國內(nèi)頁巖氣開采裝備專利發(fā)展趨勢分析

黎 東 維

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國內(nèi)頁巖氣開采裝備專利發(fā)展趨勢分析

黎 東 維

（重慶第二師范學(xué)院 科研處，重慶 400065）

頁巖氣是一種非常規(guī)油氣資源，有助于推動(dòng)城市、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，我國頁巖氣資源儲量巨大，但勘探開發(fā)尚處于起步階段。利用國內(nèi)開放的專利檢索平臺Soopat，對1995年-2015年10月國內(nèi)頁巖氣開采工藝技術(shù)領(lǐng)域公開專利進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域處于術(shù)成熟階段，新技術(shù)特性逐年減弱。專利擁有情況受頁巖氣礦藏區(qū)位影響明顯，專利申請人相對集中，排名前5的區(qū)域?qū)＠暾埩空伎偭康?8.29%，排名前5的申請人申請量占申請總量的31.7%，核心專利主要集中在滲透測試、鉆頭、減阻設(shè)備、壓裂設(shè)備和封隔器、計(jì)量設(shè)備等技術(shù)領(lǐng)域。

頁巖氣；開采裝備；生命周期；專利分析；核心專利

我國自2005年開始引入歐美頁巖氣開采技術(shù)，對頁巖氣勘探開發(fā)開采熱情空間高漲，但目前勘探開發(fā)尚處于起步階段[1-3]。本文利用國內(nèi)專利檢索平臺Soopat檢索了1995年至2015年10月國內(nèi)頁巖氣開采裝備專利[4]，經(jīng)逐條篩選出頁巖氣開采設(shè)備、裝備、零部件等相關(guān)技術(shù)專利共205項(xiàng)，分析了專利申請量變化趨勢、法律狀態(tài)、生命周期、申請人等信息，以期對國內(nèi)頁巖氣開采工藝技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展提供參考。

1 專利趨勢分析

1.1 專利申請量年變化趨勢

圖1是頁巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾埩磕曜兓厔輬D。從圖1可以看出，頁巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾埩砍手鹉暝鲩L的變化趨勢。我國頁巖氣技術(shù)發(fā)展較歐美國家相對較晚，直到2005年，我國才開始引入歐美國家頁巖氣技術(shù)，開展頁巖氣勘探和開采，但直到2010年該技術(shù)領(lǐng)域才有國內(nèi)專利申請，截止目前，國內(nèi)頁巖氣開采裝備專利共205項(xiàng)。分析發(fā)現(xiàn)，隨著近年來我國頁巖氣開采活動(dòng)的火熱，頁巖氣開采裝備方面的專利技術(shù)增長較快，特別是2014年專利申請量比上一年增長21%，是2010年專利申請量的19倍。

圖1 頁巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾埩恐鹉曜兓厔?/p>

1.2 專利類別分析

圖2是頁巖氣開采裝備領(lǐng)域發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)專利申請量的餅狀統(tǒng)計(jì)分析圖，發(fā)明專利63項(xiàng)，實(shí)用新型專利138項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)專利4項(xiàng)。無權(quán)專利在知識產(chǎn)權(quán)申請及技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展均具有一定參考意義，故一并納入分析。從圖2可以看出，在頁巖氣開采裝備領(lǐng)域發(fā)明專利占比30.73%，實(shí)用新型專利占比67.32%，占大多數(shù)，外觀設(shè)計(jì)專利占比1.95%。從發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)專利申請量比例來看，國內(nèi)頁巖氣開采裝備領(lǐng)域處于相對技術(shù)成熟期，發(fā)明專利占比相對較少，大多數(shù)技術(shù)創(chuàng)新屬于對原有技術(shù)的改良，在該領(lǐng)域取得技術(shù)較大突破比較困難。

圖2 頁巖氣開采裝備領(lǐng)域發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)專利統(tǒng)計(jì)分析圖

Fig.2 The statistical analysis chart of shale gas exploit and mining equipment patents

1.3 專利法律狀態(tài)分析

頁巖氣開采裝備專利中有權(quán)專利144項(xiàng)、審中公開專利6項(xiàng)、進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段40項(xiàng)、無權(quán)專利15項(xiàng)，無權(quán)專利中避重放棄6項(xiàng)、視為撤回3項(xiàng)、未繳年費(fèi)失權(quán)6項(xiàng)。圖4是頁巖氣開采裝備專利法律狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)圖，從圖3可以看出頁巖氣開采裝備專利中，

2 生命周期分析

2.1 技術(shù)生長率

表1列出了頁巖氣開采裝備領(lǐng)域2010-2014年發(fā)明專利申請量及技術(shù)生長率[5]。2015年專利申請量本文不作計(jì)算。此外，2010年以前頁巖氣開采裝備領(lǐng)域發(fā)明專利申請量為0，因此只計(jì)算2012-2014年該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)生長率。從表1可以看出，近3年頁巖氣開采裝備領(lǐng)域的技術(shù)生長率呈逐年減小趨勢，表明該技術(shù)領(lǐng)域處于技術(shù)成熟期。

圖3 頁巖氣開采裝備專利法律狀態(tài)統(tǒng)計(jì)分析圖

表1 頁巖氣開采裝備領(lǐng)域2010-2014年發(fā)明專利申請量及技術(shù)生長率

Table 1 The growth rate of patent application in the field of shale gas exploit and mining equipments from 2013 to 2014

2.2 技術(shù)成熟系數(shù)

表2列出了頁巖氣開采裝備領(lǐng)域2010-2014年發(fā)明、實(shí)用新型專利申請量及技術(shù)成熟系數(shù)[5]計(jì)算結(jié)果?？紤]到2015年專利申請量統(tǒng)計(jì)不完全，不作相關(guān)計(jì)算分析。圖4是頁巖氣開采裝備領(lǐng)域的技術(shù)成熟系數(shù)變化曲線，從2010-2014年頁巖氣開采裝備領(lǐng)域的技術(shù)成熟系數(shù)總體趨勢看，技術(shù)成熟系數(shù)未出現(xiàn)明顯的逐年減小，線性擬合發(fā)現(xiàn)呈總體減小趨勢，且技術(shù)成熟度系數(shù)較小，表明該技術(shù)領(lǐng)域尚未處于明顯的技術(shù)成熟期，但已經(jīng)進(jìn)入技術(shù)成熟階段。

表2 頁巖氣開采裝備領(lǐng)域2011-2014年技術(shù)成熟系數(shù)

2.3 新技術(shù)特征系數(shù)

表3列出了頁巖氣開采裝備領(lǐng)域2012-2014年技術(shù)生長率、技術(shù)成熟系數(shù)及新技術(shù)特征系數(shù)[5]的計(jì)算結(jié)果。考慮到2015年專利申請量統(tǒng)計(jì)不完全，不作相關(guān)計(jì)算分析。新技術(shù)特征系數(shù)值越大表明新技術(shù)特征性越強(qiáng)，

表3 頁巖氣開采裝備領(lǐng)域新技術(shù)特征系數(shù)

3 專利申請人分析

3.1 主要競爭對手

輸液加熱之前,必須測試輸液液體的溫度,只有溫度低于期望值才需要加熱,一當(dāng)達(dá)到，就停止加熱。溫度監(jiān)測電路有很多種,最簡單監(jiān)測精度還不錯(cuò)的電路,就是直接應(yīng)用溫度檢測傳感器DS18B20，如圖7所示。

通過對某專利領(lǐng)域?qū)＠暾埲朔治隹梢灾庇^了解該技術(shù)領(lǐng)域主要競爭對手[6]，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)頁巖氣裝備領(lǐng)域共有86位專利申請人，表4列出了頁巖氣裝備領(lǐng)域?qū)＠暾埩壳?的申請人專利申請情況。從表4可以看出，國內(nèi)頁巖氣開采裝備專利申請相對集中，主要申請人有成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司、中國石油化工股份有限公司、中國石油天然氣股份有限公司、貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心、中國石油大學(xué)(北京)、重慶恬愉石油技術(shù)有限公司。排名前5的申請人，專利申請總量為65項(xiàng)，占該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?1.7%，這些專利申請人是國內(nèi)頁巖氣開采裝備領(lǐng)域的主要競爭對手。分析發(fā)現(xiàn)，頁巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾埩壳?的專利申請人中，發(fā)明專利申請量差異較大，實(shí)用新型專利申請量相當(dāng)。表明主要競爭對手中核心競爭力差異較大。從地域看，申請量前5的申請人，西南地區(qū)較多，主要受是頁巖氣礦藏區(qū)位效應(yīng)影響。

表4 頁巖氣開采裝備專利申請量排名前5的申請人情況

3.2 專利區(qū)域分布

當(dāng)前頁巖氣開采裝備領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)相對集中，主要集中在北京、四川、湖北、江蘇、山東和重慶幾個(gè)省市，其中北京和四川專利申請量占全國總量的41.95%；排名前5為的區(qū)域?qū)＠暾埩空急冗_(dá)68.29%，表明當(dāng)年頁巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠麚碛袇^(qū)域相對集中。

4 核心專利分析

有權(quán)專利情況表明了相關(guān)領(lǐng)域主要技術(shù)現(xiàn)狀[6]，頁巖氣開采裝備領(lǐng)域有權(quán)專利145項(xiàng)。有權(quán)專利代表了某以技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)占有情況，圖5是頁巖氣開采裝備專利分布情況。從圖5可以看出專利技術(shù)主要集中在開采設(shè)備、檢測設(shè)備、存儲輸送設(shè)備和脫水干燥4個(gè)領(lǐng)域。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)（整機(jī)）專利4項(xiàng)，鉆頭專利8項(xiàng)，鉆桿專利3項(xiàng)，穩(wěn)定器專利2項(xiàng)。

圖5 頁巖氣開采設(shè)備有權(quán)專利分布情況

圖6是頁巖氣開采設(shè)備核心專利分布情況。分析發(fā)現(xiàn)頁巖氣開采設(shè)備核心專利技術(shù)[6]包含計(jì)量設(shè)備、滲透測試、鉆頭、減阻設(shè)備、壓裂設(shè)備和封隔器，共14項(xiàng)。

圖6 頁巖氣開采設(shè)備核心專利分布情況

5 結(jié) 論

截止2015年10月，國家知識產(chǎn)權(quán)局公開的專利中，。有權(quán)專利占比達(dá)70.24%，處于審中狀態(tài)專利占比22.44%。有權(quán)專利占比大于新申請專利，表明該技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)相對成熟，新專利空間相對較小。無權(quán)專利很少，僅占7.32%，沒有因駁回而發(fā)生無權(quán)的專利，表明該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麑＠跈?quán)率較高。

近3年頁巖氣開采裝備領(lǐng)域的專利技術(shù)生長率呈逐年減小趨勢，技術(shù)成熟系數(shù)未出現(xiàn)明顯的逐年減小的趨勢，線性擬合發(fā)現(xiàn)呈減小總趨勢，且技術(shù)成熟度系數(shù)較小，新技術(shù)特征系數(shù)逐年減小，表明該技術(shù)領(lǐng)域處在技術(shù)成熟階段，新技術(shù)特性逐年減弱。

國內(nèi)頁巖氣開采裝備專利申請人相對集中，排名前5的申請人專利申請總量為65項(xiàng)，占該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?1.7%。申請量前5的申請人，西南地區(qū)較多，主要受是頁巖氣礦藏區(qū)位效應(yīng)影響。該領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)地域相對集中，主要集中在北京、四川、湖北、等地，其中北京和四川專利申請量占全國總量的41.95%，排名前5的區(qū)域?qū)＠暾埩空伎偭康?8.29%。

頁巖氣開采裝備有權(quán)專利145項(xiàng)，主要集中在開采設(shè)備、檢測設(shè)備、存儲輸送設(shè)備和脫水干燥4個(gè)領(lǐng)域，鉆機(jī)（整機(jī)）專利4項(xiàng)，鉆頭專利8項(xiàng)，鉆桿專利3項(xiàng)，穩(wěn)定器專利2項(xiàng)。頁巖氣開采裝備核心發(fā)明專利共14項(xiàng)，包含計(jì)量設(shè)備、滲透測試、鉆頭、減阻設(shè)備、壓裂設(shè)備和封隔器。

［1］ 張東曉, 楊婷云. 頁巖氣開發(fā)綜述[J]. 石油學(xué)報(bào)，2013(4)：792-801.

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Development Trend of Domestic Patents of Shale Gas Recovery Equipments

LI Dong-wei

（Scientific Research Department, Chongqing University of Education, Chongqing 400065, China）

Shale gas is an unconventional oil and gas resource, which can help promote sustainable development of urban and economy. China has huge shale gas reserves, but exploration and development are still in its infancy. In this paper, by using domestic open patent search platform Soopat, domestic patents in the field of shale gas recovery technology disclosed from 1995 to October 2015 were analyzed. The results show that this technology field is in the mature stage, the new technical characteristics are weakening year by year, patent ownership situation is obviously affected by mineral area location, patent applicants are relatively concentrated, the top regional patent applications account for 68.29% of the total applications, the top 5 applications account for 31.7 %. Core technology patents are mainly in the field of penetration testing, drill bits, drag reduction devices, packers fracturing equipments and measuring equipments.

shale gas; recovery equipment; patent period; patents analysis; core patents

TE 357

A

1671-0460（2016）06-1308-04

2016-04-12

黎東維（1986-），男，重慶市忠縣人，助教，碩士，2012年畢業(yè)于中南大學(xué)冶金物理化學(xué)專業(yè)，研究方向：從事科研管理工作。E-mail：lidw@cque.edu.cn。