導(dǎo)語：煤層氣開發(fā)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】與常規(guī)天然氣井相比，同樣深度和產(chǎn)能的煤層氣井的投資和生產(chǎn)成本都高一些，當(dāng)天然氣銷售價(jià)偏低時(shí)，導(dǎo)致煤層氣井投資回收額也較低。在經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)，為了保護(hù)煤層氣開發(fā)工程項(xiàng)目，美國國會(huì)制定了非常規(guī)燃料第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案，當(dāng)氣價(jià)堅(jiān)挺時(shí)，煤層氣開發(fā)工程項(xiàng)目的投資回收額也較高。

阿拉巴馬州的黑勇士盆地迄今是世界上含煤盆地中煤層氣開發(fā)項(xiàng)目最多的盆

地。從1980年起，24個(gè)不同鉆井作業(yè)隊(duì)在該區(qū)域鉆探了3800多口井，投入成本總

計(jì)大約15億美元。其中絕大多數(shù)井是獲得美國國會(huì)頒布的特殊非常規(guī)燃料稅收優(yōu)

惠資格后于1989～1990年鉆探的，有關(guān)鉆井項(xiàng)目一直持續(xù)到1990年底。到1991年

10月，已有2714口井投入生產(chǎn)。盡管很多井還沒有排水，日產(chǎn)總量已達(dá)到0063

億m3，截止到1991年11月1日，累計(jì)產(chǎn)量達(dá)5247億m3。

當(dāng)全部煤層氣井經(jīng)完全排水生產(chǎn)后，1994年黑勇士盆地煤層氣的最高日產(chǎn)量

將達(dá)到0149億m3。

隨著對黑勇士盆地煤層氣資源開發(fā)工程項(xiàng)目的投資，這些有效資源已經(jīng)進(jìn)入

到民用消費(fèi)市場。下面假設(shè)有一個(gè)250口井的開發(fā)工程項(xiàng)目，開發(fā)初期的氣價(jià)采

用實(shí)際銷售氣價(jià)，我們將對該工程項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。當(dāng)黑勇士盆地煤層氣著手

開發(fā)時(shí)的銷售氣價(jià)明顯低于預(yù)測氣價(jià)時(shí)，即使采用最高產(chǎn)量進(jìn)行上述項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)

分析也需要使用非常規(guī)燃料第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案的扶持，以提供一個(gè)較可行的投

資回收方案。

1有關(guān)的理論方法

首先，應(yīng)從在該盆地進(jìn)行煤層氣開發(fā)的一些大、小生產(chǎn)公司收集勘探開發(fā)投

資、生產(chǎn)成本方面的數(shù)據(jù)，還要從阿拉巴馬州和參與該項(xiàng)研究的公司處收集那些

現(xiàn)有的歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

杉樹灣(TheCedarCove)地區(qū)位于阿拉巴馬州托斯卡盧薩(

Tuscaloosa)縣的東南部，我們選擇該區(qū)塊作為模擬研究區(qū)。從有一

年以上生產(chǎn)期的150多口煤層氣井、有18個(gè)月生產(chǎn)期的50多口及36個(gè)月生產(chǎn)期的2

5口煤層氣井的以往生產(chǎn)數(shù)據(jù)中，可以得到煤的平均開發(fā)生產(chǎn)率，利用這些數(shù)據(jù)

能夠得到煤層氣、抽出水的平均最高產(chǎn)率。

假設(shè)在1988年租用一塊35000英畝的土地上，按當(dāng)時(shí)的勘探程序建立一個(gè)勘

探開發(fā)投資模型。根據(jù)實(shí)際的歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)、假定的煤層總厚、單井控制地質(zhì)儲(chǔ)

量、期望生產(chǎn)率和理論上的生產(chǎn)遞減率及采收率，能夠得到煤層氣、抽出水的單

井期望產(chǎn)量。

對一個(gè)工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評價(jià)就是利用投資模型及氣、水產(chǎn)量和以往生產(chǎn)成本

進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算的過程。我們以1988年項(xiàng)目開始時(shí)的氣價(jià)期望值和實(shí)際氣價(jià)

以及現(xiàn)在的氣價(jià)期望值為基礎(chǔ)來確定氣價(jià)。

2有關(guān)模擬的數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)備

表1展示了模擬項(xiàng)目的投資成本和工期。該工程預(yù)定開工時(shí)間是1988年初，

完成時(shí)間是四年，中間分三個(gè)階段：

勘探階段(表1)：時(shí)間二年，總投資64百萬美元，具體包括：地質(zhì)研究、

土地租賃、5口探井(每井深3500英尺)、7口取芯井即詳探、煤芯測試井。第二階

段是只有25口井的小規(guī)模試驗(yàn)生產(chǎn)階段，時(shí)間是12~18個(gè)月，總計(jì)投資大約920萬

美元，目的是對大范圍商業(yè)開發(fā)進(jìn)行評估。試驗(yàn)階段包括有限的生產(chǎn)裝置成本投

資，如集輸管線、減壓裝置和水處理設(shè)備。

隨著試采工程項(xiàng)目的成功，接著就要進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)開發(fā)，在該區(qū)塊需要再

鉆開發(fā)井225口，并完成相應(yīng)的生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，投資金額754百萬

表1煤層甲烷開發(fā)模擬項(xiàng)目及成本

第一階段：勘探階段

1988地質(zhì)研究150000

租用土地費(fèi)(共35000英畝，85美元／英畝(土地租借費(fèi)75美元/英畝，土地占用

費(fèi)10美元／英畝)

2975000

探井

1個(gè)取芯和測試井97500

10668m探井5口(265000美元／井)1325000

測試項(xiàng)目

地質(zhì)測試(20000美元／井)100000

抽水實(shí)驗(yàn)(50000美元／井)250000

水處理(300×180桶/井，108000美元／井)

540000

技術(shù)裝備和管理費(fèi)(45000美元／井)225000

意外事故費(fèi)(45000美元／井)225000

小計(jì)5887500

1989鉆進(jìn)和測試6口取芯井

鉆井(52000美元／井)315000

巖芯實(shí)驗(yàn)室測試和小眼井測試

(35000美元／井)

215000

技術(shù)裝備和管理費(fèi)30000

意外事故費(fèi)30000

小計(jì)590000

第一階段總計(jì)6477500

第二階段：

小規(guī)模試驗(yàn)生產(chǎn)階段

(25口井的開發(fā)項(xiàng)目--5口探井，20口開發(fā)井)

1989

20口開發(fā)井(鉆探、完井、裝備)(265000美元／井)

5300000

集輸系統(tǒng)(25×12000美元)937500

供電系統(tǒng)(25×12000美元）300000

起動(dòng)費(fèi)用(25口)625000

壓縮(租用費(fèi)，3000美元／井/年)75000

水處理到河流

3英里長、直徑10英寸的管道150000

容量50000桶的處理池400000

監(jiān)測站200000

小計(jì)7987500

一般管理和行政監(jiān)督費(fèi)(5%)399375

意外事故費(fèi)用(10%)798750

第二階段總計(jì)9185625

第三階段：開發(fā)階段

(另打225口開發(fā)井，共計(jì)250口井的開發(fā)項(xiàng)目)

1990~91

225口井的鉆探、完井和裝備(260000美元/井)

58500000

氣和水的集輸(37000美元／井)8437500

供電、電耗(12000美元／井)2700000

水處理(9800美元／井)2205000

小計(jì)71842500

一般管理和行政監(jiān)督費(fèi)(5%)3592125

第三階段總計(jì)75434625

累計(jì)工程投資91097750

美元，整個(gè)階段累計(jì)需投資91百萬美元，在我們的模型中，每口3500英尺(1066

8m)開發(fā)井的生產(chǎn)成本還要包括生產(chǎn)和水處理基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)，總值為3193萬美

元。

租賃生產(chǎn)成本見表2。日常的監(jiān)控費(fèi)用、動(dòng)力費(fèi)和一般行政管理費(fèi)用比較固

定，每月按1000美元計(jì)，另外還有氣井的維修費(fèi)用，該項(xiàng)費(fèi)用在開始生產(chǎn)時(shí)要高

一些，因?yàn)樵谶@期間需要排水，因而要考慮水處理費(fèi)，同時(shí)需要定期對井泵進(jìn)行

檢修。

表2租賃生產(chǎn)投資費(fèi)用

可變成本

壓縮(單位成本：53美元／km3)

月產(chǎn)量，km3每井月投資成本，美元

170900

水監(jiān)測和處理(單位成本：005美元／桶)

生產(chǎn)年份月產(chǎn)量，桶每井月成本，美元

17800390

23900195

33510176

43120156

52730137

井的維修(修理和替代)

生產(chǎn)年份每井年成本，美元每井月成本，美元

110000

26000

3~54000

62000305（6年平均)

固定成本

每井月成本，美元

日生產(chǎn)費(fèi)(井泵、計(jì)量、計(jì)量審核)300

電力費(fèi)用400

管理費(fèi)300

經(jīng)過最初的3～5年后，氣井維修費(fèi)用將明顯降低，這些變化的成本也包括氣

體壓縮成本(按53美元／km3計(jì)算)、水處理費(fèi)用(按015美元／桶計(jì)算)

。黑勇士盆地水處理費(fèi)用相對較低，因?yàn)楫a(chǎn)出水礦化度較低，固體沉淀處理后可

以流入當(dāng)?shù)氐暮恿髦?。在頭三年的生產(chǎn)中，每口開發(fā)井的總模擬生產(chǎn)成本費(fèi)在29

000～33000美元／年之間。

21生產(chǎn)情況

模擬區(qū)塊內(nèi)的BlackCreek、MaryLee、Pratt和C

obb煤層組中含有76m厚的低揮發(fā)煙煤，一般需要多層完井。

從深層的BlackCreek煤組到淺層的Cobb煤組，單層煤平均

含氣量由849m3／t變化到1416m3／t。在我們的研究模型中，取

加權(quán)平均值1132m3／t，單井控制面積為80英畝。由此可計(jì)算得到單井控

制的煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量是0408億m3。

托斯卡盧薩(Tuscaloosa)縣東南部一些較好的生產(chǎn)井8～12個(gè)

月達(dá)到最高產(chǎn)氣量5098～8490m3/d，可持續(xù)高產(chǎn)6～12個(gè)月，然后產(chǎn)

量開始遞減。一些最好的井日產(chǎn)量達(dá)283萬m3，但這種井是相當(dāng)少見的。

在低滲透率煤層區(qū)，一些產(chǎn)氣較差的井最高日產(chǎn)量低于1115m3。在我們

的模型中，假定生產(chǎn)井在生產(chǎn)十一個(gè)月內(nèi)達(dá)到平均最高日產(chǎn)量5660m3，持續(xù)

高產(chǎn)6個(gè)月后產(chǎn)量開始遞減。該地區(qū)煤層氣井的產(chǎn)水量相對較高。在投入生產(chǎn)第

一個(gè)月內(nèi)，295口井的初期平均排水量是425桶／d。12個(gè)月后，平均日產(chǎn)水量下

降到211桶，48個(gè)月以后，單井日排水量小于100桶。

22財(cái)務(wù)模擬的假設(shè)

我們的經(jīng)濟(jì)模擬著眼于經(jīng)濟(jì)收益，這里的經(jīng)濟(jì)收益是指在支付占總數(shù)額15%

的資源補(bǔ)償費(fèi)后的全部經(jīng)營所得，煤層氣總產(chǎn)量應(yīng)該減去進(jìn)行氣體加壓收縮而消

耗的份額，按6%計(jì)算。每年的煤層氣純產(chǎn)量再乘以工業(yè)銷售氣價(jià)就是年總產(chǎn)值。

總產(chǎn)值減去租借生產(chǎn)成本、無形的鉆井成本、阿拉巴馬州的資源開采稅以及

托斯卡盧薩縣的貨物稅就是凈收益，不包括經(jīng)營收入所得稅?？烧鞫愂杖氲挠?jì)算

是在凈收益減去礦藏儲(chǔ)量衰竭減稅率和依據(jù)單位產(chǎn)量法制定的工程投資折舊費(fèi)后

的收入。另外34%的公司稅率也包括在這部分純可征稅收入內(nèi)。

最后，假定適于第29條法案的全部稅收優(yōu)惠額也算在當(dāng)年的收益中。1980年

通過的這項(xiàng)優(yōu)惠法案是為了鼓勵(lì)非常規(guī)燃料的商業(yè)化開發(fā)而制定的，象瀝青砂、

頁巖和煤層氣。1990年的優(yōu)惠數(shù)額是3074美元／km3，優(yōu)惠額隨著通貨膨

脹率的浮動(dòng)作相應(yīng)調(diào)整，一直到2002年為止。

23氣價(jià)

我們假定模擬工程項(xiàng)目于1988年開始建設(shè)，黑勇士盆地煤層氣的銷售價(jià)格每

年按5%的幅度增加，在這個(gè)前提下，從1990的氣價(jià)--7420美元/km3開始，

我們對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。糟糕的是，由于經(jīng)濟(jì)蕭條以及天然氣生產(chǎn)的供大于求，

天然氣的銷售價(jià)格從1990年至今一直呈下降趨勢。以實(shí)際的平均銷售價(jià)格為基準(zhǔn)

進(jìn)行二次經(jīng)濟(jì)分析，并與上述假設(shè)價(jià)格的情況相比較研究，以展示低于最初預(yù)測

氣價(jià)的實(shí)際銷售氣價(jià)對模型預(yù)測所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響。

表3列出了在模擬現(xiàn)金流量和經(jīng)濟(jì)分析中用到的一些經(jīng)濟(jì)參數(shù)。

3經(jīng)濟(jì)模擬結(jié)果的分析

在我們假想的開發(fā)工程項(xiàng)目中，按預(yù)想的情況每口煤層氣開發(fā)井應(yīng)該生產(chǎn)25

36Mm3氣，占單井控制面積內(nèi)地質(zhì)儲(chǔ)量的62%(或采收率62%)，生產(chǎn)壽命超

過30年。表4列出了每口井的產(chǎn)量和儲(chǔ)量。在這個(gè)250口井開發(fā)項(xiàng)目中，預(yù)計(jì)在項(xiàng)

目開發(fā)期的第六年達(dá)到最高產(chǎn)量，即133Mm3／d。

表3黑勇士盆地開發(fā)的有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

經(jīng)營利率100%

凈收益率085

燃料消耗6%(總產(chǎn)量)

氣價(jià)美元／km3美元／km3

年份預(yù)測價(jià)實(shí)際價(jià)

199074157415

199178045297

199278744732

年增長率按5%計(jì)，最高價(jià)是12359美元／km3

開采稅率，%4

礦區(qū)枯竭減稅和折舊率，%34(單位生產(chǎn)法)

公司稅率，%34

第29號(hào)法案稅優(yōu)惠數(shù)額(美元／km3）

19903072

19913178

19923319

年增長率是4%，直到2002年

凈現(xiàn)值貼現(xiàn)率，%15

表4煤層氣開發(fā)模擬項(xiàng)目的產(chǎn)量和儲(chǔ)量

黑勇士盆地煤層氣的多煤層完井

井深，m

煤層厚度,m

平均含氣量,m3/t

煤密度,t/m3

單井控制面積，m2

單井控制地質(zhì)儲(chǔ)量,Mm3

采收率，%

平均最高日產(chǎn)量,km3

在經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)的累計(jì)最高產(chǎn)量，Mm3

模擬采收率，%10668

762

1133

146

3237496

4078M

65

566

2537

62(30年)

31按原來預(yù)期氣價(jià)分析

我們假設(shè)模擬項(xiàng)目的大規(guī)模開發(fā)于1988年開始，預(yù)計(jì)氣價(jià)按每年5%的速度遞

增。在提高氣價(jià)的前提下，我們對這個(gè)假設(shè)的250口井開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行的模擬經(jīng)濟(jì)

分析得到以下結(jié)果：繳納聯(lián)邦收入稅以前的未貼現(xiàn)收入是244百萬美元，與投入

資金882百萬美元相比，收入投資比是52∶1；內(nèi)部收益率(IRR)是211%，

按15%的貼現(xiàn)率計(jì)算凈現(xiàn)值198百萬美元。

如果沒有第29條稅收優(yōu)惠法案，稅后收入與投資比是34∶1；內(nèi)部收益率

(IRR)是173%，按15%的貼現(xiàn)率計(jì)算凈現(xiàn)值是6百萬美元；當(dāng)利用第29條法案獲

得稅收優(yōu)惠后，稅后收益是292百萬美元，收入投資比(P／I)是62∶1；內(nèi)部收

益率(IRR)上升到33%；按15%的貼現(xiàn)率計(jì)算凈現(xiàn)值是484百萬美元。

在這種情況下，既使沒有第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案，這種低風(fēng)險(xiǎn)的開發(fā)項(xiàng)目投資

在稅后也能獲益。如果這種稅收優(yōu)惠政策全面實(shí)施，煤層氣的勘探開發(fā)投資項(xiàng)目

將具有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

32按實(shí)際氣價(jià)分析

然而，實(shí)際的天然氣銷售價(jià)格不是上升，而是從1990年起就一直下跌。如果

按1990年、1991年的實(shí)際氣價(jià)以及1992年的預(yù)測氣價(jià)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，那么投資回

收將明顯低于原來預(yù)計(jì)的數(shù)額。稅前未貼現(xiàn)收入下降到822百萬美元，收入投

資比只有17∶1；內(nèi)部收益率(IRR)是71%，按15%的貼現(xiàn)率計(jì)算凈現(xiàn)值是虧損

244百萬美元。如果沒有第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案，稅后收入投資比只有11∶1，

內(nèi)部收益率是58%；如果第29號(hào)稅收優(yōu)惠政策全面實(shí)施，內(nèi)部收益率(IRR)上升

到227%，未貼現(xiàn)的收入-投資比(P／I)是39∶1，按15%的貼現(xiàn)率計(jì)算凈現(xiàn)值

是192百萬美元。

很明顯，如果沒有第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案，開發(fā)項(xiàng)目的投資情況將非常差。相

反，有了這項(xiàng)稅收優(yōu)惠政策，這些開發(fā)項(xiàng)目的投資因風(fēng)險(xiǎn)較小而變得可行。通過

對第29號(hào)稅收優(yōu)惠政策對開發(fā)模型經(jīng)濟(jì)的影響分析，明確地說明了實(shí)施這項(xiàng)優(yōu)惠

政策的必要性，有了它，開發(fā)項(xiàng)目就是可行的；否則，開發(fā)項(xiàng)目就不能進(jìn)行。

表5我們列出了不同的價(jià)格體系下，黑勇士盆

表5煤層氣開發(fā)項(xiàng)目稅收經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

稅前稅后稅優(yōu)后

按1990年的預(yù)期價(jià)格計(jì)算

收益／投資

52

34

62

內(nèi)部收益率211173330

15%貼現(xiàn)率凈現(xiàn)值(百萬美元)19860484

按1990~92年實(shí)際氣價(jià)計(jì)算

收益／投資

17

11

39

內(nèi)部收益率7158227

15％貼現(xiàn)率凈現(xiàn)值(百萬美元)(-244)(-231)(192)

地煤層氣模擬開發(fā)工程項(xiàng)目稅前和稅后的有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

4投資回收討論

在黑勇士盆地煤層氣勘探開發(fā)項(xiàng)目和位于托斯卡盧薩東南部的模型開發(fā)項(xiàng)目

中，單井平均最高產(chǎn)氣率是2813m3/d，假定氣價(jià)接近或超過7067美元/km

3，則該產(chǎn)量應(yīng)該能提供較好的稅前及稅后投資回收率，但不顯著。當(dāng)氣價(jià)堅(jiān)挺

時(shí)，在第29號(hào)稅收優(yōu)惠政策保護(hù)下，投資回收較好的煤層氣開發(fā)項(xiàng)目成為優(yōu)越的

投資項(xiàng)目。按1990年的預(yù)測氣價(jià)，模擬開發(fā)項(xiàng)目顯示：第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案幾乎

使稅后收入翻一番，稅后現(xiàn)金流量從161百萬美元上升到293百萬美元。正是這項(xiàng)

優(yōu)惠政策的作用，使1989～1990年黑勇士盆地的煤層氣開發(fā)得到了突飛猛進(jìn)

的發(fā)展。

隨著第29號(hào)稅收優(yōu)惠政策的落實(shí)，預(yù)計(jì)煤層氣開發(fā)項(xiàng)目的內(nèi)部收益率達(dá)33%

，收入投資比達(dá)62∶1，這有力地推動(dòng)了該盆地鉆探項(xiàng)目的進(jìn)行。已經(jīng)投

產(chǎn)的3800口開發(fā)井最終能提供的民用煤層氣產(chǎn)量達(dá)1486Mm3／d。

就目前的天然氣銷售市場來說，如果沒有第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案的保護(hù)政策，

當(dāng)氣價(jià)較低時(shí)，包括我們的模擬項(xiàng)目在內(nèi)的所有煤層氣開發(fā)工程的投資回收額與

常規(guī)石油開發(fā)投資項(xiàng)目相比將是很低的，因?yàn)榕c同樣深度和產(chǎn)能的常規(guī)天然氣井

相比，煤層氣開發(fā)井的投資和生產(chǎn)成本較高。

就現(xiàn)行氣價(jià)進(jìn)行核算，第29號(hào)稅收優(yōu)惠政策實(shí)施后模擬項(xiàng)目的累計(jì)凈現(xiàn)金流

量將提高24倍。這就使煤層氣開發(fā)項(xiàng)目從根本上免于受經(jīng)濟(jì)蕭條的影響，如果

1988～1990年期間剛剛起步的煤層氣開發(fā)項(xiàng)目在達(dá)到高產(chǎn)時(shí)恰好碰上氣價(jià)陷入低

谷，那么這些項(xiàng)目的生產(chǎn)將變得舉步艱難。

無可置疑的是，依據(jù)現(xiàn)有的資料將能夠證明，在托斯卡盧薩縣東南部模擬開

發(fā)區(qū)中我們所選用的典型鉆孔好于黑勇士盆地鉆孔的平均水平。

雖然在美國，煤層氣目前是一種已證實(shí)能源，并已打了6000多口煤層氣井。

但在氣價(jià)持續(xù)下跌的情況下，由于第29號(hào)稅收優(yōu)惠法案到1992年就該中止，如果

不再延續(xù)的話，那么就不可能再有新的大規(guī)模煤層氣開發(fā)項(xiàng)目。