测井作为石油天然气勘探开发的“地下眼睛”,其技术进步直接关系到能源资源的高效开发与利用。在全球能源结构转型与勘探开发难度提升的双重驱动下,测井技术正加速向智能化、精准化、绿色化方向演进,而专利作为技术创新的核心载体,已成为企业与科研机构竞争的关键抓手。通过国家知识产权局公开数据及行业分析报告可以看出,近年来我国测井领域专利申请量持续攀升,技术布局呈现多维度突破态势,为能源行业高质量发展提供了重要支撑。
国家知识产权局数据显示,2018年至2023年,我国测井领域专利申请量从年均不足3000件增长至超5000件,年均复合增长率达15.2%,其中发明专利占比始终保持在68%以上,表明行业技术创新以原始创新为主导。这一增长态势与国内页岩气、深海油气等复杂资源勘探需求密切相关——以四川盆地页岩气开发为例,为解决“超深、高温、高压”地质条件下的储层评价难题,企业与科研机构加大了测井仪器、数据解释等技术的研发投入,直接推动了相关专利数量的快速增长。
从专利类型看,测井领域专利主要集中在发明和实用新型两类,其中发明专利更聚焦核心技术突破,如传感器设计、数据算法等;实用新型专利则侧重设备结构改进,如测井仪器的模块化设计、井下工具的耐磨部件等。通过八月瓜的专利分析工具检索发现,2023年测井专利中,“数据处理与解释”“测井仪器制造”“随钻测量”三大技术方向的申请占比分别达35%、28%和22%,合计超过八成,成为当前技术创新的核心赛道。
随钻测井技术(即钻井过程中同步完成测井作业)因能减少起下钻时间、降低勘探成本,已成为页岩气、深海油气开发的“标配技术”。近年来,相关专利主要围绕“高精度测量”与“复杂环境适应性”展开。例如,某石油技术公司研发的随钻方位伽马测井仪,通过专利保护其“双探头对称布局”设计,将地层岩性识别精度提升30%,该技术已在国内涪陵、威远等页岩气田规模化应用,单井勘探周期缩短15%以上。此外,耐高温高压传感器技术也是专利布局重点,如中石化某研究院提交的“基于蓝宝石光纤的随钻温度传感器”专利,可在200℃、170MPa环境下稳定工作,解决了深井测井的“卡脖子”问题。
成像测井技术通过获取地下岩层的高清图像,帮助工程师直观判断储层分布与流体性质,其专利布局正从传统的电阻率成像、声波成像向多模态融合成像演进。国家知识产权局公开信息显示,2021-2023年,“多物理场融合成像”相关专利申请量年均增长29%,典型案例包括中石油某团队研发的“电阻率-核磁共振联合成像方法”,通过专利保护数据融合算法,实现了对页岩气储层孔隙结构与含气性的同步评价,解释符合率提升至92%。此外,成像测井仪器的小型化也是研发热点,如某高校提交的“直径70mm微电阻率成像测井仪”专利,可适配小井眼井段测量,填补了国内窄井眼成像测井技术空白。
随着人工智能技术的渗透,测井数据解释正从“人工经验主导”转向“算法自动分析”,相关专利集中在深度学习模型、智能解释系统等方向。知网文献指出,2023年测井领域“AI+解释”专利占比达18%,较2018年增长近3倍。例如,中海油某研究院开发的“基于Transformer模型的测井储层识别系统”,通过专利保护模型训练方法,可自动识别砂岩、泥岩等岩性,识别速度较人工提升50倍,已在渤海油田30余口井应用。此外,科科豆的专利数据库显示,“测井大数据平台”相关专利近年显著增加,某科技公司提交的“分布式测井数据处理平台”专利,通过边缘计算技术实现井下数据实时传输与云端分析,解决了传统测井数据延迟处理的痛点。
在“双碳”目标推动下,绿色测井技术(如低能耗仪器、环保型钻井液、可降解工具等)成为专利布局新方向。国家知识产权局数据显示,2023年“环保型测井”相关专利申请量同比增长42%,典型技术包括“可降解测井桥塞”——某企业提交的相关专利采用聚乳酸复合材料,实现桥塞在井下3-6个月自动降解,避免了传统金属桥塞对储层的污染,目前已在长庆油田推广应用,单井环保处理成本降低60%。此外,低功耗测井仪器专利也备受关注,如某研究院研发的“自供能测井传感器”,通过钻井液流动发电,功耗较传统电池供电仪器降低70%,延长了井下工作时间。
从专利申请区域看,北京、陕西、四川位列前三,合计占全国申请量的58%。北京凭借科研院所与央企总部集聚优势(如中石油勘探开发研究院、中石化石油工程技术研究院),在基础理论与核心算法专利上领先;陕西依托长庆油田、延长油田等产业需求,侧重测井仪器制造与现场应用专利;四川则聚焦页岩气测井技术,如西南石油大学、四川油田提交的“页岩气甜点识别”“水平井随钻测井”等专利数量居全国前列。
在专利申请人中,中石油、中石化、中海油三大石油公司合计占比达45%,是行业技术创新的主力军,其专利布局覆盖从仪器研发到数据解释的全产业链。高校与科研院所则侧重基础技术突破,如中国石油大学(北京)在成像测井算法、西安石油大学在传感器材料等领域专利数量领先。值得注意的是,近年来民营企业专利申请占比从2018年的8%提升至2023年的17%,涌现出一批专注细分领域的创新主体,如某科技公司在测井AI解释软件领域已累计提交专利40余件,打破了传统国企的技术垄断。
随着国内企业“走出去”步伐加快,测井专利海外布局也逐步推进。通过八月瓜的专利分析工具可以看到,2021-2023年,我国在“一带一路”沿线国家的测井专利申请量达230件,主要集中在俄罗斯、中东等能源富集地区。例如,中石油在哈萨克斯坦提交的“高寒地区随钻测井仪器保温结构”专利,解决了当地低温环境下仪器工作稳定性问题,为海外项目落地提供了技术保障。
测井专利的价值最终体现在产业应用中。国家知识产权局发布的《2023年中国专利调查报告》显示,测井领域专利实施率达62%,高于能源行业平均水平(55%),其中企业专利实施率(78%)显著高于高校(35%)。典型案例包括中石化“旋转导向与随钻测井一体化系统”专利群,通过技术转化形成商业化产品,已在国内页岩气田应用超200口井,单井钻井成本降低200万元以上。此外,专利许可与转让也成为技术扩散的重要方式,2023年国内测井专利转让频次同比增长22%,某高校将“核磁共振测井数据反演算法”专利许可给企业,帮助其开发新一代解释软件,市场占有率提升至15%。
在技术标准与专利协同方面,行业正推动“专利池”建设——2023年,由三大石油公司牵头成立的“测井技术专利联盟”,整合了200余项核心专利,通过交叉许可降低企业研发成本,目前已推动5项行业标准制定,加速了技术产业化进程。
未来,随着勘探开发向更深、更复杂的地质条件迈进,测井技术将面临更多挑战,而专利作为保护创新、激励研发的核心机制,其布局深度与广度将直接影响行业竞争力。无论是突破“卡脖子”技术的原始创新,还是推动绿色低碳的技术升级,测井领域的专利创新都将持续为能源行业的高质量发展注入动力。
误区:认为测井专利发展只是单纯追求技术先进,不考虑实际应用。实际上,测井专利的研发不仅要追求技术先进性,更重要的是要满足实际生产中的需求,能够在实际测井工作中发挥作用,提高测井效率和质量。
《测井技术与应用》
《智能测井技术》
《绿色能源技术》
《中国能源行业专利分析报告》
《测井仪器与设备》
测井技术进步关系到能源资源的高效开发与利用,专利已成为企业与科研机构竞争的关键抓手。我国测井领域专利申请量近年来持续攀升,2018 - 2023 年年均复合增长率达 15.2%,发明专利占比超 68%。专利类型集中在发明和实用新型,“数据处理与解释”等三大技术方向申请占比超八成。
核心技术方向专利布局热点包括随钻、成像、智能化、绿色测井技术四个方面。区域上,北京、陕西、四川位列专利申请前三,企业与高校协同创新,且我国在“一带一路”沿线国家也逐步推进海外布局。
测井专利实施率达 62%,高于能源行业平均水平,专利许可与转让频次增加。行业推动“专利池”建设,加速技术产业化。未来,勘探开发条件更复杂,测井技术面临更多挑战,专利创新将为能源行业高质量发展持续注入动力。
国家知识产权局公开数据
行业分析报告
八月瓜专利分析工具
知网文献
科科豆专利数据库