黎 東 維

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國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備專利發(fā)展趨勢(shì)分析

黎 東 維

（重慶第二師范學(xué)院 科研處，重慶 400065）

頁(yè)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(guó)頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量巨大，但勘探開發(fā)尚處于起步階段。利用國(guó)內(nèi)開放的專利檢索平臺(tái)Soopat，對(duì)1995年-2015年10月國(guó)內(nèi)頁(yè)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(yè)巖氣礦藏區(qū)位影響明顯，專利申請(qǐng)人相對(duì)集中，排名前5的區(qū)域?qū)＠暾?qǐng)量占總量的68.29%，排名前5的申請(qǐng)人申請(qǐng)量占申請(qǐng)總量的31.7%，核心專利主要集中在滲透測(cè)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(yè)巖氣；開采裝備；生命周期；專利分析；核心專利

我國(guó)自2005年開始引入歐美頁(yè)巖氣開采技術(shù)，對(duì)頁(yè)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(guó)內(nèi)專利檢索平臺(tái)Soopat檢索了1995年至2015年10月國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備專利[4]，經(jīng)逐條篩選出頁(yè)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(qǐng)量變化趨勢(shì)、法律狀態(tài)、生命周期、申請(qǐng)人等信息，以期對(duì)國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采工藝技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展提供參考。

1 專利趨勢(shì)分析

1.1 專利申請(qǐng)量年變化趨勢(shì)

圖1是頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量年變化趨勢(shì)圖。從圖1可以看出，頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量呈逐年增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)。我國(guó)頁(yè)巖氣技術(shù)發(fā)展較歐美國(guó)家相對(duì)較晚，直到2005年，我國(guó)才開始引入歐美國(guó)家頁(yè)巖氣技術(shù)，開展頁(yè)巖氣勘探和開采，但直到2010年該技術(shù)領(lǐng)域才有國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)，截止目前，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備專利共205項(xiàng)。分析發(fā)現(xiàn)，隨著近年來(lái)我國(guó)頁(yè)巖氣開采活動(dòng)的火熱，頁(yè)巖氣開采裝備方面的專利技術(shù)增長(zhǎng)較快，特別是2014年專利申請(qǐng)量比上一年增長(zhǎng)21%，是2010年專利申請(qǐng)量的19倍。

圖1 頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量逐年變化趨勢(shì)

1.2 專利類別分析

圖2是頁(yè)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(qǐng)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(wú)權(quán)專利在知識(shí)產(chǎn)權(quán)申請(qǐng)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(yè)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(qǐng)量比例來(lái)看，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域處于相對(duì)技術(shù)成熟期，發(fā)明專利占比相對(duì)較少，大多數(shù)技術(shù)創(chuàng)新屬于對(duì)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(yè)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(yè)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(wú)權(quán)專利15項(xiàng)，無(wú)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(yè)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(yè)巖氣開采裝備專利中，

2 生命周期分析

2.1 技術(shù)生長(zhǎng)率

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

圖3 頁(yè)巖氣開采裝備專利法律狀態(tài)統(tǒng)計(jì)分析圖

表1 頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域2010-2014年發(fā)明專利申請(qǐng)量及技術(shù)生長(zhǎng)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(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域2010-2014年發(fā)明、實(shí)用新型專利申請(qǐng)量及技術(shù)成熟系數(shù)[5]計(jì)算結(jié)果。考慮到2015年專利申請(qǐng)量統(tǒng)計(jì)不完全，不作相關(guān)計(jì)算分析。圖4是頁(yè)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(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域的技術(shù)成熟系數(shù)總體趨勢(shì)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(shì)，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(yè)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(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域2012-2014年技術(shù)生長(zhǎng)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(qǐng)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(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域新技術(shù)特征系數(shù)

3 專利申請(qǐng)人分析

3.1 主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手

輸液加熱之前,必須測(cè)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(cè)電路有很多種,最簡(jiǎn)單監(jiān)測(cè)精度還不錯(cuò)的電路,就是直接應(yīng)用溫度檢測(cè)傳感器DS18B20，如圖7所示。

通過對(duì)某專利領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)人分析可以直觀了解該技術(shù)領(lǐng)域主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手[6]，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣裝備領(lǐng)域共有86位專利申請(qǐng)人，表4列出了頁(yè)巖氣裝備領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量前5的申請(qǐng)人專利申請(qǐng)情況。從表4可以看出，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備專利申請(qǐng)相對(duì)集中，主要申請(qǐng)人有成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司、中國(guó)石油化工股份有限公司、中國(guó)石油天然氣股份有限公司、貴州省煤層氣頁(yè)巖氣工程技術(shù)研究中心、中國(guó)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(qǐng)人，專利申請(qǐng)總量為65項(xiàng)，占該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)總量的31.7%，這些專利申請(qǐng)人是國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。分析發(fā)現(xiàn)，頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量前5的專利申請(qǐng)人中，發(fā)明專利申請(qǐng)量差異較大，實(shí)用新型專利申請(qǐng)量相當(dāng)。表明主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中核心競(jìng)爭(zhēng)力差異較大。從地域看，申請(qǐng)量前5的申請(qǐng)人，西南地區(qū)較多，主要受是頁(yè)巖氣礦藏區(qū)位效應(yīng)影響。

表4 頁(yè)巖氣開采裝備專利申請(qǐng)量排名前5的申請(qǐng)人情況

3.2 專利區(qū)域分布

當(dāng)前頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)相對(duì)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(qǐng)量占全國(guó)總量的41.95%；排名前5為的區(qū)域?qū)＠暾?qǐng)量占比達(dá)68.29%，表明當(dāng)年頁(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域?qū)＠麚碛袇^(qū)域相對(duì)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(yè)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(yè)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(cè)設(shè)備、存儲(chǔ)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(yè)巖氣開采設(shè)備有權(quán)專利分布情況

圖6是頁(yè)巖氣開采設(shè)備核心專利分布情況。分析發(fā)現(xiàn)頁(yè)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(cè)試、鉆頭、減阻設(shè)備、壓裂設(shè)備和封隔器，共14項(xiàng)。

圖6 頁(yè)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(guó)家知識(shí)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(qǐng)專利，表明該技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)相對(duì)成熟，新專利空間相對(duì)較小。無(wú)權(quán)專利很少，僅占7.32%，沒有因駁回而發(fā)生無(wú)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(yè)巖氣開采裝備領(lǐng)域的專利技術(shù)生長(zhǎng)率呈逐年減小趨勢(shì)，技術(shù)成熟系數(shù)未出現(xiàn)明顯的逐年減小的趨勢(shì)，線性擬合發(fā)現(xiàn)呈減小總趨勢(shì)，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(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開采裝備專利申請(qǐng)人相對(duì)集中，排名前5的申請(qǐng)人專利申請(qǐng)總量為65項(xiàng)，占該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)總量的31.7%。申請(qǐng)量前5的申請(qǐng)人，西南地區(qū)較多，主要受是頁(yè)巖氣礦藏區(qū)位效應(yīng)影響。該領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)地域相對(duì)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(qǐng)量占全國(guó)總量的41.95%，排名前5的區(qū)域?qū)＠暾?qǐng)量占總量的68.29%。

頁(yè)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(cè)設(shè)備、存儲(chǔ)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(yè)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(cè)試、鉆頭、減阻設(shè)備、壓裂設(shè)備和封隔器。

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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。