石油石化行业页岩油气系列研究（一）：美国页岩油未来几年将对全球油价形成持续压制-20191213-长城证券-28页.pdf

行业深度报告 http:/ 投资评级：投资评级：推荐推荐（维持维持）报告日期：报告日期：2019 年年 12 月月 13 日日 分析师：黄寅斌 S1070519070001 0755-83668784 联系人（研究助理）：易碧红 S1070117080036 0755-83460540 行业表现行业表现 数据来源：贝格数据 相关报告相关报告 美国页岩油未来几年将对全球油价形成美国页岩油未来几年将对全球油价形成持续压制持续压制 页岩油气系列研究（一）页岩油气系列研究（一）美国美国页岩页岩油油增产空间大，对原油市场响应迅速。增产空间大，对原油市场响应迅速。目前，美国原油产量全球排名第一。2018 年美国页岩油产量达 650 万桶/天，贡献了美国原油总产量 59%的份额。页岩油短期供应爆发力取决于库存井数量，截至 2019 年9 月，美国 48 州库存井 7794 口，为历史较高水平。根据 EIA 预测，2020年美国原油产量将会达到 1309 万桶/天，比 2019 年产量增长约 80 万桶/天，是不容小视的边际供应量。此外，页岩油气井开发周期一般只需 3-6个月。根据以往，在油价远低于页岩油成本的时候，新井产量衰减较快，美国页岩油可实现迅速减产；当油价高于页岩油成本的时候，启动库存井，美国页岩油可实现迅速增产。美国页岩油气的开采生产灵活度高，能够对原油市场形成快速响应。页岩油企业生产成本分析。页岩油企业生产成本分析。我们根据原油产量、生产地区等指标，选取了Chevron、EOG Resources、Concho Resources、Oasis Petroleum、Continental Resources 和 Sanchez Energy Group 为研究对象，覆盖 Permian、Eagle Ford、Bakken 这三个最重要的页岩油气生产地区（该三产区页岩油产量占美国页岩油产量逾 80%）。通过对各个页岩油气公司财务报表的深入研究，我们计算出了以上各个公司页岩油的平衡油价（盈亏平衡油价）。通过对比分析，我们认为 2018 年页岩油气生产企业的平均完成成本在 50 美元/桶左右。管输束缚逐渐解除，管输束缚逐渐解除，助助美国页岩油美国页岩油快速进入需求快速进入需求市场。市场。2018 年四季度以来，Bridge Tex、Midland Sealy 和 Sunrise 管道项目相继提前投产。未来两年内，Permian 盆地至美湾地区的原油输送能力会逐步加强。其中，2019年待投产管输运能约为 160 万桶/日，且都是在今年下半年投入运行。2019年三季度 EPIC 项目已经开始商业化运行，管输运能总计提升 55 万桶/日，Gray Oak 项目计划在四季度投产，预计会增加 38.5 万桶/日的管输运能。当 2019 年的所有管道项目都投产后，Permian 盆地总管输运能将达到 505万桶/日，这些新增管输运能不仅能够吸收该地区的新增产量，而且还可以消化大量的原油库存。因此，随着管道项目的投产运营，Permian 盆地页岩油产量能够快速被市场消化。美国页岩油行业集中度美国页岩油行业集中度提升提升，页岩油潜力有望得到进一步释放，页岩油潜力有望得到进一步释放。美国页岩油产业的蓬勃发展是由众多中小型公司推动的。据统计，美国有 7000多家涉及页岩油业务的公司，其中 6900 多家是中小型企业。页岩油属于非常规油气资源，页岩油井的有效生命周期为 2-3 年，生产过程中不得不持续性地钻探新井，这是典型的资本驱动行业。近期，埃克森美孚、英国石油公司、壳牌等纷纷扩大了在 Permian 盆地的业务规模，Chevron 更是-10%-5%0%5%10%15%沪深300石油石化核心观点核心观点 分析师分析师 证券研究报告证券研究报告 行行业业深深度度报报告告 行行业业报报告告 石石油油石石化化行行业业 行业深度报告 长城证券2 请参考最后一页评级说明及重要声明 以 330 亿美元收购独立石油公司 Anadarko，后者在 Permian 盆地的年产出约合 40 亿桶油当量。由于这些石油巨头的财务状况更加健康，而且业务涵盖勘探开发、油气集输、炼油化工以及油品销售，具有全产业链竞争优势，抗风险能力要远远好于中小型页岩油生产商。能源巨头们的入局将显著提升美国页岩油行业集中度，页岩油潜力有望得到进一步释放。美国页岩油将会持续压制原油价格。美国页岩油将会持续压制原油价格。全球原油供过于求，而且供过于求的程度呈现上升趋势。2019 年 11 月，全球原油需求约为 9414 万桶/日，全球原油供给约为 10214 万桶/日，供给量超过需求量 800 万桶/日。EIA 的模型预测，在当前资源和技术水平的假设前提下，2020 年比 2019 年产量增长约 80 万桶/天，而且美国原油产量在未来十年都会得到持续增长。在低油价的时期，页岩油产量会迅速下降，在高油价时期，页岩油产量会迅速提升。EIA 预测的产量不代表美国页岩油将会按照这个速度增产，但是该预测能代表美国页岩油增产潜力大。我们认为，美国页岩油将会对全球原油价格产生持续压制作用。风险提示风险提示 全球原油需求超预期变化；全球原油供应超预期变化；地缘政治事件 行业深度报告 长城证券3 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录目录 1.页岩油介绍.6 1.1 页岩油.6 1.2 页岩油原位开采技术现状.7 1.2.1 电加热技术.7 1.2.2 对流加热技术.8 1.2.3 射频加热技术.8 2.美国页岩油存巨大增产潜力，是全球原油市场重要变量.9 2.1 原油未来在全球能源系统仍扮演重要角色.9 2.2 美国页岩油成为全球原油供给的重要增量.10 2.3 美国页岩油增产潜力巨大.11 2.4 美国头部页岩油气企业资本开支增加.16 2.5 页岩油生产企业集中度持续提升.17 2.6 逐步挣脱管输瓶颈，页岩油增产阻力有望解除.18 2.7 从全球原油供需格局看，美国页岩油将持续压制全球油价.19 3.页岩油成本.20 3.1 页岩油气成本构成.20 3.2 美国页岩油气井成本现状.21 3.3 页岩油成本测算.22 4.核心结论.26 行业深度报告 长城证券4 请参考最后一页评级说明及重要声明 图表目录图表目录 图图 1：水平井水力压裂技术水平井水力压裂技术.6 图图 2：页岩油和油页岩实物图页岩油和油页岩实物图.6 图图 3：埃克森埃克森美孚公司美孚公司 Electrofrac TM 技术原理示意图技术原理示意图.7 图图 4：壳牌公司壳牌公司 E-ICP 技术技术.7 图图 5：雪佛龙雪佛龙 CRUSH 技术技术.8 图图 6：美国页岩油公司美国页岩油公司 CCR 技术技术.8 图图 7：劳伦斯劳伦斯 利弗莫尔国家实验室射频技术利弗莫尔国家实验室射频技术.9 图图 8：Raytheon 公司的公司的 RF/CF 技术技术.9 图 9：原油在未来能源结构中依然扮演重要角色.9 图 10：美国原油市场份额.10 图图 11：美国页岩油产区地理位置美国页岩油产区地理位置.12 图图 12：美国页岩油和传统原油产量及其预测（百万桶美国页岩油和传统原油产量及其预测（百万桶/天）天）.12 图 13：美国页岩油气开采钻机总数.12 图图 14：美国各产区页岩油产量（万桶美国各产区页岩油产量（万桶/天）天）.13 图图 15：美国各页岩油产区活跃钻机数（台）美国各页岩油产区活跃钻机数（台）.13 图图 16：美国四大主要页岩油产区美国四大主要页岩油产区.13 图图 17：美国两大主要页岩气产区美国两大主要页岩气产区.13 图图 18：美国美国 48 州页岩油库存井州页岩油库存井.14 图图 19：美国美国 48 州页岩油井完井率州页岩油井完井率.14 图图 20：二叠纪地区新钻井，完成井，和库存井情况二叠纪地区新钻井，完成井，和库存井情况.15 图图 21：鹰滩地区新钻井，完成井，和库存井情况鹰滩地区新钻井，完成井，和库存井情况.15 图图 22：巴肯地区新钻井，完成井，和库存井情况巴肯地区新钻井，完成井，和库存井情况.15 图图 23：尼奥巴拉地区新钻井，完成井，和库存井情况尼奥巴拉地区新钻井，完成井，和库存井情况.15 图 24：EIA 对美国原油产量的预测.16 图 25：12 家美国页岩油气企业资本开支情况.16 图 26：全球原油供应需求情况（单位：万桶/天）.19 图 27：钻井完井成本和运营成本.20 图 28：2014 年美国陆上钻井完井总成本（百万美元/井）.21 图图 29：垂直方向钻井成本（美元垂直方向钻井成本（美元/英尺）英尺）.21 图图 30：水平方向钻井成本（美元水平方向钻井成本（美元/英尺）英尺）.21 表 1：全球页岩油气技术可采量排名情况.6 表 2：世界各地原油和液态燃料产量.10 表 3：美国各地区原油产量.11 表 4：美国各地区页岩油新井平均单产效率大幅提高.11 表 5：各产区新井单产情况.14 表 6：Permian 盆地现有管输运能及管道投产计划.18 表 7：美国主要页岩油企业.22 表 8：EOG Resources 页岩油生产成本.23 表 9：Chevron 页岩油生产成本.23 行业深度报告 长城证券5 请参考最后一页评级说明及重要声明 表 10：Sanchez Energy Group 页岩油生产成本.24 表 11：Continental Resources 页岩油生产成本.24 表 12：Concho Resources 页岩油生产成本.25 表 13：Oasis Petroleum 页岩油生产成本.25 表 14：各公司页岩油完成成本测算结果（dollar/barrel）.26 行业深度报告 长城证券6 请参考最后一页评级说明及重要声明 1.页岩油介绍页岩油介绍 1.1 页岩油页岩油 页岩油(shale oil)是一种非常规石油资源，类似于页岩气，页岩油具有储层致密、渗透性差的特点，需要通过水平井钻探和压裂后方可开采利用。目前，国内对页岩油的定义存在分歧。有些学者认为，页岩油的定义应当从岩性出发，严格区分储层岩性，只有页岩储层中赋存的石油才能定义为页岩油，其他致密层系的石油应当定义为致密油。近年来，开始有学者认为，页岩油的定义不需严格区分岩性，全部页岩层系中的石油均可称为页岩油。与美国和加拿大所称的 tight oil 同义。图图 1：水平井水力压裂技术水平井水力压裂技术 图图 2：页岩油和油页岩实物图页岩油和油页岩实物图 资料来源：Seeking alpha，长城证券研究所整理 资料来源：Seeking alpha，长城证券研究所整理 世界页岩油资源较为丰富，主要分布在北美、东欧和亚太地区。据美国能源信息管理局（EIA）披露,全世界页岩油总储量为 3450 亿桶，其中俄罗斯 750 亿桶，美国 580 亿桶，中国 320 亿桶。俄罗斯页岩油储量几乎都蕴含于西西伯利亚巴热诺沃岩系的页岩油沉积层，在 1.24 万亿桶总储量中，即使不考虑经济效益也只有 6%可以开采。近年来，俄卢克石油公司、俄罗斯石油公司同美国埃克森美孚石油合作、俄罗斯天然气石油公司同壳牌公司合作，计划开始对页岩油进行试验性开采。和俄罗斯情况不同的是，由于压裂和定向钻井技术的广泛应用，美国页岩油开采已达石油开采总量的 30%。表表 1：全球页岩油气技术可采量排名情况全球页岩油气技术可采量排名情况 排名排名 国家国家 页岩油技术可开采量页岩油技术可开采量（十亿桶）（十亿桶）排名排名 国家国家 页岩气技术可开采量页岩气技术可开采量（万亿立方米）（万亿立方米）1 俄罗斯 75.0 1 中国 31.2 2 美国 58.0 2 阿根廷 22.5 3 中国 32.0 3 阿尔及利亚 19.8 4 阿根廷 27.0 4 美国 18.6 5 利比亚 26.0 5 加拿大 16.0 6 澳大利亚 18.0 6 墨西哥 15.3 7 委内瑞拉 13.0 7 澳大利亚 12.2 行业深度报告 长城证券7 请参考最后一页评级说明及重要声明 排名排名 国家国家 页岩油技术可开采量页岩油技术可开采量（十亿桶）（十亿桶）排名排名 国家国家 页岩气技术可开采量页岩气技术可开采量（万亿立方米）（万亿立方米）8 墨西哥 13.0 8 南非 10.9 9 巴基斯坦 9.0 9 俄罗斯 8.0 10 加拿大 9.0 10 巴西 6.9 全球 345.0 全球 204.4 资料来源：EIA,长城证券研究所整理 1.2 页岩油页岩油原位原位开采技术开采技术现状现状 在探明的油页岩中，有很大一部分资源埋藏较深(500 m 以下)，很难使用露天或巷道式进行开采。同时，由于油页岩的地面干馏过程会排出大量有害气体和人体可吸入颗粒，污染空气和水资源，因此人们把研究重点集中在油页岩地下干馏技术方面。所谓油页岩地下干馏技术是一种将热量直接导入油页岩储层，通过对储层内的油页岩进行加热从而获取有机热解产物的技术方法。根据油页岩加热方式的不同，将油页岩原位开采技术分为电加热技术、对流加热技术和射频加热技术。1.2.1 电加热技术电加热技术 埃克森埃克森美孚公司美孚公司 Electrofrac TM 技术技术 该技术是向油页岩储层铺设一系列相互水平的水平井，然后利用水平井对储层进行水力压裂，并向裂隙中填充导电物质，形成一系列的电加热单元。通过这种电加热的方式把热量传递给油页岩储层，使其发生有机质热解反应，裂解产物会随着渗流通道被开采至地面。图图 3：埃克森埃克森美孚公司美孚公司 Electrofrac TM 技术原理示意图技术原理示意图 图图 4：壳牌公司壳牌公司 E-ICP 技术技术 资料来源：Advances in Geosciences,长城证券研究所整理 资料来源：Advances in Geosciences,长城证券研究所整理 E-ICP 技术在油页岩储层以正六边形的排列方式布置加热井群，在正六边形的中心设置生产井，如图 2 所示。其工艺流程是：首先建立冷冻墙，目的是防止地下水进入加热区域导致加热后产生油气泄漏；其次是通过电加热器对油页岩层进行加热，需要指出的是电加热器是一种耐高温硫化和耐低温电偶腐蚀以及具有较高蠕变温度性能的裸电极加热棒组成。目前，该技术正在进行现场试验阶段，整个加热时期约为 5 年。行业深度报告 长城证券8 请参考最后一页评级说明及重要声明 1.2.2 对流加热技术对流加热技术 雪佛龙雪佛龙 CRUSH 技术技术 CRUSH 技术首先利用碎石化技术(爆破的方式)将油页岩储层的岩石破碎成不连续的岩石块，然后通过压缩机将过热的水蒸气或超临界 CO2注入地层进行加热，将油页岩热解转化为油气，并通过生产井采出收集。该技术的优点是可以将油页岩储层的渗透率提升，并增大了储层间的连通性，从而使得油页岩储层的加热速度更快，更均匀。同时，通过分层将油页岩层碎石化处理可以对油页岩资源进行整体有效的开发利用。令人遗憾的是，该项技术至今没有开展真正意义上的现场试验。美国页岩油公司美国页岩油公司 CCR 技术技术 该技术将热传导、热对流和回流方法结合的工艺开采油页岩。在油页岩储层设置两个水平井，上部为生产井，下部为加热井。通过集中加热页岩盖层下的油页岩层，油页岩热解产生页岩油气中的轻质组分受热上浮，遇生产井冷凝，并流出地层。剩余热量通过回流又被分散到储层中。图图 5：雪佛龙雪佛龙 CRUSH 技术技术 图图 6：美国页岩油公司美国页岩油公司 CCR 技术技术 资料来源：Advances in Geosciences,长城证券研究所整理 资料来源：Advances in Geosciences,长城证券研究所整理 这种将热传导和热对流两种换热方式结合的开发工艺能够有效提高加热效率，从而缩短开发的预备周期。1.2.3 射频加热技术射频加热技术 劳伦斯利弗莫尔国家实验室射频技术劳伦斯利弗莫尔国家实验室射频技术 劳伦斯利弗莫尔国家实验室提出利用垂直组合无线射频方式加热油页岩的方法(如图 5所示)，无线射频由于具有很强的穿透能力和很大的加热功率，能够有效克服油页岩内部热量传导速度较慢的缺点，提高加热效率，同时容易控制加热过程。因此，此项技术受到广泛关注。Raytheon 公司的公司的 RF/CF 技术技术 行业深度报告 长城证券9 请参考最后一页评级说明及重要声明 该技术使用射频与超临界 CO2来加热储层内的油页岩使其达到裂解温度，并将裂解产生的油、气被 CO2驱替至生产井中。产物中的 CO2被分离并重新压缩加热至超临界状态油页岩储层中。图图 7：劳伦斯劳伦斯 利弗莫尔国家实验室射频技术利弗莫尔国家实验室射频技术 图图 8：Raytheon 公司的公司的 RF/CF 技术技术 资料来源：Advances in Geosciences,长城证券研究所整理 资料来源：Advances in Geosciences,长城证券研究所整理 相比其他原位开采技术，需要对油页岩储层进行持续加热 35 年的时间才可以产出，该技术可以在短短的几个月的时间内就可产出油气。2.美国美国页岩油页岩油存存巨大增巨大增产产潜力潜力，是全球原，是全球原油市场重要变量油市场重要变量 2.1 原原油未来油未来在全球能源系统在全球能源系统仍仍扮演重要角色扮演重要角色 2019 年 4 月 9 日，BP 世界能源展望(2019 年)发布，并对 2040 年全球能源状况进行了预测。该报告指出，在能源格局和政策缓慢变化的框架下，2040 年 27%的能源需求来自于石油；在能源格局和政策急剧变化的框架下，2040 年 23%的能源需求来自于石油。原油在未来 20 年内，在全球能源系统中依然会扮演着重要角色。图图 9：原油在未来能源结构中依然扮演重要角色原油在未来能源结构中依然扮演重要角色 行业深度报告 长城证券10 请参考最后一页评级说明及重要声明 资料来源：BP世界能源展望,长城证券研究所整理 2.2 美国页岩油成为美国页岩油成为全球全球原油供给的重要增量原油供给的重要增量 美国页岩油资源丰富，技术可采储量约为 580 亿桶，位列全球第一。页岩革命极大改变了美国的原油供需格局，也重塑了全球油气能源版图。页岩油规模化生产之前，全球原油生产主要集中于石油输出国组织（OPEC）及俄罗斯等部分非 OPEC 经济体；2011 年以来随着页岩油的快速发展，美国页岩油市场份额也大幅回升，2018 年约为 15%，一举成为全球第一大产油国。同时期，欧佩克原油的市场份额约为 41%，俄罗斯原油的市场份额约为 13%，沙特原油的市场份额同样约为 13%。美国页岩油在世界原油中占据重要地位。图图 10：美国原油市场份额美国原油市场份额 资料来源：Wind,长城证券研究所整理 表 1 是美国能源信息管理局预测各个产油国未来的原油产量情况。根据 EIA 预测，美国的原油和液态燃料产量保持较大的绝对增量。相比之下，大多数国家，和 OPEC 原油总产量会出现负增长。表表 2：世界各地原油世界各地原油和液态燃料和液态燃料产量产量 annual production(million barrels per day)production Growth(million barrels per day)Region/Country 2016 2017 2018 2019 2020 2017 2018 2019 2020 OPEC Countries 37.459 37.366 37.289 35.215 34.663 -0.09-0.08-2.07-0.55 North America 21.919 22.869 25.349 27.016 28.635 0.95 2.48 1.67 1.62 Canada 4.597 4.964 5.328 5.427 5.507 0.37 0.36 0.10 0.08 Mexico 2.484 2.251 2.084 1.915 1.875 -0.23-0.17-0.17-0.04 United States 14.838 15.654 17.936 19.674 21.252 0.82 2.28 1.74 1.58 Eurasia 14.071 14.184 14.449 14.495 14.431 0.11 0.27 0.05-0.06 Russia 11.263 11.223 11.401 11.468 11.432 -0.04 0.18 0.07-0.04 Azerbaijan 0.844 0.801 0.808 0.789 0.754 -0.04 0.01-0.02-0.03 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%沙特俄罗斯美国欧佩克 行业深度报告 长城证券11 请参考最后一页评级说明及重要声明 annual production(million barrels per day)production Growth(million barrels per day)Kazakhstan 1.698 1.880 1.959 1.977 2.008 0.18 0.08 0.02 0.03 Turkmenistan 0.266 0.281 0.280 0.260 0.237 0.01 0.00-0.02-0.02 Latin America 5.284 5.346 5.410 5.611 6.021 0.06 0.06 0.20 0.41 Argentina 0.709 0.676 0.679 0.677 0.693 -0.03 0.00 0.00 0.02 Brazil 3.243 3.366 3.428 3.623 3.965 0.12 0.06 0.19 0.34 Colombia 0.912 0.880 0.890 0.907 0.901 -0.03 0.01 0.02-0.01 Other Latin America 0.420 0.424 0.415 0.405 0.461 0.00-0.01-0.01 0.06 Other Non-OPEC 18.755 18.350 18.311 18.466 18.693 -0.41-0.04 0.15 0.23 World Total 97.488 98.115 100.810 100.803 102.443 0.63 2.70-0.01 1.64 资料来源：EIA,长城证券研究所 2.3 美国页岩油美国页岩油增产潜力巨大增产潜力巨大 美国约 80%的原油产自于美国 48 州，约 16%的原油产自于墨西哥湾，剩余的部分来自于阿拉斯加地区。美国 48 州的页岩油气生产集中于 7 大油气区。EIA 会对以上 7 大油气区的原油开采活动进行跟踪，虽然 7 大油气区的原油生产不仅限于页岩油（即也包括常规油，产量占比 40%左右），使得 7 大油气区的原油总产量大于美国页岩油总产量，但通过研究 7 大油气区的原油生产情况，可以大致了解美国页岩油气的生产分布情况。表表 3：美国各地区原油产量美国各地区原油产量 美国原油产量美国原油产量(百万桶百万桶/天天)2016 2017 2018 2019 2020 Alaska 0.49 0.49 0.48 0.48 0.49 Federal Gulf of Mexico 1.60 1.68 1.76 1.89 2.02 Lower 48 States(except GOM)6.75 7.18 8.75 9.89 10.66 Total U.S.production 8.84 9.35 10.99 12.26 13.17 资料来源：EIA,长城证券研究所 美国页岩油气资源非常丰富，是目前全球页岩油勘探开发最成功的地区。自 2010 年，随着水平井和水力压裂技术普及和页岩油开采成本下降，单井产油能力普遍获得了大幅提高，取得了举世瞩目的进步。表表 4：美国各地区页岩油新井平均美国各地区页岩油新井平均单产效率单产效率大幅提高大幅提高 阿纳达科阿纳达科 阿巴拉契亚阿巴拉契亚 巴肯巴肯 鹰滩鹰滩 海恩斯维尔海恩斯维尔 尼奥布拉尼奥布拉 二叠纪二叠纪 2010 年 11 月 77 5 208 135 3 94 119 2019 年 11 月 492 152 1,519 1,383 26 1,239 794 n 6.36 32.06 7.31 10.23 8.80 13.18 6.67 注：n=（2019 年 11 月各地区新井平均产量）/（2010 年 11 月各地区新井平均产量）资料来源：EIA,长城证券研究所 美国已成为近几年原油产量增长最快的石油生产国，2013年底美国页岩油产量已高达350万桶/日；2015 年美国页岩油对美国原油总产量的贡献过半；2018 年美国页岩油的产量达 行业深度报告 长城证券12 请参考最后一页评级说明及重要声明 650 万桶/天，贡献了美国原油总产量的 59%。相比之下，传统油井产量相对稳定，维持在 450 万桶/天左右的水平。图图 11：美国页岩油产区地理位置美国页岩油产区地理位置 图图 12：美国页岩油和传统原油产量及其预测（百万桶美国页岩油和传统原油产量及其预测（百万桶/天）天）资料来源：EIA,长城证券研究所 资料来源：EIA,长城证券研究所 贝克休斯每周五都会公开披露北美用于页岩油井钻探活跃钻机的数量。贝克休斯对于活跃钻井有着严格的定义。他们认为从表层开始一直到钻进到油井的目标深度的这个时间区间正在工作的钻机称作活跃钻机。因此，活跃钻机数不是已经钻好的油井数目，不是从一个地点运往另一个地点的钻机，更不是正在开采的油井数量。活跃钻机通常在 20 天左右能够钻好一口新井。但是，因为新井还需经过完成井阶段才能投入生产，因此活跃钻机数滞后新井产量约 2 个月的时间。图图 13：美国页岩油气开采钻机美国页岩油气开采钻机总总数数 资料来源：EIA,长城证券研究所整理 -200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,8002009/7/62011/2/262012/10/182014/6/102016/1/312017/9/222019/5/15钻机总数 行业深度报告 长城证券13 请参考最后一页评级说明及重要声明 企业需要计划和安排何时进行完成井工程（钻井后还需要完成井，新井才能开始生产），因此一定会存在一定的已钻但未完井的库存井（DUC）。图图 14：美国各美国各产区产区页岩油产量（万桶页岩油产量（万桶/天）天）图图 15：美国美国各各页岩油页岩油产区活跃钻机数（台）产区活跃钻机数（台）资料来源：EIA,长城证券研究所 资料来源：EIA,长城证券研究所 美国页岩油生产主要集中在 Bakken、Eagle Ford、Niobrara 和 Permian 四大区域。页岩气生产主要集中在 Appaiachia、Haynesville 区域。图图 16：美国四大主要页岩油产区美国四大主要页岩油产区 图图 17：美国美国两两大主要页岩气产区大主要页岩气产区 资料来源：EIA,长城证券研究所 资料来源：EIA,长城证券研究所 页岩油开采较传统油井虽然在成本上处于劣势，但在产出效率特别是时间周期上明显优于传统油井。页岩油的开采能力主要是取决定于库存井。目前，美国七大页岩油主产区050100150200250300350400450500Jan-07Jul-07Jan-08Jul-08Jan-09Jul-09Jan-10Jul-10Jan-11Jul-11Jan-12Jul-12Jan-13Jul-13Jan-14Jul-14Jan-15Jul-15Jan-16Jul-16Jan-17Jul-17Jan-18Jul-18Jan-19Jul-19阿纳达科阿巴拉契亚巴肯鹰滩海恩斯维尔尼奥布拉二叠纪-100 200 300 400 500 600Jul-09Nov-10Apr-12Aug-13Dec-14May-16Sep-17Feb-19Jun-20巴肯鹰滩尼奥巴拉二叠纪 行业深度报告 长城证券14 请参考最后一页评级说明及重要声明 的钻井活动已经趋于稳定，近一年来当月新钻井数在 1300-1500 口之间波动。页岩油生产商普遍会根据油价变动而调整钻井及投产计划，投产井一部分来自新钻井的投产，另一部分来自库存井（DUC，已钻井但尚未完工的油井）的投产。表表 5：各产区新井单产情况各产区新井单产情况 New-well oil production per rig barrels/day Oil production thousand barrels/day Region October 2019 November 2019 change Region October 2019 November 2019 change Anadarko 483 492 9 Anadarko 554 541(13)Appalachia 150 152 2 Appalachia 159 162 3 Bakken 1,491 1,519 28 Bakken 1,477 1,488 11 Eagle Ford 1,375 1,383 8 Eagle Ford 1,378 1,366(12)Haynesville 26 26-Haynesville 41 41-Niobrara 1,234 1,239 5 Niobrara 757 763 6 Permian 783 794 11 Permian 4,547 4,610 63 Rig-weighted average 784 802 18 Total 8,913 8,971 58 资料来源：EIA,长城证券研究所整理 根据 EIA 最新钻井生产力报告（Drilling Productivity Report），自 2019 年初以来，美国七大页岩油主产区的综合完井率连续增长，9 月综合完井率高达 1.17，为近三年来最高值。其中，Permian 盆地完井率回升至 109%，较 2019 年 1 月大幅提高了 36 个百分点；Eagle Ford 完井率回升至 114%，较 2019 年 1 月大幅提高了 28 个百分点；Bakken 盆地完井率回升至 120%，较 2019 年 1 月大幅提高了 32 个百分点。图图 18：美国美国 48 州页岩油库存井州页岩油库存井 图图 19：美国美国 48 州页岩油井完井率州页岩油井完井率 资料来源：EIA,长城证券研究所 资料来源：EIA,长城证券研究所 每月 EIA 都会发布一份截止上月底的钻井情况报告，这份报告对我们推断未来页岩油产量走势变化有很重要的作用。首先这里先普及四个概念，新钻井（Drilled）、未完井也叫库存井（DUC，Drilled but uncompleted），已完井（Completed）以及完井率。-1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000Aug-13Dec-14May-16Sep-17Feb-19Jun-20库存井（DUC）60%70%80%90%100%110%120%130%140%Aug-13Dec-14May-16Sep-17Feb-19Jun-20完井率%行业深度报告 长城证券15 请参考最后一页评级说明及重要声明 新钻井顾名思义是每个月新钻的井，库存井是之前已经钻过，但没有完成的井，相当于钻井的库存，已完井则是每个月完成钻探后期能够出产量的井，理论上完井在三个月后便可以正常出产量。美国页岩油主产区的库存井数量在缓慢下降。虽然 2019 年以来美国活跃石油钻机数呈现缓慢回落势头，但考虑到库存井基数较为庞大，而且库存井的投产周期相比新钻井要短得多，因为只需通过射孔、压裂等操作就能以较快速度、较低成本释放出页岩油产能。图图 20：二叠纪二叠纪地区地区新钻新钻井井，完，完成成井，和库存井井，和库存井情况情况 图图 21：鹰滩鹰滩地区地区新钻井，完成井，和库存井新钻井，完成井，和库存井情况情况 资料来源：EIA,长城证券研究所 资料来源：EIA,长城证券研究所 图图 22：巴肯巴肯地区地区新钻井，完成井，和库存井新钻井，完成井，和库存井情况情况 图图 23：尼奥巴拉尼奥巴拉地区地区新钻井，完成井，和库存井新钻井，完成井，和库存井情况情况 资料来源：EIA,长城证券研究所 资料来源：EIA,长城证券研究所 为衡量页岩油生产商的投产意愿，可以采用“完井率”这一指标，即当月完井井数与该月新钻井数之比。如果完井率小于 1，意味着新钻井并没有全部投产，部分转变为库存井。如果完井率大于 1，则意味着库存井经过射孔、压裂后开始投入生产。05001000150020002500300035004000Dec-13Mar-14Jun-14Sep-14Dec-14Mar-15Jun-15Sep-15Dec-15Mar-16Jun-16Sep-16Dec-16Mar-17Jun-17Sep-17Dec-17Mar-18Jun-18Sep-18Dec-18Mar-19Jun-19新钻井完成井库存井二叠纪02004006008001000120014001600Dec-13Mar-14Jun-14Sep-14Dec-14Mar-15Jun-15Sep-15Dec-15Mar-16Jun-16Sep-16Dec-16Mar-17Jun-17Sep-17Dec-17Mar-18Jun-18Sep-18Dec-18Mar-19Jun-19Sep-19新钻井完成井库存井鹰滩-100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000Jan-14Apr-14Jul-14Oct-14Jan-15Apr-15Jul-15Oct-15Jan-16Apr-16Jul-16Oct-16Jan-17Apr-17Jul-17Oct-17Jan-18Apr-18Jul-18Oct-18Jan-19Apr-19Jul-19新钻井完成井库存井巴肯地区01002003004005006007008009001000Dec-13Apr-14Aug-14Dec-14Apr-15Aug-15Dec-15Apr-16Aug-16Dec-16Apr-17Aug-17Dec-17Apr-18Aug-18Dec-18Apr-19Aug-19新钻井完成井库存井尼奥巴拉 行业深度报告 长城证券16 请参考最后一页评级说明及重要声明 据 EIA 的模型预测，在当前资源和技术水平的假设前提下，2020 年美国原油产量将会达到 1309 万桶/天，比 2018 年产量增长约 200 万桶/天，比 2019 年产量增长约 80 万桶/天。而且美国原油产量在未来十年都会得到持续增长，2030 年美国原油产量将会达到 1446万桶/天。按照以往的经验，在油价远低于页岩油成本的时候，美国页岩油会迅速减产；当油价高于页岩油成本的时候，美国页岩油会迅速增产。美国页岩油气的开采生产具有对油价快速响应的特性，EIA 预测的产量不代表美国页岩油将会按照这个速度增产，但是该预测能代表美国页岩油增产潜力大。图图 24：EIA 对美国原油产量的预测对美国原油产量的预测 资料来源：EIA,长城证券研究所整理 2.4 美国头部页岩油气企业美国头部页岩油气企业资本开支资本开支增加增加 我们选择表 7 中的公司（除 EP Energy,Energen Corp,Northern Oil and Gas Inc 外，截至目前，这三家公司 2019 全年的资本开支情况还未披露）。从这 12 家公司的资本开支计划来看，我们发现北美产量较小的页岩油生产企业基本都在缩减 2019 年的资本开支。相比之下，大型油气公司都在增加 2019 年的资本开支。从 12 家公司提整体来看，美国页岩油领域的资本开支增速为 10%。由此看来，未来页岩油市场份额向大型油气企业集中是大趋势。根据金融服务公司 Cowen&Co 的数据显示，美国本土独立页岩油生产商 2019 年的资本开支将削减 11%左右，但综合