中國頁巖氣設備總需求2020年將達2000億元
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天然氣作為清潔環保的能源和化工原材料，在節能環保要求日益提升的大環境下，未來應用將獲得大幅增長。根據IEA(國際能源署)預測，未來天然氣將越煤炭成為全球第二大能源。目前天然氣在一次能源消費中所占的比重在24%左右，而中國僅占4%左右，未來增長空間巨大。
2000-2010年中國天然氣消費年均增速達16.4%，比石油
在美國“頁巖氣革命”引領下，中國頁巖氣產業開始起步并將在于“十三五”期間迎來爆發式增長。與此相應三菱是，頁巖氣設備有望迎來“黃金十年”，其中壓裂、測井等核心設備企業和直接參與開發歐姆龍企業受益大。
美國“頁巖氣革命”影響巨大，中國奮起直追
(一)天然氣在中國能源消費結構中日益重要，未來需求巨大
頁巖氣設備總需求2020年將達2000億元
天然氣作為清潔環保基恩士能源和化工原材料，在節能環保要求日益提升的大環境下，未來應用將獲得大幅增長。根據IEA(國際能源署)預測，未來天然氣將越煤炭成為全球第二大能源。目前天然氣在一次能源消費中所占的比重在24%左右，而中國僅占4%左右，未來增長空間巨大。
2000-2010年中國天然氣消費年均增速達16.4%，比石油消費增速快9個百分點，比煤炭消費快8個百分點。2011年，中國天然氣表觀消費量達到近1300億立方米，同比增長20.9%。
考慮到中國城市燃氣(包括居民用、商業用和天然氣汽車3大板塊)、發電、工業燃料、化工等領域對天然氣消費需求的增長，我們認為“十二五”期間中國天然氣消費量有望年均增長20%左右。
(二)美國“頁巖氣革命”改變能源格局，中國加快開發進程
頁巖氣的發展被認為是“一場能源革命”。美國頁巖氣成功開發，促使部分國家紛紛加快天然氣產業發展。“水力壓裂法”技術的問世使得頁巖氣大規模開采成為可能，全球待發現的天然氣資源量迅速增長，全球頁巖氣資源評價結果樂觀，頁巖氣資源使全球天然氣資源提了40%。
全球非常規天然氣資源量巨大，約為常規石油天然氣資源量的1.65倍。目前，已經商業開采的頁巖氣、煤層氣、致密氣儲量中，頁巖氣的占比大，約占49%。
美國頁巖氣的成功開采掀起了全球頁巖氣研究、勘探的熱情。從國內來看，天然氣的供需缺口也將持續擴大、中國頁巖氣資源可采儲量處于全球水平以及天然氣作為效的清潔能源占國內一次能源消耗的比例顯著低于全球平均水平等因素都是頁巖氣開采大有作為的有利條件。
2012年3月份中國發布的《頁巖氣發展規劃(2011-2015年)》已經制定了初步掌握全國頁巖氣資源量及其分布，優選30～50個頁巖氣遠景區和50～80個有利目標區、探明頁巖氣地質儲量6000億立方米，可采儲量2000億立方米、2015年頁巖氣產量65億立方米等規劃目標。
規劃同時對2020年的頁巖氣發展做了展望：“十三五”期間，進一步加大投入，大幅度提19個勘探開發區的儲量和產量規模。同時，大力推進兩湖、蘇浙皖、鄂爾多斯、南華北、松遼、準噶爾、吐哈、塔里木、渤海灣等勘探開發，建成新的頁巖氣勘探開發區。力爭2020年產量達到600-1000億立方米。
截至2011年底，我國石油企業開展了15口頁巖氣直井壓裂試氣，9口見氣，初步掌握了頁巖氣直井壓裂技術，證實了我國具有頁巖氣開發前景。完鉆兩口頁巖氣水平井威201-H1和建頁HF-1井。
目前，通過頁巖氣輪、第二輪招標，中國頁巖氣開發機制正在逐步完善過程中。國務院批準頁巖氣為獨立礦種、《頁巖氣發展規劃(2011-2015年)》的發布，眾多企業和地方政府的熱情參與，使得中國頁巖氣開發走上了快速發展的軌道。未來中國頁巖氣招標機制將逐步成熟，頁巖氣開采稅費減免和財政補貼政策有望出臺，天然氣價格市場化機制改革有望實現，都將成為促進頁巖氣產業發展的重要催化劑。
(三)頁巖氣設備有望迎來“黃金十年”，核心設備企業受益大
我們認為“十二五”時期國內頁巖氣產業發展仍將處于起步階段，到“十三五”時期有望迎來爆發式增長。頁巖氣設備有望迎來“黃金十年”，其中壓裂、測井、射孔等核心設備企業和直接參與頁巖氣勘探開發的相關設備企業受益大。
我們看好杰瑞股份、惠博普、吉艾科技、通源石油、恒泰艾普等具備核心競爭力的行業細分龍頭。這5家企業中，杰瑞股份為壓裂、固井設備細分龍頭;惠博普參與頁巖氣招標，未來可能在油氣分離設備等相關設備業務基礎上，大力進軍頁巖氣下游行業;吉艾科技在端成像測井設備領域獨樹一臶;通源石油在復合射孔設備和油氣田增產技術服務領域具備核心競爭力;恒泰艾普的勘探設備和服務將在頁巖氣開發過程中率先受益，且將通過收購整合測井車等油氣裝備業務、進軍頁巖氣和煤層氣等非常規油氣資源及技術服務業務迅速做大做強。
頁巖氣設備總體需求：2012-2020年有望達2000億
(一)總體需求分析：2020年前頁巖氣設備年均需求222億元左右
我們認為從2012-2020年9年間，中國頁巖氣需打井40000口左右，總投資在8000億元左右，年均投資889億元;其中設備占比25%，設備總需求在2000億元左右，年均需求量在222億元左右。
我們假設2020年能夠實現頁巖氣產量600億立方米。根據《頁巖氣發展規劃(2011-2015年)》，2015年頁巖氣產量65億立方米、力爭2020年產量達到600-1000億立方米。目前國內外對于2015年的計劃目標大都表示認同，但對2020年的目標有爭議。其中，著名能源咨詢公司伍德麥肯茲(WoodMackenzie)認為中國2020年多只能實現300億立方米的頁巖氣產量;中國工程院院士童曉光認為2020年年產頁巖氣800億方的目標可能太。我們謹慎起見，假設能夠實現規劃的下值目標600億立方米。
我們假設中國2015年、2020年單井產量分別為200萬立方米、150萬立方米。(1)中石油在四川省南部頁巖氣井的單井產量水平平均日產量1萬立方米，一年可以365萬立方米計算;(2)重慶提出將力爭到2015年打150-200口頁巖氣井，頁巖氣年產量達到13億-15億立方米，這樣計算單井產量為800萬立方米。(3)但如果按照美國的數據：2006年，美國頁巖氣產量283億立方米，鉆井數3.95萬口，單井產量在72萬立方米。(4)我們認為，中石油的數據是成功出氣且處于產量較時期的鉆井，還需考慮到未出氣的鉆井和隨著時間推移出氣量衰減的因素。我們認為美國的單井產量數據更具參考意義;同時考慮到中國和美國的地質結構等多方面的不同，我們假設中國2015年、2020年單井產量分別為200萬立方米、150萬立方米。
參考四川頁巖氣開發當前成本和殼牌的成本計劃，我們假設2015年、2020年單井投資分別在2500萬元、3000萬元左右。
我們測算從2012-2020年9年間，中國頁巖氣總投資在8000億元左右，年均投資889億元;其中設備占比25%，設備總需求在2000億元左右，年均需求量在222億元左右。我們粗略分解這總共2000億元左右的設備需求，預計2020年當年國內頁巖氣設備需求量預計接近600億元。
鑒于基數很小，未來9年中國頁巖氣設備需求年均增速在50%左右。由于2012年的頁巖氣設備需求基數很難確定，故行業年均需求增速偏差較大。當我們假設2012年頁巖氣設備需求為10億元時，2012-2020年行業年均增速為58%;當我們假設2012年頁巖氣設備需求為20億元時，2012-2020年行業年均增速為46%;當我們假設2012年頁巖氣設備需求為30億元時，2012-2020年行業年均增速為39%。
(二)油氣設備需求遠頁巖氣，2020年前年均需求2500億以上
以上分析我們僅僅考慮了頁巖氣設備部分;由于頁巖氣設備和服務緊密結合，且頁巖氣設備服務和煤層氣、致密氣等非常規天然氣以及常規油氣開采密不可分，部分企業又同時從事國內外市場，因而油氣設備市場規模其實遠大于頁巖氣設備市場。根據全球著名能源機構Spears&;Associates統計，全球油氣設備和服務市場規模在3000億美元左右，其中陸上油氣設備和服務市場占70%左右。
我們通過中國石油鉆采專用設備制造業工業總產值數據來大致判斷國內油氣裝備的市場規模。根據中國機械工業聯合會統計，2011年中國石油鉆采專用設備制造業工業總產值達到1834億元，同比增長33%。2012年1-7月，中國石油鉆采專用設備制造業工業總產值累計同比增長22%，其中7月當月產值同比增長31%。
我們認為2012年中國石油鉆采專用設備市場需求在2000億元以上。如果我們保守假設到2012年前市場需求保持6%左右(參考GDP增速)的增長，則到2020年前中國石油鉆采專用設備年均市場需求過2500億元，2020年當年油氣設備市場需求接近3200億元。
根據我們的分析，頁巖氣設備在2020年前年均市場需求接近全部油氣設備市場的1/10，但在2020年當年頁巖氣設備市場需求可能接近全部油氣設備市場的1/5。
(三)頁巖氣開發產業鏈：水平井和壓裂是為關鍵的技術環節
頁巖氣開發包含勘探、開發、生產三大環節。其中，開發和生產環節需要應用鉆井設備、錄井設備、固井設備、測井設備、射孔設備、壓力設備、油氣水分離設備等眾多裝備。在當前頁巖氣開采過程中，水平井和清水壓裂是頁巖氣開發為關鍵的技術。
頁巖氣設備細分領域：重點關注壓裂、測井等環節
(一)壓裂設備：約占設備投資的20%，杰瑞股份潛力較大
壓裂作業在挖掘油井生產潛力，保持油田穩產方面，起到十分重要的作用。石油及天然氣的開采過程會大量應用壓裂工藝。壓裂作業是利用壓裂車(橇)組，將攜帶化學添加劑和石英砂的液體(壓裂液)通過壓泵(一般壓力在15，000PSI)注入到目的地層，使油層巖石破裂產生裂縫。壓裂液中的石英砂比地層砂密度大數倍，因此能夠在裂縫中起到支撐作用，使裂縫長期處于開啟狀態，從而形成原油滲出通道，改善油流環境，提原油產量。一般來說，油井壓裂之后，單井日產油量比壓裂以前可以提3-5倍，平均增產有效期大約6個月，部分油井甚至可以達到一年以上。當油井產量遞減到壓裂之前的產量之后，可以進行重復壓裂，部分油井可以重復壓裂5-6次，甚至7-8次。
壓裂作業的主要設備即為壓裂車組或壓裂橇組。1套壓裂車組一般包含6臺壓裂泵車、2臺混砂車、2臺儀表車和1臺管匯車。對于壓裂作業要求排量大、壓力的油井(一般需要8，000—18，000水馬力)，則需更多的壓裂車。壓裂橇組是指去掉底盤車后，安裝在橇架上的壓裂裝置，主要應用于海洋鉆井平臺和沙漠戈壁灘上的壓裂作業。
近幾年國內壓裂設備每年的需求都在10套車橇組以上，國內生產的壓裂設備迅速替代了進口，國產壓裂設備占據了95%的國內市場份額，并進入了國際市場。
我們用以下方法粗略測算頁巖氣壓裂設備市場需求：
(1)根據經驗數據，壓裂設備約占設備投資的20%;我們之前認為從2012-2020年9年間，中國頁巖氣總投資在8000億元左右;其中設備占比25%，設備總需求在2000億元左右。如果壓裂設備約占設備投資的20%，則到2020年中國頁巖氣開發需要約400億元左右的壓裂設備，年均40-50億元。
(2)通常單套壓裂設備包含10臺2000馬力的壓裂車組，按照一臺典型的2000型壓裂車組的售價為1000萬元左右進行計算，每套壓裂車組價值1億元左右。一般單套壓裂設備每年滿負荷壓裂150次，按照70%工作時間算，可壓裂100井次;假設每口頁巖氣井每年需要壓裂1次，我們初步獲得鉆井口數和壓裂車組的比例關系為100:1。如果2020年頁巖氣鉆井達到40000口，則需要壓裂車組400套，按照每套1億元計算，壓裂設備總需求在400億元左右。
(3)根據北美頁巖氣開發經驗，每1億立方米需要用1萬水馬力的壓裂車組進行壓裂;600億立方米需要用600萬水馬力車組進行壓裂;假設通常采用10臺2000水馬力型號的壓裂車組，則需要300套壓裂車組;按照每套1億元計算，壓裂設備總需求在300億元左右。
我們綜合以上三種計算方法，發現前兩者基本一致，第三種方法計算也相差不大，采用前兩者的計算結果。我們認為2012-2020年中國頁巖氣開發需要約400億元左右的壓裂設備，年均40-50億元。
壓裂設備國內主要生產企業有石油四機廠、四機賽瓦、蘭州通用機器、中油特種車輛、杰瑞股份等企業。其中上市公司杰瑞股份在壓裂成套設備、固井設備等多個領域業績突出，發展前景較好。
(二)勘探環節：前端環節先受益，關注恒泰艾普、潛能恒信
油氣勘探開發工作是油氣工業的前端環節，包括資源尋找、開發方案的設計和實施等工作，對維持資源探明儲量的穩定、保障石油工業的持續發展有著重要意義。油氣資源勘探開發技術建立在地球物理勘探的基礎上，類似于給大地做“CT”，即利用地震、地質等信息來分析勘探區的地層結構、尋找有利儲層、指導鉆井和油田開發工作。
油氣勘探分為地震勘探和非地震勘探。地震勘探是地球物理勘探中一種重要的方法，它的原理是由人工制造強烈的震動(一般是在地下不深處的爆炸)所引起的彈性波在巖石中傳播時，當遇著巖層的分界面，便產生反射波或折射波，在它返回地面時用度靈敏的儀器記錄下來，根據波的傳播路線和時間，確定發生反射波或折射波的巖層界面的埋藏深度和形狀，認識地下地質構造，以尋找油氣圈閉。
近年來，隨著全球石油公司勘探開發投資的持續增長，全球油氣探勘設備和服務市場快速增長。根據Spears&;Associates統計，2010年全球油氣探勘設備和服務市場達到124.58億美元。
2011年全球油氣設備和服務市場在3000億美元左右，其中探勘設備和服務占全球油氣設備和服務市場的4.5%。，約合135億美元。其中，從2000年到2008年，地震數據處理解釋行業市場規模從14.16億美元增長到50.16億美元，增長了2.54倍，年均復合增長率達到15.09%。
由于技術壁壘顯著，目前范圍內勘探開發技術服務為少數服務巨頭所壟斷，前5大服務商的市場份額已穩定在80%左右，分別是CGGVIERITAS、WESTERNGECO、PGS、東方物探、FUGRO。國內上市公司主要有恒泰艾普、潛能恒信。
(三)鉆井設備：鉆井配件需求較大，關注江鉆股份、山東墨龍
油氣鉆機是一組十分復雜的大型成套設備，除用于一般陸地石油、天然氣鉆井外，還有在沙漠、寒、原，沼澤、淺灘、海洋等地帶使用的鉆機，在不同環境下工作的石油鉆機要能承受相應的風沙、低溫、海水腐蝕、海浪沖刷等惡劣的自然條件。同時還要能適應鉆井過程中的壓、溫、污染、沖刷、腐蝕等極其特殊又復雜的工況。
根據鉆機使用地點的不同，一般將石油鉆機分為陸地鉆機和海洋鉆機兩大部分。按鉆探深度的不同來分，一般將井深5000~7000米的鉆機稱為深井鉆機，將井深9000~12000米以上的鉆機則稱為特深井鉆機。
目前全石油鉆機保有量約6000多臺，產自20多個國家。其中美國、中國和德國等少數國家具有較強競爭力，能夠生產技術水平的優質成套石油鉆機設備產品。
國內目前鉆深1500~12000米的陸地鉆機已形成系列，具備生產1500~12000米機械傳動、電傳動、頂部驅動陸地、沙漠、極地各種成套鉆機的能力。目前我國年產鉆機能力400臺左右，約占鉆機年產量的三分之一，但制造成本與其他生產國家的產品相比低25%~35%。
根據Spears的研究預測，近年來中國鉆探活動會持續增加，鉆機需求強勁，中國陸地油氣井鉆探數量將從2006年的16850個增加到2012年的21321個，鉆機總需求1125臺左右。到2012年，中國陸地鉆井新增需求量在200臺左右。
我們認為，由于鉆機存量較大，新增鉆井需求增速并不快;而鉆機配件尤其是如鉆頭等易耗品，其需求相對較好。國內鉆井配件上市公司主要有江鉆股份、山東墨龍。
(四)測井設備：端成像測井需求較好，看好吉艾科技
測井技術是石油領域的尖端技術，是油氣勘探開發中十分關鍵的技術，其技術含量。測井儀器是集聲、光、電、核、磁、電子、材料、地質、物探等學科的綜合應用，具有技術密集、單價昂貴等特點。
油氣測井行業包括石油測井儀器的制造和測井工程服務的提供。測井儀器主要用于提供測井工程服務，即利用聲、光、電、核、磁、地質、物探等學科，通過采集井下地層的相關信息，用以判斷地層的巖性及地層的孔隙度、滲透率、飽和度等，以確定油、氣、水層的位置及含量，解釋油、氣層的厚度、含水飽和度和儲層的物性以及監測鉆井及固井的工程質量，是發現油氣藏、評估油氣儲量及其產量重要的工具之一。測井工程服務是根據勘探開發的需求，利用測井儀器在油田各個探區測井，并提交測井數據和分析報告。
隨著我國石油勘探開發進一步向復雜巖性油氣藏、隱蔽油氣藏拓展，探明難度越來越大，測井服務單位對端、個性化的測井儀器需求進一步加大。
國內在用的端成像測井儀器多為引進，已逐漸老化，迫切需要更新換代，因此對國產的先進成像測井儀器的需求日益增大。根據中國石油和石油化工設備工業協會的統計，目前國內現有測井儀器約1000套，其中成像測井儀器約占25%。隨著勘探開發對象的日趨復雜，端成像測井儀器的市場需求持續增長。而當前國外同類測井儀器價格昂貴，且斯倫貝謝、貝克休斯等國際測井市場企業逐步進行戰略調整，在中國市場以提供測井服務為主，已很少出售成套測井儀器。
據中國石油和石油化工設備工業協會統計，2010年我國油氣測井設備市場銷售收入累計達到21.9億元人民幣，預計2011年我國油氣測井設備市場銷售收入累計將達到25.7億元人民幣，到2015年達到47.4億元，平均年增長率達到約17%。
目前我國頁巖氣開發尚處于起步階段，測井作業主要由國外油服公司完成，目前用于頁巖氣領域的國產測井設備市場還很小。預計未來10年間頁巖氣測井設備需求將獲得快速增長。
國內測井設備公司主要有中油測井、勝利偉業、環鼎科技、中電二十二所、中海油服、吉艾科技等。其中上市公司中我們看好吉艾科技的發展前景。
(五)射孔設備：復合射孔技術需求看好，關注通源石油
射孔是決定油氣井產量的重要因素，被稱為石油天然氣勘探開發領域的“臨門一腳”。石油天然氣勘探開發過程中，首先通過勘探發現油藏區域，然后通過鉆井作業完成地面與地下井筒的連通，而井筒與油藏的連通則通過射孔來實現。射孔就是把一種專門儀器設備下到油氣井中的某一層段，在套管、水泥環和地層上打開一些通道，使得油氣從地層流入油氣井的系統工作過程。一口井的終成功(產能和壽命)取決于井筒與地層的連通程度。
鉆井數量是決定油氣井射孔市場規模的核心指標。在一口鉆井中，沿著垂直方向，存在著不連續的若干油層，油氣井射孔通常是針對不同油層的分層作業。每口新鉆井通常先打開一層，并對該層進行射孔，即新鉆井射孔。當該層采油到了一定階段后，再對同一口井的其他層位進行射孔，即在產井新層射孔。大量在產井生產過程中，也會由于地層的變化或采油過程中固相顆粒的堵塞，導致在產井需重新射孔，以恢復和再建產能，即在產井(老層)補射孔。
目前，全球的新鉆井和在產井合計為100多萬口，每年全球油氣井射孔米數約為500萬米。按照每米射孔器價格2000美元估計，每年全球油氣井射孔的市場規模大約100億美元。
國內油氣井射孔的市場規模可以通過射孔彈消耗量來進行測算。射孔彈是油氣井射孔所必需的爆破材料，由于射孔彈屬爆炸物，其每年生產量需要報原國防科技工業委員會(現國防科技工業局)批準。2007-2009年，全國油氣井專用聚能射孔彈消耗量分別為955萬發、1，074萬發和1，150萬發，按照平均每米裝射孔彈12發計算，2007-2009年國內射孔市場規模分別為49億元、52億元、54億元。其中，2009年復合射孔經濟規模達到7.24億元。據中國爆破器材行業協會預測，到2012年，國內射孔市場總體規模將達到60億元。
國內油氣井射孔領域的主要企業分為兩類，一是以傳統聚能射孔技術為基礎的專業服務公司，二是復合射孔新技術研發和推廣企業。復合射孔技術作為當前為先進的射孔技術工藝，在提油氣產量方面具有傳統射孔技術無法比擬的優勢，未來依托復合射孔技術的復合射孔器和作業服務的需求將明顯過傳統聚能射孔技術的產品和作業服務。
國內傳統射孔領域主要企業有大慶試油試采公司、中國石油測井公司、中海油服、西部鉆探公司、勝利測井、長城鉆探、川慶鉆探、渤海鉆探等，其中復合射孔企業主要是通源石油、204所、213所等。我們看好復合射孔技術領軍企業——通源石油。
上一條：核電設備鑒定能力仍待提升
下一條：踐行責任，裝備中國
