分層采油國(guó)內(nèi)外專利分析

1、    分層采油國(guó)內(nèi)外專利分析    費(fèi)秀英摘 要：采用專利檢索方法，以美國(guó)專利、歐洲專利和中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)為主要檢索源，對(duì)分層采油技術(shù)的相關(guān)專利進(jìn)行檢索，并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行匯總、篩選處理，形成二次專利文獻(xiàn)資料源。從國(guó)內(nèi)外專利的形成時(shí)間與跨度、地域分布、專利權(quán)人分布、熱點(diǎn)技術(shù)分布等角度分析研究國(guó)內(nèi)在該技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)及下步發(fā)展趨勢(shì)，并針對(duì)中石化技術(shù)發(fā)展本身特點(diǎn)，確定該技術(shù)領(lǐng)域的下步攻關(guān)研究發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：專利；分層采油；發(fā)展戰(zhàn)略引言水驅(qū)作為油藏穩(wěn)壓、增產(chǎn)的重要方法之一，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。中石化動(dòng)用儲(chǔ)量中水驅(qū)51.23億噸，占到84.5%。水驅(qū)油藏

2、存在開(kāi)發(fā)層數(shù)多、層間差異大等問(wèn)題，分層采油技術(shù)能減少或消除層間干擾，實(shí)現(xiàn)均勻推進(jìn)、均勻開(kāi)采，提高油田的采收率。因此，為明確國(guó)內(nèi)技術(shù)定位，制定研發(fā)與專利戰(zhàn)略，我們開(kāi)展了分層采油技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麘?zhàn)略研究。一、前言1、國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)在60年代開(kāi)發(fā)大慶油田的實(shí)踐中，形成了一整套分層采油技術(shù)，并已在各油田推廣使用，對(duì)延長(zhǎng)無(wú)水開(kāi)采期和提高采收率起了重要作用。目前國(guó)內(nèi)普遍采用的分層采油工藝技術(shù)主要是機(jī)械卡封分層采油技術(shù)，典型代表管柱為機(jī)械坐封封隔器卡封管柱、液壓坐封封隔器卡封管柱、電纜橋塞卡封管柱、自驗(yàn)封卡封管柱、不動(dòng)管柱換層采油工藝管柱等。智能井（iw）技術(shù)在油氣工業(yè)上游的應(yīng)用尚處于初期

3、階段。一些作業(yè)公司已經(jīng)應(yīng)用了智能井系統(tǒng)技術(shù)。智能分層找堵水技術(shù)的核心為內(nèi)置的智能開(kāi)關(guān)器，北京泰斯特威爾技術(shù)公司研制成功了一種“油氣井智能分層找堵水技術(shù)”，利用一趟管柱完成可編程自動(dòng)找水、地面遙控堵水、分層試井測(cè)試、任意選層生產(chǎn)等多種措施，有效解決高含水油井的找水、堵水問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水、增產(chǎn)降耗的目的。2、技術(shù)方法和路線采用專利檢索方法，以中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)為主要檢索源，對(duì)分層采油技術(shù)的相關(guān)專利進(jìn)行檢索，并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行匯總、篩選處理，形成二次專利文獻(xiàn)資料源。并對(duì)二次專利文獻(xiàn)資料源進(jìn)行整理，并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行處理并形成各種圖表，以進(jìn)行多方位分析和研究。二、中國(guó)石化在分層采油領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)狀況

4、（一）技術(shù)和開(kāi)發(fā)擁有情況1.相關(guān)開(kāi)發(fā)單位由中石化各單位專利申請(qǐng)類型統(tǒng)計(jì)表（表5-1）可知，中石化共申請(qǐng)有關(guān)分層注采領(lǐng)域?qū)＠?37件，其中發(fā)明32件，實(shí)用新型305件；專利申請(qǐng)量主要集中在勝利油田，共申請(qǐng)專利201件，占中石化專利總量的60%，發(fā)明有18件，占中石化發(fā)明專利總量的56%。2.相關(guān)單位的技術(shù)特點(diǎn)（1）勝利油田勝利油田分層采油技術(shù)主要包括以下3項(xiàng)技術(shù)：卡封分層采油技術(shù)，采用封隔器對(duì)高含水油層進(jìn)行卡封，單采高剩余油油層。不動(dòng)管柱換層采油技術(shù)，管柱下井前，根據(jù)各層的生產(chǎn)要求，先調(diào)整好各級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)位置及開(kāi)關(guān)壓差，管柱下至設(shè)計(jì)位置后，油管內(nèi)加液壓使各級(jí)封隔器坐封，繼續(xù)增壓實(shí)現(xiàn)丟手，起出丟手

5、上部管柱，下泵進(jìn)行采油生產(chǎn)。當(dāng)需要換層生產(chǎn)時(shí)，套管內(nèi)加液壓至開(kāi)關(guān)換向壓差實(shí)現(xiàn)換層，從而實(shí)現(xiàn)了在不動(dòng)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的條件下進(jìn)行換層生產(chǎn)的工藝要求。分采泵分層同采技術(shù)，采用封隔器隔開(kāi)兩段油層、形成兩套壓力系統(tǒng)，分采泵兩套抽油系統(tǒng)分別對(duì)每段油層進(jìn)行抽汲采油，實(shí)現(xiàn)了泵下兩層段獨(dú)立采油，泵上兩層段液體混合舉升至地面的工藝要求。（2）中原油田中原油田分層采油工藝領(lǐng)域目前主要進(jìn)行的研究是流道控制類工具、封隔器的研究，見(jiàn)圖5-8。共申請(qǐng)專利34項(xiàng)，如專利cn102926705涉及了一種電磁式井下找堵水開(kāi)關(guān)器，采用電磁鐵驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，能在油井生產(chǎn)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間可靠分層找堵水工藝；專利cn2028

6、66752涉及了一種推進(jìn)式井下找堵水開(kāi)關(guān)器；專利cn201220023260涉及了一種油井堵水封隔器，解決現(xiàn)有的y221封隔器油井卡封堵水管柱油管柱彎曲，管桿偏磨，內(nèi)通徑小卡封位置受限，受壓差影響解封困難問(wèn)題。（3）河南油田河南油田分層采油工藝管柱采用不動(dòng)管柱換層采油技術(shù)管柱、機(jī)械卡封工藝管柱，共研發(fā)了38項(xiàng)專利，包括智能測(cè)試類專利。其中cn1601048涉及一種石油開(kāi)采不動(dòng)管柱多層重復(fù) 調(diào)層采油井下管柱及其實(shí)施工藝，能夠?qū)?現(xiàn)多個(gè)油層的重復(fù)調(diào)換，操作簡(jiǎn)單，工作可靠，成功率高；cn102817597涉及了一種三層插管機(jī)械式找堵水方法及找堵水管柱，所提供的找堵水方法及管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以有效的實(shí)現(xiàn)

7、對(duì)油層的三級(jí)封層及對(duì)目標(biāo)層的調(diào)層開(kāi)采；cn102953714涉及一種井下智能分層壓控采油方法，該方法大大提高了操作的可靠性，降低了操作難度，減少了操作時(shí)間，提高了工作效率。（三）與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距及優(yōu)勢(shì)1.技術(shù)上的差距及優(yōu)勢(shì)（1）核心技術(shù)對(duì)比中石化目前熱點(diǎn)的分層采油技術(shù)主要為不動(dòng)管柱換層分層采油工藝技術(shù)和井下智能分層開(kāi)采與測(cè)控技術(shù)兩項(xiàng)技術(shù)。國(guó)內(nèi)分層采油目前的技術(shù)特點(diǎn)是利用井下液壓控制開(kāi)關(guān)或智能開(kāi)關(guān)器在不動(dòng)管柱的情況下，完成一趟管柱找水、堵水、測(cè)試、生產(chǎn)等措施；遙控堵水及調(diào)層技術(shù)是接受地面控制指令，關(guān)閉主要出水層，打開(kāi)主要出力層，在生產(chǎn)過(guò)程中，地面只需打壓施工即可；數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)技術(shù)里的智能開(kāi)關(guān)器

8、內(nèi)含壓力、溫度傳感器，用于接收指令，也可用于測(cè)量分層流動(dòng)壓力和溫度，對(duì)了解油藏性質(zhì)具有重要意義；封隔器也在不斷改進(jìn)中。但是與國(guó)外的智能完井的四個(gè)層次具有比較大的差異，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；不是真正意義上的智能；國(guó)外大公司在研究智能井方面，與高校組成專門的研究機(jī)構(gòu)；2.專利布局上的差距及問(wèn)題通過(guò)與國(guó)外公司對(duì)比，我們專利主要存在兩方面的問(wèn)題：第一，實(shí)用新型專利占比較大，發(fā)明專利較少，且技術(shù)改進(jìn)多為工藝工具的小幅改動(dòng)，工藝類別相對(duì)單一，涉及的井型比較簡(jiǎn)單，而國(guó)外公司申請(qǐng)的專利往往提供了多種實(shí)施方法，權(quán)利要求涵蓋范圍廣；第二，中石化專利保護(hù)地域只在國(guó)內(nèi)，而國(guó)外公司的專利保護(hù)擴(kuò)大到石油生產(chǎn)、服務(wù)的主要地域。（四）小結(jié)及建議1、中石化近年來(lái)開(kāi)展了同井注采、防砂采油（注水）一體化、智能分層注采技術(shù)，形成了別具一格的采油與注水技術(shù)，在低產(chǎn)井經(jīng)濟(jì)適用等方面具有國(guó)外不具備的優(yōu)勢(shì)，但是在面對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、特殊井況的井方面沒(méi)有核心技術(shù)。2、在測(cè)試、控制方面國(guó)外比國(guó)內(nèi)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，特別是在完井智能化方面的傳輸、控制、數(shù)據(jù)采集處理方面。3、技術(shù)改進(jìn)與完善研究分為二個(gè)層次，一是針對(duì)國(guó)外核心專利沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)的情況，我們進(jìn)行持續(xù)技術(shù)改進(jìn)，形成外圍或從屬專利，提高國(guó)外技術(shù)進(jìn)入國(guó)內(nèi)的技術(shù)門檻；二是在智能完井方面，鑒于國(guó)外著名公司對(duì)智能完井方面專利