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摘要：本文利用Thomson Innovation专利检索与服务系统，数据库采用德温特世界专利索引数据库，并以上海知识产权（专利信息）公共服务平台为补充，对水平井压裂完井技术领域专利申请的年度分布、区域分布、主要专利权人、主要技术等进行统计分析，并对该领域技术发展趋势进行总结和预测，最后给出该领域专利申请对策和建议，以便石油科研人员能更好地利用专利工具，建立合理的专利布局，提高我国水平井压裂完井技术在国内外市场上的竞争力。
关键词：水平井压裂完井;专利;德温特世界专利索引数据库
0.引言
压裂完井，是致密油气资源开发的重要手段，其技术的优劣、成本的高低直接影响到致密油气资源的开采。因此，抓好压裂完井技术这一根本，关系到致密油气资源开发的持续发展。而专利文献是人们通过科研生产实践形成的科技成果，是借鉴和开启人们创新思维的宝库，是推动社会科技进步的动力，也是进行压裂完井技术科研过程中的必要工具。
1.检索系统、数据库和分析工具
本文研究专利数据范围为全球专利，以Thomson Innovation为专利检索分析工具，采用德温特世界专利索引等TI自带的全部数据库，并以上海知识产权（专利信息）公共服务平台为补充。由于现有的国际及各国分类体系中都没有根据水平井压裂完井技术领域进行分类，因此，采用关键词结合分类号e21b004326的方法，对水平井压裂完井专利文献进行采集，并甄别同族专利，排除杂项，关注专利引证情况。根据研究要求，检索1992年至2019年期间公开的专利文献。以下是采用Thomson Innovation专利分析软件、电子表格的统计绘图功能及人工阅读相结合的方法，对检索样本进行分析的结果。
2.专利申请量的地区分布
该领域世界范围内专利申请量的地区分布，美国（US）以789件专利申请量占居首位，中国（CN）、加拿大（CA）、国际局（WO）以477件、347件和320件申请量分列2-4位，这4个国家和地区的申请量遥遥领先于其他地区的申请量。中国（CN）的申请数量排在第二位，但是中国专利申请人中，国内公司有413件的申请量，占总申请量的86%，国外公司的申请量只有64件，占总申请量的14%。由此可见，国内该领域的专利申请中国专利权人占居主要地位，但中国专利权人申请的专利中实用新型专利有274件，约占总申请量的67%，发明专利只有139件，占总申请量的约33%，这表明，我们虽在该领域的申请数量不少，但在核心技术的拥有上与美国、加拿大等国家差距较大，说明我国在水平井压裂完井技术的研发和知识产权的保护方面还有较大的提升空间。
3.主要申请人分布
申请量排在前三的专利权人为：哈里伯顿（480），斯伦贝谢（354），贝克休斯（297），均为世界大型石油服務公司，说明这几大石油公司在该技术领域的绝对领先地位。我国中石油和中石化申请量分别为152件和49件，位列世界第四位和第八位，这两个企业是我国最重要的石油生产和科研单位，说明近几年我国对该领域的技术研究较重视，发展较快。
主要专利权人该领域的专利申请量总体呈现增长趋势。其中，国外三家大石油公司的专利量从2000年开始发展，2006年以后急剧增加，这与他们拥有的技术和市场占有率是相吻合的;国内专利权人的申请量在前期较少，中石油从2004年开始增长，2006年以后增长迅速，到2010年已达到42件。中石化起步较晚，2006年开始重视及快速增长。一方面是因为国家重视了致密油气资源的开采，国内石油企业都加大了对水平井压裂完井技术的研究;另一方面也因为国家目前刺激专利申请的政策，促使从事该领域的科研工作人员针对工艺创新，工具改进积极申请专利，并逐渐学会了用专利申请来保护研究成果。
4.水平井压裂完井专利技术发展趋势
随着致密油气开采的发展，促进了新的工艺技术的发展，通过对专利的研读，总结出目前世界各大公司在水平井压裂完井中有如下的发展趋势。
（1）单井压裂裂缝数量不断提高
2006年Packers Plus Energy Servies Inc.在专利US710806782中申请了两种可一次打开多级孔眼的滑套，该设计可以打开一个滑套压裂多条裂缝;斯伦贝谢公司2007年在U820070272411A1申请了电磁信息控制的可选择性打开的滑套，该设计可以使压裂管柱内孔大小保持不变，从而使水平井压裂的级数不受限制;贝克休斯在2011年的授权专利US787090282中，申请了“裸眼井多级压裂方法”，该方法用化学涂料封隔分层，连续油管拖动实现不动管柱分层压裂。这些专利都说明单井压裂裂缝数量不断提高。
（2）准确地控制裂缝的起裂位置
贝克休斯在2008年申请的专利US20120067582A1中讲到在完井管柱上安装滑套和射孔枪，先射孔再压裂，裂缝在射孔位置产生;BJ在2008年申请的专利US779822782中讲到裸眼井眼内下入套管，在环空充填支撑剂，然后在套管内射孔并压裂，裂缝产生在射孔处，生产时裂缝与裂缝间的井筒都有油气产出;贝克休斯在2009年和2010年申请的三件专利（US20110005759A1、US20110308803A1、US20120073819A1）中讲到把滑套出口做成一个外伸的喷嘴，刺破水泥环，喷嘴压在井壁上压裂，能更准确的确定压裂的位置。
（3）制造新材料水平井压裂完井工具
2002年BJ公司申请的专利US670877082和US670876882主要讲可钻式桥塞;2009年和2010年贝克休斯申请的专利US20110132621A1和U820120118583A1主要讲的是可溶球;2010年斯伦贝谢申请的专利US20110048743A1主要讲分段压裂中可溶桥塞;这些易钻和可溶材料说明各大公司在水平井完井压裂工具制造方面不断寻求新材料，井下可溶材料的应用，可以大幅降低后期井眼处理作业成本。
5.研究建议与对策
目前我国水平井压裂完井技术总体自主创新能力较弱。对国内企业发展该技术的知识产权战略提出以下建议：
（1）在自主研发过程中充分进行行业专利信息调研跟踪，防止侵权风险;
（2）充分研究国外主要石油公司技术特点、专利时效、市场布局。为技术引进、合作谈判等提供有力帮助;
（3）在与国外合作的同时，根据我国地质储层等条件因地制宜进行技术吸收与再创新;
（4）我们下步工作重点应放在：改善现有技术，提高其可靠性，增大压裂规模。
关键词：水平井压裂完井;专利;德温特世界专利索引数据库
0.引言
压裂完井，是致密油气资源开发的重要手段，其技术的优劣、成本的高低直接影响到致密油气资源的开采。因此，抓好压裂完井技术这一根本，关系到致密油气资源开发的持续发展。而专利文献是人们通过科研生产实践形成的科技成果，是借鉴和开启人们创新思维的宝库，是推动社会科技进步的动力，也是进行压裂完井技术科研过程中的必要工具。
1.检索系统、数据库和分析工具
本文研究专利数据范围为全球专利，以Thomson Innovation为专利检索分析工具，采用德温特世界专利索引等TI自带的全部数据库，并以上海知识产权（专利信息）公共服务平台为补充。由于现有的国际及各国分类体系中都没有根据水平井压裂完井技术领域进行分类，因此，采用关键词结合分类号e21b004326的方法，对水平井压裂完井专利文献进行采集，并甄别同族专利，排除杂项，关注专利引证情况。根据研究要求，检索1992年至2019年期间公开的专利文献。以下是采用Thomson Innovation专利分析软件、电子表格的统计绘图功能及人工阅读相结合的方法，对检索样本进行分析的结果。
2.专利申请量的地区分布
该领域世界范围内专利申请量的地区分布，美国（US）以789件专利申请量占居首位，中国（CN）、加拿大（CA）、国际局（WO）以477件、347件和320件申请量分列2-4位，这4个国家和地区的申请量遥遥领先于其他地区的申请量。中国（CN）的申请数量排在第二位，但是中国专利申请人中，国内公司有413件的申请量，占总申请量的86%，国外公司的申请量只有64件，占总申请量的14%。由此可见，国内该领域的专利申请中国专利权人占居主要地位，但中国专利权人申请的专利中实用新型专利有274件，约占总申请量的67%，发明专利只有139件，占总申请量的约33%，这表明，我们虽在该领域的申请数量不少，但在核心技术的拥有上与美国、加拿大等国家差距较大，说明我国在水平井压裂完井技术的研发和知识产权的保护方面还有较大的提升空间。
3.主要申请人分布
申请量排在前三的专利权人为：哈里伯顿（480），斯伦贝谢（354），贝克休斯（297），均为世界大型石油服務公司，说明这几大石油公司在该技术领域的绝对领先地位。我国中石油和中石化申请量分别为152件和49件，位列世界第四位和第八位，这两个企业是我国最重要的石油生产和科研单位，说明近几年我国对该领域的技术研究较重视，发展较快。
主要专利权人该领域的专利申请量总体呈现增长趋势。其中，国外三家大石油公司的专利量从2000年开始发展，2006年以后急剧增加，这与他们拥有的技术和市场占有率是相吻合的;国内专利权人的申请量在前期较少，中石油从2004年开始增长，2006年以后增长迅速，到2010年已达到42件。中石化起步较晚，2006年开始重视及快速增长。一方面是因为国家重视了致密油气资源的开采，国内石油企业都加大了对水平井压裂完井技术的研究;另一方面也因为国家目前刺激专利申请的政策，促使从事该领域的科研工作人员针对工艺创新，工具改进积极申请专利，并逐渐学会了用专利申请来保护研究成果。
4.水平井压裂完井专利技术发展趋势
随着致密油气开采的发展，促进了新的工艺技术的发展，通过对专利的研读，总结出目前世界各大公司在水平井压裂完井中有如下的发展趋势。
（1）单井压裂裂缝数量不断提高
2006年Packers Plus Energy Servies Inc.在专利US710806782中申请了两种可一次打开多级孔眼的滑套，该设计可以打开一个滑套压裂多条裂缝;斯伦贝谢公司2007年在U820070272411A1申请了电磁信息控制的可选择性打开的滑套，该设计可以使压裂管柱内孔大小保持不变，从而使水平井压裂的级数不受限制;贝克休斯在2011年的授权专利US787090282中，申请了“裸眼井多级压裂方法”，该方法用化学涂料封隔分层，连续油管拖动实现不动管柱分层压裂。这些专利都说明单井压裂裂缝数量不断提高。
（2）准确地控制裂缝的起裂位置
贝克休斯在2008年申请的专利US20120067582A1中讲到在完井管柱上安装滑套和射孔枪，先射孔再压裂，裂缝在射孔位置产生;BJ在2008年申请的专利US779822782中讲到裸眼井眼内下入套管，在环空充填支撑剂，然后在套管内射孔并压裂，裂缝产生在射孔处，生产时裂缝与裂缝间的井筒都有油气产出;贝克休斯在2009年和2010年申请的三件专利（US20110005759A1、US20110308803A1、US20120073819A1）中讲到把滑套出口做成一个外伸的喷嘴，刺破水泥环，喷嘴压在井壁上压裂，能更准确的确定压裂的位置。
（3）制造新材料水平井压裂完井工具
2002年BJ公司申请的专利US670877082和US670876882主要讲可钻式桥塞;2009年和2010年贝克休斯申请的专利US20110132621A1和U820120118583A1主要讲的是可溶球;2010年斯伦贝谢申请的专利US20110048743A1主要讲分段压裂中可溶桥塞;这些易钻和可溶材料说明各大公司在水平井完井压裂工具制造方面不断寻求新材料，井下可溶材料的应用，可以大幅降低后期井眼处理作业成本。
5.研究建议与对策
目前我国水平井压裂完井技术总体自主创新能力较弱。对国内企业发展该技术的知识产权战略提出以下建议：
（1）在自主研发过程中充分进行行业专利信息调研跟踪，防止侵权风险;
（2）充分研究国外主要石油公司技术特点、专利时效、市场布局。为技术引进、合作谈判等提供有力帮助;
（3）在与国外合作的同时，根据我国地质储层等条件因地制宜进行技术吸收与再创新;
（4）我们下步工作重点应放在：改善现有技术，提高其可靠性，增大压裂规模。