测井技术被誉为“地球物理勘探的眼睛”，通过在钻井过程中或完井后将仪器放入井筒，测量地层的物理参数（如电阻率、声波速度、密度等），帮助工程师判断地下是否存在油气资源、煤层或地下水。这项技术的发展离不开持续的创新，而专利作为技术创新成果的法律保护形式，其申请与授权动态直接反映了行业的技术突破方向。近年来，随着全球能源需求结构调整、深部勘探难度加大以及智能化技术的普及，测井领域的专利活动呈现出从传统硬件优化向智能化、绿色化、多功能集成的转变，为资源勘探与开发提供了更高效、精准的技术支撑。
国家专利局公开数据显示，2013-2023年我国测井领域专利申请量从年均不足千件增长至2023年的3200余件，其中发明专利占比从45%提升至68%，表明技术创新从“数量积累”向“质量提升”转变。通过科科豆平台的检索统计，这十年间专利技术分布呈现明显的结构性变化：早期占比最高的“机械结构优化类”专利（如测井仪器外壳、传感器固定装置）占比从35%降至18%，而“数据处理与解释类”专利占比从15%升至32%，“随钻测井技术”“成像测井技术”相关专利年均增长率分别达到22%和19%，成为驱动行业创新的核心领域。
测井技术的专利演进大致可分为三个阶段：2010年前以“硬件改进”为主，专利多聚焦于传感器精度提升（如提高电阻率测量稳定性）、仪器耐温耐压性能优化（适应深井环境）；2010-2018年进入“软硬件协同”阶段，专利开始涉及数据传输协议优化（如缩短随钻数据延迟）、测井曲线校正算法（减少环境干扰误差）；2018年后则迈向“智能化与场景融合”，专利创新集中在AI辅助解释、多物理场数据融合、绿色环保技术（如低放射性源测井）等方向。例如，2022年授权的“基于联邦学习的测井数据共享方法”专利，通过分布式算法解决了不同企业间数据隐私与联合建模的矛盾，推动了行业技术协作。
随着人工智能技术的成熟，测井数据的“解读效率”成为专利创新的焦点。传统测井数据解释依赖工程师经验，耗时且主观性强，而智能算法的引入正在改变这一现状。知网收录的《石油学报》2023年论文指出，近三年“测井解释AI算法”相关专利申请量年均增长40%，典型技术包括：基于深度学习的岩性识别（如用卷积神经网络分析成像测井图像）、神经网络储层参数预测（输入测井曲线直接输出孔隙度、渗透率）。某能源企业2021年申请的“测井曲线异常值智能修复方法”专利，通过融合LSTM网络与小波变换技术，将曲线修复准确率从传统方法的75%提升至91%，大幅减少了因数据噪声导致的解释偏差。
随钻测井（钻井过程中同步测井）能实时获取地层信息，帮助及时调整钻井轨迹，避免无效进尺，因此成为页岩气、深海油气等复杂勘探场景的“刚需技术”。国家专利局数据显示，2020-2023年随钻测井专利中，“高速数据传输”和“小型化仪器”是两大创新方向。例如，某高校2022年授权的“随钻测井泥浆脉冲信号编码方法”专利，通过改进信号调制方式，将数据传输速率从传统的20bps提升至80bps，实现了实时传输电阻率、伽马等关键参数；某装备公司的“微型随钻成像探头”专利，将探头直径缩小至50mm，可适配小井眼水平井，填补了国内小尺寸随钻成像设备的空白。
成像测井能生成井筒周围地层的二维或三维图像，直观反映裂缝、溶洞等储层特征，其分辨率提升一直是专利创新的重点。近年来，专利技术从“单物理场成像”向“多场融合成像”发展：传统成像测井仅依赖电阻率或声波，而新专利通过同步采集电阻率、声波、介电常数等数据，构建多参数融合图像。2023年授权的“多频电磁成像测井仪”专利，通过设置5个不同频率的发射线圈，实现对地层不同深度的电磁响应测量，纵向分辨率达到0.1m，比传统仪器提升60%，成功应用于四川盆地页岩气储层的裂缝识别。
在“双碳”目标推动下，测井技术的“环境友好性”成为新的专利增长点。传统放射性测井（如密度测井）使用伽马射线源，存在运输、存储风险，而新型专利正通过非放射性方法替代。例如，某研究院2022年申请的“核磁共振-声波联合密度测井方法”专利，利用核磁共振信号反演地层孔隙流体性质，结合声波速度计算密度，完全避免放射性源使用；另一项“可降解测井仪器外壳”专利，采用聚乳酸基复合材料，仪器完成测井任务后在井下180天内自然降解，解决了传统金属外壳遗留井筒的环保问题。
国内测井专利创新呈现“企业主导应用、高校突破基础”的格局。八月瓜平台发布的《2023年能源装备专利报告》显示，中石油、中石化、中海油三大央企合计占据测井专利申请量的45%，技术方向聚焦工程化应用（如随钻工具、成像仪器量产）；而高校（如中国石油大学、西南石油大学）则在基础算法、新型传感器领域表现突出，例如中国石油大学2023年申请的“量子磁力测井传感器”专利，利用量子自旋效应将磁场测量灵敏度提升至10-12T，为深部油气藏勘探提供了新手段。
测井专利的区域分布与能源资源禀赋高度相关。国家专利局统计显示，陕西（西安）、四川（成都）、北京三地的测井专利申请量占全国60%，形成三大创新集群：西安依托中石油测井有限公司，聚焦随钻测井装备研发；成都凭借四川盆地页岩气开发需求，推动成像测井与储层评价技术创新；北京则以科研院所（如中国科学院地质与地球物理研究所）为主，侧重基础理论与算法研究。这种“产业需求-技术研发”的区域联动，加速了专利技术的落地转化。
单一物理场测井易受地层复杂性干扰（如高矿化度地层影响电阻率测量），未来专利技术将更注重“多场协同”。例如，正在研发的“电磁-声波-中子全参数测井仪”，通过同一仪器同步采集三种物理场数据，利用数据融合算法消除单一参数的多解性，目前已有20余项相关专利进入实质审查阶段。
随着页岩气水平井、煤层气多分支井等复杂井型增加，对测井工具的“小型化”“集成化”要求更高。专利创新方向包括：微型传感器阵列（如直径20mm的多极板成像探头）、模块化工具设计（可根据需求组合不同测量模块）。某企业正在申请的“随钻测井-地质导向一体化工具”专利，将测井模块与导向模块集成，实现“测-导-钻”实时闭环控制，预计可缩短水平井钻井周期15%。
测井技术正与量子传感、光纤通信、物联网等领域深度融合，催生新的专利增长点。例如，量子磁力仪、分布式光纤传感（监测井筒应变与温度）、5G井下通信等技术的引入，有望突破传统测井的精度与传输瓶颈。新华网2023年报道，我国某团队已成功研发基于光纤光栅的随钻温度压力传感器，相关专利技术正在油田试验应用，为高温高压深井测井提供了新方案。
测井技术的发展始终与资源勘探需求同频共振，而专利作为创新的“晴雨表”，记录着行业从“经验驱动”向“技术驱动”的跨越。随着智能化、绿色化技术的持续突破，未来测井专利将更加注重“精准探测-实时决策-环境友好”的协同，为能源安全与地质研究提供更坚实的技术支撑。
有人认为只要掌握传统测井技术就能满足市场需求，无需关注专利技术趋势。实际上，随着油气资源开采难度增大，传统技术已难以适应复杂地质条件和环保要求。关注专利技术趋势能帮助企业引入新技术、新工艺，提升综合实力，在激烈市场竞争中占据主动。
《石油学报》2023年论文集
《测井技术与应用》
《中国测井技术发展报告》
《测井仪器与设备》
《测井数据处理与解释》
测井技术是地球物理勘探的关键，专利申请与授权能反映行业技术突破方向。近年来，测井领域专利活动从传统硬件优化转向智能化、绿色化、多功能集成。 2013 - 2023年，我国测井领域专利申请量和发明专利占比均明显提升，技术分布也出现结构性变化。其专利演进历经硬件改进、软硬件协同、智能化与场景融合三个阶段。 当前测井专利技术热点方向包括智能化与数据驱动、随钻测井与实时监测、成像测井与高分辨率探测、绿色环保与低干扰技术。国内测井专利创新呈现企业主导应用、高校突破基础的格局，且区域分布与能源资源禀赋相关。 未来，测井专利技术将朝着多物理场协同探测、微型化与随钻工具集成、跨领域技术融合方向发展。测井技术发展与资源勘探需求紧密相关，未来测井专利将更注重精准探测、实时决策与环境友好的协同，提供更坚实技术支撑。
国家专利局公开数据
科科豆平台检索统计
知网收录的《石油学报》2023年论文
八月瓜平台发布的《2023年能源装备专利报告》
新华网2023年报道