油服装备行业（二）：压裂设备市场空间全方位测算.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 18 Table_Page 行业专题研究 |专用设备 2019 年 11 月 11 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（二）：压裂设备市场空间全方位测算 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： 页岩气水力压裂 工作量缺口巨大 ，压裂成增储上产必要手段 水力压裂是 指 用压裂机组设备将大量掺入化学物质的液体泵入页岩层进行液压碎裂以释放天然气的过程 ，是目前页岩气开采的必需措施 。 得益于 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 。 根据商用车网 数据 显示， 一套 5 万水马力（ HHP）车组的 采购金额约3 亿元， 其中 压裂车 约 占 九成 。 根据中国自然资源部数据， 2018 中国 年 产页岩气 产量 已超过 100 亿立方 ， 页岩气新开发井 累计 数量 670 口 ， 其中 2018 年国内完成新开发井 285 口，按单位压裂机组年产能 15 口井 、 单位机组 5 万HHP 计算，存量产能 约 95 万 HHP。 国家能源局页岩气发展规划（ 2016-2020 年）提出 我国 2030 年 力争实现800-1000 亿方产量目标 ， 而 根据 EIA 数据 美国 2007 年 产量接近 1000 亿方 时 累计水平井数量 已经达到 3.3 万口 ，可见国内页岩气钻完井工作量缺口巨大。 规模化 开发 打开压裂市场空间，设备保有量 10 年具备 10 倍空间 为定量探讨未来国内压裂设备需求容量，我们 通过基本假设和建立两种 2030 年 达产模型对 市场规模 进行测算。虽然 两种假设得到的结果差异较大，但 2030 年期末压裂总规模都将超过 1000 万 HHP，而根据 自然资源部 数据计算， 2018 年国内产能仅约 95 万 HHP，未来 10 年保有量仍有约 10 倍空间。若未来 10 年产量平稳爬升至 300 亿方，压裂设备年均需求将在 50 亿元左右，若未来 10 年产量加速爬升至 300 亿方，压裂设备需求弹性更大，峰值需求有望突破 150 亿元。未来 10 年在国内页岩气规模开发的背景下，考虑到现有压裂产能，设备需求缺口依然庞大。若考虑未来存量设备更新和页岩油压裂需求，市场规模将超出预计。 投资建议 国内页岩气规模化开发 将 彻底打开压裂设备市场空间，按 2030 年完成产量 1000 亿方目标计算，压裂设备保有量仍有 10 倍空间。参考美国发展模式和中国实现路径，国内设备行业需求迎来景气向上周期。建议关注压裂产品研发能力突出、具备核心零部件生产能力和产能规模优势的上市公司，重点推荐国内压裂设备龙头杰瑞股份。 风险提示 ： 三桶油页岩气开发不及预期；国际原油天然气价格大幅波动；天然气进口政策变动；国内油气开采政策变动。 相关研究： 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 2019-11-07 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 18 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 29.00 2019/10/25 买入 36.26 1.29 1.60 22.48 18.13 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 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 目录索引 一、压裂设备价值构成 . 5 1.1 压裂设备工作原理 . 5 1.2 压裂设备价值分布 . 5 二、中国页岩气开发规划 . 7 2.1 国内现有页岩气产量 . 7 2.2 国内现有页岩气产能 . 7 2.3 两桶油页岩气产量规划 . 8 三、中国页岩气压裂设备需求 . 10 3.1 市场规模测算逻辑 . 10 3.2 全国和单井产量曲线 . 10 3.3 页岩气开发所需压裂设备市场测算 . 13 四、投资建议 . 16 五、风险提示 . 16 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 图表索引 图 1：水力压裂原理 . 5 图 2：压裂车组井场布置 . 5 图 3：单位压裂车组中各类车型的单价及所需数量 . 5 图 4：压裂车组中各类车型费用占比 . 5 图 5： 2500 水马力型压裂车示意图 . 6 图 6：压裂车系统组成和四大部件 . 6 图 7：中国历年页岩气产量（亿方） . 7 图 8：美国历年页岩气产量（亿方） . 7 图 9：中国历年页岩气新开发井数量（口） . 8 图 10：中石油川南地区页岩气中长期发展规划方案 . 8 图 11：国内页岩气开发所需压裂设备市场规模测算逻辑 . 10 图 12：基于美国 Haynesville 页岩气井年产量及累积产量预测趋势 . 10 图 13：国内单井产量衰减模拟曲线 . 11 图 14：国内页岩气达产曲线两种情景假设 . 12 图 15：美国 2009 年页岩气产量约 1000 亿方，水平井数量已经达 3.3 万余口 . 16 表 1：根据产量模拟曲线得到的历年新增井和存量井当年产量，万方 /年 . 11 表 2：根据达产曲线（假设 1）得到的历年新井和存量井当年产量，亿方 /年 . 12 表 3：根据达产曲线（假设 2）得到的历年新井和存量井当年产量，亿方 /年 . 13 表 4：根据达产曲线（假设 1）得到的历年新井和存量井当年产量，亿方 /年 . 13 表 5：根据达产曲线（假设 2）得到的历年新井和存量井当年产量，亿方 /年 . 15 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 一、压裂设备价值构成 1.1 压裂 设备 工作原理 水力压裂 是一种油气田 井 的 增产措施， 是指用压裂机组设备将 大量掺入化学物质的液体泵入 页岩层进行液压碎裂以释放天然气 的过程 。 水力压裂法技术是在 2000年 左右被美国 大范围推广，目前 是 开采 页岩气的主要形式 。水力压裂 机组设备一般包括压裂车 （或电动压裂泵）、混砂车辆、仪表车辆和管汇车辆等，各项设施在井场现场联合作业，达到井下泵送压裂的目标。 图 1： 水力压裂 原理 图 2： 压裂车组 井场 布置 数据来源： EIA，广发证券发展研究中心 数据来源： 杰瑞股份官网 ，广发证券发展研究中心 1.2 压裂 设备价值 分布 图 3： 单位压裂车组中各类车型的单价及所需数量 图 4： 压裂车组中各类车型费用占比 数据来源：中国机工协会，商用车网，广发证券发展研究中心 数据来源：中国机工协会，商用车网，广发证券发展研究中心 根据 中国通用机械工业协会 披露的数据， 目前一套 页岩 压裂车组通常包括 20台2500型压裂车、 2台 130吨混砂车、 2台仪表车、 1台管汇车及其他配套设备 ， 一套1600800400100202 2 10510152025020040060080010001200140016001800压裂车 混砂车 压裂仪表车 压裂管汇车单价（万元）所需数量 (台，右轴）压裂车 ,92.75%混砂车 ,4.64%压裂仪表车 ,2.32% 压裂管汇车 ,0.29%识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 机组每年作业 12-17口井 左右 。 根据商用车网上的报价显示， 2500型压裂车、混砂车、压裂仪表车、压裂管汇车每台的出厂价分别约为 1400-1600万元、 800万元、400万元和 100万元。通过测算可以得出， 一个 5万水马力（ HHP）车组的总采购金额约 3亿元， 压裂车占据压裂车组总费用 比例 达到约 93%。 压裂车是 页岩油气层 压裂的主要设备，主要由运载汽车、车台发动机、变速箱、压裂泵、操作台和管汇等组成。 其中发动机、变速箱、压裂泵、管汇为压裂车的四大主要部件，压裂泵更是被誉为压裂车的“心脏”，其技术水平直接决定了压裂车的整体质量和价值。 图 5： 2500水马力 型压裂车 示意 图 图 6： 压裂车系统组成和四大部件 数据来源：江汉四机厂产品说明书，广发证券发展研究中心 数据来源：江汉四机厂产品说明书，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 7 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 二、中国页岩气开发规划 2.1 国内 现有页岩气产量 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 108.81亿立方米，较上年增长 21%，全国页岩气产量占全国天然气产量的 7.69%。 2016年 9月国家能源局下发了页岩气发展规划（ 2016-2020年），根据规划2020年力争实现页岩气产量 300亿立方米， 2030年争取实现页岩气产量 800-1000亿立方米。目前中国开采规模类似美国 1998年前后 ，年产规模都在 100亿方左右 ，正好领先中国 二十年。而美国之后的 10年 ， 产量提升到 10倍，年产 1000亿方水平 。当然，美国实现 10年产量增长 10倍有其国际高油价背景和金融杠杆要素助推，中国想要达到页岩气发展规划（ 2016-2020年）中制定的 2030年近 1000亿方产量目标 ，需要各方努力，尤其是在开采成本、钻完井技术和钻井压裂装备方面向美国看齐。 图 7： 中国历年页岩气产量（亿方） 图 8：美国 历年页岩气产量（亿方） 数据来源： 页岩气发展规划（ 2016-2020年） ， 自然资源部 ，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 2.2 国内 现有页岩气产能 19年 8月 中石化 涪陵页岩气投产井累计 402口 。 根据 人民网 19年 8月 30日 报道的 涪陵页岩气 数据 ， 涪陵页岩 气田投产井总数 达到 402口，突破 400口大关。 报道称， 19年 全年计划投产新井 98口。截至 19年 8月底 涪陵页岩气田 累计产气 41.67亿立方米 ，气田已完成试气投产 61口新井，目前多口气井获日产 30万方以上高产工业气流。 根据中石化江汉油田 19年 9月 4日报道， 气田整体日销量最高攀升至 1783万方。 45 79 90109300900010020030040050060070080090010002015 2016 2017 2018 2020E 2030E50 75 90400950010020030040050060070080090010001990 1995 1998 2007 2009识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 18年 11月中石油四川盆地 页岩气投产井累计 337口 。 根据 新华网 18年 11月 13日报道的中石油西南油田数据 ，中石油在 四川盆地页岩气 已累计投入勘探开发资金 280亿元，累计提交探明储量 3200亿立方米。开钻井 560口，完钻井 419口，投产井 337口 ，截止至新闻报道日， 日产量 1280万立方米 。 目前国内页岩气产能主要集中于 中石化涪陵页岩气 田和 中石油四川盆地页岩气 田，根据以上统计数据，可以推断 18年底国内页岩气投产井数量大概在 700口左右 。而根据 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2015-18年， 中国 历年页岩气新开发井数量 670口 ， 与两桶油披露数据基本吻合 。其中 2018年国内完成新开发井 285口 ， 按单位压裂机组年产能 15口井计算 ， 国内 18年有效产能约 19套机组 ， 按单位机组 5万 HHP计算 ， 存量产能 95万 HHP。 图 9： 中国历年页岩气新开发井数量（口） 数据来源：中国自然资源部，广发证券发展研究中心 2.3 两桶油页岩气 产量规划 图 10： 中石油 川南地区页岩气 中长期发展规划方案 数据来源： 中石油 新闻中心 ，广发证券发展研究中心 0501001502002503002015 2016 2017 201805001000150020002500“十三五” “十四五” “十五五”新钻井目标，口 年均新钻井目标，口识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 根据中石油新闻中心 2018年 12月报道 ， 中石油 制定了以五年为阶段、分四轮进行产能建设的 川南地区页岩气 中长期发展规划方案，其中，规划 “十三五 ”后三年新钻井 800口， 2020年达产 120亿立方米， “十四五 ”新钻井 1300口、 2025年达产 220亿立方米， “十五五 ”新钻井 1900口、 2030年达产 320亿立方米， “十六五 ”新钻井 2300口、 2035年达产 420亿立方米，以后每年年均新钻井约 400口，实现长期稳产。 根据新浪财经 2018年 05月 31日 报道 ， 中石油董事长王宜林赴川渝地区调研页岩气勘探开发工作时表示，公司计划到 2025年页岩气产量达到 200亿立方米。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 18 Table_PageText 行业专题研究 |专用设备 三、中国页岩气压裂设备需求 3.1 市场规模测算逻辑 随着 国内页岩气行业进入规模化行业开发阶段，对应油服装备尤其是压裂设备需求成为市场关注重点。为定量探讨未来国内压裂设备需求容量，我们根据油气行业产能建设逻辑设计了如下压裂设备市场规模测算思路：根据国家和两桶油页岩气产量规划目标得到对应年末产能目标，再除以单口井产能（通过引入产量曲线得到），可以得到每年累计需要的页岩气井数量，再与上一年相减得到每年新增井数量，然后通过进入对应压裂产能和产能设备单价，最终得到当年压裂设备市场规模。 图 11： 国内页岩气开发所需压裂设备市场规模测 算逻辑 数据来源：广发证券发展研究中心 3.2 全国和单井产量曲线 随着国内油服作业单位对地质条件认识和施工经验的积累，单井产气量也明显提升。 根据 中国石化新闻网 报道， 2014年 9月 ，涪陵页岩气田焦页 6-2HF井累计产量达 1亿方，成为全国第一口产量突破亿方的页岩气井。根据 中石油新闻中心 18年 12月公布的 数据， 平均单井累计产量 （ EUR）到当时已经从 0.5亿立方米增长至 1亿立方米，根据趋势判断当前单井累计产量已经超过 1亿立方米 。而随着高产井的不断发现，单井累计产量仍有提升空间。 图 12： 基于美国 Haynesville页岩气井年产量及累积产量预测趋势 数据来源： 石油科学 通报 美国 Haynesville 页岩气井产量递减规律 郭克强 等 ，广发证券发展研究中心