油田多区块项目投资规模优化方法及系统与流程

本发明涉及油气开发技术领域，特别涉及一种油田多区块项目投资规模优化方法及系统。

背景技术：

区块项目是指油气田开发新区和老区中的新建产能建设项目，是油气田企业年度开发部署工作的主要对象。合理确定区块项目年度投资规模，对企业获得高收益和高投资回报率具有重要作用。各区块项目的方案设计中主要包括储量、产能、产量、实物工作量、投资、成本、税后净现值、税后内部收益率等重要指标。其中，税后净现值和税后内部收益率通过经济评价工作取得，作为确定年度投资规模的重要参考依据。

目前，中国石化的做法是选取内部收益率大于等于企业设定的基准收益率的区块项目进行汇总，这些区块项目的投资之和就作为投资规模，该方法取得的投资为最大投资规模，而且仅仅能够确保单个区块项目有效益，而没有考虑多区块项目组合后的整体效益是否达到最优。

在现有技术中，胡月亭提出了建设项目的最优投资规模设计(胡月亭.论建设项目的最优投资规模设计，北京大学学报(哲学社会科学版)，1995年第4期,92-96)。该技术首先通过图形演变证明了项目净现值和净现值指数(或称净现值率)分别与投资规模的曲线关系，即投资开始增加时，净现值增加，当投资继续增加至一定程度时，净现值转为下降，净现值指数也具有同样规律；进而，通过大篇幅的数学公式推导出多个可行性项目的最优投资规模区间，即处于累积净现值指数最大时的投资(kp1)和累积净现值最大时的投资(kp2)之间，此时累积净现值处于上升趋势，累积净现值指数处于下降趋势(见图1)。

该方法的优点在于不仅考虑了投资所带来的绝对效益——净现值，而且考虑了投资资金利用率这一相对效益——净现值指数。但是，该方法仅仅给出了一段理论区间，那么在实际工作中如何具体操作以及区间中的哪一点为最优投资规模均没有给出明确方法。

近年来，油田开发工作不断注重“经济性”，强调“价值驱动”，改变了过去以产量为目标和导向的投资决策思路，尤其在面对多个需要投资的区块时，如何优选组合实现投资价值最大化是当前亟待解决的问题。目前，在投资规模的众多测算方法中，有的将内部收益率大于等于企业设定的基准收益率的区块进行汇总，其投资之和作为投资规模；有的设定多条限制条件，使用复杂模型和优化算法，过于复杂费时，不能对投资进行合理快速地决策；有的仅仅给出最优投资规模的理论区间，无法确定具体投资额。

对于大型油田企业来说，每年需要决策的区块项目最多可达几百个，因此目前亟需一种考虑多区块项目组合后整体效益最优、且处于最优投资规模区间内，同时实用性强、简单易操作的投资确定方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种油田多区块项目投资规模优化方法，其考虑了多区块项目的整体效益最大化和资金利用率，为油田开发投资方案提供决策依据。

本发明一方面提供一种油田多区块项目投资规模优化方法，包括：

步骤1：获取每个区块项目的投资额和税后净现值，并按照税后净现值从大到小的顺序对所有区块项目进行排序，获得区块项目排序表；

步骤2：确定单位投资额，基于所述单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组；

步骤3：分别计算每组区块项目的总投资额和总税后净现值，将总投资额小于总税后净现值的组作为候选组；

步骤4：基于每个候选组的总投资额和总税后净现值，计算累积投资额和累积税后净现值，并将所有候选组的累积投资额作为最优投资额。

优选地，所述单位投资额大于各区块项目的投资额的最大值。

优选地，所述基于所述单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组包括：

以公式(1)为判定条件，对排序表内的区块项目依次进行分组：

其中，ci表示区块项目排序表内的第i个区块项目的投资额，t表示单位投资额，n1和n2为自然数，n1为每次分组时区块项目排序表内的第一个待分组区块项目的编号，且1≤n1≤n2<n，n表示区块项目排序表内的总区块项目数。

优选地，所述步骤4包括：

基于每个候选组的总投资额，根据公式(2)计算累积投资额：

基于每个候选组的总税后净现值，根据公式(3)计算累积税后净现值；

其中，ctm表示第1个候选组至第m个候选组的累积投资额，cgj表示第j个候选组的总投资额，ftm表示第1个候选组至第m个候选组的累积税后净现值，fgj表示第j个候选组的总税后净现值，m＝1……m，m表示候选组的数量。

优选地，所述油田多区块项目投资规模优化方法还包括：

根据累积投资额和累积税后净现值计算累积净现值指数，并通过累积净现值指数对最优投资额进行验证。

优选地，根据公式(4)计算累积净现值指数：

qm＝ftm/ctm(4)

其中，qm表示累积第1个候选组至第m个候选组时所对应的累积净现值指数。

优选地，所述通过累积净现值指数对最优投资额进行验证包括：

计算累积净现值指数最大时的投资额kp1；

比较qm与kp1，如果qm>kp1，则判断所述最优投资额合理。

优选地，所述油田多区块项目投资规模优化方法还包括：

初步筛选，删除税后净现值小于零的区块项目和税后内部收益率小于基准收益率的区块项目。

本发明另一方面提供一种油田多区块项目投资规模优化系统，包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

步骤1：获取每个区块项目的投资额和税后净现值，并按照税后净现值从大到小的顺序对所有区块项目进行排序，获得区块项目排序表；

步骤2：确定单位投资额，基于所述单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组；

步骤3：分别计算每组区块项目的总投资额和总税后净现值，将总投资额小于总税后净现值的组作为候选组；

步骤4：基于每个候选组的总投资额和总税后净现值，计算累积投资额和累积税后净现值，并将所有候选组的累积投资额作为最优投资额。

优选地，所述基于所述单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组包括：

以公式(1)为判定条件，对排序表内的区块项目依次进行分组：

其中，ci表示区块项目排序表内的第i个区块项目的投资额，t表示单位投资额，n1和n2为自然数，n1为每次分组时区块项目排序表内的第一个待分组区块项目的编号，且1≤n1≤n2<n，n表示区块项目排序表内的总区块项目数。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

不仅考虑单一区块项目的经济性，而且提供区块项目组合方案，综合考虑多区块项目的整体效益最大化和资金利用率；

简单易操作，实用性强，不必通过复杂模型进行优化；

适应性广泛，可应用于集团年度、集团分批次、油田分公司等投资决策中。

本发明的方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1示出了净现值和净现值指数曲线示意图；

图2示出了根据示例性实施例的油田多区块项目投资规模优化方法的流程图；

图3示出了根据示例性实施例的油田多区块项目投资规模优化方法的累积投资额与累积净现值指数的曲线图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明示例性实施例的油田多区块项目投资规模优化方法包括以下步骤：

步骤1：获取每个区块项目的投资额和税后净现值，并按照税后净现值从大到小的顺序对所有区块项目进行排序，获得区块项目排序表。

具体地，可通过经济评价获得每个区块项目的投资额和税后净现值，然后按照税后净现值从大到小的顺序对所有区块项目进行排序，获得区块项目排序表，区块项目排序表包括区块项目名称及其投资额和税后净现值。

步骤2：确定单位投资额，基于单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组。

单位投资额的大小没有严格限定，单位投资额越小，分组后每组的区块项目数越少，投资规模测算越精细越复杂；反之，单位投资额越大，分组后每组的区块项目数越多，投资规模测算越简单。观察排序表内各区块项目的投资额大小和分布情况，使得在单位投资额的约束下，每组的区块项目数在1-15个。一般情况下，可以使单位投资额略大于各区块项目的投资额的最大值。

确定单位投资额之后，以公式(1)为判定条件，对排序表内的区块项目依次进行分组：

其中，ci表示区块项目排序表内的第i个区块项目的投资额，t表示单位投资额，n1和n2为自然数，n1为每次分组时区块项目排序表内的第一个待分组区块项目的编号，且1≤n1≤n2<n，n表示区块项目排序表内的总区块项目数。

按照以上条件对区块项目进行分组之后，每组所包括的区块项目的总投资额(即各区块项目的投资额之和)最接近于单位投资额。例如，如果单位投资额为5亿元，第3-6号项目区块的总投资额为4.9亿元，第3-7号项目区块的总投资额为5.4亿元，那么应将第3-6号项目区块分为一组。

步骤3：分别计算每组区块项目的总投资额和总税后净现值，将总投资额小于总税后净现值的组作为候选组。

随着投资额的增加，单位投资额开始带来的税后净现值较大，在投资额达到最优投资规模后，单位投资额将大于税后净现值，投资大于回报，投资失去意义。因此，分别计算每组区块项目的总投资额和总税后净现值，将总投资额小于总税后净现值的组作为候选组。

步骤4：基于每个候选组的总投资额和总税后净现值，计算累积投资额和累积税后净现值，并将所有候选组的累积投资额作为最优投资额。

候选组的总投资额小于总税后净现值，对所有候选组的总税后净现值进行累加能够实现税后净现值最大化，相应的对所有候选组的总投资额进行累加即得到最优投资额。

其中，基于每个候选组的总投资额，根据公式(2)计算累积投资额：

基于每个候选组的总税后净现值，根据公式(3)计算累积税后净现值；

其中，ctm表示第1个候选组至第m个候选组的累积投资额，cgj表示第j个候选组的总投资额，ftm表示第1个候选组至第m个候选组的累积税后净现值，fgj表示第j个候选组的总税后净现值，m＝1……m，m表示候选组的数量。

最优投资额是所有候选组的累积投资额，即ctm。

作为优选方案，可以根据累积投资额和累积税后净现值计算累积净现值指数，并通过累积净现值指数对最优投资额进行验证。其中，根据公式(4)计算累积净现值指数：

qm＝ftm/ctm(4)

其中，qm表示累积第1个候选组至第m个候选组时所对应的累积净现值指数。

进行验证时，首先计算累积净现值指数最大时的投资额kp1，然后比较qm与kp1，如果qm>kp1，即随着累计投资额的增大，累积净现值指数将逐渐减小，那么判断所述最优投资额合理。否则，需要决策层进一步决策。

作为优选方案，可以在执行步骤1之前进行初步筛选，删除税后净现值小于零的区块项目和税后内部收益率小于基准收益率的区块项目。基准收益率可以根据实际需要确定，例如可为5％、8％、12％等。通过初步筛选，可以确保单个区块项目达到企业最基本的效益要求，还使累积净现值能够达到最大，从而使投资规模落在小于kp2的区间范围内。

本发明实施例还提供一种油田多区块项目投资规模优化系统，包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

步骤1：获取每个区块项目的投资额和税后净现值，并按照税后净现值从大到小的顺序对所有区块项目进行排序，获得区块项目排序表；

步骤2：确定单位投资额，基于所述单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组；

步骤3：分别计算每组区块项目的总投资额和总税后净现值，将总投资额小于总税后净现值的组作为候选组；

步骤4：基于每个候选组的总投资额和总税后净现值，计算累积投资额和累积税后净现值，并将所有候选组的累积投资额作为最优投资额。

作为优选方案，所述单位投资额大于各区块项目的投资额的最大值。

作为优选方案，所述基于所述单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组包括：

以公式(1)为判定条件，对排序表内的区块项目依次进行分组：

其中，ci表示区块项目排序表内的第i个区块项目的投资额，t表示单位投资额，n1和n2为自然数，n1为每次分组时区块项目排序表内的第一个待分组区块项目的编号，且1≤n1≤n2<n，n表示区块项目排序表内的总区块项目数。

作为优选方案，所述步骤4包括：

基于每个候选组的总投资额，根据公式(2)计算累积投资额：

基于每个候选组的总税后净现值，根据公式(3)计算累积税后净现值；

其中，ctm表示第1个候选组至第m个候选组的累积投资额，cgj表示第j个候选组的总投资额，ftm表示第1个候选组至第m个候选组的累积税后净现值，fgj表示第j个候选组的总税后净现值，m＝1……m，m表示候选组的数量。

作为优选方案，处理器还执行以下步骤：

根据累积投资额和累积税后净现值计算累积净现值指数，并通过累积净现值指数对最优投资额进行验证。

作为优选方案，根据公式(4)计算累积净现值指数：

qm＝ftm/ctm(4)

其中，qm表示累积第1个候选组至第m个候选组时所对应的累积净现值指数。

作为优选方案，所述通过累积净现值指数对最优投资额进行验证包括：

计算累积净现值指数最大时的投资额kp1；

比较qm与kp1，如果qm>kp1，则判断所述最优投资额合理。

作为优选方案，处理器还执行以下步骤：

初步筛选，删除税后净现值小于零的区块项目和税后内部收益率小于基准收益率的区块项目。

实施例

以中国石化2014年第一批原油新老区区块项目产能建设项目为例，描述根据本发明的油田多区块项目投资规模优化方法，该项目共涉及91个区块项目。

该方法包括以下步骤：

步骤1：获取每个区块项目的投资额、税后净现值和税后内部收益率，删除税后净现值小于零的区块项目和税后内部收益率小于预定值(例如企业规定的基准收益率)的区块项目。

表1显示了原油新老区区块项目基本情况。将税后内部收益率小于12％、税后净现值小于0的区块项目排除，包括序号60、61、89、90、91的5个区块项目，其中税后净现值和税后内部收益率的测算结果参照油价100美元/桶。

表1原油新老区区块项目基本情况

步骤2：根据税后净现值对剩余的86个区块项目进行排序，获得区块项目排序表，如表2所示，区块项目排序表包括区块项目名称、各区块项目的税后净现值和投资额。

表2区块项目排序表

步骤3：确定单位投资额，基于单位投资额，对排序表内的区块项目进行分组。

观察排序表内的区块项目投资额大小及分布情况，在86个区块项目中，投资额为2-6亿元的区块项目有4个，投资额为1-2亿元的区块项目有12个，投资额为1亿元以下的区块项目占绝大部分，单个区块项目的最大投资额为4.9816亿元，确定单位投资额约为5亿元。

以公式(1)为判定条件，对排序表内的区块项目依次进行分组，分组结果如表3所示。

表3区块项目分组结果

步骤4：分别计算每组区块项目的总投资额和总税后净现值，将总投资额小于总税后净现值的组作为候选组。在表3中，第1-11组的税后净现值均大于投资额，但从第12组开始，投资额就大于税后净现值，因此将第1-11组作为候选组。

步骤5：基于每个候选组的总投资额和总税后净现值，计算累积投资额、累积税后净现值和累积净现值指数，并将所有候选组的累积投资额作为最优投资额。

根据公式(2)-(4)计算累积投资额、累积税后净现值和累积净现值指数，结果如表4所示。将第1-11组的累积投资额55.7亿元作为最优投资额。

表4累积投资额、累积税后净现值和累积净现值指数表

步骤6：根据累积净现值指数对最优投资额进行验证。

依据表4所示数据作图，结果如图3所示，从图中可以看出，最优投资额对应的累积净现值指数处于下降趋势中，其大于累积净现值指数最大时的投资额16.3亿元，因此累积投资额55.7亿元就是最优投资规模，不必要进一步决策。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。