#!/bin/sh
myvarM='pqr'
sed "s/:P03:M15/:P02:M1$myvarM/" mychange.txt > new_mychange.txt
Кстати, чтобы сделать замену на месте (т.е. не создавать новый файл, а изменить исходный файл), сделайте следующее:
sed -i '' "s/:P03:M15/:P02:M1$myvarM/" mychange.txt
Это говорит "использовать пробел в качествеинкрементный суффикс "- т.е. записать то же имя файла, что и для ввода