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科学小论文范文三《基于专利的国内页岩气技术研究》

　　摘 要：利用Innographyt和国家知识产权局的专利分析工具，对国内页岩气专利进行全面分析，对陕西省进行重点分析。可以看出我国的页岩气研究前景、研究力量以及陕西省页岩气研究成果，并据此提出几点建议，以期为陕西省页岩气产业发展提供有用的竞争情报参考，从而促进陕西省页岩气核心技术的开发及产业快速有序发展。

　　关键词：页岩气；专利分析；竞争情报

　　页岩气是一种游离或吸附状态藏身于页岩层和泥岩层中的非常规天然气，页岩气是一种重要的、清洁的非常规天然气资源［1］，主要用于民用和工业燃料、化工和发电等，具有广阔的开发前景。

　　目前，北美已形成一套基本成熟的、较为先进有效的页岩气开采技术，主要是水平钻井法和水力压裂法［2］。而在美国超过50%的天然气都是通过水力压裂法获得的，需要消耗大量水资源。若中国采用美国的页岩气开发经验，页岩气生产中水资源管理是首要研究问题。因此，了解国内外页岩气研究现状，分析研究国际专利态势，对我国及陕西省页岩气开发具有重要意义。

　　1、国内外页岩气技术研究态势

　　1.1、数据来源与研究方法

　　Innography是Dialog推出的以挖掘核心专利、进行专利质量评估为标准的知识产权检索和分析平台。本文应用Innography专利分析工具对页岩气进行专利挖掘与分析。在Innography检索栏中输入检索式Ti,ab,pclm“(shalegas”)，检索年限1990-2015年10月10日，检索出977件专利，进行专利分析。同时，利用国家知识产权局专利数据库等专利数据库对国内页岩气领域的专利申报情况进行补充检索，检索策略为标题+摘要+权利要求=页岩气，共检索出专利977件。

　　1.2、全球页岩气专利发展趋势

　　通过对977件专利最早优先权年的分析，页岩气开发技术领域最早申请的专利是美国Ramex Syn-fuels International公司于1988年优先申请的“页岩气回收的方法和装置”（US4928765）。2007年加拿大的盖斯弗莱克能源服务有限公司申请了14件。2009年以后专利数量开始增长，居前3位的分别是中国560件、美国195件、加拿大 27 件，日本、韩国也申请了页岩气相关专利。中国2012-2014年连续3a专利申请数量居全球第一，2014年专利申请量最多，占221件。

　　1.3、国内页岩气专利发展趋势

　　在页岩气技术领域，中国起步较晚，但发展较快，是全球申请专利数量增长最快的国家（地区）。977件专利中，中国专利占560件，其中发明专利390件，实用新型170件。发明专利与实用新型专利数量每年递增，这与我国2012年3月提出的《页岩气发展规划（2011-2015年）》，2012年11月发布的支持页岩气开发利用的补贴政策密切相关，页岩气勘探开发呈现出快速发展态势。

　　2、国内外页岩气专利技术分析

　　2.1、页岩气专利IPC分析

　　对全球页岩气专利进行IPC分析，页岩气相关专利技术主要集中在E-固定建筑物、G-物理、C-化学/冶金等领域。页岩气的主要研究领域E21B、CO9K和GO1N方面的专利数远大于其他技术方面的专利数。E21B为页岩气开采和测量的相关技术，包括地质勘探和钻井完井；C09K为用于钻孔或钻井的组合物，用来处理孔或井的组合物；G01N为借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料。

　　2.2、国内页岩气发明专利分析

　　对390件国内页岩气发明专利进行分析，排名前10的申请人中绝大多数为企业和科研院所，主要分布在北京市、四川省。其中，中国石油化工股份有限公司的发明专利申请量最多，达到31件；陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院排名第9位。中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院侧重于压裂用滑溜水研制及冲洗液（C09K8）、页岩气井压裂及完井方法（E21B43）等研究；成都创源油气技术开发有限公司侧重于页岩气开采评价和预测方法（E21B49）等研究。

　　3、陕西省页岩气专利技术研究现状

　　3.1、陕西省页岩气领域专利主要申请人及其技术重点分析

　　陕西省页岩气开发技术的研究主体主要为陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院和陕西科技大学。陕西延长石油（集团）有限责任公司在国内页岩气开发技术有一定技术优势，主要在页岩气井压裂工艺、压裂液配方及其废液回收处理等方面进行研究；陕西科技大学研究力量相对弱一些，主要在页岩气专用压裂支撑剂方面进行研究。

　　3.2、陕西省与部分省市页岩气领域对比分析

　　将陕西省页岩气发明专利技术分布与专利数量排名前2位的北京、四川两省市进行比较分析，北京市主要侧重于压裂用降阻剂、滑溜水研制及冲洗液，页岩气井压裂工艺，地震或声学的勘探或探测等；四川省侧重于页岩气开采评价和预测方法，压裂用降阻剂、压裂液研制等。陕西省主要在页岩气井压裂工艺、压裂液配方及其回收处理方面进行研究，在页岩气开采评价和预测方法（E21B49）、地震或声学的勘探或探测（GO1V1）等专利技术方面没有涉足。

　　3.3、页岩气国内专利各省市分析

　　2010-2015年，我国各省市在页岩气专利的申请量数据，将各省市划分为4个梯队。第一梯队包括北京市、四川省，累计申请量分别为120、104件，远高于其他省市；第二梯队包括5个省、市或特别行政区，累计申请量在20～50件，陕西省在第二梯队，专利数量累积31件。由此可见，我国产生发明专利申请的地区分布较为集中分布北京市和四川省，陕西省在页岩气方面的研究力量相对弱些。

　　4、结语

　　陕西省在页岩气的增产和压裂等开采方法（E21B43），用于钻孔或钻井的组合物（C09K8）和页岩气开采评价和预测方法（E21B49）等研究和应用方面还应进一步加强攻关，加快发展与形成陕西省自主知识产权的页岩气勘探开采与应用技术。陕西延长集团通过多年的研究与生产实践，累计完钻页岩气井30口，完成页岩气压裂23口，均获页岩气流，在页岩气勘探开发方面取得了一些研究成果，但与国内外先进行技术相比有相当大的差距。

　　因此，为了促进陕西省页岩气核心技术的开发及产业快速有序发展，提出以下建议：①大力提升陕西省科研机构或研发团队、研发人员在页岩气开采技术方面的自主研发能力，研究制定页岩气开发的相关标准体系，开展核心技术、关键技术及其技术装备攻关，确保页岩气示范基地建设目标的顺利完成；②跟踪世界前沿的页岩气相关技术的发展动态，引进吸收国外页岩气开发的先进技术，或与北美实力公司合作，以攻克页岩气勘探开发需要的水平井分段压裂技术瓶颈；③制定陕西省页岩气开发的鼓励政策及页岩气开发利用的补贴政策，以加快页岩气产业化等；④可借鉴美国企业的运营模式，在页岩气开发产业链的各个环节引进各类专业化的技术服务公司，通过分工协作，可提高效率，缩短生产周期，分散开发风险，有利于技术再创新。

　　参考文献：
　　［1］中华人民共和国中央人民政府.关于印发页岩气发展规划（2011-2015年）的通知：发改能源〔2012〕612号［EB/OL］.（2012-03-16）［2016-09-05］.
　　［2］张凡. 世界页岩气勘探开发一览［N］. 中国矿业报，2013-02-09.