理科论文 ：煤层气开发经济模型[1]

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【摘要】与常规天然气井相比，同样深度和产能的煤层气井的投资和生产成本都高一些，当天然气销售价偏低时，导致煤层气井投资回收额也较低。在经济萧条时，为了保护煤层气开发工程项目，美国国会制定了非常规燃料第29号税收优惠法案，当气价坚挺时，煤层气开发工程项目的投资回收额也较高。
阿拉巴马州的黑勇士盆地迄今是世界上含煤盆地中煤层气开发项目最多的盆
地。从1980年起，24个不同钻井作业队在该区域钻探了3800多口井，投入成本总
计大约15亿美元。其中绝大多数井是获得美国国会颁布的特殊非常规燃料税收优
惠资格后于1989～1990年钻探的，有关钻井项目一直持续到1990年底。到1991年
10月，已有2714口井投入生产。尽管很多井还没有排水，日产总量已达到0063
亿ｍ３，截止到1991年11月1日，累计产量达5247亿ｍ３。
当全部煤层气井经完全排水生产后，1994年黑勇士盆地煤层气的最高日产量
将达到0149亿ｍ３。
随着对黑勇士盆地煤层气资源开发工程项目的投资，这些有效资源已经进入
到民用消费市场。下面假设有一个250口井的开发工程项目，开发初期的气价采
用实际销售气价，我们将对该工程项目进行经济分析。当黑勇士盆地煤层气着手
开发时的销售气价明显低于预测气价时，即使采用最高产量进行上述项目的经济
分析也需要使用非常规燃料第29号税收优惠法案的扶持，以提供一个较可行的投
资回收方案。
1 有关的理论方法
首先，应从在该盆地进行煤层气开发的一些大、小生产公司收集勘探开发投
资、生产成本方面的数据，还要从阿拉巴马州和参与该项研究的公司处收集那些
现有的历史产量数据。
杉树湾(Ｔｈｅ　Ｃｅｄａｒ　Ｃｏｖｅ)地区位于阿拉巴马州托斯卡卢萨(
Ｔｕｓｃａｌｏｏｓａ)县的东南部，我们选择该区块作为模拟研究区。从有一
年以上生产期的150多口煤层气井、有18个月生产期的50多口及36个月生产期的2
5口煤层气井的以往生产数据中，可以得到煤的平均开发生产率，利用这些数据
能够得到煤层气、抽出水的平均最高产率。
假设在1988年租用一块35000英亩的土地上，按当时的勘探程序建立一个勘
探开发投资模型。根据实际的历史产量数据、假定的煤层总厚、单井控制地质储
量、期望生产率和理论上的生产递减率及采收率，能够得到煤层气、抽出水的单
井期望产量。
对一个工程项目的经济评价就是利用投资模型及气、水产量和以往生产成本
进行计算机模拟计算的过程。我们以1988年项目开始时的气价期望值和实际气价
以及现在的气价期望值为基础来确定气价。
2 有关模拟的数据资料准备
表1展示了模拟项目的投资成本和工期。该工程预定开工时间是1988年初，
完成时间是四年，中间分三个阶段：
勘探阶段(表1)：时间二年，总投资64百万美元，具体包括：地质研究、
土地租赁、5口探井(每井深3500英尺)、7口取芯井即详探、煤芯测试井。第二阶
段是只有25口井的小规模试验生产阶段，时间是12~18个月，总计投资大约920万
美元，目的是对大范围商业开发进行评估。试验阶段包括有限的生产装置成本投
资，如集输管线、减压装置和水处理设备。
随着试采工程项目的成功，接着就要进行大规模商业开发，在该区块需要再
钻开发井225口，并完成相应的生产基础设施建设，投资金额754百万
表1 煤层甲烷开发模拟项目及成本

第一阶段： 勘探阶段
１９８８ 地质研究 150000
租用土地费(共35000英亩，85美元／英亩(土地租借费75美元/英亩，土地占用
费10美元／英亩)

2975000
探井
１个取芯和测试井 97500
１０６６８ｍ探井5口(265000美元／井) 1325000
测试项目
地质测试(20000美元／井) 100000
抽水实验(50000美元／井) 250000
水处理(300×１８０桶/井，108000美元／井)
540000
技术装备和管理费(45000美元／井) 225000
意外事故费(45000美元／井) 225000
小 计 5887500
1989 钻进和测试6口取芯井
钻井(52000美元／井) 315000
岩芯实验室测试和小眼井测试
(35000美元／井)
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