王立雙，丁士東，趙汩凡

（中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院，北京 100101）

1 全球石油工程技術(shù)市場現(xiàn)狀

2019 年全球經(jīng)濟(jì)增速放緩導(dǎo)致石油需求增長乏力，市場供需平衡依靠歐佩克+減產(chǎn)維系，國際油價反彈遇阻，年度油價同比下滑10%以上［1-4］，如圖1 所示。除中國外全球油氣勘探開發(fā)投資增長乏力，北美勘探開發(fā)投資同比下降。全球勘探開發(fā)投資規(guī)模近4 700 億美元，同比增長5%。北美以外的陸上勘探開發(fā)活動保持活躍，投資反彈幅度較大，海洋勘探開發(fā)活動逐漸復(fù)蘇［5-9］。

圖1 2006—2019 年全球石油工程市場規(guī)模變化趨勢

全球石油工程服務(wù)市場規(guī)模小幅增長，北美市場出現(xiàn)下滑。2019 年國際石油工程市場總規(guī)模達(dá)2 692 億美元，同比增長0.4%，增速顯著放緩［10-14］。中東和歐洲穩(wěn)步增長，非洲和亞太市場快速增長，南美市場大幅反彈。受地緣政治、資源基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平及勘探開發(fā)活動的影響，區(qū)域石油工程市場發(fā)展呈現(xiàn)不同特點［15-21］。

經(jīng)過多年發(fā)展，國內(nèi)外各大油公司、技術(shù)服務(wù)公司申請了很多石油工程技術(shù)相關(guān)技術(shù)專利，形成了各自的核心技術(shù)及其相應(yīng)的專利策略。通過專利分析，能夠了解和掌握當(dāng)今石油工程技術(shù)前沿及發(fā)展趨勢。通過專利文獻(xiàn)檢索與聚類分析，并繪制專利地圖，可得到能直觀反映石油工程技術(shù)領(lǐng)域整體態(tài)勢的科技圖譜。

國外油公司和技術(shù)服務(wù)公司十分重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，在石油工程技術(shù)領(lǐng)域申請了大量專利，國內(nèi)企業(yè)目前在石油工程技術(shù)領(lǐng)域尚處在跟蹤模仿階段，需要對競爭對手在該領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)狀況有所了解，以免形成侵權(quán)行為。更為重要的是，提高對專利分析的重視程度，加大相關(guān)專利信息的利用力度，對于石油工程技術(shù)領(lǐng)域的后來者，具有更加重要的現(xiàn)實意義。

2 國外主要油服公司專利檢索

2.1 檢索數(shù)據(jù)庫

專利分析的數(shù)據(jù)來源以O(shè)rbit 國際專利數(shù)據(jù)庫為主，以德溫特專利數(shù)據(jù)庫為輔，運用Orbit 國際專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行總體專利檢索，作為專利分析的依據(jù)；運用Orbit 專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行具體專利文獻(xiàn)著錄項的檢索，作為總體檢索的補充，并為重要專利的判斷提供更加全面的依據(jù)。國內(nèi)專利數(shù)據(jù)以中國知識產(chǎn)權(quán)大數(shù)據(jù)與智慧服務(wù)系統(tǒng)為主進(jìn)行檢索。

2.2 檢索策略

石油工程技術(shù)是一項投資大、獲益難、風(fēng)險高、技術(shù)多元化、涉及學(xué)科種類繁多的工程。另一方面，隨著專利申請量以驚人的速度增長，學(xué)科交叉越來越廣泛，傳統(tǒng)的線性檢索方式無法滿足實際需求，使得專利檢索成為一個不斷反復(fù)的過程。為此，本文制定了如圖2 所示的檢索思路。

圖2 專利檢索路線圖

2.3 檢索范圍

本文主要聚焦在國際主要油服公司石油工程領(lǐng)域?qū)＠姆治雠c對比。通過調(diào)研分析，并參考大量參考文獻(xiàn)以及技術(shù)手冊，確定了本文的主要檢索技術(shù)領(lǐng)域范圍為鉆井、鉆井液、固井、壓裂、測錄井。為了更全面準(zhǔn)確的檢索該技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利，作者運用德溫特專利數(shù)據(jù)庫、Orbit 專利數(shù)據(jù)庫和DI Inspiro 數(shù)據(jù)庫，全面檢索了截止到2019 年6 月30日以前的上述數(shù)據(jù)庫內(nèi)收錄的所有相關(guān)國內(nèi)外專利。

2.4 檢索結(jié)果

截止到2019 年6 月30 日，在DI Inspiro 數(shù)據(jù)庫與Orbit 數(shù)據(jù)庫中匯總檢索得到符合條件的石油工程技術(shù)專利申請共164 214 件。根據(jù)專利文件的特點和分析過程的具體需求，從不完整著錄項的檢查、同族的合并、著錄項優(yōu)化、專利號處理、專利權(quán)人處理及引證信息等6 個方面，對檢索結(jié)果進(jìn)行清洗和整理，為專利分析做準(zhǔn)備。

3 國外主要油服公司專利申請趨勢

3.1 主要油服公司專利總量對比

在全部石油工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠校锊D以57 022 件專利趕超斯倫貝謝，成為了排名第一的公司，斯倫貝謝、貝克休斯分別以52 209、35 368 件分別占據(jù)了第二及第三位，三家公司專利總量占據(jù)了整個行業(yè)的36.1%。而威德福與內(nèi)伯斯等專業(yè)公司，雖然規(guī)模有限，數(shù)量與上述3 個公司比不占優(yōu)勢，但是在核心技術(shù)領(lǐng)域也都布局了一定量的專利。如表1 所示。

表1 國際主要油服公司石油工程領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量表

3.2 主要油服公司石油工程專利技術(shù)領(lǐng)域分布

將檢索得到的不同公司的專利，按照鉆井、鉆井液、固井、壓裂與測錄井這幾個技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行分類，得到如下表格，見表2。從表中可以發(fā)現(xiàn)，作為綜合性油服公司的斯倫貝謝、貝克休斯、哈里伯頓在各個領(lǐng)域都有涉獵，數(shù)量都不在少數(shù)，已經(jīng)形成了比較全面的專利布局，而威德福在經(jīng)歷了破產(chǎn)重組后，專利數(shù)量的申請上受到了一定程度的影響，但由于前期專利積累較多，仍具有一定的技術(shù)實力，而內(nèi)伯斯是較為專業(yè)的鉆井承包商，因此在技術(shù)領(lǐng)域中更注重鉆井及其相關(guān)領(lǐng)域，其他領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量非常少。

表2 國際主要油服公司不同技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量 單位：件

通過前面的分析發(fā)現(xiàn)，哈里伯頓專利數(shù)量較之前有了很大的提升，甚至超過了行業(yè)老大斯倫貝謝成為了專利量排名第一的油服公司，說明哈里伯頓在近年來對專利申請上的力度大大提高。具體到各個技術(shù)領(lǐng)域，可以發(fā)現(xiàn)，自2000 年后，哈里伯頓在鉆井、固井及壓裂領(lǐng)域的專利數(shù)量上升較快，直接帶動了其整體專利數(shù)量的快速增加。如圖3 所示。

圖3 1970—2018 年哈里伯頓不同技術(shù)類別專利數(shù)量年度走勢圖

3.3 主要油服公司石油工程專利法律狀態(tài)

從法律角度對這六家油服公司專利進(jìn)行拆分對比，可以發(fā)現(xiàn)，斯倫貝謝、貝克休斯、哈里伯頓這3 家油服公司的授權(quán)專利占比都在50%左右，威德福、內(nèi)伯斯與中石化的授權(quán)專利占比則在60%上下。其中，威德福由于經(jīng)歷了破產(chǎn)重組，研發(fā)受到了一定的影響，其申請中的專利數(shù)量占比明顯低于其他公司。而內(nèi)伯斯由于為鉆井承包商，其在核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，授權(quán)專利占比超過了60%，并且保持了較高的新申請量。如圖4 所示。

圖4 各公司專利不同法律狀態(tài)百分比柱狀圖

3.4 斯倫貝謝公司專利分析

3.4.1 時序分析

從圖5 中可以看出，斯倫貝謝的專利申請量從1998 年開始進(jìn)入了快速增長期，2007 年以后整體保持了持續(xù)增長的態(tài)勢，從2010 年開始，每年的申請量都穩(wěn)定在1 000 件左右。

圖5 1950—2018 年斯倫貝謝石油工程專利年度走勢

3.4.2 國家地域分析

斯倫貝謝專利受理國別分布，美國、加拿大和英國的申請量占比達(dá)到50%，同時在中國、挪威、巴西、墨西哥等其他市場也申請了大量專利。如圖6 所示。

圖6 斯倫貝謝石油工程專利受理國分布

從斯倫貝謝公司專利公開國歷年專利申請數(shù)量的熱點圖中可以看出，美國是斯倫貝謝專利公開國中占比最多，進(jìn)入2000 年以后，專利公開數(shù)量進(jìn)一步增加，年公開量達(dá)到600 個以上；從1986 年起斯倫貝謝開始在中國申請專利，2005 年以后專利公開量持續(xù)增加；除美國、加拿大、英國之外，在挪威、澳大利亞、巴西、中國等國也進(jìn)行了專利布局。如圖7 所示。

圖7 1970—2018 年斯倫貝謝石油工程專利公開國年度走勢圖

3.4.3 法律狀態(tài)分析

斯倫貝謝的專利中，授權(quán)專利達(dá)到49.4%，申請中專利占比為16.9%，無效專利占比達(dá)到33.7%；涉訴專利僅有18 件，其中美國專利8 件、法國專利1 件、英國專利9 件，大部分涉訴均發(fā)生在2010 年以前，僅有兩件發(fā)生在2010 年以后，技術(shù)領(lǐng)域主要涉及鉆井、鉆井液和測錄井等。專利許可僅有2 件，分別是測錄井和壓裂領(lǐng)域各1 件。如圖8 所示。

圖8 斯倫貝謝石油工程領(lǐng)域?qū)＠蔂顟B(tài)餅圖

3.4.4 專利布局分析

斯倫貝謝整體專利布局均衡，沒有明顯短板，在鉆頭、井下工具、隨鉆測量、鉆井液等子領(lǐng)域申請了大量專利。斯倫貝謝先后收購了史密斯鉆頭、油田生產(chǎn)裝備制造商Cameron、鉆井液公司M-I SWACO 等，通過收并購，斯倫貝謝在隨鉆測井、鉆井液、連續(xù)油管和生產(chǎn)測試領(lǐng)域具有較強的技術(shù)實力。如圖9 所示。

圖9 斯倫貝謝石油工程領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)布局圖

3.4.5 專利技術(shù)子領(lǐng)域分析

1998 年以后，斯倫貝謝在鉆井子領(lǐng)域的專利申請量增長較快，其他領(lǐng)域增長不明顯，而在2009 年以后各子領(lǐng)域申請量均出現(xiàn)較大幅度下降，但鉆井、測錄井、壓裂子領(lǐng)域申請量已出現(xiàn)反彈。如圖10所示。

圖10 1969—2017 年斯倫貝謝石油工程領(lǐng)域不同技術(shù)類別專利年度走勢圖

3.4.6 主要發(fā)明人分析

斯倫貝謝石油工程領(lǐng)域核心研發(fā)人員，研發(fā)中心主要分布在伯明翰、休斯頓等地，MULLINS 是流體領(lǐng)域的核心研發(fā)人員，PATEL 是井下工具領(lǐng)域的核心研發(fā)人員，CLARK 是測井領(lǐng)域的核心研發(fā)人員；通過跟蹤分析核心研發(fā)人員的學(xué)術(shù)論文，有助于發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域前沿技術(shù)進(jìn)展。

圖11 斯倫貝謝石油工程領(lǐng)域?qū)＠饕l(fā)明人條形圖

4 油服公司專利技術(shù)布局策略

4.1 專利申請策略

國外油公司、主要油服公司在石油工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠季直容^全面，另一方面，專利申請不僅僅局限于單一系統(tǒng)，針對多個產(chǎn)品線、不同種類的系統(tǒng)，同時布局。

（1）專利申請未雨綢繆，同時申請外圍技術(shù)。作為領(lǐng)域跟隨者，在借鑒現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，要搶先申請專利，特別是針對外圍技術(shù)申請專利，實施包繞策略。同時，要擴(kuò)大申報專利的權(quán)利要求范圍，不僅針對具體的特定技術(shù)點，要逐漸形成系統(tǒng)全面的專利。國內(nèi)三桶油一般在項目結(jié)束后申請相關(guān)專利，雖然采用了實用新型專利和發(fā)明專利同時申請的策略，但時間節(jié)點上整體較靠后。建議知識產(chǎn)權(quán)部門盡早參與項目研發(fā)，緊密結(jié)合項目進(jìn)程，提供全方位支撐；申請中要提前做好研判，用好專利服務(wù)機構(gòu)。專利布局要在戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)、國內(nèi)和國外等多維度層面展開，注重長遠(yuǎn)和精準(zhǔn)布局。針對下一代創(chuàng)新技術(shù)，通過對未來技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測，積極研發(fā)下一代技術(shù)，并及時申請專利。采用基本專利戰(zhàn)略，來保持自己的新技術(shù)的競爭優(yōu)勢。

（2）申請高質(zhì)量專利，強化專利保護(hù)效果。申請專利時，應(yīng)充分全面考慮石油工程技術(shù)不同領(lǐng)域的特點，強化專利保護(hù)效果。同時還應(yīng)考慮集團(tuán)內(nèi)部其他單位類似技術(shù)的專利情況，形成合力保護(hù)相關(guān)技術(shù)。

（3）增加同族專利申請，差異化技術(shù)布局。針對國內(nèi)石油公司自有技術(shù)，應(yīng)加大同族專利的申請力度，擴(kuò)大專利覆蓋范圍，不要僅在國內(nèi)申報。對比國外公司，應(yīng)加強對同族專利的重視程度，針對核心技術(shù)應(yīng)根據(jù)未來技術(shù)和市場情況，增加同族專利申請，應(yīng)保護(hù)沙特、巴西、阿爾及利亞等石油工程業(yè)務(wù)重點分布地區(qū)，不斷提高技術(shù)影響力。要進(jìn)一步提高國外專利的針對性，至少要對國外公司在中國申請的專利形成有效的突破。同時根據(jù)自身技術(shù)特色，進(jìn)行差異化布局。

4.2 專利組合保護(hù)策略

根據(jù)實際情況，必要專利與潛在必要專利進(jìn)行組合保護(hù)；開展外圍專利保護(hù)并與專利與產(chǎn)品研發(fā)相結(jié)合；專利、技術(shù)秘密和策略公開組合保護(hù)；開展經(jīng)營組合保護(hù)。

在確定申請時機時要考慮發(fā)明創(chuàng)造的應(yīng)用價值。如果研究領(lǐng)先同行，一般要等其應(yīng)用研究大體成熟后再提出專利申請，防止其他企業(yè)搭便車改進(jìn)、搶先申請二次專利；如果競爭對手多、容易被模仿的技術(shù)應(yīng)盡快申請專利。

通過多個專利保護(hù)自有鉆井提速工具技術(shù)，在申請保護(hù)實現(xiàn)產(chǎn)品核心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的專利之外，還應(yīng)申請與核心結(jié)構(gòu)相關(guān)的控制方法類專利。以井下工具為例，應(yīng)針對核心控制機構(gòu)、相關(guān)工藝等申請專利，全方位保護(hù)核心技術(shù)。

此外，國內(nèi)單位專利申請比較零散，缺乏系統(tǒng)性，應(yīng)協(xié)調(diào)不同二級單位的同類技術(shù)專利申請，避免各自為戰(zhàn)以及互相制肘的情況出現(xiàn)。

在確定申請國家時，要考慮能否在該國獲得有效保護(hù)，該國是否有前景廣闊的專利技術(shù)實施市場、競爭對手是否具有較強的仿制能力。一般考慮向市場需求量大、經(jīng)濟(jì)效益好的國家申請。

4.3 專利預(yù)警策略

根據(jù)鉆井提速工具技術(shù)動向和市場走向，設(shè)立專利預(yù)警機制，達(dá)到遏制競爭對手、搶占技術(shù)制高點的目的。同族專利調(diào)查，掌握斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯、NOV、阿特拉等在全球范圍內(nèi)的專利布局（同族專利數(shù)量越多，布局越廣）。及時監(jiān)測石油工程領(lǐng)域的前沿技術(shù)。此外，結(jié)合集團(tuán)公司確定的重點發(fā)展區(qū)域，提前布局，為國際化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

專利戰(zhàn)的一個重要邏輯是放水養(yǎng)魚。某一領(lǐng)域的跟隨者，在技術(shù)還處于前期開發(fā)或者初級階段時，掌握著領(lǐng)域核心技術(shù)的主要競爭者不會在意跟隨者是否侵權(quán)。一旦你做大做強的時候，權(quán)利人往往就會來主張權(quán)利，輕者賠償，重者喪失未來的機會。因此，要提前做好專利預(yù)警工作。

在當(dāng)前國際形勢下，應(yīng)開展相關(guān)技術(shù)專利盤點，防范風(fēng)險挑戰(zhàn)，化解潛在問題。特別是當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦情況下，要預(yù)先做好石油工程領(lǐng)域涉及的專利家底梳理，潛在風(fēng)險評估，做到未雨綢繆。

專利狀態(tài)是不斷變化的，專利的侵權(quán)風(fēng)險隨著專利狀態(tài)的變化而發(fā)生改變。還要對專利風(fēng)險進(jìn)行實時監(jiān)控。預(yù)警監(jiān)控內(nèi)容包括有：主要三大油服公司在全球市場的專利申請、授權(quán)情況等。通過對上述內(nèi)容的實時監(jiān)控，可以及時了解石油工程領(lǐng)域內(nèi)的最新研發(fā)動態(tài)，從而做到適時調(diào)整自身的技術(shù)路線、技術(shù)專利布局等。

5 結(jié)論

（1）國外主要油服公司在石油工程領(lǐng)域持有16 萬余件專利，在油價較低、R&D 投入減少的情況下，仍然保持了較高的專利申請量。

（2）國外油服公司專利布局與主要業(yè)務(wù)市場緊密契合，業(yè)務(wù)遍及全球主要油氣產(chǎn)區(qū)，根據(jù)各自的業(yè)務(wù)國家分布情況開展相應(yīng)的專利申請，側(cè)重點各有不同，但基本都做到業(yè)務(wù)涉及的國家均進(jìn)行了專利布局。

（3）北美市場是三大油服公司的主要市場，為了保護(hù)各自的技術(shù)，在美國、加拿大進(jìn)行了全面的專利布局；三大油服公司在中國均進(jìn)行了專利布局。

（4）國外油服公司專利申請比較系統(tǒng)，針對新技術(shù)、新產(chǎn)品、新方法進(jìn)行了全面的布局，其中以斯倫貝謝的專利布局最為全面，哈里伯頓近5 年增速迅猛，年申請量超過斯倫貝謝。

（5）三大油服公司的授權(quán)專利占比50%左右，申請專利占比15%左右，平均專利保護(hù)周期10 年，具有較好的保護(hù)效果。