油服装备行业：页岩油气资源大开发，油服装备迎来历史机遇.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 25 Table_Page 行业专题研究 |专用设备 2019 年 11 月 7 日 证券研究报告 Table_C ontacter 本报告联系人： Table_Title 专用设备行业 油服装备行业： 页岩 油气 资源 大 开发 ， 油服 装备 迎来历史机遇 Table_Author 分析师： 罗立波 分析师： 王珂 分析师： 刘芷君 SAC 执证号： S0260513050002 SAC 执证号： S0260517080006 SAC 执证号： S0260514030001 SFC CE.no: BMW928 021-60750636 021-60750636 021-60750802 luolibogf gfwangkegf liuzhijungf 请注意，罗立波 ,王珂并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 Table_Summary 核心观点： 中美页岩 资源 开发对比 ：中国已经进入规模化开采阶段 ， 目标 十 年产量增长 十 倍 美国 页岩气 和页岩油 规模化发展始于本世纪初 ， 有赖于水平钻井 、 水力压裂等核心技术的应用 ， 美国页岩气产量过去 20 年呈现爆发增长 ， 改变了美国自身能源结构也深刻影响了全球能源格局 。 从开采潜力看 ， 中国潜在资源储量规模 超过 美国 但是探明率较低 ，主要是 地质埋藏深和勘探投入不够导致 。从目前产量看， 根据中国自然资源部数据， 中国年产页岩气规模 已超过 100 亿立方 /年，跃居世界第三，但是绝对水平 仅 与美国 1999 年 前后 水平相当 ，而后美国用 10 年 时间 达到 年 产 1000 亿方 增长 近 10 倍 ， 这与 国家能源局 页岩气发展规划（ 2016-2020 年）提出的我国 2030 年 800-1000 亿方产量目标相吻合 。 从发展阶段看， 中国也在新疆地区建立页岩气国家示范区，有可能复制美国“先气后油”的发展 模式 。总之， 受地质等客观条件影响 中国较难完全复制美国发展 路径 ， 但随着 宏观 能源调结构 保供给 ， 微观 降本增效带来的经济性提升 ， 中国页岩气 已经无可置疑的 进入规模化开采 阶段 。 中国页岩气经济性分析 ： 单位成本和回报周期都 支撑行业商业化开采 ，经济性潜力仍有提升空间 过去 5 年间 随着 设备效率、 工程经验和地质 认知 的 提升 ， 根据中石油新闻披露 国内页岩气单井 投资 成本从 1-1.2亿下降至 5 千万 以内 ， 同时 平均 单井产量（ EUR）提升到 1 亿立方以上， 开采经济性大幅提升。我们选取了两个维度测算，从单位采气成本角度 看 国内已经降至 1-1.8 元 /方， 部分产区相比 1.2 元的井口气价 已 具备经济性 ； 从投资回报周期看 ， 国内单井成本回收期已经在 3 年以内且不含补贴。 未来 规模效应逐渐提升 ，国内 单井 成本和单井产量仍有 提升潜力 。 中国油气装备行业进入新阶段 ：两桶油投资加码，大型油服装备 迎来需求缺口 18 年开始国内川南地区页岩气开始加大开采力度 ， 尤其是中石油加码投资 ，钻井进尺和压裂 工作量都呈现翻倍增长 ， 国内 大型钻机和 大 功率 压裂产能面临较大缺口 。 根据 中石油 页岩气 中长期规划 ， 未来每年 其在 页岩油气开发中的 油服和设备需求将在 200 亿 。 国内页岩 资源产能建设和高效 开采 将 推动 油服装备 行业 快速发展 。 投资建议 建议 关注 油服装备领域 经营管理高效 、具备 核心 零部件 生产能力 和产能规模优势 的上市公司 ， 推荐 国内压裂设备 龙头 公司 杰瑞股份 。 风险提示 国际油价气价大幅波动； 天然气 进口政策 变动；国内 油气开采政策变动 ； 三桶油资本开支实施不及预期。 相关研究： 油气装备服务行业跟踪 :内外因素共筑行业景气向上基石 2019-09-15 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 Table_impcom 重点公司估值和财务分析表 股票简称 股票代码 货币 最新 最近 评级 合理价值 EPS(元 ) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 收盘价 报告日期 （元 /股） 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 杰瑞股份 002353.SZ RMB 29.79 2019/10/25 买入 36.26 1.29 1.6 23.09 18.62 14.97 11.97 12.7 13.6 数据来源： Wind、广发证券发展研究中心 备注：表中估值指标按照最新收盘价计算 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 目录索引 一、美国页岩油气开发历史与现状 . 5 1.1 美国 页岩气开发历史 . 5 1.2 美国 页岩油气开发最新进展 . 6 1.3 美国历经三代技术进步，效率已经大幅提升 . 7 二、中美页岩开发对比 . 10 2.1 最新储量对比：潜在储量巨大，不断开发不断探明 . 10 2.2 最新产量对比：中国产量已经世界第三，对应美国二十年前水平 . 10 2.3 发展阶段对比：中国未来也可能复制美国“先气后油”路径 . 12 2.4 单井成本对比：中国已经大幅下降，中美成本差距不断缩小 . 13 三、 中国页岩气经济性分析 . 14 3.1 单井成本 . 14 3.2 单井产量 . 14 3.3 经济性测算： . 15 四、 中国 油气 装备 行业 进入新阶段 . 17 4.1 能源安全 叠加 高端装备战略 . 17 4.2 国内油气装备发展方向 . 18 4.3 新补贴模式出台，更重视增量补贴 . 19 4.4 中石油川南发力， 投资开始加码 . 21 五、投资建议 . 23 六、风险提示 . 23 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 图表索引 图 1：美国页岩气开发历程 . 5 图 2：美国主要页岩油气产区分布 . 6 图 3： 美国页岩地区石油产量（千桶 /天） . 6 图 4：美国页岩地区天然气产量（百万立方英尺 /天） . 6 图 5：美国主要页岩地区石油单钻机采量（千桶 /天） . 7 图 6：美国主要页岩地区天然气单钻机采量（百万立方英尺 /天） . 7 图 7：美国页岩气钻完井成本细分（ 2016 年） . 8 图 8：美国页岩油气水平段（英尺）发展趋势 . 8 图 9：美国页岩油气段数（段）发展趋势 . 8 图 10：美国页岩油气成本（万美元）下降趋势 . 8 图 11：美国页岩油气钻井周期（天）发展趋势 . 8 图 12：美国页岩油气压裂效率（段 /天）发展趋势 . 9 图 13：美国页岩油气单井可采量（亿立方英尺 /天）发展趋势 . 9 图 14：联合国统计各国页岩气储量（万亿立方米） . 10 图 15：中国自然资源部统计中国页岩气三级储量（万亿立方米） . 10 图 16： 2018 年中国页岩气产量（亿立方米）及在天然气产量中的占比 . 11 图 17： 2018 年美国页岩气产量（亿立方米）及在天然气产量中的占比 . 11 图 18：中国历年页岩气产量（亿方） . 11 图 19：美国历年页岩气产量（亿方） . 11 图 20：中美页岩资源开采阶段及代表产区 . 12 图 21：我国主要含页岩油盆地分布图（黄色） . 12 图 22：新疆吉木萨尔页岩油开采现场 . 12 图 23： 中美页岩气平均单井综合成本比较（万元 /井） . 13 图 24： 中美页岩气平均单井钻井费用、压裂费用对比（ 2018，万元 /井） . 14 图 25：基于美国 Haynesville 页岩气井年产量及累积产量预测趋势 . 14 图 26： 国内页岩气单位产气成本测算（元 /立方米） . 15 图 27：模拟中国页岩气开采成本回收期 . 16 图 28：中国原油进口量（万吨）及进口金额（万美元） . 17 图 29：中国天然气进口金额及自给率 . 17 图 30：油气开采主要工序及核心装备 . 17 图 31： 石油钻机的电驱系统正应用于新型电驱压裂装备 . 18 图 32：两桶油页岩气产气量，亿方 . 21 图 33：中石油川南地区页岩气开采计划 . 21 图 34：中国历年页岩气新开发井数量（口） . 22 图 35：中石油川南地区页岩气中长期发展规划方案 . 22 表 1：中国页岩气历年政策 . 20 表 2：国家能源局页岩气开发利用补贴标准 . 20 表 3：新补贴政策奖补（扣减）分配系数 . 21 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 一、 美国 页岩油气开发历史 与现状 1.1 美国 页岩气开发历史 页岩 气是指以页岩为主的页岩层系中所含的天然气资源 ，而与页岩气共生、伴生的石油资源页岩油 。其中根据地质形成条件，又分为海相 油气 资源和陆相 油气 资源 。与美国海相页岩资源 相比 ， 我国页岩油资源 主要属于陆相页岩 ， 尤其是陆相页岩油发展潜力巨大 。 目前 页岩油和页岩气全球范围内 通常有效的开发方式为水平井 +分段压裂技术。 页岩气在全球范围内的开发， 至今 主要开拓者和技术推动者 依然是 美国。 页岩气和之后的页岩油革命，彻底改变了美国自身能源结构以及全球的能源定价权。 我们把美国的 页岩资源 的 开发 历程 分为四个阶段 。 最早的 历史可以追溯到 1820年代，但真正产业化开发 页岩气 的尝试阶段起步于 1970年代 ，当时 在 全球迎来第一次石油危机叠加美国联邦政府对天然气的价格管制 的大背景下，美国 天然气产量 大幅 下降，联邦政府开始鼓励向非常规替代能源领域投资。而之后的 1980-2000的探索阶段，美国政府投入了大量资金用于页岩气的地质探索研究，技术可采储量大幅提升； 同时 逐步形成了全国范围相互连接的天然气管网，为页岩气市场大发展创造了条件 。 2002年水平压裂技术第一次应用于 页岩气开采，在这一阶段， 水平井、水力压裂等核心技术获得集中突破和应用 ， 美国页岩气 年 产量 正式从 10亿方 量级 迈向 100亿方 量级 。 而从 08年至今的 十 余年是美国页岩气 开发的爆发阶段 ，产量大幅增加 ， 2018年美国页岩气产量约为 5932.4亿立方米，页岩气产量占天然气总产量比例达 到 68.5%。 图 1： 美国页岩气开发历程 数据来源： EIA， 中国自然资源部，广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 页岩油气是 石化 能源 未来的重要发展方向之一，美国的页岩革命已取得成功并在全球产生广泛影响， 中国也正迎来页岩气 开发新阶段 ，成为继美国 、 加拿大之后第三个具备商业化开发页岩气能力的国家 ，但中国的页岩油 开发尚处起步阶段 。 中国具有巨大的页岩油资源潜力，但页岩油勘探开发充满挑战，在陆相页岩油富集机理、分布规律、甜点预测与低成本开发等方面都需要开展深入的研究。 1.2 美国 页岩油气开发最新进展 美国能源信息署（ EIA）将全美划分为七大页岩油气产区。 图 2： 美国主要页岩油 气 产区 分布 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 图 3： 美国页岩 地区石油产量（千桶 /天） 图 4： 美国页岩 地区天然气产量（百万立方英尺 /天） 数据来源： EIA， 广发证券发展研究中心 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 2019年以来虽然美国钻机数量 有所 减少， 但 当期完成钻井数量有所上升并在下半年01000200030004000500060007000800090001000007-01 07-07 08-01 08-07 09-01 09-07 10-01 10-07 11-01 11-07 12-01 12-07 13-01 13-07 14-01 14-07 15-01 15-07 16-01 16-07 17-01 17-07 18-01 18-07 19-01 19-07010000200003000040000500006000070000800009000007-01 07-07 08-01 08-07 09-01 09-07 10-01 10-07 11-01 11-07 12-01 12-07 13-01 13-07 14-01 14-07 15-01 15-07 16-01 16-07 17-01 17-07 18-01 18-07 19-01 19-07识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 010002000300040005000600005000100001500020000250003000035000400004500050000度保持基本持平。 这主要是近两年 在技术革新的推动作用下，当期新增钻井量和累计未完成钻井量快速增加。页岩油气井的完工周期一般在 3-6个月，因此， 2018年快速增长的钻井开工量反映到了 2019年增长的当期完成钻井量中。由于页岩油开采前期产量爆发快的特点，加上持续减少的钻机数量，页岩油气的单机产量快速增长，在 19年 9月刷新历史高点，收 5479千桶 /天， EIA预计 19年 10月将达到 5541千桶 /天。页岩气的单钻机产量在 19年同样快速增长，预计 19年 10月达到 44380百万立方英尺 /天，刷新历史新高。 图 5： 美国主要页岩 地区石油单钻机采量（千桶 /天） 图 6： 美国主要页岩 地区天然气单钻机采量（百万立方英尺 /天） 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 1.3 美国 历经 三代 技术 进步 ， 效率 已经 大幅提升 页岩油气为页岩层系中所含的石油和天然气资源，需要陆上钻井开采。我们通过 研究陆上钻井的成本构成和变化趋势，可以判断页岩油气的钻井成本。 EIA发布 数据显示 ， EIA将土地使用、钻井成本、完井成本、租赁费用、设备成本、处理和交通费用纳入陆上钻井的成本计量进行统计。美国陆上钻井单井全成本在 4.9百万美元值 8.3百万美元范围内，其中平均单井完井成本为 2.9百万美元至 5.6百万美元。按照主要技术材料进行成本拆分，钻机与钻井液占 15%，套管固井占 11%，压裂泵设备占 24%，压裂支撑剂占 14%，完井液占 12%，其他设备占 23%。 由于地质、井深和处理方式材料不同， 各地区 之间成本有差异。 其中 Bakken产区的总成本最高，因为井深最深以及使用较为昂贵的树脂涂层支撑剂； Marcellus产区的总成本最低，因为井深很浅以及使用比较便宜的天然砂支撑剂。目前平均单井全成本已经下降至 500万美元。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 图 7： 美国 页岩气 钻完井 成本细分（ 2016年） 数据来源： IHS， EIA，广发证券发展研究中心 每一次技术革新都大幅削减成本提升效率。 美国现代 页岩气技术革新大致经历了三代： 2010-2013年为第一代； 2014至 2015年为第二代； 2016年至今为第三代。 2018年水平段最高可达 1.6万英尺，段数高达 80，开采时间和成本均显著压缩，单井采量和压裂效率却迅速提高。 图 8： 美国页岩油气水平段（英尺）发展趋势 图 9： 美国页岩油气段数（段）发展趋势 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 图 10： 美国页岩油气成本（万美元）下降趋势 图 11： 美国页岩油气钻井周期（天）发展趋势 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 15%11%24%14%12%23% 钻机与钻井液套管固井压裂泵设备压裂支撑剂完井液其他020004000600080001000012000140002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 20180102030405060702010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 20180102030402010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 051015202530352010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018一代技术 二代技术 三代技术 一代技术 二代技术 三代技术 一代技术 二代技术 三代技术 一代技术 二代技术 三代技术 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 图 12： 美国页岩油气压裂效率（段 /天）发展趋势 图 13： 美国页岩油气单井可采量（亿立方英尺 /天）发展趋势 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 开采技术革新推动美国油气产业进入稳定复苏周期，单井产能和开采效率持续增长。根据 EIA钻机活跃度调查报告，自 2016年美国油气产量进入复苏周期以来，活跃钻机数较五年前减少 40%；以 Haynesville产区为例，在活跃钻机数保持不变的情况下，该地区页岩气产量在过去一年从 4200百万立方英尺 /天上升 50%，达到 6500百万立方英尺 /天，充分体现技术革新对产能的升级作用。 技术革新从开采效率和单井产能双管齐下，为产量井喷打下基础。从开采效率来看，技术进步可以大幅缩短钻井周期、提升压裂效率和降低完井成本，因此单个活跃钻机对应的可开采钻井数大幅增加。钻井，压裂和完井技术的快速发展显著提升单井产能。钻井技术提高钻井的井测长度和定位 精准度，压裂液的进步释放出更多的气体和液体流入管道，均提高单井产出效率。 051015202010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 20180501001502002502010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018一代技术 二代技术 三代技术 一代技术 二代技术 三代技术 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 25 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 二、 中美页岩 开发 对比 2.1 最新 储量对比 ： 潜在储量 巨大， 不断开发不断 探明 从储量上看，中美均为页岩气储量十分丰富的国家。最新的 联合国贸易和发展会议(UNCTAD)2018年 5月发布的一份报告显示，中国的页岩气储量排名全球第一（ 31.6万亿立方米），其次分别为阿根廷 (22.7万亿立方米 )、阿尔及利亚 (20万亿立方米 )、美国 (17.7万亿立方米 )和加拿大 (16.2万亿立方米 )。 从国内最新统计数据来看， 根据中国自然资源部发布的中国矿 产资源报告 2019 显示，中国埋深在 4500米以内的页岩气 地质资源量为 122万亿立方米， 可采资源量 22 万亿立方米 ，探明储量 在 18年突破 1万亿立方米， 探明率仍仅有 4.79%。 图 14：联合国统计各国页岩气储量（万亿立方米） 数据来源：联合国贸易和发展会议 ，广发证券发展研究中心 图 15： 中国 自然资源部统计 中国 页岩气三级储量（万亿立方米） 数据来源： 中国自然资源部 ，广发证券发展研究中心 2.2 最新 产量对比 ： 中国 产量 已经世界第三 ，对应 美国 二十 年前 水平 根据自然资源部全国石油天然气资源勘查开采情况通报（ 2018年度）显示， 2018年，全国天然气产量 1415亿立方米，同比增长 6.4%。全国页岩气产量 108.81亿立方31.622.72017.7 16.205101520253035中国 阿根廷 阿尔及利亚 美国 加拿大122221.04020406080100120140地质资源储量 可采资源储量 探明储量