國內(nèi)測井光纖傳感器關(guān)鍵技術(shù)待突破

隨著石油測井技術(shù)的深入發(fā)展，在油田勘探過程中對井下參數(shù)監(jiān)測的可靠性、準確性、實時性提出了更高的要求。由于井下環(huán)境具有高溫、高壓、化學腐蝕以及強電磁干擾等特點，傳統(tǒng)的測量傳感器難以適應井下的惡劣環(huán)境。測井光纖傳感器是20世紀70年代發(fā)展起來的一種基于光導纖維的新型傳感器，與傳統(tǒng)的測量傳感器相比，其具有電絕緣性能好、抗電磁干擾能力強、靈敏度高、易于實現(xiàn)對被測信號的遠距離監(jiān)控、能夠承受井下極端條件等優(yōu)點，在井下參數(shù)測量中發(fā)揮了極大的優(yōu)勢，具有廣闊的市場前景。

筆者在本文中對測井光纖傳感器在全球范圍內(nèi)專利申請情況進行了統(tǒng)計分析。

國外企業(yè)占主導

筆者在德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫進行專利文獻檢索發(fā)現(xiàn)，截至2015年5月31日，測井光纖傳感器全球?qū)＠暾埞?29件。

從全球?qū)＠暾垟?shù)量的變化趨勢可將測井光纖傳感器的發(fā)展分為兩個階段。1975年至1991年是萌芽期。作為一種新型傳感技術(shù)，光纖傳感技術(shù)伴隨著光纖通信技術(shù)的問世得到迅速發(fā)展，但在該階段的技術(shù)研究仍處于萌芽期，專利數(shù)量較少。1991年至今是發(fā)展期。隨著光纖傳感器的優(yōu)勢逐漸突顯，世界各大石油生產(chǎn)公司、測井服務公司以及光纖傳感器研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)開始了測井光纖傳感器的研究和開發(fā)，拓展了其應用領(lǐng)域，該階段專利申請數(shù)量逐步增加，處于活躍的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展階段。

筆者對測井光纖傳感器專利申請區(qū)域分布情況進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，測井光纖傳感器的研發(fā)主要集中在美國、加拿大、英國等，其中，美國的專利申請數(shù)量，占全球?qū)＠暾埧偭康?4％。美國作為技術(shù)強國，在測井光纖傳感器的研發(fā)方面具有極大優(yōu)勢，擁有較多的核心專利。

此外，該領(lǐng)域?qū)＠偭颗琶笆坏膶＠麢?quán)人大多為國外企業(yè)，位的專利權(quán)人是斯倫貝謝公司（SCHLUMBERGER），擁有測井光纖傳感器專利77件。該領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)主要被國際大型石油公司和技術(shù)服務公司掌控，這些公司在測井光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展中起主導作用。

筆者通過專利統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，當前測井光纖傳感器的研究熱點主要集中在隨鉆測量與數(shù)據(jù)傳輸、井下參數(shù)監(jiān)測、組合測井等方面，上述技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量約占測井光纖傳感器專利總量的42．6％。

技術(shù)難題待解決

我國測井光纖傳感器的專利申請始于21世紀初期，主要以企業(yè)自主研發(fā)為主、高校研發(fā)為輔。雖然國內(nèi)測井光纖傳感器的研發(fā)起步較晚，但是經(jīng)過十余年的研究和發(fā)展，專利申請量一直處于穩(wěn)步上升趨勢，具有廣闊的發(fā)展空間。

目前，光纖傳感器在測井領(lǐng)域得到廣泛應用，但是仍存在一些問題亟待解決。由于井中流體與光纖傳感器接觸過程中有可能對光纖性能產(chǎn)生影響，如何通過改善光纖性能進而提高井下光纖傳感器的穩(wěn)定性具有極大的現(xiàn)實意義。此外，進一步降低光信號損耗也是日后研究的重點。同時，光纖接頭和導管懸掛器連接頭的設(shè)計也有待進一步優(yōu)化。

近年來，測井光纖傳感器的優(yōu)良特性已引起了行業(yè)的廣泛關(guān)注，許多科研單位和企業(yè)已著手進行技術(shù)研究，國內(nèi)測井光纖傳感器的研發(fā)正處于蓬勃發(fā)展階段。但由于相關(guān)研究起步較晚，在該領(lǐng)域也存在著專利數(shù)量不足、專利轉(zhuǎn)化少的困境。筆者建議，國內(nèi)企業(yè)應結(jié)合市場需求，有針對性地研發(fā)特色技術(shù)，并加大專利申請力度，完善專利布局，以盡快形成測井光纖傳感器專利保護網(wǎng)，提升企業(yè)的國際競爭力。