全球頁(yè)巖油技術(shù)專(zhuān)利態(tài)勢(shì)分析

葛栩宏

摘要：隨著技術(shù)水平及開(kāi)發(fā)能力的提高，頁(yè)巖油成為最有可能替代傳統(tǒng)石油天然氣的能源已是各國(guó)的共識(shí)。專(zhuān)利技術(shù)是度量研發(fā)活動(dòng)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，分析研究全球頁(yè)巖油技術(shù)專(zhuān)利態(tài)勢(shì)不僅有利于了解頁(yè)巖油產(chǎn)業(yè)的研發(fā)狀況，并且對(duì)我國(guó)石油企業(yè)、高校制定技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略具有一定的參考價(jià)值。據(jù)此，本文在專(zhuān)利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，分析了全球頁(yè)巖油技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)狀況，并根據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)技術(shù)分布梳理研究熱點(diǎn)及研究空缺。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖油；專(zhuān)利分析；研究熱點(diǎn)

一、引言

油氣資源是一個(gè)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是影響國(guó)家綜合國(guó)力和國(guó)家安全的重要因素。全球石油資源包括傳統(tǒng)石油和非傳統(tǒng)石油，頁(yè)巖油即是一種重要的非傳統(tǒng)石油，其以游離態(tài)、吸附態(tài)及少量溶解態(tài)賦存于泥頁(yè)巖層系中。頁(yè)巖油革命使美國(guó)的煉油業(yè)迅速?gòu)?fù)蘇，由最大油氣進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾隹趪?guó)，不僅保證了美國(guó)的能源安全，而且對(duì)世界石油資源量的增長(zhǎng)也意義重大。

然而，我國(guó)頁(yè)巖油實(shí)際開(kāi)采量并不高，石油資源仍然主要依賴(lài)進(jìn)口。我國(guó)頁(yè)巖油產(chǎn)業(yè)必須要有更大的發(fā)展，而加快頁(yè)巖油技術(shù)創(chuàng)新無(wú)疑是其中最重要的舉措。專(zhuān)利信息利用對(duì)于技術(shù)研發(fā)具有重要意義，其往往反映著本行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平與發(fā)展方向。因此，本文對(duì)頁(yè)巖油進(jìn)行專(zhuān)利文獻(xiàn)檢索及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從專(zhuān)利申請(qǐng)量、專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)家等方面入手，分析全球頁(yè)巖油技術(shù)的專(zhuān)利發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)梳理本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及研究空缺，為我國(guó)開(kāi)展頁(yè)巖油技術(shù)研究提供參考。

二、專(zhuān)利申請(qǐng)狀況分析

專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)源于德溫特專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)關(guān)鍵詞“shale oil”以及主要國(guó)際IPC分類(lèi)號(hào)進(jìn)行檢索和篩選，數(shù)據(jù)截止時(shí)間為2017年10月31日，共得到1406篇專(zhuān)利申請(qǐng)。

1、專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

統(tǒng)計(jì)全球頁(yè)巖油專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)，如圖1所示，可以看出，該技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)呈現(xiàn)出不規(guī)則趨勢(shì)，大致可以概括為四個(gè)階段：1973年以前的初始發(fā)展期、1974-1986年的快速發(fā)展期、1987-1999年的動(dòng)蕩低潮期以及2000年以后的高速發(fā)展期。

一般而言，隨著技術(shù)的發(fā)展以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的提高，大多數(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)均為逐步提升的趨勢(shì)。經(jīng)筆者研究發(fā)現(xiàn)，頁(yè)巖油專(zhuān)利申請(qǐng)呈現(xiàn)出此特殊趨勢(shì)，與石油供需關(guān)系、世界油價(jià)變化有著密不可分的關(guān)系：（1）二戰(zhàn)后到1973年油價(jià)處于平穩(wěn)、特低的狀態(tài)，供需關(guān)系相對(duì)平衡和穩(wěn)定，并且那時(shí)還未有“石油枯竭說(shuō)”，繼而不會(huì)將重點(diǎn)放在原油開(kāi)發(fā)新技術(shù)的研究；（2）1973年第四次中東危機(jī)、1980年兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)，分別引發(fā)了西方國(guó)家第一次和第二次石油危機(jī)，兩次危機(jī)爆發(fā)后均造成高額油價(jià)，石油危機(jī)、高額油價(jià)的出現(xiàn)促使美國(guó)等石油進(jìn)口國(guó)改變市場(chǎng)戰(zhàn)略，大力開(kāi)發(fā)石油替代能源；（3）上世紀(jì)80年代后期到上世紀(jì)末，世界石油市場(chǎng)進(jìn)入兩次石油危機(jī)后的調(diào)整期，此期間世界石油消費(fèi)量上升較慢、起伏較小，石油供需關(guān)系處于基本平衡狀態(tài)，油價(jià)較低且平穩(wěn)；（4）2000年以后處于高油價(jià)時(shí)代，尤其是2008年以來(lái)的金融危機(jī)和其后的世界經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)衰退，并使石油產(chǎn)量增長(zhǎng)近乎停滯，供需關(guān)系緊張，油價(jià)攀上歷史峰值，一定程度上促進(jìn)了頁(yè)巖油等新技術(shù)的研發(fā)。

2、專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)家分析

統(tǒng)計(jì)頁(yè)巖油領(lǐng)域首次專(zhuān)利申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)國(guó)家或地區(qū)分布情況，如圖2所示，在1990年之前，頁(yè)巖油技術(shù)研發(fā)活動(dòng)主要發(fā)生在美國(guó)、日本、德國(guó)、歐洲、加拿大，90%以上的專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)生在上述5個(gè)國(guó)家或地區(qū)，其中美國(guó)在頁(yè)巖油研發(fā)中處于領(lǐng)先地位；自1991年起，美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)占比有所下降，中國(guó)開(kāi)始涉及頁(yè)巖油技術(shù)研發(fā)，并在2006年以后逐步成為主要研發(fā)力量。另外，在申請(qǐng)總量方面，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，截止到2016年底，頁(yè)巖油領(lǐng)域首次專(zhuān)利申請(qǐng)總量最多的為美國(guó)，占比43%，其次為中國(guó)和日本，分別占比32%、8%。

三、專(zhuān)利申請(qǐng)技術(shù)分布

頁(yè)巖油領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括油藏識(shí)別評(píng)價(jià)、鉆井工程技術(shù)、壓裂工程技術(shù)、后期三廢處理、石油產(chǎn)品加工等，而分類(lèi)號(hào)一般直接反映了申請(qǐng)所涉及的技術(shù)分支。因而，統(tǒng)計(jì)全球頁(yè)巖油技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)中排名前十的分類(lèi)號(hào)，依次為C10G（45.7%）、E21B（15.7%）、C10B（11.4%）、B01J（9.8%）、C10L（4.9%）、G01N（3%）、C09K（2%）、B01D（1.9%）、C10C（1.6%）、C10J（1.6%）。其中，占比最多的分類(lèi)號(hào)C10G對(duì)應(yīng)于壓裂工程；占比第二的E21B對(duì)應(yīng)于鉆井工程技術(shù)；對(duì)應(yīng)于后期三廢處理的分類(lèi)號(hào)C09K的占比僅為2%；對(duì)應(yīng)于油藏識(shí)別評(píng)價(jià)的分類(lèi)號(hào)G01V1等，卻并未上榜；其余涉及的分類(lèi)號(hào)，如C10B、B01J、C10L、G01N、B01D、C10C、C10J，它們均對(duì)應(yīng)于后期石油產(chǎn)品加工，雖然各分類(lèi)號(hào)占比不高，但總和占到總量的34.%。

由此可得，全球頁(yè)巖油技術(shù)的研究熱點(diǎn)依次集中于壓裂工程技術(shù)、石油產(chǎn)品加工、鉆井工程技術(shù)，而對(duì)于后期三廢處理、油藏識(shí)別評(píng)價(jià)的研究較少。然而，油藏評(píng)價(jià)識(shí)別是有效勘探開(kāi)發(fā)的重要前提，其關(guān)乎到去哪里開(kāi)采的問(wèn)題，基于此，對(duì)于地質(zhì)情況比較復(fù)雜的地區(qū)，有必要致力于油藏評(píng)價(jià)識(shí)別的研究；另外，頁(yè)巖油開(kāi)采后返排的壓裂液通常儲(chǔ)存在裸露的地表，容易導(dǎo)致壓裂液的泄露，對(duì)地表和地下水資源造成污染，因此，有必要加大后期三廢處理的研究力度。

四、總結(jié)

（1）全球頁(yè)巖油技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)呈現(xiàn)出不規(guī)則趨勢(shì)，這一趨勢(shì)與世界油價(jià)、石油供給變化有著密不可分的關(guān)系。在目前石油資源日漸短缺的情況下，我國(guó)有必要加大頁(yè)巖油技術(shù)的研發(fā)。

（2）美國(guó)一直在頁(yè)巖油研發(fā)中處于領(lǐng)先地位，自1994年起，中國(guó)開(kāi)始涉及頁(yè)巖油技術(shù)研發(fā)，并在2006年以后逐步成為主要研發(fā)力量。我國(guó)在頁(yè)巖油研發(fā)過(guò)程中，可以多學(xué)習(xí)、借鑒美國(guó)的相關(guān)技術(shù)，并且提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，及時(shí)將創(chuàng)新技術(shù)申請(qǐng)專(zhuān)利保護(hù)。

（3）全球頁(yè)巖油技術(shù)的研究熱點(diǎn)依次集中于壓裂工程技術(shù)、石油產(chǎn)品加工、鉆井工程技術(shù)，而對(duì)于后期三廢處理、油藏識(shí)別評(píng)價(jià)的研究較少。國(guó)內(nèi)石油企業(yè)、高校在頁(yè)巖油技術(shù)研發(fā)工作中，應(yīng)結(jié)合研究熱點(diǎn)和空缺，選定合適的技術(shù)創(chuàng)新方向，提高研發(fā)起點(diǎn)和效率。

參考文獻(xiàn)：

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