页岩气行业研究

按经济价值分类
常规 天然气 伴生气 油田气、油 藏气 气田气、气 层气 已有少量开 采 未来开采重 点
气藏气
天然气
煤层气
非常规 天然气
页岩气 天然气水合 物 致密气等
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1.1.2 天然气与其他基础能源的对比（一）
天然气与其他能源排放物对比（等热值） 等热值下碳排放量对比
数据来源：公开资料 长城证券研究所
2006-10 2007-01 2007-04 2007-07 2007-10 2008-01 2008-04 2008-07 2008-10 2009-01 2009-04 2009-07 2009-10 2010-01 2010-04 2010-07 2010-10 2011-01 2011-04 2011-07 2011-10
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1.1.7 我国页岩气资源分布
数据来源：长城证券研究所
据测算，南方、北方、西北和青藏高原各自占页岩气可采资源总量的46.80%、 8.90%、43.00%和1.30%；古生界、中生界和新生界各自占页岩气资源总量的 66.70%、26.70%和6.60%。
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1、页岩气行业概况
1.1 行业简介 1.2 供需分析 1.3 开采流程 1.4 催化因素
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1.2.9 “十二五”天然气管网规划
2015年管网布局图 我国天然气管网规划
数据来源：工信部 公开资料
国内管道：初步形成以西气东输、川气东送、西气东输二线（西段）以及陕京线系 统、忠武线等管道为骨干，兰银线、淮武线、冀宁线为联络的国家级基干管网。 进口通道：铺设管道进口国外气源已经逐渐成为中国天然气输入的重要一环。目前 主要的输入通道有三条：中亚天然气管道、缅甸天然气通道、俄罗斯天然气通道。
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1.2.8 天然气发电成本优势逐步显现
数据来源：EIA Annual Energy Outlook 2011
根据美国能源信息署(EIA)2011年的预测，随着技术进步以及天然气产量 上升，到2016年天然气电厂单位发电成本相比传统煤粉锅炉将具有绝对优势， 美国将在全国范围内采用天然气替代煤炭来作为基础负荷发电机组。
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1.2.6 我国与其他国家天然气消费结构对比
数据来源：EIA 发改委
北美大量自产天然气，欧洲临近天然气资源丰富的俄罗斯，日本全境临海 容易使用进口LNG，三个地区天然气发电占比都在1/3上，并且还在不断增加。 中国自产天然气供不应求，内陆地区不能方便的使用进口LNG，因此天然气 主要用于工业和建筑，发电所用非常有限。
1.1.5 全球主要国家和地区天然气消费占比
数据来源：公开资料 长城证券研究所
截至2010年，世界天然气占一次能源消费比例为23.81%左右，美国达27.17%， 欧洲主要国家都在20%以上，亚太地区合计为11.17%，而我国天然气占一次能源 消费比例仅4.03%左右，远低于世界各国平均水平。
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产量累计值 累计同比
数据来源：wind 公开资料
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1.2.4 “十二五”时期天然气消费量将快速增长
我国天然气消费量统计及预测
数据来源：工信部 公开资料
根据“十二五”规划，2015年我国天然气供应结构初步定为国产1700亿立方 米，净进口900亿立方米，总消费量为2600亿立方米。而2010年我国天然气表 观消费量为1072亿立方米，以此推算，未来五年我国天然气表观消费复合增长 率为19.39%，超过“十五”和“十一五”期间的15.15%和16.48%。
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1、页岩气行业概况
1.1 行业简介 1.2 供需分析 1.3 开采流程 1.4 催化因素
1.3.1 天然气产业链的整体划分
我们将整个天然气产业链按照从开采到最后终端用户的上下游顺序分为三 部分：1、上游资源拥有者及勘探和开发；2、中游运输、存储等环节；3、下 游油气输配和分销环节。
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1.2.5 我国天然气消费结构变化
2001年我国天然气消费结构 2009年我国天然气消费结构
数据来源：公开资料 长城证券研究所
我国的天然气利用领域主要包括城市燃气、工业燃料、天然气发电和天然气化 工，并存在明显的地区差异化现象：在东部经济发达地区以城市燃气和发电为主、 在西部地区主要以化学工业为主。 近年来下游应用呈现化工占比逐渐下降，城市燃气、天然气发电占比逐渐提升 的趋势。
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1.2.11 2011年我国天然气供应量分解
数据来源：公开资料 长城证券研究所
2011年我国常规天然气供应量约为1312亿立方米，占总供应量的93.71%。其中 国产常规气产量为1020亿立方米，占总供应量的72.86%；进口常规气量为300亿立 方米，占总供应量的21.43%。非常规天然气45亿立方米，其中煤层气40亿方，煤 制气5亿方。 结合我国天然气产量增长的数据，以及2011年我国天然气大类供应结构可以发 现，我国天然气供应正在呈现出国产常规气增速明显放缓、而未来新增供应将逐 渐以进口LNG、中亚气和国产非常规气为主来满足新增消费需求的格局。
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1.2.3 我国近年天然气的产量和消费量对比
天然气出现供不应求 我国天然气产量增长统计
1,000 900 800 700 600 500 400 300 10 15 20 25
200
100 0
5
0
近年来，国内天然气需求量增速较快。2000年至2010年，国内天然气需求量 由247亿立方米增长至1072亿立方米，平均增速在16%左右，尤其在2009年，出 现了天然气供不应求的情况，各地均出现了“天然气荒”。 2011年中国常规天然气产量达1020亿方，虽然首次突破千亿大关，但产量增 幅为8.45%，已经连续两年（2010年增速为10.21%）低于过去十年中国天然气 产量平均增幅13.07%。
绿色环保：天然气中几乎不含硫、粉尘及其他有害物质，对环境的污染比煤 和石油小得多，其燃烧产生的 SO2、NOX和温室气体极少。
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1.1.3 天然气与其他基础能源的对比（二）
各能源单位热值价格比较
数据来源：公开资料 长城证券研究所
单位价格便宜：目前国内情况来看，产生同样的热量，上海市场燃烧轻质柴 油和煤气所花费的金额分别是天然气的2.08倍和1.13倍，深圳市场燃烧轻质 柴油和液化石油气的金额分别是天然气的1.25倍和1.7倍。 相对热值、效率高：与煤炭和石油相比，天然气的热值为8000-10000大卡 /m3，远高于煤炭；并且天然气的热效率可达70%以上，不仅高于煤炭的40%60%，而且也高于石油的65%左右。
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1.1.4 我国能源消费结构
我国一次能源消费结构
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2003 2004 水力发电 2005 核能 2006 2007 2008 煤 天然气 2009 2010 原油
我国能源消费结构（2008）
天然气 4% 石油 19% 煤 68% 其他能源 9%
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1.2.10 沿海LNG进口接收站分布
数据来源：公开资料
我国进口LNG主要是为了缓解国内天然气气源紧张的局面，目前东部和南部 港口是主要的LNG进口地，主要辐射东南沿海。至2012年在我国沿海城市建立 12个LNG进口接收站，总量3500万吨，相当于455亿标方天然气，等同二条西 气东输管道的总量。
（内部资料）
页岩气行业研究
1、页岩气行业概况
1.1 行业简介 1.2 供需分析 1.3 开采流程 1.4 催化因素
1.1.1 页岩气简介
简介：页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方 式的非常规天然气，是一种清洁、高效的能源资源。 分布：往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。与常规天然气相比， 其分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。 主要成分：主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此 外一般还含有二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。
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1.3.4 油气开发环节具体流程（二）
钻井：利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。 录井：记录、录取钻井过程中的各种相关信息。录井技术是油气勘探开发活动 中最基本的技术，是发现、评估油气藏最及时、最直接的手段，具有获取地下信 息及时、多样，分析解释快捷的特点。 固井：通过套管将水泥浆注入井底，进入套管与井壁之间的环空内达到设计高 度的操作。固井的目的是将套管固定在井内，把水和其他流体从井内替出。 测井：目的是获得各种石油地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的原始 资料。测井是确定和评价油气层的重要手段，可直接为石油地质和工程技术人员 提供各项资料和数据。 井下作业：油田勘探开发过程中保证油水井正常生产的技术手段。井下作业内
1.2.1 国家能源安全考虑倒逼加大天然气开采
石油对外依存度比较 天然气对外依存度比较
数据来源：工信部 BP
从世界范围来看，欧美地区近年来天然气使用率不断提升，导致石油对外依存 度持续下降，特别是北美地区，由于页岩气开采量大增，2007年以来石油对外依 存度下降较快，同时天然气对外依存度保持稳定。 中国基础能源对外依存度过高将严重威胁国家的能源安全 ，其中天然气和 石油相比更加严重。石油对外依存度高, 还可以从国际市场上购买，但天然气主 要靠管道进口，而且受区域分布的影响，我国大部分管道天然气进口又局限在 周边几个国家，因此面临的风险可能会更大。
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1.2.2 美国页岩气发展带来的积极变化
美国天然气来源预测 美国天然气进出口量预测（Tcf）
数据来源：IEA
美国页岩气大规模商业化开采技术的突破和成熟，使得页岩气占天然气总产量 比例从上世纪90年代的微不足道，上升到2010年的22.6%，预计2035年将达46.5%， 成为美国最主要的天然气来源。 美国过去从加拿大大量进口管道天然气，未来将逐步实现管道天然气自给自足， 减少天然气进口，美国能源信息局预计至2035年将基本停止进口LNG。
1.1.6 世界常规天然气和页岩气资源分布
常规天然气资源分布 页岩气可采资源量分布
数据来源：IEA
目前，全球常规天然气探明储量6254.36万亿立方英尺，主要集中在中东和欧 亚大陆地区，分别占总探明储量的41.44%和31.88%，而在这两个地区又集中于俄 罗斯、伊朗和卡塔尔三个国家，分别占总探明储量的26.86%、15.85%和14.26%。 全球页岩气可开采资源量超过200万亿立方英尺的国家共有9个，其中中国的技 术可采资源量达到1275万亿立方英尺，位居第一；美国和阿根廷的可采量分别为 862万亿立方英尺和774万亿立方英尺，位于第二和三位。
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1.2.7 美国天然气发电增长迅速
美国新建电厂能源种类（GW） 天然气电厂中技术路线分布（GW）
数据来源：EIA
在上世纪七八十年代，美国天然气供给不足，同时价格较高，且“能源使用法案 (Fuel Use Act)”不鼓励使用天然气和燃油发电，导致美国当时新建天然气电厂数 量非常少。 1987年美国“能源使用法案”到期，同时美国天然气开采量上升，价格下降，以 及联合循环式和燃气轮机式天然气发电机技术的成熟，导致天然气电厂经济性大幅 改善，美国天然气电厂蓬勃发展。在2000-2010年新建电厂中有81%为天然气电厂， 已经成为主流趋势。
世界能源消费结构（2008）
其他能 源 12% 天然气 24%
我国一次能源消费长期是以煤为主要能源， 保持在70%左右的份额，远高于世界平均消费 比例30%的水平。石油和天然气在能源消费结 构中占比偏低，尤其是天然气占比极低。
石油 35%
煤 29% 数据来源：BP 网络资料 长城证券研究所整理
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1.3.2 天然气勘探流程
油气勘探开发处于整个产业链的前端，包括资源寻找、开发方案的设计和实施 等环节。油气资源勘探开发技术建立在地球物理勘探的基础上，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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ24
1.3.3 油气开发环节具体流程（一）
油田开发环节涵盖从钻井到采集油气资源全过程，主要分为完井和生产两大领域。 完井过程：主要是指井筒建设、地层识别、井筒与地层连通等新井的建设过程， 包括钻井、录井、固井、测井、射孔等环节； 生产过程：指完井后的采油过程，包括地层改造（压裂、酸化）、井下作业采油 作业和修井作业）等环节。