在美国“页岩气革命”引领下，中国页岩气产业开始起步并将在于“十三五”期间迎来爆发式增长。与此相应的是，页岩气设备有望迎来“黄金十年”，其中压裂、测井等核心设备企业和直接参与开发的企业受益最大。

　　美国“页岩气革命”影响巨大，中国奋起直追

　　(一)天然气在中国能源消费结构中日益重要，未来需求巨大

　　页岩气设备总需求2020年将达2000亿元

　　天然气作为清洁环保的能源和化工原材料，在节能环保要求日益提升的大环境下，未来应用将获得大幅增长。根据IEA(国际能源署)预测，未来天然气将超越煤炭成为全球第二大能源。目前天然气在世界一次能源消费中所占的比重在24%左右，而中国仅占4%左右，未来增长空间巨大。

　　2000-2010年中国天然气消费年均增速达16.4%，比石油消费增速快9个百分点，比煤炭消费快8个百分点。2011年，中国天然气表观消费量达到近1300亿立方米，同比增长20.9%。

　　考虑到中国城市燃气(包括居民用、商业用和天然气汽车3大板块)、发电、工业燃料、化工等领域对天然气消费需求的增长，我们认为“十二五”期间中国天然气消费量有望年均增长20%左右。

　　(二)美国“页岩气革命”改变世界能源格局，中国加快开发进程

　　页岩气的发展被认为是“一场能源革命”。美国页岩气成功开发，促使部分国家纷纷加快天然气产业发展。“水力压裂法”技术的问世使得页岩气大规模开采成为可能，全球待发现的天然气资源量迅速增长，全球页岩气资源评价结果乐观，页岩气资源使全球天然气资源提高了40%。

　　全球非常规天然气资源量巨大，约为常规石油天然气资源量的1.65倍。目前，已经商业开采的页岩气、煤层气、致密气储量中，页岩气的占比最大，约占49%。

　　美国页岩气的成功开采掀起了全球页岩气研究、勘探的热情。从国内来看，天然气的供需缺口也将持续扩大、中国页岩气资源可采储量处于全球领先水平以及天然气作为高效的清洁能源占国内一次能源消耗的比例显著低于全球平均水平等因素都是页岩气开采大有作为的有利条件。

　　2012年3月份中国发布的《页岩气发展规划(2011-2015年)》已经制定了初步掌握全国页岩气资源量及其分布，优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区、探明页岩气地质储量6000亿立方米，可采储量2000亿立方米、2015年页岩气产量65亿立方米等规划目标。

　　规划同时对2020年的页岩气发展做了展望：“十三五”期间，进一步加大投入，大幅度提高19个勘探开发区的储量和产量规模。同时，大力推进两湖、苏浙皖、鄂尔多斯、南华北、松辽、准噶尔、吐哈、塔里木、渤海湾等勘探开发，建成新的页岩气勘探开发区。力争2020年产量达到600-1000亿立方米。

　　截至2011年底，我国石油企业开展了15口页岩气直井压裂试气，9口见气，初步掌握了页岩气直井压裂技术，证实了我国具有页岩气开发前景。完钻两口页岩气水平井威201-H1和建页HF-1井。

　　目前，通过页岩气第一轮、第二轮招标，中国页岩气开发机制正在逐步完善过程中。国务院批准页岩气为独立矿种、《页岩气发展规划(2011-2015年)》的发布，众多企业和地方政府的热情参与，使得中国页岩气开发走上了快速发展的轨道。未来中国页岩气招标机制将逐步成熟，页岩气开采税费减免和财政补贴政策有望出台，天然气价格市场化机制改革有望实现，都将成为促进页岩气产业发展的重要催化剂。

　　(三)页岩气设备有望迎来“黄金十年”，核心设备企业受益最大

　　我们认为“十二五”时期国内页岩气产业发展仍将处于起步阶段，到“十三五”时期有望迎来爆发式增长。页岩气设备有望迎来“黄金十年”，其中压裂、测井、射孔等核心设备企业和直接参与页岩气勘探开发的相关设备企业受益最大。

　　我们看好杰瑞股份、惠博普、吉艾科技、通源石油、恒泰艾普等具备核心竞争力的行业细分龙头。这5家企业中，杰瑞股份为压裂、固井设备细分龙头;惠博普参与页岩气招标，未来可能在油气分离设备等相关设备业务基础上，大力进军页岩气下游行业;吉艾科技在高端成像测井设备领域独树一臶;通源石油在复合射孔设备和油气田增产技术服务领域具备核心竞争力;恒泰艾普的勘探设备和服务将在页岩气开发过程中率先受益，且将通过收购整合测井车等油气装备业务、进军页岩气和煤层气等非常规油气资源及技术服务业务迅速做大做强。

　　页岩气设备总体需求：2012-2020年有望达2000亿

　　(一)总体需求分析：2020年前页岩气设备年均需求222亿元左右

　　我们认为从2012-2020年9年间，中国页岩气需打井40000口左右，总投资在8000亿元左右，年均投资889亿元;其中设备占比25%，设备总需求在2000亿元左右，年均需求量在222亿元左右。

　　我们假设2020年能够实现页岩气产量600亿立方米。根据《页岩气发展规划(2011-2015年)》，2015年页岩气产量65亿立方米、力争2020年产量达到600-1000亿立方米。目前国内外对于2015年的计划目标大都表示认同，但对2020年的目标有争议。其中，世界著名能源咨询公司伍德麦肯兹(WoodMackenzie)认为中国2020年最多只能实现300亿立方米的页岩气产量;中国工程院院士童晓光认为2020年年产页岩气800亿方的目标可能太高。我们谨慎起见，假设能够实现规划的下值目标600亿立方米。

　　我们假设中国2015年、2020年单井产量分别为200万立方米、150万立方米。(1)中石油在四川省南部页岩气井的单井产量水平平均日产量1万立方米，一年可以365万立方米计算;(2)重庆提出将力争到2015年打150-200口页岩气井，页岩气年产量达到13亿-15亿立方米，这样计算单井产量为800万立方米。(3)但如果按照美国的数据：2006年，美国页岩气产量283亿立方米，钻井数3.95万口，单井产量在72万立方米。(4)我们认为，中石油的数据是成功出气且处于产量较高时期的钻井，还需考虑到未出气的钻井和随着时间推移出气量衰减的因素。我们认为美国的单井产量数据更具参考意义;同时考虑到中国和美国的地质结构等多方面的不同，我们假设中国2015年、2020年单井产量分别为200万立方米、150万立方米。

　　参考四川页岩气开发当前成本和壳牌的成本计划，我们假设2015年、2020年单井投资分别在2500万元、3000万元左右。

　　我们测算从2012-2020年9年间，中国页岩气总投资在8000亿元左右，年均投资889亿元;其中设备占比25%，设备总需求在2000亿元左右，年均需求量在222亿元左右。我们粗略分解这总共2000亿元左右的设备需求，预计2020年当年国内页岩气设备需求量预计接近600亿元。

　　鉴于基数很小，未来9年中国页岩气设备需求年均增速在50%左右。由于2012年的页岩气设备需求基数很难确定，故行业年均需求增速偏差较大。当我们假设2012年页岩气设备需求为10亿元时，2012-2020年行业年均增速为58%;当我们假设2012年页岩气设备需求为20亿元时，2012-2020年行业年均增速为46%;当我们假设2012年页岩气设备需求为30亿元时，2012-2020年行业年均增速为39%。

　　(二)油气设备需求远超页岩气，2020年前年均需求2500亿以上

　　以上分析我们仅仅考虑了页岩气设备部分;由于页岩气设备和服务紧密结合，且页岩气设备服务和煤层气、致密气等非常规天然气以及常规油气开采密不可分，部分企业又同时从事国内外市场，因而油气设备市场规模其实远大于页岩气设备市场。根据全球著名能源机构Spears&;Associates统计，全球油气设备和服务市场规模在3000亿美元左右，其中陆上油气设备和服务市场占70%左右。

　　我们通过中国石油钻采专用设备制造业工业总产值数据来大致判断国内油气装备的市场规模。根据中国机械工业联合会统计，2011年中国石油钻采专用设备制造业工业总产值达到1834亿元，同比增长33%。2012年1-7月，中国石油钻采专用设备制造业工业总产值累计同比增长22%，其中7月当月产值同比增长31%。

　　我们认为2012年中国石油钻采专用设备市场需求在2000亿元以上。如果我们保守假设到2012年前市场需求保持6%左右(参考GDP增速)的增长，则到2020年前中国石油钻采专用设备年均市场需求超过2500亿元，2020年当年油气设备市场需求接近3200亿元。

　　根据我们的分析，页岩气设备在2020年前年均市场需求接近全部油气设备市场的1/10，但在2020年当年页岩气设备市场需求可能接近全部油气设备市场的1/5。

　　(三)页岩气开发产业链：水平井和压裂是最为关键的技术环节

　　页岩气开发包含勘探、开发、生产三大环节。其中，开发和生产环节需要应用钻井设备、录井设备、固井设备、测井设备、射孔设备、压力设备、油气水分离设备等众多装备。在当前页岩气开采过程中，水平井和清水压裂是页岩气开发最为关键的技术。

　　页岩气设备细分领域：重点关注压裂、测井等环节

　　(一)压裂设备：约占设备投资的20%，杰瑞股份潜力较大

　　压裂作业在挖掘油井生产潜力，保持油田稳产方面，起到十分重要的作用。石油及天然气的开采过程会大量应用压裂工艺。压裂作业是利用压裂车(橇)组，将携带化学添加剂和石英砂的液体(压裂液)通过高压泵(一般压力在15，000PSI)注入到目的地层，使油层岩石破裂产生裂缝。压裂液中的石英砂比地层砂密度大数倍，因此能够在裂缝中起到支撑作用，使裂缝长期处于开启状态，从而形成原油渗出通道，改善油流环境，提高原油产量。一般来说，油井压裂之后，单井日产油量比压裂以前可以提高3-5倍，平均增产有效期大约6个月，部分油井甚至可以达到一年以上。当油井产量递减到压裂之前的产量之后，可以进行重复压裂，部分油井可以重复压裂5-6次，甚至7-8次。

　　压裂作业的主要设备即为压裂车组或压裂橇组。1套压裂车组一般包含6台压裂泵车、2台混砂车、2台仪表车和1台管汇车。对于压裂作业要求排量大、压力高的油井(一般需要8，000—18，000水马力)，则需更多的压裂车。压裂橇组是指去掉底盘车后，安装在橇架上的压裂装置，主要应用于海洋钻井平台和沙漠戈壁滩上的压裂作业。

　　近几年国内压裂设备每年的需求都在10套车橇组以上，国内生产的压裂设备迅速替代了进口，国产压裂设备占据了95%的国内市场份额，并进入了国际市场。

　　我们用以下方法粗略测算页岩气压裂设备市场需求：

　　(1)根据经验数据，压裂设备约占设备投资的20%;我们之前认为从2012-2020年9年间，中国页岩气总投资在8000亿元左右;其中设备占比25%，设备总需求在2000亿元左右。如果压裂设备约占设备投资的20%，则到2020年中国页岩气开发需要约400亿元左右的压裂设备，年均40-50亿元。

　　(2)通常单套压裂设备包含10台2000马力的压裂车组，按照一台典型的2000型压裂车组的售价为1000万元左右进行计算，每套压裂车组价值1亿元左右。一般单套压裂设备每年满负荷压裂150次，按照70%工作时间算，可压裂100井次;假设每口页岩气井每年需要压裂1次，我们初步获得钻井口数和压裂车组的比例关系为100:1。如果2020年页岩气钻井达到40000口，则需要压裂车组400套，按照每套1亿元计算，压裂设备总需求在400亿元左右。

　　(3)根据北美页岩气开发经验，每1亿立方米需要用1万水马力的压裂车组进行压裂;600亿立方米需要用600万水马力车组进行压裂;假设通常采用10台2000水马力型号的压裂车组，则需要300套压裂车组;按照每套1亿元计算，压裂设备总需求在300亿元左右。

　　我们综合以上三种计算方法，发现前两者基本一致，第三种方法计算也相差不大，采用前两者的计算结果。我们认为2012-2020年中国页岩气开发需要约400亿元左右的压裂设备，年均40-50亿元。

　　压裂设备国内主要生产企业有石油四机厂、四机赛瓦、兰州通用机器、中油特种车辆、杰瑞股份等企业。其中上市公司杰瑞股份在压裂成套设备、固井设备等多个领域业绩突出，发展前景较好。

　　(二)勘探环节：前端环节最先受益，关注恒泰艾普、潜能恒信

　　油气勘探开发工作是油气工业的前端环节，包括资源寻找、开发方案的设计和实施等工作，对维持资源探明储量的稳定、保障石油工业的持续发展有着重要意义。油气资源勘探开发技术建立在地球物理勘探的基础上，类似于给大地做“CT”，即利用地震、地质等信息来分析勘探区的地层结构、寻找有利储层、指导钻井和油田开发工作。

　　油气勘探分为地震勘探和非地震勘探。地震勘探是地球物理勘探中一种最重要的方法，它的原理是由人工制造强烈的震动(一般是在地下不深处的爆炸)所引起的弹性波在岩石中传播时，当遇着岩层的分界面，便产生反射波或折射波，在它返回地面时用高度灵敏的仪器记录下来，根据波的传播路线和时间，确定发生反射波或折射波的岩层界面的埋藏深度和形状，认识地下地质构造，以寻找油气圈闭。

　　近年来，随着全球石油公司勘探开发投资的持续增长，全球油气探勘设备和服务市场快速增长。根据Spears&;Associates统计，2010年全球油气探勘设备和服务市场达到124.58亿美元。

　　2011年全球油气设备和服务市场在3000亿美元左右，其中探勘设备和服务占全球油气设备和服务市场的4.5%。，约合135亿美元。其中，从2000年到2008年，地震数据处理解释行业市场规模从14.16亿美元增长到50.16亿美元，增长了2.54倍，年均复合增长率达到15.09%。

　　由于技术壁垒显著，目前世界范围内勘探开发技术服务为少数服务巨头所垄断，前5大服务商的市场份额已稳定在80%左右，分别是CGGVIERITAS、WESTERNGECO、PGS、东方物探、FUGRO。国内上市公司主要有恒泰艾普、潜能恒信。

　　(三)钻井设备：钻井配件需求较大，关注江钻股份、山东墨龙

　　油气钻机是一组十分复杂的大型成套设备，除用于一般陆地石油、天然气钻井外，还有在沙漠、高寒、高原，沼泽、浅滩、海洋等地带使用的钻机，在不同环境下工作的石油钻机要能承受相应的风沙、低温、海水腐蚀、海浪冲刷等恶劣的自然条件。同时还要能适应钻井过程中的高压、高温、污染、冲刷、腐蚀等极其特殊又复杂的工况。

　　根据钻机使用地点的不同，一般将石油钻机分为陆地钻机和海洋钻机两大部分。按钻探深度的不同来分，一般将井深5000~7000米的钻机称为深井钻机，将井深9000~12000米以上的钻机则称为特深井钻机。

　　目前全世界石油钻机保有量约6000多台，产自20多个国家。其中美国、中国和德国等少数国家具有较强竞争力，能够生产高技术水平的优质成套石油钻机设备产品。

　　国内目前钻深1500~12000米的陆地钻机已形成系列，具备生产1500~12000米机械传动、电传动、顶部驱动陆地、沙漠、极地各种成套钻机的能力。目前我国年产钻机能力400台左右，约占世界钻机年产量的三分之一，但制造成本与其他生产国家的产品相比低25%~35%。

　　根据Spears的研究预测，近年来中国钻探活动会持续增加，钻机需求强劲，中国陆地油气井钻探数量将从2006年的16850个增加到2012年的21321个，钻机总需求1125台左右。到2012年，中国陆地钻井新增需求量在200台左右。

　　我们认为，由于钻机存量较大，新增钻井需求增速并不快;而钻机配件尤其是如钻头等易耗品，其需求相对较好。国内钻井配件上市公司主要有江钻股份、山东墨龙。

　　(四)测井设备：高端成像测井需求较好，看好吉艾科技

　　测井技术是石油领域的尖端技术，是油气勘探开发中十分关键的技术，其技术含量高。测井仪器是集声、光、电、核、磁、电子、材料、地质、物探等学科的综合应用，具有技术密集、单价昂贵等特点。

　　油气测井行业包括石油测井仪器的制造和测井工程服务的提供。测井仪器主要用于提供测井工程服务，即利用声、光、电、核、磁、地质、物探等学科，通过采集井下地层的相关信息，用以判断地层的岩性及地层的孔隙度、渗透率、饱和度等，以确定油、气、水层的位置及含量，解释油、气层的厚度、含水饱和度和储层的物性以及监测钻井及固井的工程质量，是发现油气藏、评估油气储量及其产量最重要的工具之一。测井工程服务是根据勘探开发的需求，利用测井仪器在油田各个探区测井，并提交测井数据和分析报告。

　　随着我国石油勘探开发进一步向复杂岩性油气藏、隐蔽油气藏拓展，探明难度越来越大，测井服务单位对高端、个性化的测井仪器需求进一步加大。

　　国内在用的高端成像测井仪器多为引进，已逐渐老化，迫切需要更新换代，因此对国产的先进成像测井仪器的需求日益增大。根据中国石油和石油化工设备工业协会的统计，目前国内现有测井仪器约1000套，其中成像测井仪器约占25%。随着勘探开发对象的日趋复杂，高端成像测井仪器的市场需求持续增长。而当前国外同类测井仪器价格昂贵，且斯伦贝谢、贝克休斯等国际测井市场领先企业逐步进行战略调整，在中国市场以提供测井服务为主，已很少出售成套测井仪器。

　　据中国石油和石油化工设备工业协会统计，2010年我国油气测井设备市场销售收入累计达到21.9亿元人民币，预计2011年我国油气测井设备市场销售收入累计将达到25.7亿元人民币，到2015年达到47.4亿元，平均年增长率达到约17%。

　　目前我国页岩气开发尚处于起步阶段，测井作业主要由国外油服公司完成，目前用于页岩气领域的国产测井设备市场还很小。预计未来10年间页岩气测井设备需求将获得快速增长。

　　国内测井设备公司主要有中油测井、胜利伟业、环鼎科技、中电二十二所、中海油服、吉艾科技等。其中上市公司中我们看好吉艾科技的发展前景。

　　(五)射孔设备：复合射孔技术需求看好，关注通源石油

　　射孔是决定油气井产量的重要因素，被称为石油天然气勘探开发领域的“临门一脚”。石油天然气勘探开发过程中，首先通过勘探发现油藏区域，然后通过钻井作业完成地面与地下井筒的连通，而井筒与油藏的连通则通过射孔来实现。射孔就是把一种专门仪器设备下到油气井中的某一层段，在套管、水泥环和地层上打开一些通道，使得油气从地层流入油气井的系统工作过程。一口井的最终成功(产能和寿命)取决于井筒与地层的连通程度。

　　钻井数量是决定油气井射孔市场规模的核心指标。在一口钻井中，沿着垂直方向，存在着不连续的若干油层，油气井射孔通常是针对不同油层的分层作业。每口新钻井通常先打开一层，并对该层进行射孔，即新钻井射孔。当该层采油到了一定阶段后，再对同一口井的其他层位进行射孔，即在产井新层射孔。大量在产井生产过程中，也会由于地层的变化或采油过程中固相颗粒的堵塞，导致在产井需重新射孔，以恢复和再建产能，即在产井(老层)补射孔。

　　目前，全球的新钻井和在产井合计为100多万口，每年全球油气井射孔米数约为500万米。按照每米射孔器价格2000美元估计，每年全球油气井射孔的市场规模大约100亿美元。

　　国内油气井射孔的市场规模可以通过射孔弹消耗量来进行测算。射孔弹是油气井射孔所必需的爆破材料，由于射孔弹属爆炸物，其每年生产量需要报原国防科技工业委员会(现国防科技工业局)批准。2007-2009年，全国油气井专用聚能射孔弹消耗量分别为955万发、1，074万发和1，150万发，按照平均每米装射孔弹12发计算，2007-2009年国内射孔市场规模分别为49亿元、52亿元、54亿元。其中，2009年复合射孔经济规模达到7.24亿元。据中国爆破器材行业协会预测，到2012年，国内射孔市场总体规模将达到60亿元。

　　国内油气井射孔领域的主要企业分为两类，一是以传统聚能射孔技术为基础的专业服务公司，二是复合射孔新技术研发和推广企业。复合射孔技术作为当前最为先进的射孔技术工艺，在提高油气产量方面具有传统射孔技术无法比拟的优势，未来依托复合射孔技术的复合射孔器和作业服务的需求将明显超过传统聚能射孔技术的产品和作业服务。

　　国内传统射孔领域主要企业有大庆试油试采公司、中国石油测井公司、中海油服、西部钻探公司、胜利测井、长城钻探、川庆钻探、渤海钻探等，其中复合射孔企业主要是通源石油、204所、213所等。我们看好复合射孔技术领军企业——通源石油。