國內外井下測量控制技術專利概況

1.總量分析

井下測量控制技術的核心內容包括井下測量控制相關的理論和方法、控制信號采集與傳輸技術及井下控制系統三大部分。采用國際專利分類法（IPC），通過德溫特（Derwent）國際專利數據庫匯總檢索得到符合條件的同族專利申請共6443件，在中國知識產權網專利數據庫中檢索得到符合條件的中國發明專利申請共1434件（截至2012年6月底）。

1）年度走勢

1995年至今，井下測量控制專利數量柱狀圖如圖1所示。觀察專利數量的年度變化發現，總體呈現出持續上升的趨勢。在檢索得到的6443個相關專利中，僅2000—2012年的12年間，專利數量就達到3736個，超過總數的一半，說明2000年后，該領域的技術發展較為迅速。

2）生長曲線

生長曲線，又名S形曲線，可反映經濟、技術發展，人口增長變化的一般特征。因為很多技術、經濟、社會現象的發生、發展和成熟（穩定）的全過程，其時間序列數據的趨勢線大致都呈S形，所以稱S形曲線。專利作為技術的載體，其數量隨時間的變化也遵循技術發展的這一基本規律。在研究中采用生長曲線法對專利數據進行時間序列分析，以獲知技術目前所處階段和增長趨勢。將1970年至今歷年的專利數據，應用生長曲線進行擬合：（略）式中x——指代年份；Y——自1970年到x年的專利總量；xc——拐點年份，此時取值為2022.8。擬合后的生長曲線表達式為：Y=19583.7/[1+e-0.0805(x-2022.8)]從擬合曲線（圖2）可以看出，井下測量控制技術領域的專利數量雖然經過了長時期的高速增長，但仍處于成長期。根據曲線走勢預測，未來10年，井下測量控制技術在總量上還將保持著快速增長的態勢，到2022年之后，增長速度可能會逐漸放慢，逐漸步入成熟期，走勢也會趨于平緩。

2.國家或地區分析

1)在先專利申請國家和地區分布

井下測量控制技術領域在先專利申請量最多的10個國家、國際組織和地區見表1。從表中可以看出，井下測量控制技術在地域上的分布非常不均衡，美國作為專利申請量最大的國家，遠遠高于其他國家和地區。前蘇聯憑借著1992年以前的專利量穩居第二位，從側面說明其他國家和地區發展較為遲緩。在所有國家和地區中，在中國申請專利的總量位于第8位，成為唯一進入到前十的發展中國家，但是專利數量與美國相比仍有非常大的差距。庫檢索的中國專利可能與中國專利局數據庫檢索的數量有較大區別。

2)主要專利申請國和地區年度統計

選取專利申請量70件以上的國家和地區，統計其歷年來專利申請量，對其申請量的變化情況進行對比分析（圖3）。1963—2012年這段時間內，從總體上看，除德國外，各國和地區的專利申請規模都有不同程度的提升，特別是在1998年后，專利申請量顯著提高，說明各國對井下測量控制技術的重視程度正不斷增強。

3)技術領域分析

根據IPC分類法，對6443個專利進行分類歸納。按照專利數量的多少進行排序，提取出專利量最多的前16個技術領域，并將這16個技術領域的專利總量和其在2000年后的數量進行統計（表2）。從上面的統計分析可以看出，E21B-043、E21B-047是專利申請的核心領域。16個技術領域中，2000年以后的專利數量都占據了50%以上的比重，尤其以G01V-003、E21B-029、E21B-041、E21B-019表現的最為明顯，說明近12年來，行業內對這4個領域的關注程度有所增加。相反，2000年以后的專利數量占總數的比重較低，說明該領域已經較為成熟或者其創新的重要性正在逐漸降低，比較典型的有E21B-049和G01V-001。從表2中提取出排名靠前的7個領域，分析其在2000年后的年度數量變化趨勢，基本呈震蕩上漲的趨勢（圖4）。

國外主要油田服務公司專利布局

1.總量分析

針對德溫特檢索得到的6443條專利文獻中的專利權人字段的內容進行統計分析，得到世界范圍內專利總量最多的10個集團或公司（表3）。這10個公司無一例外都是外國大油公司、油田服務公司及其合資公司。這一現象說明目前，市場還基本是由這些來自國外的國際公司所把持，他們在井下測量控制的技術發展中起到了主導作用。

2.專利布局

從專利的類別來看，世界范圍內專利總量最多的10家公司，各自的重點領域大致相同，但在細分類別上又有較大區別。總的來看，井眼測量、測井、可地面控制井下工具、智能完井等是研究的熱點。斯倫貝謝公司的專利數量及側重的技術領域詳見表4。貝克休斯公司專利申請重點主要是智能完井、井眼測量及測井，普拉德研究與開發有限公司側重于井眼測量、測井、地層測試等，威德福國際公司側重于井下工具，史密斯國際側重于定向鉆井，殼牌公司側重于智能完井，英特利服務公司主要是智能鉆桿等。

國內專利分析

1.現狀

由于德溫特專利數據庫收錄標準、語言及時滯等原因，部分中國專利數據無法收錄其中，為了更加全面地了解國內井下測量控制技術領域專利現狀，特從中國知識產權網專利數據庫中進行檢索，為了保持可比性，僅就發明專利申請進行分析，共得到1434個檢索結果（圖5）。中國自1985年才開始出現井下測量控制領域的專利，相較于國外晚了20余年。1985—2000年這15年間，專利數量都維持在一個非常低的水平。進入21世紀之后，國內的專利數量開始快速增長，僅2011年專利數量就達到了284件。將1980年至今國內歷年的專利數據應用生長曲線法進行擬合，擬合后的公式為Y=3434230/[1+e-0.2368(x-2044.4)]，拐點年份為2044.4。表明國內井下測量控制技術處于成長期，可能在2044年后，逐漸步入成熟期，放緩增長速度。

2.國內主要專利權人分析

國內，中國石油天然氣集團公司（簡稱中國石油）、中國石油化工集團公司（簡稱中國石化）和中國海洋石油總公司（簡稱中國海油）三大國有企業基本占據了中國市場，在國外也有較大的業務量。雖然經濟總量實力雄厚，但是僅從專利數量的角度出發，這三大油公司的發明專利數量還較少，專利數量最多的中石油占比也不到在中國申請的所有發明專利數量的10%。同時，各公司均有較大數量的實用新型專利。這也在一定程度上反映出，相比跨國公司，中國大型石油公司在井下測量控制領域技術的總體發展上相對落后，重視程度有待進一步提高，并需要提高發明專利的申請比例。三大石油公司專利數量統計詳見表5。就國內三大公司的專利數量比較，中國石油高于中國海油和中國石化。值得注意的是，最近幾年來，中國石油和中國海油在該領域的專利數量大規模增加，從原來的不到10件上升到近30件專利。三大石油公司歷年專利數量走勢見圖6。同時，從專利類別來看，主要集中在井眼測量、測井及定向鉆井等方面。