نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته اقتصاد نفت و گاز، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران

2 استاد، گروه اقتصاد نظری، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه اقتصاد انرژی،کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران

چکیده

امروزه به دلیل محدودیت در سوخت‌های فسیلی موضوع استفاده بهینه از آنها بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در ادبیات بالادستی اقتصاد نفت و گاز واژه مترادف با این موضوع، مدیریت مخزن بوده که هدف آن بهینه‌سازی اقتصادی برداشت نفت و گاز با بهره‌گیری از عناصر مهندسی نفت، زمین‌شناسی، ابزارهای مدیریت و اقتصاد می‌باشد. در این مطالعه یکی از میادین نفتی شرکت نفت فلات قاره مورد بررسی قرار گرفته است. در گام اول با استفاه از داده‌های میدان نسبت به برآورد تابع هزینه میدان با در نظر گرفتن هزینه‌های زیست‌محیطی و هزینه‌های بازیافت ثانویه اقدام و در گام بعد سود تنزیل شده میدان در طول عمر آن تحت سه سناریو نرخ تنزیل و به روش برنامه‌ریزی پویا حداکثر شده است. نتایج مطالعه منحنی زنگی شکل تولید در طول عمر میدان را مورد تأیید قرار داد. همچنین در سناریو نرخ تنزیل 5درصد نتایج برداشت از میدان متوازن‌تر بوده است و با افزایش نرخ تنزیل به سمت 10 و سپس 20درصد برداشت بیشتر در سال‌های اول تولید و برداشت کمتر در سال‌های پایانی تولید رقم خورده است. نتایج مقایسه خروجی مسیر بهینه و واقعیت میدان حاکی از این موضوع می‌باشد که شرکت پیمانکار در سال‌های ابتدایی دوره به واسطه نوع قرارداد پیمانکار که اجازه برداشت 60درصد از تولید را تا 7 سال به ازای جبران هزینه‌ها به او می‌دهد، با شیب بسیاری برداشت نموده که با هیچ‌یک از سناریوها قابلیت مطابقت و توضیح ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Providing the Optimal Production Path from Oil Fields Considering Economic, Technical, and Environmental Dimensions

نویسندگان [English]

  • samaneh khaksarastaneh 1
  • Teymor Mohammadi 2
  • Hamid Amadeh 3

1 Ph.D. Student, Department of Economics, Allameh Tabataba’i University, Tehran, Iran

2 Professor, Department of Economics, Allameh Tabataba’i University, Tehran, Iran

3 Associate Professor, Department of Economics, Allameh Tabataba’i University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Nowadays, due to the limitation of fossil fuels, the topic of their optimal use has been given more attention than before. In the upstream literature of oil and gas economy, the word synonymous with this topic is reservoir management. In this study, selected one of the oil fields of Iranian Offshore Oil Company (IOOC). In the first step, by using field data, the cost function of the field is estimated by considering the environmental costs and secondary recycling costs, and in the next Nowadays, due to the limitation of fossil fuels, the topic of their optimal use has been given more attention than before. In the upstream literature of the oil and gas economy, the word synonymous with this topic is reservoir management. This study selected one of the oil fields of the Iranian Offshore Oil Company (IOOC). In the first step, by using field data, the cost function of the field is estimated by considering the environmental costs and secondary recycling costs, and in the next step, the discounted profit of the field during its life under three discount rate scenarios, and it is maximized by dynamic programming method. The results of the bell curve study confirmed the production during the life of the field. Also, in the scenario of the discount rate of 5%, the harvest results from the field have been more balanced, and with the increase of the discount rate to 10 and then 20%, more harvest has been achieved in the first years of production and less harvest in the final years of productionstep, the discounted profit of the field during its life under three discount rate scenarios. and it is maximized by dynamic programming method. The results of the bell curve study confirmed the production during the life of the field. Also, in the scenario of discount rate of 5%, the harvest results from the field have been more balanced, and with the increase of the discount rate to 10 and then 20%, more harvest has been achieved in the first years of production and less harvest in the final years of production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reservoir Management
  • Dynamic Optimization
  • Oil Field
  • Secondary Recycling
  • Flaring
ابراهیمی، نصراله و آقاسیدجعفر کشفی، مونا. (1395). شناسایی و ارزیابی پیامدهای زیست‌محیطی، اجتماعی، ایمنی، امنیتی و بهداشتی (ESHIA) پروژه‌های بالادستی صنعت نفت و گاز. مطالعات حقوق تطبیقی، دوره 7، شماره 1.
احمدیان، مجید و ورهرامی، ویدا. (1392). دستیابی به مسیر بهینه استخراج از مخزن ساحلی پارس جنوبی (با اعمال محدودیت‌های زیست محیطی) با تأکید بر اهمیت منابع مالی. فصلنامه علمی پژوهشی مطالعات اقتصادی کاربردی در ایران، سال دوم، شماره 6، 121-105.
امامی میبدی، علی؛ ارباب، حمیدرضا وعلیخانی، فرخ. (1397). مدلسازی سناریوی بهینه فنی - اقتصادی تولید گاز در فازهای منتخب میدان گازی پارس جنوبی با استفاده از روش برنامه‌ریزی پویا. فصلنامه پژوهش‌های سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی انرژی، سال چهارم، شماره 12، 76-47.
امامی میبدی، علی؛ حسینی، سیدمهدی؛ ابراهیمی، محسن؛ سوری، علی و حاجی میرزایی، سیدمحمدعلی. (1395). بررسی مسیر بهینه بهره‌برداری اقتصادی از مخازن نفتی با استفاده از قراردادهای خدماتی بیع متقابل - مطالعه موردی یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران. فصلنامه پژوهش‌ها و سیاست‌های اقتصادی، سال بیست و چهارم، شماره 77، 94-63.
پورکاظمی، محمدحسین. (1393). بهینه‌سازی پویا، کنترل بهینه و کاربردهای آن. مرکز چاپ و انتشارات دانشگاه شهید بهشتی.
تکلیف، عاطفه. (1391). صنعت نفت و گاز به زبان غیرفنی، انتشارات کمیل، تهران.
حاجی میرزایی، سید محمدعلی؛ امامی میبدی، علی؛ ابراهیمی، محسن؛ سوری، علی و قربانی پاشاکلایی، وحید. (1395). مسیر بهینه استخراج از مخازن نفتی با وجود به‌کارگیری چارچوب قراردادی بیع متقابل (مطالعه موردی یکی از میادین نفتی در حال بهره‌برداری ایران در خلیج فارس). فصلنامه تحقیقات مدلسازی اقتصادی، شماره 24، 82-41.
ذوالنور، سیدحسین و متین، سعید. (1395). بهینه‌یابی مسیر بهینه تولید نفت ایران: یک مدل کنترل بهینه برنامه‌ریزی پویا. فصلنامه علمی پژوهشی برنامه‌ریزی و بودجه، سال بیستم، شماره 4، 136-107.
سبحانی، آمنه؛ دشتی، نادر؛ آیت‌اللهی، شهاب‌الدین و خراط، ریاض. (2017). بررسی اقتصادی تزریق آب با شوری کم در یک میدان نفتی. پنجمین کنفرانس بین‌المللی علوم، مهندسی و نوآوری در تکنولوژی.
شکری، پوریا؛ فریدزاد، علی؛ تکلیف، عاطفه و دهقانی، تورج. (1396). برآورد مسیر بهینه تولید میدان نفتی آزادگان جنوبی با تأکید بر تولید صیانتی براساس الگوریتم تکاملی بهینه‌سازی ازدحام ذرات. پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران، سال ششم، شماره 22، 108-75.
طاهری‌فرد، علی. (1393). بهینه‌سازی پویای فرآیند تولید نفت خام در یک مدل تصادفی و مقایسه آن با تولید نفت در چارچوب قراردادهای بیع متقابل: مطالعه موردی میدان درود. رساله دکتری رشته علوم اقتصادی، دانشگاه فردوسی مشهد.
عمادی، محمدعلی و قبادی، عباس. (1392). مبانی مدیریت یکپارچه مخازن نفت و گاز، انتشارات روابط عمومی شرکت ملی نفت ایران.
قربانی پاشاکلایی، وحید. (1394). الگوی بهره‌برداری بهینه از میادین نفتی با تأکید بر افزایش بازیافت نفت و در چارچوب مدل کنترل بهینه - مطالعه موردی یکی از میادین نفتی ایران. رساله دکتری رشته اقتصاد نفت و گاز، دانشگاه علامه طباطبایی.
محمدی، تیمور. معتمدی، منیره. (1388). بهینه‌یابی پویای تولید نفت در ایران (مطالعه موردی میدان نفتی هفتگل با تأکید بر تولید صیانتی). پژوهشنامه اقتصادی، سال دهم، شماره 3، 265-235.
Anderson, Soren T, Ryan Kellogg, and Stephen W. Salant. )2018(. Hotelling under Pressure. Journal of Political Economy, 126(3): 984-1026.
Ayres, Robert U, and Leslie Ayres. (2002). A handbook of industrial ecology. Cheltenham,U.K.: Edward Elgar Pub.
Bieker H, Slupphaug O, Johansen T.A. (2006). Real-Time Optimization of Oil and Gas Production Systems: A Technology Survey, SPE Intelligent Energy Conference and Exhibition, Amsterdam, The Netherlands.
Cairns, Robert. (1998). The Microeconomics of Mineral Extraction under Capacity Constraints. Nonrenewable Resources, 7(3): 233-244. DOI: 10.1007/BF02767673.
Crabbé, Philippe J. (1982). The Effect of Capital Intensity on the Optimal Rate of Extraction of a Mineral Deposit. Canadian Journal of Economics / Revue Canadienne d’Economique, 15(3): 534-541.
Eveje, Gabriel. (2006). Environmental Costs and Responsibilities resulting fromOil Exploitation in Developing Countries: The Case of Niger Delta of Nigeria, Journal of Business Ethics, Vol. 69, No. 1, pp. 27-56.
Gaudet, Gerard. (2007). Natural Resource Economics under the Rule of Hotelling. Canadian Journal of Economics / Revue Canadienne d’Economique, 40(4):1033-1059.
Gaudet, Gerard. (1983). Optimal Investment and Adjustment Costs in the Economic Theory of the Mine. Canadian Journal of Economics / Revue Canadienne d’Economique, 16(1): 39-51.
Holland, Stephen P. (2008). Modeling Peak Oil. The Energy Journal, 29(2): 61-79. DOI : 10.5547/ISSN0195-6574-EJ-Vol29-No2-4
Hotelling, Harold. (1931). The Economics of Exhaustible Resources. Journal of Political Economy, 39(2): 137-175.
Lasserre, Pierre. (1985a). Exhaustible Resource Extraction with Capital. In Anthony Scott (ed.), Progress in Natural Resource Economics. Oxford: Oxford University Press.
Levhari, David, and Nissan Liviatan. (1977). Notes on Hotelling’s Economics of Exhaustible Resources. Canadian Journal of Economics / Revue Canadienne d’Économique, 10(2): 177-192.
Lewis, Tracy. (1985). A Note on Mining with Investment in Capital. Canadian Journal of Economics / Revue Canadienne d’Economique, 18(3):665-667. DOI: 10.2307/135028
Livernois. John. UhlerR. S. (1987). Extraction Costs and the Economics of Nonrenewable Resources.Journal of Political Economy.Vol. 95, No.1.
Livernois, John. (2009). On the Empirical Significance of the Hotelling Rule. Review of Environmental Economics and Policy, 3(1): 22-41. DOI : 10.1093/reep/ren017
Lozada, Gabriel. (1993). The Conservationist’s Dilemma. International Economic Review, 34: 647-662. DOI : 10.2307/2527186
Lyons, William C. (1996). Standard Handbook of Petroleum, Natural Gas. Engendering, Vol. 1, Houston, Texas: Gulf Publishing Company
Okullo, Samuel J, Frederic Reynes, and Marjan W. Hofkes. (2015). Modeling Peak Oil and the Geological Constraints on Oil Production. Resource and Energy Economics, 40: 36-56.
Slade, Margaret E. and Henry, Thille. (2009). Whither Hotelling: Tests of the Theory of Exhaustible Resources. Annual Review of Resource Economics, 1(1): 239-260.
Venables, Anthony J. (2014). Depletion and Development: Natural Resource Supply with Endogenous Field Opening. Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, 1(3): 313-336.
In Persian
Ahmadian, Majid and Varahrami, Vida. (2012). Extracting Optimal Path of Extraction from South Pars Offshore (With Environmental Restriction) and Emphasis on Financing. Applied Economic Studies in Iran, second year, number 6, 105-121. [In Persian]
Ebrahimi, Nasroleh and Agha Seyedjafarkashfi, Mona. (2015). Environmental, social, safety, security and health impacts assessment (ESHIA) for upstream oil and gas projects. Comparative Law Studies, Volume 7, Number 1. [In Persian]
Emami Meybodi, Ali, Arbab, Hamidreza and Alikhani, Farrokh. (2017). Optimal Path of Gas Extraction from South Pars Gas Field: A Dynamic Programming Approach. Journal of Energy Planning and Policy Research, fourth year, number 12, 76-47. [In Persian]
Emami Meybodi, Ali, Hosseini, Seyed Mahdi, Ebrahimi, Mohsen, Suri, Ali, and Haji Mirzaei, Seyed Mohammad Ali. (2015). nalysis of the optimal economic exploitation of oil reservoirs by the use of buyback contract - A Case Study of Iran's oil fields in the South West. Economic Research and Policy, 24th year, number 77, 63-94. [In Persian]
Shokri, Pouria, Faridzad, Ali, Taklif, Atefeh, and Dehghani, Toraj. (2016). Estimation of Optimum Crude Oil Production from South Azadegan Oil Field with Emphasizing on Maximum Efficient Rate of Production based on Metaheuristic Algorithm of Particle Swarm Optimization (PSO). Iranian Energy Economics Research Journal, 6th year, No. 22, 108-75. [In Persian]
Taheri Fard, Ali. (2013). Comparing optimal oil production path to the Oil Production Profile in Buy-Back Contracts with Using Stochastic Dynamic Programming (Case Study: Dorood Field). Doctoral thesis in the field of economic sciences, Ferdowsi University of Mashhad. [In Persian]
Zolnoor, Seyed Hossein and Mateen, Saeed. (2015). Optimal Oil Production in Iran: A Dynamic Programming Model. Planning and Budgeting, Year 20, Number 4, 107-136. [In Persian]