油井经济效益预警管理模式的建立与应用Word文件下载.docx
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石油开发企业在油井生产管理过程中遇到的风险是多种多样的，有些风险来自油井本身内部，如由于油层的因素、与油井有关的注水因素等；
有些则源于油井生产管理外部，如由于油井应用的外部设备、工具质量等。
因此，油井经济效益风险从其来源上可分为油井经济效益外部风险和油井经济效益内部风险两大类。
一是油井经济效益外部风险
油井经济效益外部风险是来自于油井经济效益外部环境中的一类风险。
主要包括：
油井管理和控制的各种措施和工具，如油井管理制度、管理体制、管理组织、原油价格、原材料价格、原材料的质量、油井所处的地域位置等等。
二是油井经济效益内部风险
油井经济效益内部风险一般是指源于油井自身的风险。
内部风险主要分为地质、注水、工艺、经济、管理风险。
（1）地质风险。
指油井在生产过程中，受油层性质影响的风险。
主要有油层渗透性、油层出砂、油层液面等等实际与认识误差的风险。
（2）注水风险。
指油井由于注水系统的作用，造成的油井液面、油层介质等因素的影响，造成油井生产参数改变而形成的危险。
（3）工艺风险。
主要指油井所采用的采油提升工艺给油井生产造成的风险。
如依据油层地质条件因采用不同的提升工艺和不同的提升设备等，但随着地质因素和注水因素的改变，应相应改变油井的生产参数或生产工艺或生产设备。
（4）经济风险。
是指在油井生产过程中，其经济产出是否能够抵消其生产支出所造成的风险。
即是否有经济效益的风险。
（5）日常维护风险。
是指在油井生产过程中，由于对油井管理措施所造成的风险。
如针对油藏特性对油井采取的加药维护、设备保养维护等措施。
（3）油井经济效益预警的基本思想
油井经济效益预警是采用定量与定性相结合的方法，对油井经济效益风险进行事先的识别与判定，从而及时地为油井决策提供参考和警告。
根据油井经济效益环境和实际生产情况，首先建立一个能够反映投入风险与收益关系的“油井经济效益模型”，并以此为基础建立一套能够评价油井经济效益状况的“油井经济效益预警指标体系”及相应的风险阈值。
然后预测并计算指标体系中的指标，将得到的指标值与预先设定的阈值进行比较，对油井经济效益风险进行量化。
将量化后得到的油井经济效益风险值传递给决策和管理者以进行定性分析，并反馈回预警系统，根据预测结果与实际状况的拟合程度对收益模型、指标体系中的指标及其权重适时地进行调整，以使预警系统更加具有客观性。
这样，通过动态地、实时地对油井经济效益风险进行跟踪、评价与预测，实现了油井经济效益经营预警，其运作程序详见油井经济性预警管理思想流程图。
（4）油井经济效益预警系统的功能
油井经济效益预警系统主要有三个功能：
第一，对已知油井经济效益风险作出判定，即对油井已经预见到的可能会给油井造成损失的事件（例如开发环境发生变化等）进行分析和判断，以确定作为经营风险的这些事件的后果和概率。
第二，对未知油井经济效益风险进行识别，即通过预警系统来动态地追踪
和识别油井管理和决策者在油井生产过程中忽视或没有察觉到的油井经济效益风险，并及时作出预警。
第三，依据具体风险，制定和实施具体的预案。
2、油井经济效益管理模式建立
（1）基本概念
1）油井经济效益。
油井经济效益是指油田产出与油井投入要素的差值。
即：
油井效益＝油井产出－油井投入。
2）油井经济效益基因。
油井经济效益基因是指影响油井产出和投入主要因素，包括：
油井地质基因、与油井产出有关的注水基因、提升方式的采油基因、油井日常管理的管理基因、油井产出与投入的经济基因五大要素基因。
3）油井经济预警的管理手段。
油井经济效益的预警手段是指发现和寻求油井经济效益管理和控制的基本手端和具体的管理工具。
4）油井经济效益预警管理模式。
油井在生产经营管理过程中，以提高油井的经济效益为目的，以影响油井生产效益的基因为对象，以现代管理的管理理论、思想、方法和手段为工具，采取有力措施，对油井生产进行科学的动态管理和控制，通过对单井效益的控制，全面实现提高油田开发管理水平的目的。
（2）建立油井经济预警管理模型（详见建立油井经济预警管理模型图）。
油井经济预警管理模式主要由三部分组成，即：
第一部分是油井经济效益，这是油井经济效益预警管理模式的核心，是油井经济效益预警管理模式的主要目的和实施该模式的的宗旨。
第二部分是油井生产经济效益基因，即油井经济效益内部环境基因。
主要包括地质、注水、采油、管理、利润五大要素基因，它们的共同组合和要素配置，对油井经济效益的高低起到决定性的作用，要全面提高油井经济效益就必须科学合理的分析、合理地配置这五项基因，使这五者成为一个有机统一的整体，五个因素缺一不可。
第三部分是油井经济效益预警的管理手段，即油井经济效益风险的外部基因。
它是实现油井经济效益预警管理模式的管理措施和具体的管理和控制工具，它为该模式提供了有力的技术保证，它为该模式提供了有力的工具。
在该模式中，油井经济效益管理手段、油井经济效益基因、油井经济效益三个系统互相联系、互相作用，其中：
油井效益是中心，油井基因是分析的因素，油井手段是措施和工具，三者形成有机的统一整体。
3、油井经济效益预警管理模式的特点。
（1）可操作性：
单井经济效益评价模型紧密的结合目前采油厂的生产经营模式，应用的经济杠杆是吨油成本。
使采油矿能够根据各自的经营实际情况来开展效益评价，可直接应用于矿场实践，可操作性强，因此具有广泛的实用性。
（2）时效性：
采油矿可以根据每年的生产经营指标来确定相应年度的效益评价图版，来指导油井技术决策。
也可以针对油井的生产动态，对单井分周期进行评价，形成一个循环过程，因此具有较强的时效性。
（3）系统性：
在系统组织上与专业口管理合为一体，在管理上具有相对的独立性。
在运行过程中，自上而下形成一套有机的分层次管理模式，具有一定的系统性。
（4）直观性：
通过应用评价图版，可以反映出油井在各个周期，各个生产阶段时的经济效益动态变化情况。
用于确定低效井，比较直观，简单明了。
（5）发展性：
随着科技的进步，工艺水平的发展，油井各项成本消耗必然降低，我们可以通过及时修改各项参数，以便更真实的反映油田开发生产的实际情况。
（6）统一性：
通过将油井的经济效益理念贯穿于油井生产管理的全过程中，实现了效益决策、技术改进和生产经营管理的统一。
三、油井经济效益预警管理模式指标确定。
1、指标设置原则：
（1）全面反映油井生产状况的原则。
油井生产是石油开发企业生产过程中的重要环节，油井生产是否正常，是反映企业生产均衡性、连续性的基本表现，是衡量油田开发企业生产管理水平高低的重要标志，因此，在设置油井经济效益预警管理模式的指标时，必须全面考虑油井生产的各项主要指标，以期达到全面衡量油井生产状况的目的。
（2）操作性原则。
在设置指标时，以油井生产状况为基本特征，从中提炼出油井生产能够表达和操作的指标体系，对每项预警指标必须明确其具体的含义和内容，使其在内涵和外延上保持一致。
（3）针对性原则
在设计指标时，必须考虑各项预警指标应具体表达是针对哪项油井的生产方面和具体的内容，或者是油井生产是否正常的综合性表述。
2、预警指标体系的设置。
油井生产是油井地质、工艺、注水、管理、经济五大要素基因有机整合的总体，油井是否经济、科学、合理地进行开采，就是这五大基因综合作用的效果，因此，在油井预警指标设置时，必须考虑五个方面的内容。
依据油井生产的五大基因，我们通过“头脑风暴法”从指标描述的角度出发，经过三次整合，确定了油井经济预警指标体系及其预警标准（详见《油井生产经济预警指标体系表》）。
表1油井生产经济预警标准指标体系表
序号
指标名称
标准内容
1
自然递减率
在月度规划值+1%范围内。
2
含水目标值
在月度规划值+0.1%范围内
3
油井免修期值
低于220天
4
抽油机井泵效
低于30%
电泵井泵效
低于50%
5
抽油机产液量
实际产液量低于设计产液量20%
电泵井产液量
低于电泵合理经济运行区运行
6
经济图版
落在非效益区状况
四、油井经济效益预警管理模式的优化
1、优化原则。
（1）一体化原则。
油井的生产是一个由五大基因组成的有机系统，它们之间是相互依赖、相互作用的，因此，在进行管理模式优化的过程中，必须全面考虑油井生产环节和生产基因的一体化管理，避免割裂生产环节和生产要素，造成整个油井生产监控的失控，或影响油井的正常运行。
（2）协同性原则。
油井生产的五大基因（内因素）与油井具体的预警管理措施（外部因素），是一个相互配套的管理过程，只有加强油井内外因素的协同，才能采取正确、科学、合理措施，是内外因素的相互统一。
（3）分类预警原则。
油井的生产表现为两个方面，一是油井是否在正常生产，二是油井是否经济生产两个层次，因此，对油井经济效益的预警也必须采用日常生产预警和经济效益两大类生产现象进行预警管理和控制。
2、内部因素的优化（五大基因）。
（1）油井生产的基本原理。
油井数是否能够经济科学生产，首先取决于油井的地质特性，如是否有油、油藏的性质如何等等；
其次是所采用的提升方式及油井生产参数等；
第三，取决油井的本身特性，如套管情况、井身结构等；
第四，取决于平常的日常维护，如设备管理运转是否正常、井筒因素等，第五，是否经济开采，其投入和产出是否均衡。
油井生产的内部因素决定了油井是否能够经济生产，以及在非经济生产时，在进行生产分析和采取措施时的切入点。
（2）预警系统的优化。
1）日常生产预警的优化。
日常生产预警管理是指在油井正常生产状态下，发现油井生产异常现象，可能会造成油井生产中断预测，以及及时发出警告，提出问题、分析问题的过程。
依据油井生产的基本原理和风险管理控制理论，小组依据油井生产流，优化出了油井日常预警模式（详见油井日常生产预警模式图）。
2）油井经济效益预警的优化。
A）数学模型的建立
目前采油矿作为采油厂一个相对独立的成本控制中心，生产经营主要是围绕原油产量和操作成本两项指标来开展的，应用吨油成本来评价生产经营状况。
因此，在矿场实际生产操作过程中，我们采用吨油成本这一经济杠杆，进行投入产出利润分析，根据利润、投入和产出的关系，油井经济效益计算模型为：
P=产出-投入
=Qy×
（1-Fw）×
S×
N-CZ-Qy×
CT×
N-Qy×
Fw×
CS×
N-CD×
N
N×
[S×
（1-Fw）-CT-Fw×
CS]-CD×
N-CZ
（1）
P------利润，元；
Qy------油井月产液量，吨；
Fw-----油井含水，%；
N------油井生产的时间，月；
S------吨油成本，元/吨；
CZ------油井维护投入成本，元；
CT------原油脱水费用单耗，元/吨；
CS------油田注水费用单耗，元/吨；
CD------月油井生产耗电费用，元；
B）油井经济效益模型分析
①操作成本的构成
采油矿操作成本是指去除储量使用费、各种资产投资和折旧费以及销售管理等费用，采油矿用于油田基本生产维护而直接发生的成本费用，主要包括电费、作业费等。
一般用吨油成本评价。
吨油成本=操作成本÷
原油产量；
单位：
元/吨。
以油井为研究分析对象，根据各项成本的影响因素及油田的实际情况，将采油矿的操作成本分为四部分。
采油矿作为一个操作成本控制的基本单元，其操作成本是由吨油成本和其年产油量来给定。
吨油成本是原油开采过程中成本的一种表现形式，在研究注水开发中老井的成本变化规律时，通过对其操作成本的因素分析，第一部分间接成本由于不是油井单井生产维护直接发生的费用，也不随着油井产液量的波动而改变。
因此在进行单井评价时，可以不考虑，这部分费用按照相应的比例从吨油成本中扣除。
表2采油矿操作成本分类表
类别
名称
成本类别说明
包含项目
第一部分
间接投入成本
这部分成本基本不随着油井产液量的波动而改变。
人工费、管理费用、车辆劳务、水井作业、青苗赔偿等费用。
第二部分
油井维护成本
指油井单井生产维护直接发生的费用。
油井作业费、材料费、抽油机修理、电机修理、水电讯劳务、管线工程维修费等。
第三部分
连续投入成本
指在油井生产过程中，连续发生的成本。
油井的电费
第四部分
后续处理成本
指与产液量后续处理有关的费用。
注水费用和原油脱水费用
②油井经济效益临界方程
如果设
（1）式中P=0，可得
Qy×
N-CZ=0
（2）
将
（2）式两边除以月数N，可得
CS]-CD–CZ/N=0（3）
通过对操作成本的分析，式（3）中，S，CT，CS，CD都可以确定，吨油成本S根据历史发生情况和成本切块来确定。
CD可以通过主要举升方式抽油机井和电泵井的提液所耗的功率，用平均功率来确定。
对于给定油田，吨液脱水费用CT和注水单耗CS也可以认为是一定值。
因此式（3）中，存在三个变量，即月产液量（Qy）、含水（Fw）和平均到每月的第二部分投入成本（CZ/N）。
通过式（3）可得出不同举升方式下，给定不同含水和不同投入，油井的极限产液量。
3、外部基因优化（管理手段）。
（1）油井经济效益评价图版
根据建立的临界经济效益模型，结合采油厂的生产实际，通过对临界公式中各项参数数值的确定，绘制出了各个采油矿的经济效益评价图版，应用于生产过程中。
以胜利油田有限公司胜利采油厂采油三矿上半年的成本为例，来计算确定各个参数的数值。
1）参数的确定
①S的确定
2002年上半年，采油三矿共投入成本12352万元，其中第一部分成本：
人工费1292.6万元；
车辆劳务；
154.42万元；
清水费19.3万元；
水井作业费用；
587.4万元；
青苗赔偿103.08万元；
泵修42.74万元；
其它修理25.02万元；
其它397.5万元；
合计费用2618.24万元。
这些因为与油井的产液量的变化没有直接的关系，因此，计算单井效益时，这些因素从吨油成本中减去。
参加计算的成本：
电费：
6324万元；
油井作业费2491万元；
材料费653.75万元；
抽油机修理34.46万元；
电机修理费20.87万元，抽油机安装劳务40.15万元，水电讯劳务76.35万元，工程维修款93.4万元，合计费用9734万元，为第二部分、第三部分和第四部分成本的合计。
上半年累计生产原油53.8106万吨。
因此，在计算时可以得
S=9734/53.8106=180元/吨。
②CT、CS和CD的确定
胜采三矿所辖坨二站和坨三站3月份吨液脱水费用为0.5元/吨，可以取CT为0.5元/吨；
三区注水单耗为5.0Kwh/吨，电费单价按照0.5元/Kwh计算，可得CS为2.5元/吨；
抽油机的功率按照15Kw来计算，则每月需投入的电费CD为5100元，电泵井的功率按照80Kw计算，CD为27000元。
2）经济效益临界方程的确定
将上述S、CD、CS、CT带入（3）式，可得，
抽油机井经济效益临界公式
[180×
（1-Fw）-0.5-Fw×
2.5]-5100–CZ/N=0
（179.5-182.5×
Fw）=CZ/N+5100（4）
电泵井经济效益临界公式
Qy×
2.5]-27000–CZ/N=0
Fw）=CZ/N+27000（5）
3）油井极限含水率的确定
①如果不考虑任何投入，即CZ=0，CD=0。
则式（3）成为
2.5]=0
Fw）=0
Fw=179.5/182.5=98.36%。
②如果不考虑一次性日常维护投入，即CZ=0，
第一，假设抽油机井最高月产液量为6000吨/月。
则由（4）式得
6000×
Fw）=5100
Fw=178.65/182.5=97.89%。
第二，假设电泵井最高产液量为12000吨/月。
则（5）式成为
12000×
Fw）=27000
得：
Fw=177.25/182.5=97.13%。
4）图版的绘制
将不同Fw带入式（4）和式（5），可以得出在不同CZ/N下，油井的最低极限产液量Qy（见图4，图5）
我们根据2003年各采油矿的全年成本切块计划和产量任务规划，通过相同方法的计算，我们得出了各个采油矿计算所用的S、CD、CS、CT的值（见表3），然后代入式（3），即可得出各个采油矿2003年的油井生产过程临界效益公式（见表4），按照不同的含水Fw，在以CZ/N为横坐标，油井产液量Qy为纵坐标的坐标系内绘制出不同含水状态下经济效益临界线。
图4抽油机井单井经济效益评价图版
图5电泵井单井经济效益评价图版
表3采油矿参数统计表
采油矿
S
CT
CS
CD（抽）
CD（电）
采油一矿
166.4
0.53
2.4
4100
27000
采油二矿
181
0.62
2.07
3375
采油三矿
180
0.5
2.5
5100
采油四矿
161
0.6
表4采油矿临界效益公式
公式
抽油机
（165.87-168.8×
Fw）=CZ/N+4100
电泵
Fw）=CZ/N+27000
（180.38-183.07×
Fw）=CZ/N+3375
Fw）=CZ/N+5100
（160.4-163.5×
（2）信息管理——日常生产预警管理
采油队单井信息管理系统是实现对油井预警管理的基础，信息的准确性、及时性、可靠性是确保单井预警管理模式的基本要素，为此，我们对采油队的信息管理系统采用先进的计算机手段，进行了对信息的控制和管理。
采油队信息管理系统对数据源点采集实现自动化，以图、表、曲线等各种形式进行直观、实时发布，生产数据真实可靠。
同时通过系统整合将所有信息集中在同一平台使用，避免重复录入,实现资源共享，提高信息利用率，为生产经营管理提供了查询、预警、分析、管理、决策等全方位的服务，使采油队的生产管理逐步实现了“三个目的”。
1）实现管控一体化。
推进管理信息化的过程，是对传统的、落后的管理思想、管理方式的改造过程，它把先进的管理理念和方法引入到管理流程中，提高管理效率和水平。
以前我们的生产管理人员在各自的工作岗位上进行独立运作，输入和分析处理各自的信息数据，使得大量的信息数据分散在各系统里，存在着交叉、重复、综合利用率低的弊端。
采油队综合信息管理应用平台将开发生产的所有工作整合为一体，实现了数据信息的高度共享，各层面的管理人员可以通过平台对生产管理进行系统分析，变静态管理为动态管理，变事后管理为超前控制，实现“管控一体化”。
同时，采油队综合信息管理应用平台基本涵盖了采油队全部的管理内容，许多以前须人力来完成的工作，现在完全可以由计算机来完成，这样职工相应的管理内容、岗位职责、考核标准都要针对信息化管理的内容进行改变和调整。
如过去录取抽油机井的功图月
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