定向钻井和水力压裂。能源、天然气和水的消耗。专利数据库。2021 年 11 月
概括
在大多数情况下，从低渗透区开采石油和天然气需要使用定向钻井和水力压裂技术。 这对于增加井与富含石油或天然气的地层的接触面积以及提高岩石的渗透性是必要的。 考虑到难以开采的储量在全球碳氢化合物平衡中所占份额的增加，很明显这些技术的使用将保持稳定增长。
目前，在一些国家，常规垂直井眼与定向井眼的比例正在转向后者。同时，在现实世界中，根据具体的钻井目标和条件，定向钻井的成本平均为每1米数百至1.5-2千美元，因此达到每井数百万美元。在这种情况下，与为钻井机械提供动力所需的能源相关的成本占总费用的很大一部分，主要以电能、气体或液体燃料的形式出现。
采用水力压裂技术从低渗透区开采油气的另一个关键问题是淡水消耗量大。压裂过程中增加的用水量取决于技术操作的本质，它基于液压作用。通常情况下，水力压裂中使用的平均淡水消耗量从每个井筒 1000 万升开始，但在某些情况下——甚至更多。抽水的提取和再利用很少超过 50%，因为水力压裂产生的大量废水的处理和去除是一项昂贵的程序。因此，在涉及水力压裂的油气生产活动中，供水占运营费用的很大一部分，通常超过 10%。
除了高昂的运营成本外，定向钻井和水力压裂作业中能源、天然气或水的低效使用在很大程度上决定了对碳氢化合物开采区以及在全球范围内对整个地球环境的生态影响程度。在这方面，在定向钻井和水力压裂技术的资源节约和能源节约方面的最新进展的参与下，对油气生产进行全面规划被认为是石油和天然气行业的最优先任务之一。
旨在解决上述问题的有效技术方案的相当一部分集中在各个专利局注册的专利文件中。然而，以主题为导向的搜索、精确选择和系统化此类文件与技术、语言和方法方面的重大困难有关。首先，这与目前的现有发明标记和专利数据库中提出的搜索选项都不允许对符合上述标准的专利和专利申请进行全面和可靠的选择有关。在出版商看来，拟议的原始专利数据库，
主要亮点
本数据库包含 1993 年至 2021 年全球专利局授予或注册的专利和专利申请，涉及与低渗透率油气生产中的能源、天然气和水消耗相关的领域。一般研究方法可在 Advanced Energy Technologies 网站 www.aeert.com 上找到。该数据库包含自 1993 年以来在世界各地专利局注册的 4566 份专利文件，这些文件已在公开可用的专利数据库中发布，在经过深思熟虑的专利检索结果中发现，并在该数据库编制之日按照方法处理（2021 年 11 月）。
该数据库中的每份专利文献都包含一个常规书目指标列表，包括原始标题、英文版标题、家族规模、申请日期、公开日期、专利局、发明人和申请人姓名、文件种类（专利或申请）、编号权利要求、被引次数、IPC 索引和核心文件编号。
此外，所有文件都提供了额外的标记——统一指标，包括：技术类别（表明技术解决方案对能源工业部门之一的适用性，如发明作者所述）；技术要素（对特定能源行业的生产过程具有特定详细程度的指标）；问题（作者在专利文件中声明的技术、经济、生态和其他问题）；技术解决方案的类型（设备、方法、组合物）。
该数据库包含许多衍生指标，包括申请人身份、申请人居住地、统一指标组。可以根据现有数据计算专利申请期限、突出专利、申请人在总知识产权登记簿中的份额等指标。
对数据库中代表的专利文献进行附加标记，可以形成具有任何显着特征的专利文献的排他性列表，例如按评级排名前列的文件、按 IPC 部分数量排名的热门文件、排名前列的单个申请等。
该数据库还包括对 2001-2020 年 20 年间公布的专利文件主要参数的统计分析。特别是，统计分析包括按公布日期、专利家族、专利局、居民和非居民以及申请国对文件进行分类。
统计分析包括：
发明：4201
办公室：40
国家：32
申请人数：1059
单个 IPC 子组：1396
分配的 IPC 子组总数：14616
专利文件的主体注册时间为 2014 年至 2020 年，2017 年专利活动达到高峰。除极少数例外，美国专利商标局（美国）专利局每年的授权专利数量均处于领先地位。
美国居民的发明专利申请活动最高，占 2001-2020 年授予的专利总数的 60% 以上。中国、加拿大、荷兰、沙特阿拉伯、法国和俄罗斯的居民至少获得了 30 项专利。
E21B43/26 是最受欢迎的 IPC 子组，占近 6.1% 的份额——通过形成裂缝或裂缝从井中获取流体。几乎 50% 的案例提到了不同的方法作为一种技术解决方案，不同的设备 - 几乎 29.5%，而不同的成分 - 有 20.5%。在相当一部分的发明中，同时提到了两种或多种技术方案。
统计分析的一个单独部分专门针对专利文件的申请人。它包括专利和申请单独的申请人名单，申请人专利文件按局、技术解决方案类型、问题、技术类别、IPC 部分的细分。按专利数量排列的前 10 名最具生产力的申请人名单包括：
哈里伯顿能源服务公司（美国）
贝克休斯公司（美国）
斯伦贝谢技术公司（美国）
Evolution Well Services, LLC（美国）
沙特阿拉伯石油公司 (SA)
鞑靼石油 (RU)
冒险全球技术（美国）
中国石油中石油川庆钻探工程有限公司 (CN)
斯伦贝谢技术 BV (NL)
进化工程公司 (CA)
分析的结论部分包括计算数据，可以揭示由此产生的专利趋势并得出主要结论。此处展示了各年度申请人数与专利数的关系、单项申请数与年度总数的关系、年度新申请人数、新 IPC 子组排名靠前等图表。
谁需要这个数据库？
拟议的专利数据库允许及时追踪特定行业知识产权市场的现有趋势，并提供了获取与特定主题完全对应的精心挑选的专利文件列表的可能性。该数据库面向参与从低渗透率区域开发油气生产技术的发明家、工程师、研究人员、经理和业务管理人员。
免责声明
本数据库由 EnerTechUp 公司及其合作伙伴编制。该数据库包括从公开来源仔细收集的专利文件，据作者称，该数据库最大程度地代表了截至数据库准备之日特定能源行业的最新创新。有关专利文献检索和处理方法的详细信息，请访问 Advanced Energy Technologies 网站 (aenert.com）。考虑到与编制国际专利文件清单相关的困难，包括与时间框架、国家和术语障碍相关的困难，以及收集所需分析信息和进行定性解释的高劳动强度，数据库不能保证所代表材料的绝对完整性和准确性，并且不对使用这些材料承担任何责任。EnerTechUp 公司“按原样”代表本材料，并拒绝因使用其中发布的数据而产生的任何索赔和责任，包括但不限于：任何类型的经济损失赔偿、利润损失或精神损害赔偿。这些规定还涉及员工、股东、
