【在线研讨会】下一代宽带测量测试策略

国内测井光纤传感器关键技术待突破

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随着石油测井技术的深入发展,在油田勘探过程中对井下参数监测的可靠性、准确性、实时性提出了更高的要求。由于井下环境具有高温、高压、化学腐蚀以及强电磁干扰等特点,传统的测量传感器难以适应井下的恶劣环境。测井光纤传感器是20世纪70年代发展起来的一种基于光导纤维的新型传感器,与传统的测量传感器相比,其具有电绝缘性能好、抗电磁干扰能力强、灵敏度高、易于实现对被测信号的远距离监控、能够承受井下极端条件等优点,在井下参数测量中发挥了极大的优势,具有广阔的市场前景。

笔者在本文中对测井光纤传感器在全球范围内专利申请情况进行了统计分析。

国外企业占主导

笔者在德温特世界专利索引数据库进行专利文献检索发现,截至2015年5月31日,测井光纤传感器全球专利申请共429件。

从全球专利申请数量的变化趋势可将测井光纤传感器的发展分为两个阶段。1975年至1991年是萌芽期。作为一种新型传感技术,光纤传感技术伴随着光纤通信技术的问世得到迅速发展,但在该阶段的技术研究仍处于萌芽期,专利数量较少。1991年至今是发展期。随着光纤传感器的优势逐渐突显,世界各大石油生产公司、测井服务公司以及光纤传感器研发机构和企业开始了测井光纤传感器的研究和开发,拓展了其应用领域,该阶段专利申请数量逐步增加,处于活跃的技术创新发展阶段。

笔者对测井光纤传感器专利申请区域分布情况进行统计发现,测井光纤传感器的研发主要集中在美国、加拿大、英国等国家,其中,美国的专利申请数量排名第一,占全球专利申请总量的24%。美国作为技术强国,在测井光纤传感器的研发方面具有极大优势,拥有较多的核心专利。

此外,该领域专利总量排名前十位的专利权人大多为国外企业,排名第一位的专利权人是斯伦贝谢公司(SCHLUMBERGER),拥有测井光纤传感器专利77件。该领域关键技术主要被国际大型石油公司和技术服务公司掌控,这些公司在测井光纤传感器技术的发展中起主导作用。

笔者通过专利统计分析发现,当前测井光纤传感器的研究热点主要集中在随钻测量与数据传输、井下参数监测、组合测井等方面,上述技术领域的专利数量约占测井光纤传感器专利总量的42.6%。

技术难题待解决

我国测井光纤传感器的专利申请始于21世纪初期,主要以企业自主研发为主、高校研发为辅。虽然国内测井光纤传感器的研发起步较晚,但是经过十余年的研究和发展,专利申请量一直处于稳步上升趋势,具有广阔的发展空间。

目前,光纤传感器在测井领域得到广泛应用,但是仍存在一些问题亟待解决。由于井中流体与光纤传感器接触过程中有可能对光纤性能产生影响,如何通过改善光纤性能进而提高井下光纤传感器的稳定性具有极大的现实意义。此外,进一步降低光信号损耗也是日后研究的重点。同时,光纤接头和导管悬挂器连接头的设计也有待进一步优化。

近年来,测井光纤传感器的优良特性已引起了行业的广泛关注,许多科研单位和企业已着手进行技术研究,国内测井光纤传感器的研发正处于蓬勃发展阶段。但由于相关研究起步较晚,在该领域也存在着专利数量不足、专利转化少的困境。笔者建议,国内企业应结合市场需求,有针对性地研发特色技术,并加大专利申请力度,完善专利布局,以尽快形成测井光纤传感器专利保护网,提升企业的国际竞争力。

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