在油气资源开采过程中,井控技术是保障作业安全与效率的核心环节,其本质是通过一系列技术手段控制井下压力,防止井喷、井涌(井下流体异常涌入井筒)等事故发生。随着开采深度增加、地质条件复杂化,传统井控技术逐渐面临压力监测精度不足、应急响应滞后等挑战,而专利作为技术创新的重要载体,正成为推动井控技术突破的关键力量。从国家专利局公开数据来看,近五年国内油气开采领域井控相关专利申请量年均增长达15%,其中智能监测、设备升级、应急处置等方向的技术创新尤为突出,这些专利技术的落地不仅提升了开采作业的安全性,也为行业降本增效提供了技术支撑。
井控技术的创新往往始于对实际开采痛点的解决。在深井、超深井开采中,井下压力环境复杂多变,传统的人工压力监测方式依赖经验判断,误差率较高,容易因压力异常未能及时发现引发事故。针对这一问题,近年来涌现出一批基于智能传感与数据分析的井控监测专利技术。例如,某能源企业研发的“井下压力动态监测系统”专利,通过在井筒内布设微型光纤传感器(类似“井下神经末梢”),可实时采集压力、温度等数据,并借助边缘计算技术实现数据本地化分析,将压力异常响应时间从传统的5-10分钟缩短至30秒以内。通过科科豆平台检索可见,仅2023年国内井控压力监测相关专利申请量就达236件,其中融合物联网、AI算法的专利占比超过60%,反映出智能化已成为井控监测技术的主要发展方向。
井控设备的性能升级是专利技术应用的另一重要领域。井口防喷器(控制井筒压力的“安全阀门”)作为井控系统的核心设备,其密封性能与操作可靠性直接关系到作业安全。传统防喷器多采用橡胶密封件,在高温高压环境下易老化失效,而某装备制造企业的“金属-橡胶复合密封防喷器”专利,通过创新密封结构设计,将金属骨架与耐温橡胶材料复合,使密封件的耐温能力从120℃提升至200℃,耐压等级提高30%,设备使用寿命延长至原来的2倍以上。这类专利技术的落地,直接推动了井控设备的智能化升级,目前国内主流油田的新型防喷器已普遍集成压力自动调节功能,可在压力超过阈值时自动启动关井程序,大幅降低人为操作失误风险。
除了常规井控场景,应急处置技术的专利创新也在提升极端情况下的事故应对能力。当井喷事故发生时,快速控制井口是减少损失的关键,但传统压井作业依赖人工计算压井液密度与排量,容易因参数偏差导致二次事故。某科研机构研发的“智能压井决策系统”专利,通过构建井下多相流(油、气、水混合流动)数学模型,结合实时采集的井口压力、流量数据,可自动生成最优压井方案,包括压井液类型、注入速率等参数,并通过远程控制实现压井作业自动化。据知网相关文献统计,应用该专利技术后,井喷事故处置时间平均缩短40%,压井成功率提升至98%以上,显著降低了事故造成的环境与经济损失。
专利技术的转化应用离不开高效的运营服务。过去,部分井控专利因信息不对称、企业对接困难等问题,长期停留在“纸面上”。近年来,八月瓜等平台通过搭建专利供需对接系统,整合油气企业技术需求与科研机构专利资源,促进了专利技术的快速落地。例如,某高校研发的“可降解井控工具”专利(工具使用后可在井下自然降解,避免残留污染),通过八月瓜平台匹配到某海上油田企业,经过联合试验优化后,已在3口海上探井中成功应用,工具降解率达95%,解决了传统金属工具回收困难的问题。数据显示,2022-2023年通过此类平台转化的井控专利数量同比增长58%,专利实施率从35%提升至52%,有效打通了“技术研发-产业应用”的链条。
井控专利的创新与应用,正在重塑油气开采的安全模式。从井口设备到监测系统,从常规作业到应急处置,专利技术的渗透使井控过程更智能、更可靠。国家能源局发布的《油气开采安全发展报告》显示,随着井控专利技术的普及,2023年国内油气田井喷事故发生率较2018年下降62%,事故造成的直接经济损失减少75%。这些变化背后,是无数技术人员对细节的打磨——可能是一个密封件材料的改良,一次算法模型的优化,或是一种应急流程的重构,而专利制度则为这些创新提供了保护与激励,让每一次技术突破都能转化为推动行业进步的实际力量。在未来,随着页岩气、深海油气等难采资源开发力度加大,井控技术的创新需求将更加迫切,而专利作为技术竞争的核心壁垒,也将在保障能源安全、推动绿色开采中发挥越来越重要的作用。
油气开采中井控专利有哪些类型? 常见类型有井控设备专利,如防喷器等;井控工艺专利,像压井工艺等。 井控专利应用能带来什么好处? 可提高井控安全性,减少井喷等事故发生;还能提升开采效率,降低开采成本。 如何获取油气开采中井控专利? 可通过自主研发创新,然后向专利管理部门申请;也可与有相关专利的机构或企业合作获取授权。
有人认为只要使用了井控专利技术就绝对不会发生井喷事故。实际上,井控专利技术虽能大大降低井喷风险,但油气开采情况复杂多变,受地质条件、操作规范等多种因素影响,即使应用了先进的井控专利,也不能完全杜绝事故发生,仍需严格遵守操作规程,做好日常监测和维护。
国家专利局公开数据
科科豆平台检索数据
知网相关文献统计
八月瓜平台转化数据
国家能源局发布的《油气开采安全发展报告》