天然气每立方米热值常规和非常规油气-固态天然气水合物

　　本文基于聪慧芽专利检索平台，接纳主题、国际专利分类号相分离的方法通例和十分规油气，对环球自然气水合物手艺范畴的专利文献数据停止检索阐发，专利样本数据为公然日停止 2020 年 1 月 31 日的数据。鉴于从提交专利申请至信息公然存在滞前期，且公然数据进入检索数据库的工夫略有提早，故2019年、 2020年的数据仅供参考。在数据处置过程当中，各份子公司均归一为母公司停止统计。

　　触及到自然气水合物开采手艺的重点专利共有 19 件（见图 7），除德国巴斯夫公司专利申请“接枝聚合物作为气体水合物抑止剂” [30]，克莱恩产物公司关于“聚乙二醇醚羧酸酰胺”“ 2 – 异丁氧基乙醇”作为气体水合物抑止剂，和中科院广州能源所“一种高效水合物抑止性环保钻井液” [31]等4件专利申请以外，局部为美国专利申请。为了低落自然气消费和运送的本钱，改良的化学和 / 或机器办法以避免自然气水合物梗塞和结垢不断是自然气水合物研讨的热门。此中马拉索恩石油公司最早于1982年提出将含有气体水合物抑止剂的微胶囊注入含气地层中可有用抑止水合物构成；壳牌石油公司自1991 –2001年别离环绕多环聚醚多元醇、铵或鏻烷基化化合物自然气每立方米热值、超支化聚酯酰胺等水合物抑止剂规划6件重点专利 [32]；BJ效劳公司则于1995 –1998年持续申报了3件基于聚氧化烯二胺、聚氧化亚烷基二胺通例和十分规油气、季铵化聚醚胺的水合物抑止剂及掌握办法相干专利 [33]；贝克休公司环绕包罗乙烯基吡咯烷酮或乙烯基己内酰胺的聚合物，和溶液相和聚合物等最少两

　　综合阐发自然气水合物手艺范畴的环球专利规划，日本的石油化工企业/公司与中国的高校/院地点专利申请数目方面占有绝对劣势，特别是中国在开采手艺范畴到场机构多，手艺范畴散布广，专利储蓄片面。但是从专利环球规划，特别是被引次数最多等主要专利手艺角度停止分析，美国的石油化工行业巨子及诸多专业公司综合科技立异气力更强、手艺原创性更高、中心专利规划更优，其次为日本、中国、德国与韩国。从重点专利权人角度阐发，日本的三井造船股份有限公司处于领头地位，为综合科技立异气力最强和专利规划较为普遍的企业，特别在自然气水合物的制备及储运方面处于国际抢先程度。美国贝克休斯公司、壳牌石油公司与美孚石油公司的研发重点及立异劣势别离体如今自然气水合物的开采、抑止和制备手艺范畴。德国克莱恩产物公司、巴斯夫公司在自然气水合物抑止剂方面很有研讨。韩国科学手艺研讨院则偏重存眷自然气水合物的开采手艺范畴。因而，作为中国自然气水合物手艺范畴专利手艺综合程度最高研讨机构的中科院广州能源所，和西南石油大学、大庆东油睿佳石油科技有限公司等，均应增强对上述重点专利权人的存眷，连续加强专利环球规划认识，放慢鞭策中国自然气水合物专利手艺的财产化与立异程度。

　　触及到自然气水合物制备手艺的重点专利共有 16 件（见图 8），包罗自然气水合物处置、贮存、运输等的相干办法及安装均统计在内。1990年之前仅在1968年有一件关于“经由过程构成不透水的高温构造来构成气体水合物”的重点专利 [34]。以美孚石油公司为代表的美国专利权人，及以三井造船股份有限公司为代表的日本专利权人，多集合石油·自然气 Oil & Gas于1990 –2000年前后将自然气水合物制备手艺作为研讨热门。美国美孚石油公司于1996 –1998年持续提交了 3 件关于持续消费制作或贮存和运输自然气水合物的办法专利，此中“制作自然气水合物的办法”供给了一种持续消费笼形水合物的办法，既可用于自然气的贮存和运输，亦可用于气体别离 [19， 35]。日本三井造船股份有限公司在自然气水合物制备手艺范畴具有 2 件中心专利，聚焦于经由过程造粒安装将粉末状气体水合物紧缩成型以构成颗粒停止贮存和运输，从而大幅进步添补率、宁静性和经济性的研讨；三菱重产业股份有限公司及日本专利权人KIMURA TAKAHIRO等则提出经由过程高服从持续地脱水通例和十分规油气、冷却和固化，发生含有低比例水的气体水合物，从而进一步低落贮存和运输本钱的办法及配备 [36]。澳大利亚Metasource公司提出碱金属烷基磺酸盐、十二烷基硫酸钠可作为自然气水合物增进剂 [37]；挪威辛文特公司申请了一件关于自然气水合物别离与管道运输的办法 。

　　基于图 3，中国绝大部门专利申请集合在本国，而美国、日本、德国、荷兰和挪威在正视本国专利申请的同时，也十分正视环球市场的专利规划，涵盖了北美、欧洲、亚洲的次要国度。此中美国环球规划认识较强，在澳大利亚、加拿大、日本和中国均停止了相干的规划，而韩国、俄罗斯和法国在环球市场规划的专利相对较少。

　　举动信息：中国石化燕山分公司《石化手艺》编纂部自然气每立方米热值、中国石油大学重质油国度重点尝试室将结合相干单元于2021年6月23-25号持续结合召开“2021年(第四届)炼化企业重劣质原油深加工手艺与配备立异大会”。大会牢牢环绕“立异、和谐、绿色、开放、同享、鞭策重油加工迈向高质量开展”这一主题，约请炼化范畴及相干范畴的院士、专家、学者同献良策，交换立异功效，旨在为业界搭建一个普遍、有用的交换协作平台，让我们实时理解行业开展静态、把握重劣质原油加工前沿枢纽手艺，促使我们快速、精确地处理这些困难，以促进我国炼化企业手艺前进。

　　固态水合物储运及别离净化自然气手艺范畴专利申请量在前十位的研讨机构散布状况见表1。日本三井造船股份有限公司位居首位，申请量大幅高于排名第二位的申请人，合作劣势较着。值得存眷的是，中国的高校院所和企业占有了 6 个，阐明中国在该手艺范畴中虽然起步较晚，但科研气力不容无视。中国专利权人仍以高校和科研院所为主，企业相对较少，可见，自然气水合物手艺尚处于根底研讨阶段，离财产化另有必然间隔。按照重点专利权人的规划状况，能够侧面反应其在该手艺范畴的环球综合合作力。从专利初次申请工夫来看，日本三井造船股份有限公司最早于1994年即开端对自然气水合物手艺停止专利规划；美国贝克休斯公司和德国克莱恩产物公司均与1997年头次提出申请；中国专利权人的专利规划团体相对较晚，中科院广州能源所最早于1996年开端专利规划，其他中国专利权人多于2015年后开端大批规划专利（见图4）。从专利申请地区来看，位于前十位的专利权人中，三井造船股份有限公司、贝克休斯和克莱恩产物公司的环球专利规划认识较强，在美国、欧洲、澳大利亚、俄罗斯等均有规划。中国专利权人的本国专利申请占有绝对劣势，唯一中科院广州能源所和西南石油大学在外洋展开规划。这阐明中国专利权人的环球手艺合作与国际市场规划认识还需求连续增强（见图5）。

　　被引次数最多的专利表白专利手艺能够已被普遍使用或被许多人鉴戒，代表着专利权人的中心立异手艺。上面偏重对被引次数最多的前50件专利及专利权人停止分析，并别离对自然气水合物的开采、抑止、制备枢纽专利手艺开展道路 重点专利分析

　　如图2所示，美国专利权人自1996年起年申请量稳中有升， 2014年到达最高42件；与此构成明显比照的是，中国专利权人申请数目自2008年起大幅爬升， 2018年到达高峰437件，占昔时环球申请量的89%；而日本专利权人在2006年申请量到达123 件自然气每立方米热值，进而连续回落，今朝年申请量不变在10件阁下。

　　按照专利公建国和专利优先权国，提醒专利手艺的申请流向，猜测专利手艺的环球市场规划。停止2020年1月31日，自然气水合物手艺共有40个国度或地域的专利权人在环球59个国度或地域停止了环球专利规划。

　　触及到自然气水合物开采手艺的重点专利共有17件（见图6），此中美国专利权人具有12件，占绝对劣势。2000年后环球相干专利数目连续呈上升趋向。菲利普石油公司最早于1975年提交专利“从水合物储层中收受接管气体” [21]，供给了一种从水合物储层中消费自然气的经济办法，经由过程用贮存前提下不构成水合物的凡是为液态的烃消融，从水合物储层中收受接管自然气；美国能源部于1981年和2000年别离提出了“收受接管北极地域解冻公开自然气水合物地层中自然气的办法”和“从位于海底的自然气水合物中收受接管气体的办法” [22-23]；包罗哈利伯顿公司、贝克休斯公司等在内的诸多美国石油自然气公司则环绕开采或收受接管自然气水合物的办法与配备，和公用深水完井压裂液、处置剂等规划了大批中心专利 [24-25]。韩国科学手艺研讨院别离与2001年和2007年提交了2件从自然气水合物中收受接管或别离气体组分的办法 [26]。巴西石油公司 1997 年提出了一种用于海底消费和注入井中的气体水合物的热液压掌握的办法 [27]。中国中科院广州能源所和成都理工大学别离提交了“自然气水合物三维开采模仿尝试安装”与“一种低固相高温聚合物钻井液” [28-29]。

　　中国化工学会在中国石化、 中国石油、 中国海油、 中国中化、 中国化工、 国度能源团体和耽误石油和处所炼油、 煤化工、 化工企业装备办理部分的鼎力撑持下，制定于 2021 年 5 月 12～14 召唤开“2021 年（第二届）中国石油化工装备检维修手艺大会”。 大会将为石油化工装备办理办理职员与装备制作、 检维修手艺效劳企业供给实在有用的交换平台，带来办理立异和实体手艺的研发与使用条例。仍旧意向宣讲展现参会请联络超等石化。（集会范围400-600人）

　　若不思索天下常识产权构造（ WO）和欧洲专利局（ EP），自然气水合物的专利申请次要集合于中国、日本、美国，其他国度或地域均少于400 项。可见上述四国为自然气水合物手艺最主要的专利规划地和市场所作地。优先权国中国申请数目最多，其次为美国和日本，专利规划数目遥遥抢先于其他国度。

　　举动信息：中国石油和石化工程研讨会构造中石油/中石化/中海油/中化/中国航空油料团体定于 2021 年 4 月 14～ 16号在山东青岛举行“2021 年中国石油化工行业仓储物流手艺立异大会”。石油、化工、自然气、易爆品、剧福寿膏等伤害操行业的物流、运输、 仓储企业卖力人， 就今朝石油和化工仓储物盛行业向范围化、 专业化、 集约化、 智能化的标的目的开展停止钻研和交换。仍旧意向宣讲展现参会请联络超等石化。

　　自然气水合物是水与自然气在高抬高温前提下构成的一种非化学计量的笼型晶体化合物。因为其在石油自然气消费与传输体系中极易招致活动通道梗塞，故水合物抑止手艺不断是石油自然气行业的研讨热门。同时由于其具有储能密度较大、贮存前提平和、经济效益较高档特征，怎样更宁静、经济、高效地开采、别离、制备、贮存和运输，愈来愈遭到学术界与产业界的连续存眷 [1-6]。经由过程对专利信息分析，既能够跟踪最新手艺开展静态，亦能够把握次要合作敌手的研发重点与市场规划 [7-15]，因而中国科技职员已经对自然气水合物手艺范畴的专利申请停止了宏观阐发 [10-15]。本文重点对自然气水合物手艺范畴的环球专利规划状况，特别是自然气水合物开采、抑止与制备手艺的枢纽中心专利、重点专利权人，和专利手艺开展道路等内容深化分析，明了自然气水合物手艺范畴的环球开展格式与立异合作态势，为科研单元的后续科技立异事情供给鉴戒思绪自然气每立方米热值。

　　超等石化次要内容：自然气水合物抑止手艺不断是油气勘察开辟行业的研讨热门，比年来怎样更宁静、更经济、更高效地开采、别离、制备、贮存和运输自然气水合物，愈来愈遭到学术界与产业界的连续存眷。文章对自然气水合物手艺范畴的环球专利规划状况停止了宏观阐发，进而对被引次数最多的50件重点专利停止详尽分析，明了了自然气水合物开采、抑止与制备手艺的枢纽中心专利与重点专利权人，并从专利视角具体探求了该范畴的手艺开展道路与立异开展态势。

　　颠末对被引次数最多的前 50 件专利停止分析，此中美国具有 33 件，日本、德国、中国与韩国别离具有5件、 3件、 3件和2件，澳大利亚、巴西、挪威与荷兰各有1件。美国壳牌公司、 BJ效劳公司与美孚公司位列前三位，别离具有6件、4 件和 3 件；美国贝克休斯公司、德国克莱恩产物公司、日本三井造船股份有限公司、韩国科学手艺研讨院、中国中科院广州能源所等别离具有2件。美孚石油公司于1996年申请的专利“制作自然气水合物的办法” [19]，被援用次数最高，达200次；日本三井造船股份有限公司于1994年申请的专利“消费用于运输和贮存的自然气水合物的办法” [20]，被援用次数高达 183 次通例和十分规油气。可见，美国、日本的专利手艺在自然气水合物手艺范畴展开的相干研讨最为深化，且手艺承认度最高，其次为德国、中国与韩国。

　　专利申请数目的工夫变革趋向可以反应手艺范畴的科技立异开展态势，科技立异活泼水平及环球专利庇护力度。截大公开日期2020年1月31日，环球自然气水合物手艺范畴亲密相干的专利优先权申请数目共 3 188 组，专利总申请数目共4 732 项。图 1 为自然气水合物手艺范畴环球专利申请数目随年度的变革状况。自然气水合物手艺范畴的专利申请最早源自于美国都会效劳石油及瓦斯公司、菲利普石油公司、陶氏公司等，均为美国专利权人，别离关于“抑止自然气水合物的构成”“避免自然气水合物构成的主动历程”“利用自然气水合物的液体分馏历程”等 [16-18]，触及到了自然气水合物的开采、抑止与制备手艺。自然气水合物专利手艺自1936年起逐步开展起来，环球科技立异活泼水平自 1993 年起逐渐提拔， 1999年起明显提拔， 2018年到达专利申请数目高峰492项。