一、油气钻头用PDC行业概述
聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact,PDC)是指应用在油气钻采、矿山开采等领域的一种复合超硬材料,是通过将金刚石微粉和与硬质合金基体在高温高压下烧结而成,既具有聚晶金刚石的高硬度、高耐磨性与高导热性,又具有硬质合金的高韧性。在所有开采场景中,油气开采场景对PDC的性能及稳定性的要求处于最高水平,其核心源于油气田地质条件的复杂性。
二、油气钻头用PDC行业发展背景
我国是全球最大的能源消费国之一,对油气资源的需求量巨大,国内油气资源的产量无法完全满足需求,石油对外依存度长期处于较高水平,而近年来国内经济发展迅速,油气资源消费需求加大,能源战略安全问题突出,国内油气资源长期增储意愿迫切。政策上鼓励加快页岩油气、煤层气、致密油气等非常规油气资源的勘探开发,规则上取消油气勘查开采的专营限制,允许民企、外资企业等社会资本进入,这将增加国内油气资源市场的竞争,同时带动勘探投入的增加,维护油气钻头用金刚石复合片行业发展。
三、油气钻头用PDC行业产业链
1、产业链结构示意图
油气钻头用PDC行业产业链上游主要包括金刚石微粉、硬质合金基底、钴粉等金属粉末供应商,以及高温高压合成设备制造商;中游为PDC复合片生产企业,通过烧结工艺将原材料加工成聚晶金刚石复合片;下游则涵盖油气钻头制造商及终端应用领域,包括石油天然气、页岩气、地热等资源的勘探开发,同时涉及钻头设计优化、现场应用技术支持等技术服务环节,整体形成从原材料供应到终端钻井工程服务的完整产业链。
2、产业链下游
2024年,我国原油产量达到21282万吨,同比增长1.8%,这是我国原油产量连续6年实现增长,国内原油2亿吨长期稳产的基本盘进一步夯实。海洋原油大幅上产成为关键增量,产量突破6200万吨,连续4年占全国石油增产量的60%以上。页岩油勘探开发稳步推进,新疆吉木萨尔、大庆古龙、胜利济阳3个国家级示范区及庆城页岩油田加快建设,苏北溱潼凹陷多井型试验取得商业突破。
四、油气钻头用PDC行业发展现状
全球对油气勘探的需求不断增长,导致对高效耐用复合片的需求更高。随着钻井作业变得越来越复杂,尤其是在深而硬的地层中,对高性能PDC的需求持续上升。同时,钻井技术和钻头设计的进步进一步增强了PDC的能力,使其在各种钻井应用中更加有效和可靠。据统计2024年全球油气钻头用PDC市场规模达到了7.03亿美元,2019-2024年CAGR约为6.05%。
相关报告:华经产业研究院发布的《2025-2031年中国油气钻头用PDC行业市场深度研究及投资策略研究报告》
五、油气钻头用PDC行业竞争格局
1、行业竞争格局
经过持续研发创新,国内领先企业通过改进材料配方、改进高温高压烧结工艺及强化质量控制体系等措施,显著提升了PDC产品的综合性能。目前,国产PDC在耐磨性、抗冲击性及耐热性等关键指标上已接近国际先进水平,能够满足深井、硬地层、夹层等复杂地质条件下的钻井需求。凭借成本优势与定制化服务能力,国产PDC逐步替代进口产品,不仅在国内市场占据主导地位,还出口至东南亚、中东等海外市场,标志着我国在PDC领域已具备与国际厂商竞争的实力。
2、重点企业介绍
河南四方达超硬材料股份有限公司主要从事超硬材料及其相关制品的研发、生产和销售,目前已经形成了以复合超硬材料为核心、以精密金刚石工具及CVD金刚石为新的业务增长点的战略产品体系。主要产品包括PCD刀片、金刚石刀具、PCD微钻钻头、金刚石锯片、PCBN刀片、CBN刀具、拉丝模坯、成品模等。四方达PCD刀片的直径、粒度牌号、生产规模一直引领国内市场,产品质量已达世界先进水平,2024年四方达营收5.25亿元。
六、油气钻头用PDC行业发展趋势
1、全球油气勘探市场景气,驱动PDC需求持续增长
PDC作为主要应用于油气勘探环节的耗材,其需求量与勘探过程的钻进量密切相关,在原油价格上涨时,部分因开采成本较高而停产的油气项目将重新运作,同时行业景气度提升,促进钻进量提升,带来油气钻采类产品需求量增加。在原油价格下行时,油气资源开发商面对成本压力会减少油气勘探活动,同时要求正在运作的勘探项目降低成本,这就会导致油气服务商去选择性价比高的产品来满足客户需求。因此,未来油气钻采产品市场竞争中,具有成本优势的技术型企业将占据有利地位。
2、国内油气勘探
能源是国家安全的重要组成,我国作为能源消费大国,油气对外依存度较高。国家发改委、国家财政部以及自然资源部印发的《推进资源型地区高质量发展“十四五”实施方案》中提出建立安全可靠的资源能源储备,供给和保障体系,加大石油、天然气、铜、钨、稀土等战略性矿产资源勘查,做好重要矿产资源战略接续。中石油《2019-2025年国内勘探与生产加快发展规划方案》、中海油《关于中国海油强化国内勘探开发未来“七年行动计划”》等明确要提高原油、天然气储量,原油、天然气的对外依存度可保持在一个合理范围。2024年,中国石油企业坚持高效勘探、效益开发,优化完善油气勘探开发方案并调整投资计划,油气勘探开发投资约3900x10^8元,与2023年基本持平,其中勘探投资约900x10^8元,开发投资约3000x10^8元。未来国内油气勘探开发将进一步加大资本支出,部分已具有经济性的页岩气开采及南海深海油气资源开发将成为重要支撑点,国内油气行业将迎来长景气周期。长期来看,油气勘探开发活动的持续复苏将形成PDC需求增长的核心驱动力。
3、浅部地层的矿产资源陆续枯竭,深部挖掘为PDC提供大量需求
随着中浅层勘探开发程度不断提高,油气发现难度日益加大,全球油气勘探开发正经历着深刻变化,向深层—超深层和非常规发展的趋势越来越明显。不仅常规领域油气勘探进入深层—超深层,非常规页岩气和煤层气勘探也大规模向深层进军,深层—超深层天然气勘探已经成为化石能源勘探的主战场。按开发深度划分,油气井可分为四类:浅井(2,000米以内)、中深井(2,000-4,500米)、深井(4,500-6,000米)和超深井(6,000米以上)。当前全球新发现油气储层正从传统中浅层向深层-超深层转移,世界新增油气储量60%来自深部地层,勘探潜力大,我国深层、超深层油气资源达671亿吨油当量,占全国油气资源总量的34%,深层、超深层已经成为我国油气重大发现的主阵地。
4、油气装备核心供应链自主化攻关,PDC产品国内市场替代提速
我国是全球超硬材料主要生产国,出口量占全球主导地位,但在高端复合超硬材料制造领域仍长期受制于海外企业。国际著名的油气用金刚石复合片生产企业包括美国合成(USSynthetic)、元素六(ElementSix)、MegaDiamond公司等,国内主要有四方达、海明润、郑州新亚等企业。近年来,国内头部企业通过持续研发投入与工艺优化,逐步缩小与国际厂商的性能差距,高端PDC领域已具备替代国外产品的实力,不仅打破了国内高端PDC进口为主的竞争格局,还进入了国际油气服务巨头的供应链体系并成为其优质供应商。
华经产业研究院通过对中国油气钻头用PDC行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2025-2031年中国油气钻头用PDC行业市场深度研究及投资策略研究报告》。