2017-2018年页岩气行业研究报告
来源：海通证券
▌油气产业链保持景气，油气开发将持续旺盛
油气价格相对稳定，国内外油气公司盈利、开采意愿提升
自2016年来油气价格中枢持续提高。自14年6月下旬以来，国际油价呈现较大幅下跌，布伦特原油期货价格自14年6月21日的114.10美元/桶下降到16年1月23日的29.32美元/桶。而在16年年初后，油价开始缓慢上升，2019年6月6日，布伦特原油价格达61.67美元/桶。而国内管道天然气的价格自2012年以来也处于上升通道。
经济平稳发展带动原油需求。世界经济自09-10年以来逐渐恢复，而原油需求量也出现同步复苏。世界银行预期2019-2021年全球经济保持稳定，根据OPEC估计2019年末全球原油需求将达100.83万桶/日，在经济平稳增长的环境下，原油的需求将保持稳定，为油气产业链的发展打下相对坚实的基础。
油气价格上升，油气公司业绩恢复增长。在2018年全球油气价格上涨的带动下，不论是国外还是国内的油气公司，其收入、净利润情况均出现好转。
在用钻机数量回升并持平、国内油气公司资本开支增加，反映油气企业开采意愿较强。自2016年以来，随着油价的企稳回升，全球主要地区的在用钻机数量也逐渐增加，在用钻机数量的提高反映油气公司开采活动较为活跃。
目前中石油和中石化均公布2018年报并将在2019年增加勘探与生产方面的资本开支。
(1)中石油2018年勘探与生产资本支出1961亿元，同比增加21.06%，2019年预计支出2282亿元，将同比增加16.36%;
(2)中石化2018年勘探与生产资本支出422亿元，同比增加34.49%，涪陵、威荣页岩气产能建设是资本支出的重要组成部分，2019年预计支出596亿元，将同比增加41.38%。
随着中石油中石化的勘探和生产资本支出计划大幅增长，我们认为2019年我国油气上游勘探开发景气度有望进一步提高。
国内能源消费旺盛，能源对外依存度较高
我国经济快速发展，能源需求提高、天然气结构性向好。油气资源既是工业经济发展的动力，也是消费经济的重要原料。随着我国经济的发展，我国原油和天然气消费持续增长。从单位GDP的能源消费情况来看，2000年来我国单位GDP原油消费下降，而单位GDP的天然气消费量保持稳定，我们认为也反映了国内经济结构的变化。
我国能源对外依存度较高，能源安全需要自主化发展。近年来我国国内原油产量稳定，天然气产量保持增长，但均不及消费量的快速增长，导致原油天然气的进口量持续增长，其对外依存度逐年提高，2018年原油和天然气的对外依存度分别达70.83%和43.16%。从我国进口金额看，能源的占比较高。近年来油气价格有所提升，进口能源金额的占比也有所提高。
▌我国页岩气发展前景光明
美国页岩气的成功推动全球页岩气发展
页岩是极细粒碎屑充填的沉积岩，岩石成分、结构、构造因地区和成因各不相同。页岩气属于非常规天然气，页岩气藏具有独立的油气系统，烃源岩、储集层、盖层都为其本身，生成后的运移也发生在页岩内部，成分以甲烷为主。
与常规天然气相比，页岩气开发虽然产能低，但具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩由于分布范围广、厚度大，且普遍含气，页岩气资源量巨大，因而页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
美国的页岩气资源较为丰富。
根据《美国页岩油气勘探开发现状与发展前景_周庆凡》资料，美国页岩油气区带分布广泛。页岩气区带主要包括阿巴拉契亚盆地的马塞勒斯(Marcellus)和尤提卡(Utica)页岩区、沃斯堡盆地的巴奈特(Barnett)页岩区、墨西哥湾盆地西部与得克萨斯-路易斯安那盐盆的海恩斯维尔/博西尔(Haynesville/Bossier)页岩区、阿科马与阿纳达科盆地的伍德福德(Woodford)页岩区以及阿科马盆地的费耶特维尔(Fayetteville)页岩区。
从资源的地区分布上看，宾夕法尼亚州的页岩气资源最丰富，其次是得克萨斯州、西弗吉尼亚州、俄克拉荷马州、俄亥俄州、路易斯安那州、北达科他州和阿肯色州。
截至2016年底，美国页岩气证实储量为209.8万亿立方英尺(较2015年增加34.2万亿立方英尺)，约占当年美国天然气总证实储量的61.5%。其中阿巴拉契亚盆地马塞勒斯区带的页岩气证实储量最多，占美国页岩气总证实储量的40%以上。
美国在页岩气开发领域处于领先地位。
美国较早开始进行页岩气的勘探开发，经过近几十年来的技术进步，美国在页岩气开发领域取得较大成功。
根据《美国页岩气开发技术及政策研究1970-2015_田书超》，从历史上看，美国在1821年成功钻探全球第一口商业性页岩气井;1975年-2000年期间，美国的多家页岩气研究机构对页岩气进行了持续和深入的研究;
2000年-2006年期间美国页岩气技术取得突破，水平井压裂、水平钻井、多井同步压裂、分级压裂技术工艺不断完善，页岩气单井产量提高，开采成本下降;
2007年后美国页岩气进入快速发展期，2007年1月美国页岩气日产量仅1.65亿立方米，2019年3月美国页岩气日产量达18.73亿立方米，美国页岩气产量占天然气总产量的比重也从2007年的10.40%提高到2017年的69.40%。
美国页岩气革命的成功对国际天然气市场产生重大影响，证明了页岩气大规模开采的可行性，世界主要资源国都加大了页岩气的勘探开发力度，持续促进了页岩气行业的发展。
我国页岩气资源丰富，地质条件相对复杂
我国页岩气资源丰富、资源潜力巨大。根据EIA(2013)的评估结果，我国页岩气技术可采资源量达31.6万亿立方米，根据《页岩气发展规划(2016-2020年)》中的2015年国土资源部资源评价结果，全国页岩气技术可采资源量21.8万亿立方米，其中海相13.0万亿立方米、海陆过渡相5.1万亿立方米、陆相3.7万亿立方米。
反映我国页岩气资源储量较大。根据2018年7月自然资源部信息，我国页岩气探明率仅4.79%，资源潜力巨大。
国内地质条件导致开采难度较高，技术的发展将成为未来的重点。
根据《页岩气资源开采现状、问题与前景_王世谦》，国内页岩气资源评价结果表明，3500m以深的深层页岩气资源量占总资源量的65%以上。
四川盆地南部3500m以深的筇竹寺组和五峰组—龙马溪组页岩气资源开采有利区面积分别占总区块面积的94%和82%;
我国具有较多的陆相和海陆过渡相页岩气储量，但从页岩储层的储集质量(RQ)还是完井质量(CQ)来看，资源禀赋还达不到海相页岩气的开采水平;
南下古生界页岩气资源中的南方复杂构造区的商业开采效果还不够成熟。国内地质条件复杂导致页岩气开采难度较高，我们认为未来深层页岩气开采等技术的进步将有望成为页岩气开发的重点。
▌天然气需求缺口较大，国家政策有望持续支持页岩气发展
上个世纪美国从能源安全角度出发，出台政策促进页岩气开发。
根据《美国页岩气开发技术及政策研究1970-2015_田书超》，20世纪70年代国际原油价格动荡，美国出现了能源危机，美国政府重点鼓励开发页岩气等能源，并出台了一系列促进政策，包括《能源意外获利法》、《税收分配综合协调法案》、《能源税收法案》、《PERC636号法令》、《纳税人减负法案》、《美国能源法案》等，对页岩气的发展给予了很大的支持。
2006年美国进一步加大了补贴力度，对当年新建非常规油气井给予每吨(等价热量)22.05美元补贴，并持续到2010年。在美国页岩气的政策的推动下，美国页岩气发展获得了巨大的助力。
在我国能源对外依存度较高、页岩气禀赋较大的条件下，页岩气的持续发展有望弥补我国未来能源缺口，具有广阔发展前景。
2018年我国天然气的对外依存度达43.16%，近年来逐年攀升，2018年我国天然气需求缺口达1223亿立方米。
中国石油勘探开发研究院的研究《中国天然气发展态势及战略预判(邹才能)》对未来中国天然气需求量及缺口进行了预测，从中峰值情景来看，未来我国非常规气有望保持较快增长，预计2020年我国天然气消费量达3500亿立方米，2030年天然气消费量达5500-6000亿立方米，而2020年天然气产量达1610-1700亿立方米，2030年产量达2100亿立方米。则2020年、2030年天然气缺口达1800-1890亿立方米、3400-3900亿立方米，我们认为我国天然气供需缺口较大，未来页岩气等非常规气具有广阔发展前景。
2018年页岩气产量超100亿立方米(中石化涪陵页岩气田2018年页岩气产量60.2亿立方米，中石油西南油气田2018年在川页岩气产量42.7亿立方米)。
国家对页岩气的产量提高具有更高的规划目标，根据国家能源局印发的《页岩气发展规划(2016-2020年)》，目标“2020年前将完善成熟3500米以浅海相页岩气勘探开发技术，突破3500米以深海相页岩气、陆相和海陆过渡相页岩气勘探开发技术，在政策支持到位和市场开拓顺利情况下，2020年力争实现页岩气产量300亿立方米。
在“十四五”及“十五五”期间，我国海相、陆相及海陆过渡相页岩气开发均获得突破，新发现一批大型页岩气田，并实现规模有效开发，2030年实现页岩气产量800-1000亿立方米。”
我国页岩气开发技术取得了较大进步，未来将发挥更重要作用。
经过十余年的技术进步，我国埋深3500米以浅的页岩气开发技术基本成熟，水平井水平段长由1000米提升至1500-2000米，压裂段数由10段提升至20-30段，单井测试产量由10万-15万立方米/天提升至20万-30万立方米/天。
埋深3500米以深的关键工程技术正在攻关，并在局部地区取得重要进展。随着技术的成熟，页岩气单井开发成本从最初近一亿元下降到6600万元左右(2017年)。
目前我国页岩气开发技术与美国仍有差距，根据中国石油勘探开发研究院2018年的统计，我国四川盆地及周缘3500米以浅的海相页岩气资源量2万亿立方米，可工作面积3500平方公里，预计2020年可上产200亿立方米以上;3500-4500米海相页岩气资源量10万亿立方米，可工作面积达2万平方公里，实现技术突破后，产能有望达到600-800亿立方米。我们认为未来4000米以深高效开发技术的逐渐成熟将有望进一步带动页岩气的开发。
▌页岩气产业链有望迎来发展机遇
在产量目标下，我国页岩气产量有望持续增长
在政策支持和技术进步下，我国页岩气产量不断增长。我国页岩气的产量从2012年的2500万立方米，增长到2018年的103亿立方米，增长幅度较为显著。
根据国土资源部统计，在2016-2017年期间我国页岩气开发的投入及探井数量出现下降，页岩气产量增速有所下降，但自2018年以来，油气价格回暖带动产业链景气度上升，在国家能源安全的背景下，尤其是中石油页岩气的大力开发，使得页岩气的产量增长回升。
我们认为页岩气开发技术的进步和成熟也是近两年来页岩气开发的重要变量。目前我国政策仍保持积极的支持，国家能源安全下中石油及中石化在2018年年报中均表示2019年将继续重点/大力发展页岩气，与此同时我们认为页岩气的技术进步仍将持续，因此我们认为我国页岩气的产量仍将保持增长。
根据《页岩气投资新机遇_王文华》，到2030年之前中石油西南分公司的页岩气开发将继续保持较高旺盛度。我们假设单井平均产量达1000-1500万方/年，则我们预计十三五期间我国页岩气新增井数量将达到400-500口/年及以上的水平，若深度海相、非海相勘探开发技术获得突破、技术进步带来成本下降，则产量及新增井口数量将进一步增加。我们假设单井的开发成本约5000-5500万元/口，则页岩气开发市场空间约200-275亿元/年。
压裂是开发页岩气的投资重点
参考美国页岩气开发成本构成，压裂的占比较高。页岩气的生产成本可以分为CAPEX和OPEX两部分，其中CAPEX主要包括发现成本(占地、地理地质勘探、实验井/探井成本)和开发成本(占地成本、设施设备、钻井、完井成本);OPEX主要包括生产成本、管理成本、运输成本、税收成本。从CAPEX的构成来看，钻井及完井压裂的占比较高，其中水力压裂及相关的占比达25%。
美国主要页岩气产区的气藏深度约3000米以浅，开采开发难度相对较低，其开发成本相对较低。
根据IHS数据，2015年美国页岩气的单井钻完井成本约550-700万美元。具体看其垂直井的尺深成本约2300-3500元/米，水平井的尺深成本约9000-14000元/米。以巴肯油田2014年数据测算，其平均垂直深度3100米，平均水平长度2800米，则平均钻完井成本约4100万元/井，平均综合CAPEX约5070万元/井，其中水利压裂泵及设施的占比达25%，是开发投资的重要部分。
我国压裂设备存在较大缺口， 技术升级将助力页岩气开发
目前 2500 型和 3000 型压裂设备是我国页岩气开发及酸化压裂的主要装备之一， 分别从 2008 年和 2013 年投入使用，截止至 2016 年总马力达 100 万左右，约占全国 压裂装备总量的三分之一，其中涪陵页岩气开发的压裂装备达 30 万水马力。目前国内 页岩气压裂工程配臵压裂车数量约 18-20 台。
考虑准备和交通时间，我们假设平均单井 压裂时间约 1 个月，假设全国每年新增页岩气井约 400-500 口，则 2020 年前至少需压 裂机组 33-42 组、压裂车 660-830 台，假设 2018 年页岩气压裂车存量 360 台，则预计 缺口在 300-500 台左右。
根据中石油集团公司页岩气致密油项目压裂车、混砂车及压裂 仪表车采购招标，10 台压裂车配混砂车、仪表车的价格约 16628-17160 万元，若不考 虑其他设备，则预计 2020 年前用于页岩气的压裂设备缺口空间约 52-80 亿元。
北美地区油田道路通过性良好，且北美页岩气施工作业中压力较低，压裂车主要以2000型为主，多采用拖车结构。国内油田从20世纪70年代开始引进国外成套压裂机组，包括美国BJ公司1000型、双S公司1600型、西方公司1400-1800型压裂机组等，从21世纪初开始大量引进国外2000型成套压裂机组。
我国压裂装备的自主研制从20世纪80年代开始，目前国产品牌占据国内市场大部分份额，主要供应商包括四机厂、四机赛瓦、杰瑞股份、宝石机械、三一重工、山东科瑞、中油科昊等，其中四机厂、杰瑞股份、宝石机械是国内压裂设备的主要龙头企业。四机厂曾开发出国内首套800、1000、1800、2000型压裂机组和世界首套车载式2500型压裂机组，具有较高的研发制造水平。
杰瑞股份是迄今国内唯一为美国页岩气开发提供全套压裂机组的高端能源装备制造企业，2014年发布世界首台4500水马力“阿波罗”涡轮压裂车，是当时全球淡季最大功率的压裂车，2019年推出电驱压裂解决方案，有望进一步提高页岩气开发效率。
从开发到综合利用，页岩气有望带动产业链共同发展
页岩气产业具有较长的产业链，包括页岩气勘探开发、管道建设、车船应用、化工产业、装备制造等。
目前国内页岩气勘探开发和利用处于较为景气的发展中，而重庆市围绕页岩气资源设立了总体发展目标，并发布了《重庆市人民政府办公厅关于印发重庆市页岩气产业发展规划(2015―2020年)的通知》，将页岩气的勘探开发、综合利用、装备制造作为产业链的核心。
我们参考重庆市的规划，(1)规划建设产能达300亿立方米/年、产量达200亿立方米/年的勘探开发能力，计划投资1200亿元，计算单位产能设计投资约4元/立方米;(2)规划建设页岩气输送管道11条，全长1169公里，输送能力194亿立方米/年，计划投资47亿元，计算单位长度投资约400万元/公里;(3)规划建设页岩气综合利用的应用，涉及工业、民用、商业、CNG、LNG和分布式能源等多个领域，计划消纳页岩气60亿立方米、投资289亿元;(4)规划围绕页岩气的核心装备研发制造、技术服务两大领域形成配套能力，到2020年，累计投资118亿元，实现产值363亿元。可见勘探开发在整体的投资规划中处于最重要的地位，核心设备和技术服务的投资约达勘探开发建设投资的10%，页岩气的综合利用及管道运输的建设也是页岩气供给和需求的重点。
为便于研究人员查找相关行业研究报告，特将2018年各期文章汇总。欢迎点击下面红色字体查阅！
文琳编辑
今日导读：点击下面链接可查阅
公众号 ：文琳行业研究
文琳行研报告，为各机构提供专业的信息、数据、研究和咨询服务。欢迎关注【文琳行业研究】
文琳资讯，每日提供最新信息。欢迎关注【文琳资讯】
今日导读：点击下面链接可查阅
《文琳阅读》每晚经典，欢迎关注！
文琳编辑
今日导读：点击下面链接可查阅
公众号 ：文琳阅读