Pszukiwania i wydbycie rpy naftwej i gazu ziemneg (upstream) Przemysław Grabwski, Marcin Krupa, Andrzej Sikra Warszawa, kwiecień 2010 1
Agenda Mduł: Ocena inwestycji w prjekty upstreamwe 2h Jednstki miary Bbl, mcf, mcm, be Tł gelgiczne w tym: c t są rezerwuary, jak pwstały, na czym plega eksplatacja z takieg rezerwuaru Etapy prjektów upstreamwych (cały prces d badań wstępnych, uzyskanie kncesji, sejsmika, dwierty pszukiwawcze, dwierty cenne, dwierty prdukcyjne) Rdzaje ryzyka w prjektach upstreamwych w tym w szczególnści ryzyk plityczne i reżimu fiskalneg, ryzyk pszukiwawcze, ryzyk kmercyjnści (w dniesieniu d cntingent resurces), ryzyk eksplatacyjne Mduł: System klasyfikacji zasbów wycena rezerw, strukturyzacja kntraktów w upstreamie 1 h Pdział Definicje - Reserves (1P, 2P, 3P) Cntingent Resurces (1C, 2C, 3C), Prspective Resurces (Lw, Best, High Estimates), system bwiązujący w krajach byłeg Związku Rzadzieckieg C t jest CPR, jak czytać CPR + Najważniejsze firmy eksperckie w zakresie CPR Wycena rezerw case study Strukturyzacja kntraktów w upstreamie 2
Miary występujące w sektrze Oil&Gas Współczynniki knwersji Z Tny metryczne Rpa naftwa* Killitry (m 3 ) Na Baryłki (bbl) US gallns tny/rk Tny metryczne 1,0000 1,1650 7,3300 307,86 - Killitry (m 3 ) 0,8581 1,0000 6,2898 264,17 - Baryłki (bbl) 0,1364 0,1590 1,0000 42 - US gallns 0,00325 0,0038 0,0238 1 - Baryłki/dzień (bbl/day) - - - - 49,8 *Oparte na średniej gęstści rpy (33 API) 1 tna lekkiej rpy (40 API) = 7,64 baryłki 1 tna ciężkiej rpy (25 API) = 6,98 baryłki 3
Miary występujące w sektrze Oil&Gas Współczynniki knwersji Prdukty Aby przejść z baryłek na tny (bbl t t) tn na baryłki (t t bbl) killitrów (m 3 ) na tny tn na killitry (m 3 ) Przemnóż przez LPG 0,086 11,6 0,542 1,844 Benzyny 0,118 8,5 0,740 1,351 Kersen 0,128 7,8 0,806 1,240 Średnie destylaty (Gasil/diesel) 0,133 7,5 0,839 1,192 Ciężki lej pałwy 0,149 6,7 0,939 1,065 4
Z Miary występujące w sektrze Oil&Gas miliard m 3 gazu naturalneg Współczynniki knwersji miliard stóp 3 gazu naturalneg Gaz naturalny i LNG milin tn ekwiwalent u rpy Na milin tn LNG Przemnóż przez bilin BTU (British termal unit) milin baryłek ekwiwalentu rpy (be) miliard m 3 gazu naturalneg 1 35,3 0,900 0,730 36 6,29 miliard stóp 3 gazu naturalneg 0,028 1 0,026 0,021 1,03 0,18 milin tn ekwiwalentu rpy 1,111 39,2 1 0,805 40,4 7,33 milin tn LNG 1,380 48,7 1,23 1 52 8,68 bilin BTU (British termal unit) 0,028 0,98 0,025 0,020 1 0,17 milin baryłek ekwiwalentu rpy (be) 0,160 5,61 0,140 0,120 5,8 1 5
Miary występujące w sektrze Oil&Gas Jednstki ciepła: 1 kilkalria (kcal) = 4.187 kj = 3.968 Btu 1 kildżul (kj) = 0.239 kcal = 0.948 Btu 1 British thermal unit (Btu) = 0.252 kcal = 1.055 kj 1 kilwatgdzina (kwh) = 860 kcal = 3600 kj = 3412 Btu Ekwiwalenty ciepła: Jedna tna ekwiwalentu rpy jest w przybliżeniu równa: Jednstki ciepła: 10 milinów kilkalrii 42 gigadżule 40 milinów Btu Paliwa stałe: 1,5 tny węgla kamienneg 3 tny węgla brunatneg (lignitu) Paliwa gazwe patrz tabela knwersji dla gazu naturalneg i LNG Elektrycznść: 12 megawatgdzin Jeden milin tn rpy prdukuje kł 4500 gigawatgdzin energii elektrycznej w nwczesnej elektrwni 6
Łańcuch wartści w sektrze Oil&Gas Upstream pszukiwanie (explratin), wydbycie (prductin) i dstarczanie rpy (i gazu) d terminala eksprtweg lub przetwórni. Dwnstream transprt rpy i gazu (shipping), sprzedaż i handel (trading), przerób rpy (refining) i gazu (różne zakłady), lgistykę prduktwą, sprzedaż hurtwą (B2B) i sprzedaż detaliczną prduktów finalnych. 7
Pchdzenie rpy naftwej Teria bigeniczna: Rpa naftwa, pdbnie jak węgiel czy gaz ziemny jest prduktem pwstałym z materii rganicznej (głwnie mrski planktn, naziemna rślinnść) pd wpływem ciśnienia i rsnącej temperatury wnętrza Ziemi. Przez miliny lat materia ta zmieszana z mułem zstała pkryta warstwami skał sadwych c spwdwał jej przekształcenie najpierw w tzw. kergen asfaltpdbną substancję rganiczną, a następnie w płynne i gazwe substancje węglwdrwe w prcesie zwanym katagenezą. W miarę jak wzrasta głębkść i temperatura długie łańcuchy węglwdrwe kergenu dzielą się frmując ciężką rpę naftwą. Przy wyższych temperaturach (głębkściach) pwstają craz krótsze łańcuchy charakterystyczne dla rp lekkich i gazu naturalneg. Źródł: UKOOA 8
Pchdzenie rpy naftwej Teria bigeniczna: Reakcje katagenzy są uzależnine d temperatury: Prces twrzenia się rpy naftwej zaczyna się d kł 130 C, zakres d 130 d 150 C jest kreślany jak kn rpy (il windw), c dpwiada kł 3-5 km głębkści. Przekształcanie się rpy naftwej w gaz rzpczyna się d kł 180 C Źródł: UKOOA 9
C determinuje wlumen rpy? Φ: Prwatść (prsity) skały: prprcja wlnych przestrzeni (prów) pmiędzy ziarnami skały (teretyczne maksimum 48%, przeciętnie pniżej 10%). Wyróżniamy prwatść całkwitą i efektywną (liczną tylk dla płącznych przestrzeni). Rdzaje prwatści: między ziarnwa (inter granular) typwa dla piaskwców druzyjna (vugular) typwa dla wapieni z pęknięć (fractural) Przepuszczalnść (permeability) skały: zdlnść d przemieszczania się cieczy wewnątrz skały duża prwatść znaczna na niebiesk Źródł: Exxn Mbil: Quest fr Energy niska przepuszczalnść wiele prów zaklejnych 10
Jak bliczyć wlumen rpy i gazu dla daneg pla? Ilść inwentarzwych baryłek rpy (stck tank barrels f il) = (A h x 7758 x Φ x S x R f )/ FVF, gdzie A h jest wyrażne w akr- stpach (c dpwiada 7758 baryłkm lub 1233,5 m 3 ) Ilść standardwych stóp sześciennych gazu = (A h x 43560 x Φ x S w x R f )/B g (dla pla zawierająceg wyłącznie gaz) gdzie A h jest wyrażne w akr- stpach (c dpwiada 43560 stpm sześciennym lub 1233,5 m 3 ) 0,3 m (1 stpa) 1 akr 63,5 m (208 stóp) 11
Timing klucz d sukcesu Pułapka musi być dstępna przed/ w trakcie migracji Prcesy: Generacja Migracja Akumulacja i utrwalenie Elementy: Skała źródłwa Ścieżka migracji Rezerwuar i uszczelnienie 12
Gelgia rpy i gazu pdsumwanie Źródł: Exxn Mbil: Quest fr Energy 13
Etapy w prcesie pszukiwań i wydbycia rpy Uzyskanie licencji pszukiwawczej Ogólna analiza basenu sedymentacyjneg Badania wstępne (pwierzchniwe) Badanie sejsmiczne Kncepcja plaswania twrów wiertniczych mdele pla Odwierty pszukiwawcze (wildcat wells) Odwierty rzpznawcz - cenne (appraisal wells) Część pszukiwawcza (explratin) Analiza płacalnści prdukcji (feasibility study) Analiza kwestii śrdwiskwych Uzyskanie licencji prdukcyjnej (jeżeli nie zstała udzielna przy licencji pszukiwawczej). Część finanswa Zakntraktwanie dstawców/wyknawców Infrastruktura pla Odwierty prdukcyjne Przygtwanie lgistyki surwca Część prdukcyjna 14
Rdzaje kntraktów Tytuł własnści d rezerw Własnść prywatna Własnść państwwa System party na kncesjach Systemy parte na kntraktach PSC Umwy serwiswe Klasyczne typ indnezyjski Hybrydwe typ peruwiański Risk services Pure services Wszystkie rdzaje kntraktów mgą być wykrzystywane d twrzenia JV 15
Kszty Zyski Pdpisanie kntraktu Rzszerzenie kntraktu na fazę prdukcyjną Szklenie: Pszukiwania i wydbycie rpy naftwej i gazu ziemneg, kwiecień 2010 r. Rzkład cash-flw w cyklu E&P Państw Czas Okres przed-licencyjny Faza pszukiwań Faza przygtwania prdukcji Faza prdukcji Faza intensyfikacji prdukcji Faza puszczenia pla Źródł: Dr. Alfred Kjemperud General aspects f petrleum fiscal regimes 16
Udział państwa w zyskach (gverment take) Szklenie: Pszukiwania i wydbycie rpy naftwej i gazu ziemneg, kwiecień 2010 r. Systemy fiskalne w E&P na świecie Wyski Niskie zaintereswanie ze strny firm naftwych Niski ptencjał dla udziału rządu w zyskach Niski Wyskie zaintereswanie ze strny firm naftwych Wyski ptencjał dla udziału rządu w zyskach Słabe Perspektywy gelgiczne Dbre Ryzyk związane z działalnścią pszukiwawczą dść silnie granicza skłnnść firm d pnszenia ksztów eksplracji jeżeli ich perspektywa przyszłych zysków nie jest dpwiedni wyska (i vice versa). 17
Minimalna wielkść rezerw na danym plu w mln bbl Szklenie: Pszukiwania i wydbycie rpy naftwej i gazu ziemneg, kwiecień 2010 r. Wielkść rezerw a płacalnść inwestycji w różnych warunkach fiskalnych i gelgicznych Udział Państwa (State Take) w pdziale zysków (%) Źródł: D.Wd Lng-term fiscal, cntractual stability prves elusive, Petrleum Review, luty 2005 Rzmiar pla, głębkść rezerwuarów rp i/lub gaznśnych, ich jakść (prwatść, przepuszczalnść), gegraficzna lkalizacja daneg pla (dległe pustkwia, głębkie mrze, itp.) raz wiele innych technicznych aspektów razem z charakterystyką systemu fiskalneg determinują minimalną wielkść rezerw pzwalających na eknmicznie płacalną eksplatację daneg pla. Te czynniki mgą różnić się znacząc w zależnści d bszaru i/lub kntraktu. Nawet bardz małe (w sensie rezerw) ple na lądzie, w systemie kncesyjnym z małymi pdatkami typu ryalty mże być płacalne d eksplatacji. Z drugiej strny w dległych lkalizacjach raz na głębkich wdach, gdzie kszty rzwju prdukcji są wyskie minimalna wielkść rezerw będzie znacznie wyższa, ale niezależnie d systemu fiskalneg, będzie znacząc się różniła w zależnści d dległści i dstępnści d istniejącej infrastruktury. 18
Zaawanswane techniki w mdelach 3-D Jednym z statnich siągnięć technlgicznych jest w badaniach sejsmicznych jest wizualizacja pprzez wykrzystanie pmieszczeń Virtual Reality Analizwane struktury są wyświetlane na wielkich ekranach i mgą być glądane z każdeg kąta Istnieją mżliwści symulacji efektów zastswania różnych technik wiertniczych Zastswanie technik VR pmaga również lepiej zrzumieć zawiłe prblemy gelgiczntechnlgiczne innym człnkm zespłu. Źródł: UKOOA 19
Pełne mdele symulacyjne pla naftweg Zaawanswane kmputerwe narzędzia wykrzystujące wszelkie dstępne dane dtyczące rezerwuaru: rzmieszczenie twrów wiertniczych krzywe względnej przepuszczalnści analizy rejestrów (lg) z dwiertów charakterystyki rezerwuarów z mdeli sejsmicznych mapy izpachytwe (warstwicwe) rzkład ciśnień mechanizmy wydbycia (drive mechanism) rzmieszczenie sąsiednich pół Wykrzystywane d dynamicznych analiz i prjekcji przyszłych prfili prdukcyjnych Źródł: Offshre Technlgy 20
Wiercenie rdzeniwe (cring) Wiercenie rdzeniwe (alb rdzeniwanie) t pbieranie próbek ze skał w twrze i ich analiza Rzróżniamy: wiercenie knwencjnalne (z dna twru) pbranie próbki z dna d tzw. rury rdzeniwej i wydbycie jej na pwierzchnię wiercenie bczne (z bku twru) - pprzez wystrzelenie rury rdzeniwej w frmację Analiza próbek pwinna dać infrmację : prwatści próbki saturacji przepuszczalnści Źródł: Baker Hughes 21
Odwierty kierunkwe Odwierty kierunkwe mgą być wiercne by: wydłużyć długść dwiertu przechdząceg przez rezerwuar, a tym samym zwiększyć część pbierającą rpę, dwiercić się d rezerwuaru, d któreg nrmalny (wertykalny) dstęp jest utrudniny (np. złża pd jezirem, miastem, bardz twardą frmacją skalną, itp.), szczędzić ksztów pprzez rzwiercenie z jedneg dwiertu wielu różnkierunkwych twrów (najczęściej ffshre), uwlnić część nadmierneg ciśnienia z prdukująceg bk dwiertu zagrżneg erupcją. Źródł: UKOOA 22
Cechy prjektów upstreamwych Duże nakłady kapitałwe na pczątku. Wyska kapitałchłnnść przez cały kres trwania prjektu. Wydłużny kres zwrtu (payback perid). Wyskie ryzyk i niepewnść. Wyska złżnść techniczna i finansw-prawna. Wieletapwść z uwzględnieniem punktów decyzyjnych. Ograniczny zasób infrmacji przed pdjęciem decyzji. Duża zależnść d bardz zmiennych cen i ppytu. 23
Cash flw Pszukiwania Ocena Rzwój Prdukcja Likwidacja Szklenie: Pszukiwania i wydbycie rpy naftwej i gazu ziemneg, kwiecień 2010 r. Prjekty upstreamwe wymagają wyskich nakładów kapitałwych by uzyskać długterminwy zwrt Występuje duża rzbieżnść czaswa pmiędzy wydatkami a uzyskiwanym zwrtem, c wydatnie pdnsi ryzyk bizneswe w tym sektrze. Dlateg analizy prjektów E&P kncentrują się na: ptencjalnej wartści rezerw czasie w którym mżna te rezerwy wydbyć ksztach wydbycia tak by zmaksymalizwać cash flw (wartść) prjektu Skumulwany cash flw Kapitał pdwyższnym ryzyku Czas (lata) Payback Rczny cash flw Źródł: David Wd & Assciates 24
Analizy wrażliwści wstęp d ceny ryzyka Analiza wrażliwść pla 600 mln bbl Czas prdukcji Inflacja Opex Capex Wlumen prdukcji Ceny rpy -300-200 -100 0 100 200 300 400 Najgrszy scenariusz (NPV@15% w mln $) Najlepszy scenariusz (NPV@15% w mln $) Scenariusz bazwy 84,3 mln $ Źródł: David Wd & Assciates PSC, 40% prfit il take Opex: 5,1$/bbl Capex: 4,4 $/bbl 25
Ryzyk i niepewnść w prjektach E&P jest wielwymiarwe Rezerwuaru (głębkść, ciśnienie, przepuszczalnść, przepływy) Rynkwe (ppyt, knkurencja dstęp d transprtu) Eknmiczne (ceny, inflacja, kszt kapitału, ryzyk walutwe) Fiskalne (stabilnść pdatkwa, regresywnść systemu, ekstra pdatki) Plityczne (stabilnść rządu, knflikty zbrjne, plityka energetyczna, NOC) Bezpieczeństwa (pdatnść na awarie, wyszklenie kadry, prcedury) Ryzyka w prjektach E&P Śrdwiskwe (nrmy zanieczyszczenia, kszty likwidacji) Technlgiczne (skrzywine dwierty, niesprawdzne technlgie, głębkie pkłady) Jakść prduktu (zawartść siarki, lepkść, zasfaltwanie) Kszty (wydatki inwestycyjne, kszty peracyjne, kszty zarządzania prjektem) Kadra (dświadczenie, pracchłnnść, umiejętnści, stsunki pracy) Czas (późnienia w rzruchu, przerwy w prdukcji, efektywnść wydbycia) Źródł: Petrlum Ecnmist, czerwiec 2002 26
(behind the pipe) dwierty wymagają ddatkwych prac d prdukcji Rezerwy nieudstępnine (undevelped) które mgą być prdukwane z: nwych dwiertów pgłębienia istniejących dwiertów d nwych rezerwuarów Kategrie statusu rezerw Kategrie statusu rezerw kreślają stpień udstępnienia i prdukcji danych dwiertów i rezerwuaru Rezerwy udstępnine (develped) jeżeli istnieją dwierty gtwe d prdukcji, dzielimy na: prdukcyjne (już prdukują) nie prdukcyjne dwierty zamknięte (shut-in) z różnych przyczyn rezerwy pza rurą 27