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              國內測井光纖傳感器關鍵技術待突破

              Date: 2019-06-27 11:08:44 來源: 南京昕天衛光電科技有限公司

              隨著石油測井技術的深入發展,在油田勘探過程中對井下參數監測的可靠性、準確性、實時性提出了更高的要求。由于井下環境具有高溫、高壓、化學腐蝕以及強電磁干擾等特點,傳統的測量傳感器難以適應井下的惡劣環境。測井光纖傳感器是20世紀70年代發展起來的一種基于光導纖維的新型傳感器,與傳統的測量傳感器相比,其具有電絕緣性能好、抗電磁干擾能力強、靈敏度高、易于實現對被測信號的遠距離監控、能夠承受井下極端條件等優點,在井下參數測量中發揮了極大的優勢,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專利申請情況進行了統計分析。

              國外企業占主導

              筆者在德溫特世界專利索引數據庫進行專利文獻檢索發現,截至2015年5月31日,測井光纖傳感器全球專利申請共429件。

              從全球專利申請數量的變化趨勢可將測井光纖傳感器的發展分為兩個階段。1975年至1991年是萌芽期。作為一種新型傳感技術,光纖傳感技術伴隨著光纖通信技術的問世得到迅速發展,但在該階段的技術研究仍處于萌芽期,專利數量較少。1991年至今是發展期。隨著光纖傳感器的優勢逐漸突顯,世界各大石油生產公司、測井服務公司以及光纖傳感器研發機構和企業開始了測井光纖傳感器的研究和開發,拓展了其應用領域,該階段專利申請數量逐步增加,處于活躍的技術創新發展階段。

              筆者對測井光纖傳感器專利申請區域分布情況進行統計發現,測井光纖傳感器的研發主要集中在美國、加拿大、英國等國家,其中,美國的專利申請數量排名第一,占全球專利申請總量的24%。美國作為技術強國,在測井光纖傳感器的研發方面具有極大優勢,擁有較多的核心專利。

              此外,該領域專利總量排名前十位的專利權人大多為國外企業,排名第一位的專利權人是斯倫貝謝公司(SCHLUMBERGER),擁有測井光纖傳感器專利77件。該領域關鍵技術主要被國際大型石油公司和技術服務公司掌控,這些公司在測井光纖傳感器技術的發展中起主導作用。

              筆者通過專利統計分析發現,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據傳輸、井下參數監測、組合測井等方面,上述技術領域的專利數量約占測井光纖傳感器專利總量的42.6%。

              技術難題待解決

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

              目前,光纖傳感器在測井領域得到廣泛應用,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定性具有極大的現實意義。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計也有待進一步優化。

              近年來,測井光纖傳感器的優良特性已引起了行業的廣泛關注,許多科研單位和企業已著手進行技術研究,國內測井光纖傳感器的研發正處于蓬勃發展階段。但由于相關研究起步較晚,在該領域也存在著專利數量不足、專利轉化少的困境。筆者建議,國內企業應結合市場需求,有針對性地研發特色技術,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,提升企業的國際競爭力。

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