钻井专利现状分析

钻井专利现状分析
本文利用 TDA 软件对美国石油文摘（PA）专利库内的钻井专利进行了深入分析，并就 钻井专利格局、研发特点、专业领域概况、重点研发技术及研发方向进行深入的探讨，结合 钻井行业研发现状及特点，提出了钻井领域技术研发方向。
一、钻井专利概况
1、专利数量不断增加，2006 年后数量显著增多
图1
2001~2009 年钻井专利数量
钻井专利整体数量逐年增加，见图 1（2009 年专利统计至 2009 年 11 月 26 日） 。专利总 数方面，从 2001 年开始，钻井专利数量不断增加，特别是从 2006 年开始，增速明显加快， 从 2005 年的 478 增加到 2008 年的 764，增加了 60%。随着研发经费的不断增加，公司专利 数量呈均匀增加态势。而个人专利方面，2006~2009 年较以往有较大提高，2001~2005 年年 均专利数仅为 50，而 2006~2009 年均专利数量为提高到 180 个。 专利数量的不断增加与整个石油工业的研发投入密切相关， 各国不断重视自主创新， 纷 纷制定提高自主创新的战略或计划，加大研发投入，积极推动公司、大学及个人进行创新活 动。图 2 为 1997~2007 年美国、加拿大和挪威的油气研发投资。
1

图 2 1997~2007 年一些国家在油气领域的研发投资 从 2001 年开始，各国加大了技术创新的激励，不断通过政策来激励自主创新，加大对 个人创新的支持，极大地刺激了个人的创新能力。比如德国政府在 2004 年 1 月正式启动“主 动创新”战略，其核心内容是联合经济界和科学界的力量，在研发领域缔结“创新伙伴”，开 发出更多的高新技术产品。 为此， 联邦政府提出要使研发投入占国内生产总值的比例到 2010 年达到３%。“创新伙伴”各方也承诺，加大研发投入。在 2005 年 6 月发布“顶尖科研资助项 目”以及《研究和创新协定》 ，推动了各种创新活动持续进行。 2、服务公司是研发重要力量，大服务公司拥有专利数量较多
图 3 钻井专利所有者格局 至 2009 年 11 月 26 日统计，2001~2009 年钻井行业专利数量为 4567（非重复专利） 。其 中公司和大学共 839 家，拥有 3884 件，占 85%。个人拥有 683 件，占 15%。大学共 54 家， 拥有专利数量为 54 件。 大服务公司拥有数量较多（见图 3） ，专利数量位于前 8 的公司分别是贝克休斯、史密 斯国际、哈里伯顿、斯伦贝谢、国民油井华高、M-I SWACO 公司（史密斯国际和斯伦贝谢 合资公司，出资比例分别为 60%和 40%） 、壳牌、威德福公司，共拥有专利数量为 1744，占 整个钻井行业专利数量的 38%，如贝克休斯和史密斯国际公司都拥有数量都在 300 件以上。 四大服务公司（斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯和威德福公司）在油气领域的研发投入 不断增加（见图 4） ，自 2005 年起增幅加大。
2

图 4 2001~2009 年 4 大服务公司专利数量及研发投入 石油工业专业技术的研发经历了由石油公司向技术服务公司和研发机构的转移， 目前专 业技术主要集中在服务公司手中， 服务公司通过强调技术领先战略和完善科研体系， 在突破 性的研究领域进行一些长期的研究项目，不断提高其在工程技术服务市场的竞争力。 3、申请专利以世界专利和美国居多，专利语言集中在英语
图5
钻井专利地区分布
3

图 6 地区与年度专利分布三维示意图 专利申请大部分是通过美国专利局和世界知识产权组织国际局申请，特别是从 2005 年 以后专利数量大幅提升， 数量增加很多， 美国专利局和世界知识产权组织局所占份额不断增 加，到 2008 年，所占份额已经达到 95%（图 5 和 6） 。 专利语言绝大多数为英语，有 4388 件，占 96%；其他语种如法语为 94 件，德语 39 件， 俄语 23 件，中文仅为 12 件，见表 1。 表 1 专利语言统计 专利语言 英语 法语 德语 俄语 中文 日语 总计 4、个人人均专利数量最多，服务公司次之 数量 4388 94 39 23 12 9 4565
4

图 7 研发能力对比图 从图 7 中专利及研发人数的对比来看， 个人人均研发专利数量最多， 为人均专利 1.1 件， 其次是大型服务公司为 0.80 件， 小型服务公司人均研发 0.75 件， 石油公司人均研发 0.66 件， 而人均研发专利数量最低的为大学（0.62 件）和研发机构（0.51 件） 。 5、常用技术装备领域专利较多，流体、钻头和钻机领域数量增长最快
图 8 各领域的专利分布 从服务公司专利面看， 常用技术装备专利数量较多， 流体、 钻头专利远远多于其他专利， 定向井、海上、套管、测试方面专利次之。流体、钻头、钻机领域专利数量增幅较快，特别 是 2006 年以后，增幅都在 50%以上（图 8、9 和 10） 。
5

图 9 2001~2009 年钻机等领域专利数量变化情况
图 10
2001~2009 年流体等领域专利数量变化情况
二、公司研发重点分析
1、服务公司方面，重视钻头等技术产品研发，注重服务安全，研发井下、随钻测量 等提高服务公司技术竞争力
6

图 11
服务公司专利领域情况
流体、钻头、定向井、海上、测试、套管等领域仍是大型服务公司研发及服务的主要领 域（图 11） ，但相对于全部专利情况看，钻头已经成为服务公司的首要研发对象，定向井相 关专利、 套管和测试领域专利数量也超越了海上专利数量， 成为排在第三位的服务公司研发 对象，另外井下钻具、套管钻井、水平井钻井相关技术也是服务公司研发重点。 2、石油公司方面，重视油层增产相关的钻完井流体、水平井和海上作业等技术领域
图 12 石油公司专利分布情况 石油公司的研发对象主要针对于油层上产方面相关的技术， 比如与油气层密切相关的钻 井流体、海上钻井和完井相关技术，都是石油公司的主要研发领域（图 12） 。另外从图 12 看出，石油公司正不断重视套管钻井和膨胀管技术。 3、机构研发方面，重视海上相关技术研发，同时注重试油、井下等领域研发 从整体看，机构主要以专业的研发机构为研发主体，研发方向也集中在定向井、测试、
7