Кратко о главном
- Неопределённость — неточное знание; риск — возможные потери (и выигрыш) из-за неё. Техническую неопределённость создают недра, скважины и объекты, и, в отличие от цен и законов, её можно уменьшить данными — до разработки и в её ходе.
- Важно не только сколько добудут, но и когда. Если скважины дают на треть меньше плановой полки, те же 12 млн барр. добывают на год дольше: дисконтированная добыча падает на 6,1 %, а NPV — на 16,8 %.
- Оценки P90, P50, P10 переносятся на NPV, только если неопределённость, по сути, одна и NPV меняется с ней в одну сторону; при нескольких параметрах вариант «все на P90» намного хуже P90 NPV. Среднее так не переносится, если зависимость нелинейна: его считают по распределению, а по трём вариантам — с весами 0,3; 0,4; 0,3.
- NPV среднего варианта не равен среднему NPV, если зависимость нелинейна. Ограничения сверху — мощность установки, пороги — срезают выигрыш, и средний NPV ниже; возможность отказаться срезает убыток, и он выше. В примере урока установка, рассчитанная на базовую полку, отнимает у среднего NPV 3,1 млн долл.
- Связь параметров меняет разброс NPV: положительная связь параметров, действующих на NPV в разные стороны (больше запасы — больше скважин), сужает его, в одну сторону — расширяет. В примере урока связь 0,7 сужает разброс с 21,1 до 13,1 млн долл. Знак связи берут из её физической причины.
- Оценочные работы сужают диапазон того, что измеряют. Скважина, уточнившая объём пород, делает отношение P10/P90 геологических запасов 1,22 вместо 1,39, а извлекаемых — лишь 1,42 вместо 1,55: коэффициент извлечения остаётся неизвестным. Куда сдвинется оценка, заранее не известно — в среднем никуда.
дисконтированная добыча: запасы с учётом времени
среднее по трём оценкам (правило 0,3–0,4–0,3)
для выпуклой вверх зависимости ; для выпуклой вниз — наоборот (неравенство Йенсена)
разброс NPV ≈ при корреляции между и
- Считать NPV базового варианта или варианта со средними значениями ожидаемым NPV.
- Строить вариант P90 проекта, поставив все параметры на свои P90.
- Разыгрывать связанные параметры независимо — или задавать связь, не понимая её причины.
- Оценивать неопределённость только объёмом запасов, забыв о дебитах, сроках, затратах и надёжности объектов.
- Ждать от оценочных работ роста запасов: данные уточняют оценку в обе стороны.
После урока вы сможете
- перечислить источники технической неопределённости — объём, продуктивность, извлечение, флюиды, скважины, объекты и сроки — и описать, как каждый проявляется в денежном потоке и как меняется по стадиям проекта;
- объяснить, почему одни и те же запасы, добытые медленнее, стоят меньше, и оценить потерю через дисконтированную добычу;
- построить экономические варианты P90, P50 и P10 и оценить по ним ожидаемый NPV правилом 0,3–0,4–0,3, понимая, когда оценки P90–P10 переносятся на NPV, а когда нет;
- объяснить, почему NPV среднего варианта не равен среднему NPV, и определить по форме зависимости, в какую сторону расходятся эти числа;
- оценить, как связь между параметрами меняет разброс NPV, и выбрать знак связи по её физической причине;
- оценить, насколько оценочная скважина сузит диапазон объёмов, и объяснить, почему средняя оценка от данных в среднем не меняется.
Неопределённость и риск: что известно неточно
Любая оценка проекта опирается на числа, которых до разработки никто не измерял: объём пород в ловушке, проницаемость между скважинами, долю нефти, которую удастся вытеснить, время бурения через ещё не вскрытые пласты. Неопределённость (uncertainty) — это неточность нашего знания о таких величинах. Риском (risk) её называют, когда от неё зависят деньги. Риск обычно связывают с возможными потерями (downside), но у неопределённости есть и другая сторона — возможный выигрыш (upside): запасы могут оказаться и больше ожидаемых, а скважины — продуктивнее.
Неопределённость проекта удобно делить по источникам. Техническую создают недра, скважины и объекты обустройства. Рыночную, финансовую и регуляторную — цены, курсы валют, стоимость денег, налоги и законы, а также отношения с партнёрами (Рыночная, финансовая и регуляторная неопределённость). Различие практическое: техническую неопределённость можно уменьшить данными — оценочными скважинами, исследованиями, опытом разработки, — а цену нефти на десять лет вперёд не уточнит никакая скважина.
Внутри технической неопределённости различают два рода незнания. Первый — диапазоны: величина обязательно будет какой-то, вопрос — какой (объём, дебит, смета). Его описывают распределением (Вероятностная оценка запасов методом Монте-Карло). Второй — события: что-то может случиться, а может и нет (сухая скважина, авария, отказ установки). Его описывают вероятностью и последствиями (Геологический риск и вероятность успеха). Подменять одно другим нельзя: распределение запасов ничего не говорит о шансе пустой ловушки, а вероятность аварии — о её цене.
- Источник
- Объём
- Что известно неточно
- объём пород, положение контактов, эффективная толщина, пористость, насыщенность
- Как проявляется в деньгах
- сколько нефти добудут: выручка, число скважин
- Источник
- Продуктивность и связность
- Что известно неточно
- проницаемость, разломы и экраны внутри залежи, неоднородность
- Как проявляется в деньгах
- дебиты и профиль добычи, число скважин
- Источник
- Извлечение
- Что известно неточно
- охват пласта вытеснением, активность законтурной воды, приёмистость нагнетательных скважин
- Как проявляется в деньгах
- какую долю запасов добудут и как долго
- Источник
- Флюиды
- Что известно неточно
- вязкость, парафин, сероводород и углекислый газ, вынос песка, газовые гидраты
- Как проявляется в деньгах
- материалы и оборудование, затраты, простои
- Источник
- Скважины
- Что известно неточно
- осложнения при бурении, время на скважину, качество заканчивания, ремонты
- Как проявляется в деньгах
- капитальные и эксплуатационные затраты, сроки
- Источник
- Объекты и сроки
- Что известно неточно
- смета и график строительства, производительность и надёжность установок, общая с соседями инфраструктура
- Как проявляется в деньгах
- затраты, задержка первой нефти, потери добычи при простоях
| Источник | Что известно неточно | Как проявляется в деньгах |
|---|---|---|
| Объём | объём пород, положение контактов, эффективная толщина, пористость, насыщенность | сколько нефти добудут: выручка, число скважин |
| Продуктивность и связность | проницаемость, разломы и экраны внутри залежи, неоднородность | дебиты и профиль добычи, число скважин |
| Извлечение | охват пласта вытеснением, активность законтурной воды, приёмистость нагнетательных скважин | какую долю запасов добудут и как долго |
| Флюиды | вязкость, парафин, сероводород и углекислый газ, вынос песка, газовые гидраты | материалы и оборудование, затраты, простои |
| Скважины | осложнения при бурении, время на скважину, качество заканчивания, ремонты | капитальные и эксплуатационные затраты, сроки |
| Объекты и сроки | смета и график строительства, производительность и надёжность установок, общая с соседями инфраструктура | затраты, задержка первой нефти, потери добычи при простоях |
Неполный перечень; в каждом проекте его составляют заново, начиная с параметров, к которым NPV чувствительнее всего (диаграмма «торнадо»).
Как неопределённость меняется по стадиям проекта
От поисков к добыче меняется и главный вопрос, и то, чем на него отвечают. Сначала неизвестно, есть ли залежь вообще; потом — насколько она велика и как будет отдавать нефть; затем — во что обойдутся скважины и объекты; наконец — сколько удастся извлечь.
- Стадия
- Поиски
- Главный вопрос
- есть ли залежь; если есть — каков диапазон объёма
- Чем уменьшают
- сейсморазведка, поисковая скважина (Геологический риск и вероятность успеха)
- Стадия
- Оценка
- Главный вопрос
- каковы объём, дебиты и связность; разрабатывать ли и каким проектом
- Чем уменьшают
- оценочные скважины, испытания, керн, детальная сейсморазведка
- Стадия
- Обустройство
- Главный вопрос
- во что обойдутся скважины и объекты и когда пойдёт нефть
- Чем уменьшают
- проработка проекта, контракты, опыт первых скважин
- Стадия
- Добыча
- Главный вопрос
- как пласт отдаёт нефть, сколько удастся извлечь
- Чем уменьшают
- история добычи, адаптация модели (Адаптация модели к истории разработки)
| Стадия | Главный вопрос | Чем уменьшают |
|---|---|---|
| Поиски | есть ли залежь; если есть — каков диапазон объёма | сейсморазведка, поисковая скважина (Геологический риск и вероятность успеха) |
| Оценка | каковы объём, дебиты и связность; разрабатывать ли и каким проектом | оценочные скважины, испытания, керн, детальная сейсморазведка |
| Обустройство | во что обойдутся скважины и объекты и когда пойдёт нефть | проработка проекта, контракты, опыт первых скважин |
| Добыча | как пласт отдаёт нефть, сколько удастся извлечь | история добычи, адаптация модели (Адаптация модели к истории разработки) |
Диапазон сужается от стадии к стадии, но не исчезает: даже у зрелого месторождения остаётся неопределённость оставшихся запасов. Оценка при этом не обязана расти. У одних месторождений после начала добычи запасы пересматривают вверх, у других — вниз: разломы делят залежь на блоки, вода прорывается по высокопроницаемым пропласткам, нагнетательные скважины принимают меньше воды, чем ожидали, — или, наоборот, пласт оказывается связнее и продуктивнее. Ошибкой бывает не сама поправка, а систематический перекос, и обычно он оптимистичный (проверка оценок по итогам). Меняется со временем и сама поисковая статистика: в новом плее крупные ловушки находят первыми, и средний размер открытий по мере изучения плея уменьшается, а что считать успехом — признаки нефти, приток при испытании или рентабельную залежь, — каждая компания определяет по-своему.
У оптимизма есть и статистическая причина. Компания выбирает для разработки проекты с лучшими оценками, а оценка выглядит лучшей не только потому, что проект хорош, но и потому, что её случайная ошибка оказалась в плюс. Поэтому даже несмещённые оценки, отобранные по величине, в среднем разочаровывают. В англоязычной литературе это называют «проклятием оптимизатора» (optimizer's curse), а на торгах за участки, где побеждает самая высокая оценка, — «проклятием победителя» (winner's curse). Защищаются от него, сравнивая проекты по оценкам одной методики и сверяя прошлые прогнозы с фактом.
Оценка открытия (appraisal) превращает геологический успех в коммерческий. Её цель — не нарастить запасы, а сузить их диапазон настолько, чтобы обоснованно решить, разрабатывать ли залежь и каким проектом. Сколько данных собирать, зависит от того, насколько проект близок к границе рентабельности. Крупному месторождению, выгодному при любом правдоподобном объёме, оценка нужна, чтобы правильно спроектировать разработку; небольшому — чтобы вообще решить, браться ли за него. Отсюда парадокс: сомнительному проекту данные нужнее всего, а заплатить за них ему труднее всего. Время на оценку ограничивают и сроки лицензии (Лицензирование и договоры на недропользование), а сколько стоит оценка и когда её стоит проводить, считают деревом решений (Деревья решений и ценность информации).
Не только сколько, но и когда: дебиты, сроки, затраты
Запасы — сумма добычи за всё время, а стоимость определяется тем, когда эту добычу получат. Один и тот же объём, добытый быстрее, приносит больше: деньги приходят раньше, а постоянные затраты платят меньше лет. Поэтому неопределённость дебитов — самостоятельный источник риска, даже когда запасы известны точно. Удобная мера — дисконтированная добыча.
- добыча года, отстоящего от начала отсчёта на лет, млн барр. (или млн т)
- ставка дисконтирования, доля единицы в год
- время от начала отсчёта до середины года добычи, лет
- дисконтированная добыча — запасы, приведённые к началу отсчёта (в уроке о чувствительности — ), млн барр.
- коэффициент приведения запасов — доля запасов, «доходящая» до начала отсчёта, доли единицы
Единицы: добыча — в единицах объёма (массы), ставка — доля единицы в год
- те же соглашения о начале отсчёта и моменте потоков, что и в NPV (начало отсчёта NPV): здесь середина первого года проекта и потоки в середине каждого года, ;
- ставка реальная, если цены и затраты взяты постоянными.
При постоянной цене приведённая стоимость выручки пропорциональна , а не запасам. Чем длиннее и площе профиль, тем меньше : та же нефть приходит позже и стоит сегодня меньше. Множитель при цене в формуле безубыточной цены — тоже дисконтированная добыча (безубыточные значения).
- Базовый вариант
- проект из примеров библиотеки: 12 млн барр. за 7 лет добычи, полка 2,4 млн барр. в год; NPV при 10 % — 100,13 млн долл.
- Отклонение
- скважины дают не больше 1,6 млн барр. в год — на треть меньше полки; запасы те же: что не успели добыть, добывают позже
- Остальное
- цена, затраты, налоги и ставка — базовые; постоянную часть эксплуатационных затрат платят в каждый год добычи
- Профиль: 1,6 млн барр. в год с 3-го по 9-й год и 0,8 млн барр. в 10-м — всего 12 млн барр., на год дольше базового.
- Дисконтированная добыча: базовая — 7,90 млн барр. (), медленная — 7,42 млн барр. (), на 6,1 % меньше.
- NPV по модели проекта: 83,26 млн долл. вместо 100,13, на 16,87 млн, или на 16,8 % меньше.
Что это значит. NPV теряет почти втрое больше, чем дисконтированная добыча: выручка сдвинулась на более поздние годы, а капитальные затраты остались, и прибавился ещё год постоянных эксплуатационных затрат — тот же «рычаг», что в анализе чувствительности (почему NPV меняется сильнее параметра). Пример ещё мягок: низкая продуктивность часто уменьшает и извлекаемые запасы, а не только откладывает их добычу. Данные примера условные.
Столбчатая диаграмма: по горизонтали годы проекта с 1-го по 10-й, по вертикали годовая добыча от 0 до 2,6 миллиона баррелей; горизонтальная штриховая линия на 2,4 — мощность установки. В каждом году три столбика. Базовый профиль: 1,6; 2,4; 2,4; 2,0; 1,6; 1,2; 0,8 миллиона баррелей с 3-го по 9-й год. При запасах на 30 % больше: 2,08; 2,40; 2,40; 2,40; 2,40; 2,40; 1,52 — полка на уровне 2,4 держится с 4-го по 8-й год. При ограниченных скважинах: по 1,6 с 3-го по 9-й год и 0,8 в 10-м.
Сроки действуют так же. Задержка первой нефти на год при прежних датах капитальных вложений обходится проекту из примеров в 22,6 млн долл. NPV (NPV при задержке). Технические причины задержек — осложнения при бурении, опоздание оборудования, переделка проекта после неожиданных данных, а также затянувшаяся оценка.
Сметы и сроки к тому же несимметричны: превысить их легче, чем сэкономить. При бурении может случиться прихват инструмента, поглощение раствора, газопроявление, ожидание погоды — и каждое добавляет дни, а пробурить быстрее плана удаётся лишь ненамного. Первые скважины на новой площади бурят дольше последующих: опыт копится, и время на скважину снижается — но не плавно, а с выбросами. Сложные объекты, новая технология, удалённое место усиливают ту же асимметрию. Поэтому распределения затрат и сроков скошены в сторону увеличения, и базовый вариант с наиболее вероятными значениями оказывается оптимистичным (почему базовый вариант не равен среднему).
Отказы, простои и аварии
Часть технической неопределённости — не диапазон, а возможные события: отказ насоса или компрессора, засорение песком, гидраты в трубопроводе, коррозия, утечка, пожар. Частые мелкие отказы учитывают средним: в профиль добычи закладывают коэффициент эксплуатации — долю календарного времени, когда скважины и объекты работают (например, 0,95). Редкие крупные аварии средним описать нельзя: их вероятность мала, а последствия могут превысить стоимость проекта.
Цена простоя зависит от того, теряется ли нефть или только откладывается. Если ограничивает установка, а пласт ещё способен отдать нефть, недобытое за время простоя добудут позже — потеря только во времени. Если отложенную нефть добыть позже нельзя — лицензия закончится раньше, чем пласт будет выработан, или простой повредил скважины, — объём потерян.
- Проект
- из примеров библиотеки; установка работает на полную мощность 2,4 млн барр. в год
- Простой
- в 4-м году проекта установка стоит три месяца: за год добывают 1,8 млн барр. вместо 2,4
- Нефть отложена: недобытые 0,6 млн барр. добывают в следующие годы, пока у установки есть свободная мощность (6-й и 7-й годы). NPV 97,27 млн долл., потеря 2,86 млн.
- Нефть потеряна: NPV 85,71 млн долл., потеря 14,43 млн. Проверка: с барреля после роялти, переменных затрат и налога на прибыль остаётся долл.; млн долл.
Что это значит. Поэтому при оценке надёжности спрашивают не только «как часто и как долго», но и «что будет с недобытым». Резерв мощности, запасные агрегаты, второй путь сдачи продукции стоят денег, и их сравнивают с ожидаемыми потерями от простоев. Месторождение, которое сдаёт нефть в чужой трубопровод или на чужую установку подготовки, зависит и от их надёжности: авария у соседа останавливает всех, кто к нему подключён. Данные примера условные.
- Цепочки отказов. Крупные аварии редко имеют одну причину: обычно последовательно не срабатывают несколько барьеров — допуск к работам, обслуживание, автоматика защиты. Поэтому надёжность закладывают в проект и в организацию работ, а не только в экономическую оценку.
- Последствия за пределами проекта. Разлив или выброс оборачиваются затратами на ликвидацию, требованиями регулятора, исками и потерей доверия. Часть таких рисков передают страховщикам (Снижение риска и диверсификация).
- Человеческий фактор. Ошибки проектирования, строительства и обслуживания — источник неопределённости того же рода; её уменьшают обучение, порядок и учёт опыта, а не дополнительные данные о пласте.
Диапазоны и оценки P90, P50, P10 в экономической оценке
На стадиях оценки и проектирования экономику обычно считают по трём техническим вариантам: низкому, базовому и высокому. Каждый вариант — не просто другой объём, а свой согласованный проект: профиль добычи, число скважин, мощность объектов, затраты (согласованные сценарии). С вероятностями варианты связывают так: низкий отвечает оценке P90 главного технического параметра — запасы окажутся не меньше с вероятностью 90 %, базовый — P50, высокий — P10 (как читать P90, P50 и P10).
Переносятся ли эти вероятности на NPV? Только при двух условиях: неопределённость, по сути, одна, и NPV меняется с ней в одну сторону — например, растёт с запасами. Тогда NPV низкого варианта действительно будет превышен с вероятностью 90 %. Если же неопределённых параметров несколько, вариант «все параметры на своих P90» — не P90 проекта, а гораздо более редкое совпадение неудач, и P90 NPV получают моделированием (моделирование NPV).
Средний NPV, по которому сравнивают решения (Ожидаемая денежная стоимость и теория предпочтений), так не переносится — разве что NPV зависит от параметра линейно: его считают по распределению. Когда вариантов только три, их взвешивают. Распространённые веса — 0,3; 0,4 и 0,3: так называемое правило 0,3–0,4–0,3 (в англоязычной практике — Swanson's rule).
- среднее (математическое ожидание) величины, единицы величины
- её оценки P90, P50 и P10 — значения, превышаемые с вероятностью 90, 50 и 10 %, единицы величины
Единицы: единицы самой величины (млн барр., млн долл. …)
- три числа — оценки P90, P50 и P10 одного распределения;
- распределение не слишком скошено: у логнормального распределения с отношением P10/P90, равным 4, ошибка среднего — меньше процента, равным 10 — около 3,6 %, а при отношении в несколько десятков правило заметно занижает среднее;
- к NPV правило применяют как приближённое усреднение по распределению одного главного параметра: три варианта — его P90, P50 и P10. Если NPV меняется с этим параметром в одну сторону, NPV вариантов к тому же и есть P90, P50 и P10 NPV.
Три точки с такими весами — грубая замена всего распределения: для нормального распределения они точно воспроизводят среднее и почти точно, с ошибкой около 1,5 %, дисперсию. Для симметричного распределения правило даёт среднее, равное P50; для скошенного вправо — больше P50, как и должно быть.
- Запасы
- P90 — 8,4 млн барр. (0,7 базовых), P50 — 12, P10 — 15,6 (1,3 базовых); распределение симметрично
- Проект
- из примеров библиотеки; установка и скважины рассчитаны на базовую полку 2,4 млн барр. в год. При меньших запасах профиль пропорционально ниже, при больших полка длится дольше; затраты те же
- NPV при 10 %: низкий вариант 24,31, базовый 100,13, высокий 165,68 млн долл. NPV растёт с запасами, поэтому это и есть P90, P50 и P10 NPV.
- Средний NPV по правилу 0,3–0,4–0,3: млн долл.
- Средние запасы: млн барр.; NPV варианта со средними запасами — 100,13 млн долл., на 3,08 млн больше среднего NPV.
- Если бы установка не ограничивала добычу, высокий вариант дал бы 175,96 млн долл., и средний NPV совпал бы с NPV среднего варианта: .
Что это значит. Разница — не ошибка округления, а следствие формы зависимости: при запасах меньше базовых NPV падает пропорционально, а при больших растёт медленнее — лишнюю нефть установка позволяет добыть только позже. Потеря низкого варианта не уравновешивается выигрышем высокого. Отсюда правило: ожидаемый NPV считают по вариантам или моделированием, а не по одному варианту со средними параметрами. Упрощения примера: при больших запасах установку могли бы расширить и вернуть часть выигрыша — тогда потеря среднего NPV была бы меньше; а в настоящем проекте у каждого варианта своя смета (раздел о связях между параметрами). Данные примера условные.
Почему NPV среднего варианта не равен среднему NPV
В примере выше расчёт по средним запасам завысил ожидаемый NPV. Это частный случай общего правила, которое в математике называют неравенством Йенсена (Jensen's inequality), а в практике — «ошибкой средних» (flaw of averages): среднее значение функции равно функции от среднего, только если функция линейна.
- неопределённый параметр — запасы, дебит, затраты, единицы параметра
- зависимость NPV от этого параметра при прочих равных, млн долл.
- среднее по распределению (математическое ожидание), —
Единицы: единицы NPV
- выпукла вверх на всём диапазоне : каждый следующий прирост добавляет меньше предыдущего; для выпуклой вниз знак неравенства обратный;
- равенство — только для линейной или при отсутствии разброса.
Разница растёт с разбросом и с кривизной . Для гладкой и небольшого разброса : поправка пропорциональна дисперсии и отрицательна, когда выпукла вверх.
Направление разницы зависит от того, что делает зависимость нелинейной. В нефтегазовом проекте типичны два рода причин.
- Ограничения сверху срезают выигрыш
- Мощность установки и трубопровода, квоты, прогрессивные налоги и раздел продукции с растущей долей государства. При удачном исходе проект получает меньше, чем «положено» по пропорции, при неудачном теряет сполна. Зависимость выпукла вверх, и средний NPV ниже NPV среднего варианта.
- Возможность отказаться срезает убыток
- Не разрабатывать малое открытие, остановить добычу у экономического предела (экономический предел), прекратить программу после неудач. Плохой исход стоит меньше, чем по пропорции. Зависимость выпукла вниз, и средний результат выше результата среднего варианта — как в уроке об EMV, где малое открытие не разрабатывали (открытия разного размера).
Есть и третья причина, к нелинейности не относящаяся, но действующая так же: несимметричные диапазоны. Если смета скорее будет превышена, чем сэкономлена, то и линейная модель с наиболее вероятными значениями даёт NPV выше среднего (моделирование NPV). На практике эти причины складываются.
- Запасы P90 и P10
- 0,9 и 1,1 базовых
- NPV P90; P50; P10
- 74,9; 100,1; 123,4
- Средний NPV
- 99,54
- Ниже NPV среднего варианта на
- 0,60
- Запасы P90 и P10
- 0,8 и 1,2 базовых
- NPV P90; P50; P10
- 49,6; 100,1; 145,2
- Средний NPV
- 98,49
- Ниже NPV среднего варианта на
- 1,64
- Запасы P90 и P10
- 0,7 и 1,3 базовых
- NPV P90; P50; P10
- 24,3; 100,1; 165,7
- Средний NPV
- 97,05
- Ниже NPV среднего варианта на
- 3,08
- Запасы P90 и P10
- 0,6 и 1,4 базовых
- NPV P90; P50; P10
- −1,0; 100,1; 183,6
- Средний NPV
- 94,86
- Ниже NPV среднего варианта на
- 5,28
| Запасы P90 и P10 | NPV P90; P50; P10 | Средний NPV | Ниже NPV среднего варианта на |
|---|---|---|---|
| 0,9 и 1,1 базовых | 74,9; 100,1; 123,4 | 99,54 | 0,60 |
| 0,8 и 1,2 базовых | 49,6; 100,1; 145,2 | 98,49 | 1,64 |
| 0,7 и 1,3 базовых | 24,3; 100,1; 165,7 | 97,05 | 3,08 |
| 0,6 и 1,4 базовых | −1,0; 100,1; 183,6 | 94,86 | 5,28 |
Правило 0,3–0,4–0,3; установка рассчитана на базовую полку; NPV среднего варианта — 100,13 млн долл. В нижней строке NPV низкого варианта чуть меньше нуля, и его не стали бы разрабатывать; с нулём вместо −1,0 средний NPV вырос бы на 0,3 млн долл. Данные примера условные.
График: по горизонтали извлекаемые запасы от 6 до 18 миллионов баррелей, по вертикали NPV от минус 40 до 240 миллионов долларов. Штриховая прямая без ограничения мощности растёт от минус 26 при 6 миллионах до 227 при 18. Сплошная линия совпадает с ней до 12 миллионов баррелей, а дальше идёт положе и при 18 миллионах даёт 202. Между 16,6 и 16,8 миллиона на сплошной линии небольшая ступенька. Отмечены три точки на сплошной линии: 24,3 при 8,4; 100,1 при 12 и 165,7 при 15,6 миллиона баррелей, — и пустой кружок на штриховой при 15,6: 176,0. Подписи в левом верхнем углу: средний NPV по трём вариантам 97,05 и NPV среднего варианта 100,13.
Потеря растёт быстрее, чем ширина диапазона: удвоение диапазона с ±10 до ±20 % увеличивает её в 2,8 раза, с ±20 до ±40 % — в 3,2 раза. Чем шире неопределённость, тем сильнее обманывает расчёт по средним.
Связи между параметрами
Технические параметры редко независимы, потому что у них общие причины. Если залежь больше потому, что больше её площадь, для разбуривания нужно больше скважин — растут и запасы, и капитальные затраты. Если она больше потому, что лучше порода, растут запасы и дебиты, а скважин нужно не больше. Перерасход сметы обычно приходит вместе с задержкой пуска. Пористость и водонасыщенность одного пласта связаны через размер пор (зависимость между параметрами).
Силу связи измеряют коэффициентом корреляции (correlation coefficient) — от −1 до +1. Как связь действует на NPV, проще всего увидеть, когда NPV зависит от двух параметров приблизительно линейно.
- стандартное отклонение NPV, млн долл.
- неопределённые параметры; здесь — доли базовой добычи и базовых капитальных затрат, единицы параметров
- на сколько растёт NPV при росте на единицу, млн долл. на единицу
- на сколько падает NPV при росте на единицу, млн долл. на единицу
- стандартные отклонения параметров, единицы параметров
- коэффициент корреляции между и , —
Единицы: — млн долл.; и — тоже млн долл.
- в пределах диапазонов NPV ≈ — линейное приближение;
- увеличивает NPV, уменьшает — отсюда минус перед последним слагаемым; если оба действуют в одну сторону, знак плюс;
- — линейная корреляция; связь, заданная через ранги или нормальные значения, даёт близкое к ней число.
Положительная связь параметров, действующих на NPV в разные стороны, гасит разброс: удачные и неудачные отклонения частично компенсируют друг друга. Та же связь параметров, действующих в одну сторону, разброс усиливает. На среднее NPV в линейной модели связь не влияет — она меняет только ширину распределения, а значит, P90 и P10.
- Неопределённые параметры
- доля базовой добычи и доля базовых капитальных затрат ; треугольные распределения из урока о чувствительности: — от 0,8 до 1,15, — от 0,9 до 1,3, наиболее вероятное значение обоих — 1; остальное — базовое
- Связь
- запасы больше за счёт площади, и скважин для них нужно больше: корреляция
- Наклоны модели
- млн долл. на единицу доли добычи, млн долл. на единицу доли затрат
- Стандартные отклонения треугольных распределений: , . Разброс NPV от каждого параметра в отдельности: и млн долл.
- Независимые параметры: , млн долл. — меньше суммы 28,9: отклонения частично гасят друг друга.
- С корреляцией 0,7: поправка ; , млн долл.
- Проверка моделированием полной модели (10 000 испытаний, связь задана через нормальные значения): без связи — стандартное отклонение 21,0 млн долл., P90 = 59,8, P10 = 114,9; со связью (фактическая корреляция 0,68) — 13,2, P90 = 69,8, P10 = 104,5 млн долл. Среднее в обоих случаях — около 88 млн долл.
Что это значит. Независимый розыгрыш здесь преувеличил бы риск: сочетания «большие запасы и дешёвое обустройство» и «малые запасы и дорогое» на деле редки, потому что число скважин следует за размером залежи. При обратной причине — запасы больше потому, что лучше порода, и скважин на баррель нужно меньше — связь была бы отрицательной, и разброс вырос бы до 26,8 млн долл. Поэтому знак связи берут из её физической причины, а силу — по аналогам или по согласованным вариантам разработки. Среднее NPV 88 млн долл. ниже базовых 100,13 по другой причине — из-за несимметричных диапазонов, как в уроке о чувствительности. Данные примера условные.
Как оценочные работы сужают диапазон
Каждый вид данных уточняет свою часть неопределённости. Оценочная скважина, вскрывшая водонефтяной контакт за пределами первой, уточняет объём пород; керн и каротаж — пористость и насыщенность; испытание и исследование скважины — продуктивность и связность пласта (Гидродинамические исследования: цели и виды); сейсморазведка — форму ловушки и разломы. Коэффициент извлечения по-настоящему уточняет только добыча — опыт пробной эксплуатации и история разработки.
Запасы удобно представлять произведением сомножителей (среднее и разброс произведения). Данные, уточнившие один сомножитель, убирают из разброса его долю, но не трогают остальные: относительная неопределённость после них — это неопределённость оставшихся сомножителей.
- До скважины
- залежь из урока о методе Монте-Карло: геологические запасы P90 = 11,6, P50 = 13,8, P10 = 16,2 млн м³, среднее 13,83; извлекаемые P90 = 3,28, P10 = 5,08 млн м³
- Скважина
- вскроет контакт и уточнит объём пород до ±5 %; остальные параметры и коэффициент извлечения сохраняют прежние распределения
- Возможные результаты
- объём пород 159; 183 или 209 млн м³ — оценки P90, P50 и P10 прежнего распределения
- Геологические запасы после скважины (10 000 испытаний для каждого результата): P90–P10 от 10,8 до 13,2; от 12,4 до 15,2 или от 14,2 до 17,4 млн м³. Отношение P10/P90 — 1,22 вместо 1,39; разность P10 − P90 при среднем результате — 2,77 млн м³ вместо 4,55, на 39 % меньше.
- Извлекаемые запасы: отношение P10/P90 — 1,42 вместо 1,55, разность P10 − P90 — 1,44 млн м³ вместо 1,80, лишь на 20 % меньше: коэффициент извлечения скважина не уточнила.
- Средние геологические запасы после скважины: 12,00; 13,78 или 15,76 млн м³. С весами 0,3; 0,4; 0,3 они дают — почти столько же, сколько среднее до скважины, 13,83 млн м³.
Что это значит. Куда сдвинется оценка, заранее не известно: результат «меньше ожидаемого» так же возможен, как и «больше». Средняя оценка до скважины и есть среднее возможных оценок после неё; ждать от данных «прироста запасов» — значит признать, что прежняя оценка занижена. Ценность скважины — в том, что после неё решения о разработке (число скважин, мощность установки, сама разработка) принимают для более узкого диапазона (Деревья решений и ценность информации). Неопределённость извлечения остаётся главной, и уменьшает её только добыча. Веса 0,3; 0,4; 0,3 — приближение: точное равенство средних получается при усреднении по всем возможным результатам скважины. Данные примера условные.
График: по горизонтали геологические запасы от 8 до 20 миллионов кубометров, по вертикали вероятность от 0 до 100 процентов. Штриховая кривая до скважины пологая: она проходит через 90 процентов при 11,6 и через 10 процентов при 16,2. Три сплошные кривые после скважины круче и сдвинуты относительно друг друга: от 10,8 до 13,2, от 12,4 до 15,2 и от 14,2 до 17,4 миллиона кубометров между уровнями 90 и 10 процентов.
Отсюда практические правила оценки. Собирать данные о том параметре, который даёт основную долю неопределённости и способен изменить решение. До бурения спрашивать, что изменится в проекте при каждом возможном результате. Помнить, что время на оценку тоже стоит денег: задержка отодвигает все исходы проекта (когда информацию стоит покупать).
Термины и обозначения
- Неопределённость и риск
- неточное знание величины и возможные потери (а также выигрыш) из-за него (uncertainty, risk; downside, upside).
- Дисконтированная добыча
- сумма добычи по годам, умноженной на коэффициенты дисконтирования; — её доля в запасах.
- Варианты P90, P50, P10
- низкий, базовый и высокий технические варианты проекта, отвечающие оценкам главного параметра с вероятностью превышения 90, 50 и 10 %.
- Правило 0,3–0,4–0,3
- приближённое среднее по оценкам P90, P50 и P10 (Swanson's rule).
- Неравенство Йенсена
- для выпуклой вверх зависимости среднее значение функции не больше функции от среднего; для выпуклой вниз — не меньше (Jensen's inequality).
- Коэффициент корреляции
- мера линейной связи двух величин, от −1 до +1.
- Коэффициент эксплуатации
- доля календарного времени, когда скважины и объекты работают.
- Оценка открытия
- работы между открытием и решением о разработке, сужающие диапазон объёмов и свойств залежи (appraisal).
Частые ошибки и заблуждения
«NPV, рассчитанный по средним запасам, — это ожидаемый NPV проекта».
Только если NPV зависит от запасов линейно. В примере урока установка, рассчитанная на базовую полку, срезает выигрыш больших запасов, и ожидаемый NPV — 97,05 млн долл. против 100,13 у варианта со средними запасами. Возможность отказаться действует в обратную сторону.
«Низкий вариант проекта — все параметры на своих P90».
При нескольких независимых параметрах одновременное попадание всех на P90 намного реже, чем в 10 % случаев: такой вариант — проверка на прочность, а не P90 проекта. P90 NPV при нескольких неопределённостях получают моделированием.
«Запасы те же — значит, низкие дебиты лишь растянут добычу и на стоимость почти не повлияют».
В примере урока скважины, дающие на треть меньше плановой полки, добывают те же 12 млн барр. на год дольше — и NPV падает на 17 %.
«Если связь между параметрами неизвестна, безопаснее считать их независимыми».
Независимость — тоже допущение, и ошибиться можно в обе стороны: для параметров с общей причиной она занижает или завышает разброс в зависимости от знака связи. Знак выясняют по физической причине, силу — по аналогам.
«Оценочная скважина нужна, чтобы прирастить запасы».
Её задача — сузить диапазон. Оценка после неё может и вырасти, и уменьшиться; в среднем она равна прежней. Ценность скважины — в решениях, которые после неё принимают для более узкого диапазона.
Подробно: для продвинутых
Сколько отнимает кривизна: расчёт по трём вариантам
Для трёх симметричных вариантов потерю среднего NPV можно найти без перебора: она пропорциональна «второй разности» — тому, насколько NPV среднего варианта выше середины между крайними.
- NPV вариантов P90, P50 и P10 параметра (индекс — вариант, а не ставка дисконтирования), млн долл.
- средний NPV по правилу 0,3–0,4–0,3, млн долл.
Единицы: млн долл.
- варианты P90 и P10 отстоят от P50 на одинаковую величину, и средний вариант — это P50;
- веса 0,3; 0,4; 0,3.
Следует прямо из правила: . Скобка в правой части — вторая разность с обратным знаком, конечноразностная замена , где — шаг между вариантами. Дисперсия трёх точек равна , так что потеря равна — поправке из неравенства Йенсена с обратным знаком. Для линейной зависимости скобка равна нулю.
- NPV вариантов
- 24,306; 100,134 и 165,680 млн долл.
- млн долл.
Что это значит. Знак скобки сразу показывает направление: положительная — зависимость выпукла вверх, и средний NPV ниже NPV среднего варианта; отрицательная — выпукла вниз, и наоборот. Данные примера условные.
Откуда формула разброса для двух параметров
Если , то отклонение NPV от среднего — , где — отклонения параметров от их средних. Возведя в квадрат и усреднив, получаем . Ковариация (covariance) — среднее произведения отклонений, , что и даёт формулу урока.
- наклон: изменение NPV при росте -го параметра на единицу (со своим знаком), млн долл. на единицу параметра
- стандартное отклонение -го параметра, единицы параметра
- корреляция -го и -го параметров; , —
Единицы: (млн долл.)²
- NPV линейно зависит от параметров в пределах их диапазонов;
- для сильно нелинейных моделей и скошенных распределений результат приблизителен — тогда считают моделированием.
При независимых параметрах складываются квадраты вкладов — разброс растёт медленнее суммы вкладов, и самые большие вклады определяют всё. Вклады — это половины столбиков «торнадо», только с диапазоном в одно стандартное отклонение.
В моделировании связь задают не по самим значениям, а по их нормальным значениям: два случайных числа превращают в нормальные величины и , второе смешивают с первым как и возвращают к вероятностям (как задают частичную зависимость). Корреляция самих треугольных величин получается чуть меньше заданной — в примере урока около 0,68 при 0,7.
Что значит «сузить диапазон»: закон полной дисперсии
Неопределённость до данных складывается из двух частей: того, что данные уточнят, и того, что останется. Это закон полной дисперсии (law of total variance).
- оцениваемая величина — запасы, млн м³
- результат данных — например, измеренный объём пород, —
- дисперсия и среднее запасов после данных , (млн м³)², млн м³
Единицы: (млн м³)²
- вероятности результатов — те, что следуют из распределений до данных.
Первое слагаемое — неопределённость, которая в среднем останется после данных; второе — разброс самих будущих оценок: насколько результат данных сдвинет среднее. Данные переводят дисперсию из первого слагаемого во второе, но сумма прежняя: неопределённость не исчезает, а превращается в знание о том, в какой части диапазона мы находимся. А среднее будущих оценок равно нынешней оценке: .
Для произведения независимых сомножителей ответ получается без моделирования. Относительный разброс запасов — коэффициент вариации — связан с разбросом сомножителей так: . Если данные измерили один сомножитель, из произведения уходит его множитель.
- Сомножители
- объёма пород 0,100; остальных сомножителей геологических запасов — 0,075; коэффициента извлечения 0,109
- После скважины
- объём пород известен с точностью ±5 %: треугольного распределения
- Геологические запасы: до скважины 0,125, после неё 0,078; по моделированию при среднем результате скважины — 0,078.
- Извлекаемые запасы: до скважины 0,167, после неё 0,134: коэффициент извлечения с 0,109 теперь главный источник разброса.
Что это значит. Расчёт без моделирования совпадает с моделированием и заранее показывает, что даст оценочная работа: прежде чем бурить, полезно спросить, какую долю разброса она вообще может убрать. Данные примера условные.
Связь с другими темами
- Вероятностная оценка запасов методом Монте-Карло — распределение объёмов, оценки P90, P50, P10 и зависимость параметров.
- Анализ чувствительности и сценарии — чувствительность, сценарии, моделирование NPV и несимметричные диапазоны.
- Ожидаемая денежная стоимость и теория предпочтений — ожидаемая стоимость решений и выпуклость, которую создаёт возможность отказаться.
- Деревья решений и ценность информации — ценность оценочных работ и последовательных решений.
- Геологический риск и вероятность успеха — риск пустой ловушки и проверка оценок по итогам бурения.
- Модель денежного потока нефтегазового проекта — модель, через которую неопределённость превращается в денежный поток.
- Рыночная, финансовая и регуляторная неопределённость — неопределённость цен, курсов, налогов и законов.
- Снижение риска и диверсификация — как компании снижают риск: партнёрство, страхование, портфель.
Проверьте себя
- 1
Варианты запасов P90, P50 и P10 дают NPV 20, 60 и 130 млн долл.; NPV растёт с запасами, другие неопределённости малы. Каков ожидаемый NPV по правилу 0,3–0,4–0,3?
- А.70 млн долл. — среднее трёх чисел
- Б.75 млн долл. — середина между P90 и P10
- В.69 млн долл.
- Г.60 млн долл. — NPV варианта P50
Показать ответ
Правильный ответ: В. 69 млн долл.
млн долл. Он больше NPV варианта P50: распределение NPV скошено вправо — высокий вариант дальше от P50, чем низкий.
- 2
Добычу ограничивает мощность установки, рассчитанной на базовый вариант, а запасы с равными шансами на 25 % больше или меньше базовых. Как соотносятся ожидаемый NPV и NPV базового варианта?
- А.Сравнить нельзя без моделирования
- Б.Ожидаемый NPV меньше
- В.Ожидаемый NPV больше
- Г.Равны: запасы в среднем базовые
Показать ответ
Правильный ответ: Б. Ожидаемый NPV меньше
Зависимость NPV от запасов выпукла вверх: при меньших запасах NPV падает пропорционально, при больших растёт медленнее — лишнюю нефть установка позволяет добыть только позже. По неравенству Йенсена среднее NPV меньше NPV при средних запасах.
- 3
Почему возможность не разрабатывать малое открытие делает ожидаемую стоимость открытия, усреднённую по его возможным размерам, больше стоимости открытия среднего размера?
Показать ответ
Возможность отказаться срезает убыток: малое открытие стоит не отрицательный NPV своей разработки, а ноль. Зависимость стоимости от размера становится выпуклой вниз, и по неравенству Йенсена среднее по размерам больше стоимости среднего размера. Расчёт по одному среднему открытию эту возможность теряет и занижает ожидаемую стоимость.
- 4
Разброс NPV от неопределённости запасов — 30 млн долл., от неопределённости капитальных затрат — 20 млн (каждый в отдельности, стандартные отклонения). Запасы и затраты связаны корреляцией +0,5: больше запасы — больше скважин. Каков разброс NPV?
- А.36,1 млн долл.
- Б.26,5 млн долл.
- В.50 млн долл.
- Г.10 млн долл.
Показать ответ
Правильный ответ: Б. 26,5 млн долл.
Запасы увеличивают NPV, затраты уменьшают, поэтому , млн долл. Без связи было бы , при полной связи — . Простая сумма 50 верна только для полной связи параметров, действующих в одну сторону.
- 5
Те же запасы будут добыты с тем же профилем, но на два года позже из-за задержки обустройства. Во сколько раз уменьшится дисконтированная добыча при ставке 10 % и почему NPV упадёт сильнее?
Показать ответ
Все годы добычи сдвигаются на два года, и дисконтированная добыча умножается на — уменьшается на 17 %. NPV падает сильнее, потому что капитальные затраты, сделанные до задержки, не сдвигаются: отодвигается только приход денег, а вложения остаются на месте (NPV при задержке первой нефти).
- 6
После оценочной скважины средняя оценка запасов снизилась на 10 %. Значит ли это, что скважину бурили зря?
Показать ответ
Нет. Заранее было неизвестно, в какую сторону сдвинется оценка; в среднем она не меняется, и снижение так же возможно, как и рост. Скважина сузила диапазон и тем позволила подобрать проект под настоящую залежь — например, не строить установку, рассчитанную на запасы, которых нет. Ценность данных оценивают до их получения по всем возможным результатам, а не по одному полученному.
Обновлено: 7 октября 2026 г.