石油石化行业：美国天然气产量增长，卫星化学有望维持成本优势

1.美国GOR比例提高 GOR定义：天然气产量与原油产量的比值；数值越高，就说明每生产一桶的原油，会有更多的天然气产量。 为什么GOR会提高：以Permian的井为例，原油的衰退率要高于气的衰退率，以5年维度来看，GOR会从2Mcf/bbl左右提高至6Mcf/bbl左右。 造成的影响：GOR提高使得美国天然气产量稳步提高，我们认为，在原油产量稳定的情况下，收益于GOR的提高，美国天然气产量或将持续提高。 观点：我们认为未来美国天然气供需或将处于一个比较宽松的阶段。 2.投资建议 我们重点推荐卫星化学，跟传统的石油化工不同，该公司的原材料为乙烷。 在美国天然气供给持续宽松，价格有望维持低位；并且未来乙烷价格预计将持续紧贴天然气的情况下，我们认为公司有望维持成本优势与低成本扩张。 公司工艺路线：根据我们计算，截止2023年12月22日，石脑油路线、乙烷裂解跟煤制乙烯的年均利润分别为-32元/吨、2123元/吨与551元/吨。 乙烷价格展望：随着GOR带动天然气产量提高，乙烷产量或将随之增长，我们预计乙烷供需有望维持一个比较宽松的状态，公司成本优势或将维持。 风险提示：1）原油产量减少，带来天然气产量减少的风险；2）天然气管道建设不及预期带来天然气供给增速不及预期的风险；3）受到其他不可抗力，导致乙烷价格提高的风险。 整体上看美国原油产量增速要高于天然气产量增速，2007~2019年期间，原油产量与天然气产量的年复合增速分别为7.7%与4.8%。但是新冠疫情之后（2019年至2023年），美国原油产量从12.3百万桶/天升至12.9百万桶/天，年复合增速仅1.2%；而天然气产量从92.9Bcf/d至103.7Bcf/d，年复合增速2.8%，反超原油产量增速。 本文将讨论为何油气增速出现反转？ 1.美国GOR（天然气/石油）比例提高 1.1.什么是GOR？ GOR是天然气产量（Mcf/d）与原油产量（bbl/d）的比值，这个比值越高，说明每生产一桶油，会有更多的天然气伴生出来。 图1：GOR定义 1.2.是什么导致GOR提高？ 以美国最大的页岩油产区Permian为例，根据RBN，我们可以看见Permian里面油的衰退率要高于气的衰退率，所以GOR是随着井年龄的增长而增长，以5年维度来看，GOR会从 2M cf/bbl左右提高至 6M cf/bbl左右（每桶油多产 4M cf的气）。 图2：Permian区块单井油气产量（左轴）与GOR（右轴） 1.3.GOR提高造成什么影响？ 1.3.1.Permian天然气产量提高 根据EIA，Permian在2016年之前天然气产量仅占美国天然气总产量的10%左右，2017~2018年，随着油价的上涨，Permian钻机数量处于增长期，受益于原油产量的增长，伴生的天然气产量也在不断提高。 2020年~2021年期间，区块钻机数量跟2018~2019年期间相比，有较明显下降，原油的产量增速也随之受到影响，由于GOR的提高，虽然新钻机数量在减少，但是老井的天然气含量在提高，所以天然气产量受到的影响较小，且增速开始超过原油。 图3：Permian产气量在美国的占比 图4：Permian的钻机数量（左轴，台）原油与天然气增速（右轴，%） 1.3.2.Permian并不是个例，GOR提高是趋势 我们统计了五块美国主要的页岩油区块，大部分区块在2019年之后，GOR开始上升，以三个日产量超过百万桶的油田为例，Bakken、Eagle Ford与Permian的GOR从2019~2023年期间，预计年复合增速分别为7.4%、6.6%与3.9%。 图5：美国主要油田的GOR（Mcf/bbl） 1.3.3.GOR提高使得天然气产量稳步提高 2019~2023年，美国非页岩气田依旧处于衰退期，预计从11.4Bcf/d降低至4.8Bcf/d，下降了6.6Bcf/d，然而在此期间美国最大气田Appalachian的产量年复合增速仅2.7%，产量提升3.6Bcf/d，远远不能补上传统气田的缺口。 期间主要的增量来自于Permian与Haynesville，2019~2023年，两区块天然气产量的年复合增速分别为11.8%与10.3%，产量分别增长8.6Bcf/d与5.4Bcf/d。 图6：美国石油产量（左图，百万桶/天）与天然气产量（Bcf/d） 我们可以发现，Permian所提供的天然气产量增量跟Appalachian与Haynesville两块页岩气田提供的增量相比，仅略低约0.4Bcf/d。我们认为，假设在原油产量稳定的情况下，受益于GOR的提高，美国天然气产量或将持续提高。 1.4.Permian已经开始建造天然气管道，为过剩的天然气准备 受到1）原油开采活动带来的伴生气增长；2）气油比例随着时间推移一直在提高；3）随着监管收紧等因素影响，长时间就地燃烧天然气不再是一种选择，三种因素的影响。 美国主要天然气产地之一Permian的天然气处理能力一直在增长，已经宣布的项目将为该地区增加4.8Bcf/d左右的处理能力（美国2022年天然气总供给为99.6Bcf/d）。 表1：Permian正在规划中的天然气处理能力 综上，1）随着油气比例提高，美国页岩油田开始生产更多的天然气；2）就地燃烧天然气已经是过去式，企业正在积极建设区块往外运输天然气的管道；3）在我们2023年11月15日外发报告《美国LNG项目进度受阻，美国天然气供需或持续宽松》中提及，未来美国天然气需求增速整体呈现一个比较缓慢的趋势。我们认为未来美国天然气供需或将处于一个比较宽松的阶段。 图7：美国供需情况（左轴，Bcf）与供给-需求（右轴，Bcf） 2.投资建议 我们重点推荐卫星化学，跟传统的石油化工不同，该公司的原材料为乙烷。在美国天然气供给持续宽松，价格有望维持低位、并且未来乙烷价格预计将持续紧贴天然气的情况下，我们认为公司有望维持成本优势与低成本扩张。 2.1.生产工艺路线利润更高 公司的乙烷裂解路线跟石脑油与煤制烯烃路线相比有着成本优势，根据我们计算，截止2023年12月22日，石脑油路线、乙烷裂解跟煤制乙烯的年均利润分别为-32元/吨、2123元/吨与551元/吨。 图8：各工艺路线的利润情况（元/吨） 图9：乙烷价格/HH 2.2.原材料乙烷价格有望维持低位，公司成本优势有望维持 2.2.1.公司原材料乙烷如何定价？ 乙烷是从天然气里面分离得到，所以乙烷一般是按照天然气折算热值来确定其地板价，乙烷的供给越宽松，乙烷价格就越贴近天然气价格。 整体上美国乙烷处于一个比较宽松的阶段，2023年由于SandHillsNGL管道的泄漏等短期因素影响，乙烷/HH的价格比值波动比较大；后续，等这些短期因素影响消除之后，乙烷/HH开始大幅度下落，截止2023年12月22日，乙烷/HH的比值来到1.16，处于历史低位。 2.2.2.乙烷价格后续展望 根据我们2023年8月1日的外发报告《乙烷能否保障低成本扩张？》，我们预计未来美国乙烷仍将处于一个供需宽松的状态，预计乙烷价格依然将紧贴天然气价格。 截止2023年12月22日，美国天然气年均价为2.7美元/MMBTU，在GOR提高，美国天然气供给增速有保障的前提之下，我们预计乙烷价格或将处于20~25美分/加仑的低位区间，公司成本端优势有望继续维持。 表2：HH（美元/MMBTU）与乙烷价格（美分/加仑）对应关系 3.风险提示 GOR的定义是每桶油可以带来多少天然气，如果美国原油产量不及预期，虽然GOR是在提高的，但是天然气产量依旧有不及预期的风险； 区块生产的天然气增速有望提高，但是要把天然气往外运输，需要管道的建设，如果管道建设不及预期，有可能会造成天然气供给增速不及预期； 乙烷价格在宽松的时候会紧贴天然气走，但是一些短期因素会使得乙烷价格远离天然气，造成乙烷价格高于预期的风险。