绩效追踪信息的商业规划平台。本解决方案基于标准化、商业化的技术,使用强力、高效的计算引擎提供开放式、可访问、并关联格式的规划信息。Merak 企业规划平台终于使得持续性商业规划成为现实。

Merak 企业规划平台使得整个规划过程中的多个工作流程有效地协作,从而让油气公司得到多重益处。这使得经济学家、分析师和决策者能够使用生产、价格、成本、通货膨胀和货币汇率等项目输入信息为多个规划情景建模。用户可以方便快捷地比较多个项目、多个规划情景的结果,并了解它们对企业的影响。

本软件也包含了全面的商业智能,用户可以在整个公司组织中访问、分析、共享规划信息,以支持更好的决策过程,优化公司绩效。用户可以使用Merak 企业规划平台询问和回答有关公司多个方面(生产、经济等)的复杂问题,并立即得到相关信息。

Merak 企业规划平台和其他仅仅提供数据的交易系统不同,公司可以使用Merak 企业规划平台的绩效管理功能查看公司全面、最新的组织状况,从而最大化透视公司生产、资本支出和财务绩效。通过建立关键衡量和绩效指标,决策者可以持续性地调整和完善规划,以确保和公司目标保持一致(见图6)。

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