НЕТРАДИЦИОННАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ. Химическая стимуляция. Патентная база данных. March 2022
Введение
В структуре конечного мирового потребления первичной энергии со значительным отрывом лидируют нефтепродукты, при этом общее конечное потребление нефти превышает 30%. Уникальность сырья в виде ископаемого топлива, помимо наличия оптимальных для энергетики физико-химических свойств, заключается в наличии еще одного огромного преимущества – возможности его длительного хранения. Находящиеся в недрах земли и однажды добытые из нее нефть или газ могут быть в нужный момент доставлены потребителю и использованы им по назначению, в том числе для производства электроэнергии. Более того, несмотря на многократные циклы преобразования энергии из одного вида в другой, такой процесс экономически выгоден и эффективен.
К нетрадиционной нефти относятся нефть высокой вязкости и высокой плотности, керогенная нефть или горючие сланцы, нефтеносные пески, легкая плотная нефть, расположенная в пластах, пласты известняков и песчаников с низкой проницаемостью. Нетрадиционную нефть также часто называют тяжелой нефтью и даже сверхтяжелой нефтью. По мере истощения легкой нефти обычная легкая нефть смешивается с горными породами, песком, глиной, сопутствующими производственными материалами и т. д., что приводит к увеличению ее вязкости. Кроме того, остатки нефти истощенного месторождения могут встречаться в труднодоступных районах с низкой проницаемостью. Технологии добычи такой нефти аналогичны технологиям добычи нетрадиционной нефти, что по сути приравнивает их с точки зрения практической добычи. В этой базе данных понятие нетрадиционная нефть используется именно в такой единой интерпретации.
В структуре разведанных запасов традиционной нефти прослеживается очевидная тенденция – уменьшение запасов легкой нефти и, наоборот, увеличение запасов тяжелой и трудноизвлекаемой нефти. Прогресс в развитии технологий добычи трудноизвлекаемой и тяжелой нефти существенно расширил имеющиеся запасы нефти и газа, одновременно увеличив себестоимость их добычи и переработки. Учитывая увеличение доли трудноизвлекаемых запасов в мировом балансе углеводородов, становится ясно, что использование этих технологий будет неуклонно расти. Значительная часть эффективных технических решений, направленных на решение указанных проблем, сосредоточена в патентных документах, зарегистрированных в различных патентных ведомствах.
Среди них большой популярностью у нефтедобывающих компаний в области стимулирования добычи нетрадиционной нефти пользуются технологии, основанные на внедрении в пласты углеводородов различных активаторов, в первую очередь снижающих вязкость нефти. В частности, авторы предлагают множество вариантов активирующих композиций на основе известных химических веществ, например, полимерных материалов, фторсодержащего углеводорода, поливинилового спирта, метилового эфира, аминов, аммиака, жирных кислот, поверхностно-активных веществ, реакционноспособных частиц и т.д. Изобретения также раскрывают варианты и устройства для эффективной закачки растворителей в нефтеносные пласты, оптимальные конфигурации скважин, способы и оборудование формирования суспензии, усовершенствованные режимы нефтеотдачи при закачке углеводородных растворителей.
Из методов повышения нефтеотдачи в первую очередь следует упомянуть метод VAPEX (паровая экстракция нефти). Этот процесс визуально напоминает SAGD, однако вместо пара в этом случае используются испаренные растворители. Этот процесс можно охарактеризовать ограниченными выбросами парниковых газов, высоким коэффициентом рекуперации (до 60%), низким энергопотреблением и модернизацией на месте. Его основными недостатками являются: слишком медленный процесс, неотработанные технологии, потери растворителя в пласте. Среди других методов следует упомянуть микробную интенсификацию нефтеотдачи, где интенсификация добычи достигается за счет внедрения в пласт особой группы микробов.
Значительная часть изобретений посвящена вопросам экологической безопасности при использовании активирующих химических композиций. Здесь очень важно улучшение экологических показателей на любом этапе технологий, включая транспортировку, хранение, приготовление или смешивание, закачку химикатов и утилизацию отходов.
Методология
Патентная база данных «НЕТРАДИЦИОННАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ. Химическое стимулирование» содержит структурированный набор данных в формате Excel по патентным документам, относящимся к интересующей тематике, охватывающим временной период с 1987 года по январь 2022 года. Размещение базы данных патентных документов в файле с расширением xlsx. Расширение дает возможность формировать отдельные выборки документов или сортировать их по выбранным параметрам с помощью встроенных инструментов Microsoft Office Excel. Прилагаемое руководство описывает основные возможности управления патентными документами в базе данных и соответствует функционалу англоязычной версии Microsoft Office Excel 2016. Полнотекстовое описание или хотя бы аннотация для патентных документов, включенных в базу данных, может быть предоставлена. найти по номеру документа в общедоступных патентных поисковых системах, например, Google Patents.
База данных формировалась в два этапа. Первый этап включал предварительный сбор патентной документации из общедоступных источников с использованием традиционных методов, включающих ключевые слова, индексы патентной классификации, данные о заявителях и изобретателях. На втором этапе для повышения соответствия изобретений выбранным критериям тексты всех базовых документов из числа предварительно собранных на первом этапе подвергались тщательной предметно-смысловой оценке опытными инженерными кадрами. Также каждый документ в окончательной версии базы данных был отмечен дополнительными тематическими индексами, позволяющими провести более глубокую систематизацию изобретений.
Выбор столь трудоемкого способа создания патентной базы данных был обусловлен тем, что предметно-ориентированный поиск и систематизация изобретений связаны со значительными трудностями технического, лингвистического и методологического характера. Довольно часто патентные документы имеют сложный стиль изложения или несовершенный перевод, что затрудняет понимание и однозначную интерпретацию. Также существуют неполнота и несовершенство индексов патентной классификации. Более того, в ряде изобретений основные специфические ключевые слова либо опущены, либо используются в совершенно ином смысловом значении.
Каждый патентный документ в этой базе данных содержит список обычных библиографических показателей, включая оригинальное название, английскую версию названия, размер семейства, дату заявки, дату публикации, патентное ведомство, имена изобретателей и заявителей, тип документа (патент или заявка), количество претензий, количество цитирований, индексы МПК и номер базового документа.
Также, как было сказано выше, патентные документы были дополнительно снабжены специализированными маркерами – обобщенными унифицированными показателями, которые объединены в отдельные смысловые группы: технологические категории (указывают на применимость технических решений к одному из нетрадиционных видов нефти); элементы технологии (показатели, показывающие уровень детализации производственного процесса); проблемы (технические, экономические, экологические и другие проблемы); тип технического решения (устройство, способ, состав).
Кроме того, база данных содержит ряд производных показателей, включая статусы заявителей, место проживания заявителей и Единую группу показателей. Такие показатели, как период ожидания патента, выдающиеся патенты, доля заявителя в совокупном реестре интеллектуальной собственности, могут быть рассчитаны на основе имеющихся данных. Для подавляющего большинства патентных документов рейтинговые баллы также рассчитывались на основе библиографических и унифицированных показателей.
Общую методологию составления патентной базы данных и статистической оценки, использованную в этом продукте, можно найти на сайте aenert.com. Тексты основных патентных документов, представленные в предлагаемой базе данных, можно найти в общедоступных патентно-поисковых системах, таких как Google Patents, Lens, Espacenet.
Ключевые моменты
«НЕТРАДИЦИОННАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ. Химическое стимулирование. ПАТЕНТНАЯ БАЗА» включает 4131 патент и 7970 патентных заявок, опубликованных в 1987-2022 гг.
Бесплатную демо-версию этой базы данных можно скачать здесь:
В демо-версии представлены первые сто патентных документов, а также некоторая статистическая информация. В большинстве случаев статистические диаграммы и таблицы ограничиваются первыми позициями, остальные скрыты символами ###. В полной версии статистическая информация представлена в полном объеме, а диаграммы рассчитываются автоматически.
База данных также включает статистический анализ основных параметров патентных документов, опубликованных за 20-летний период с 2002 по 2021 год. В частности, статистический анализ включает разбивку документов по датам публикации, по семействам патентов, по патентным ведомствам, по резидентам и нерезидентам, а также по странам-заявителям.
Статистический анализ включает в себя:
Изобретений: 11724
Офисов: 55
Страны: 47
Заявителей: 2145
Отдельные подгруппы МПК: 2454
Всего назначено подгрупп МПК: 38872
За 20 лет патенты были выданы в 34 патентных ведомствах по всему миру. Наиболее популярными патентными ведомствами у заявителей были CNIPA (Китай), USPTO (США), Роспатент (RU), CIPO (CA), EPO и IP Australia (AU). В последние годы наибольшая доля зарегистрированных патентных заявок пришлась на CNIPA (Китай), а значительный рост патентной активности наблюдался в INPI (BR). В подготовке изобретений приняли участие 2145 заявителей из 47 стран. Около 30% патентов было выдано заявителям из США и более 28% — заявителям из Китая. Доля жителей Саудовской Аравии среди заявителей, зарегистрировавших свои заявления за последние пять лет, существенно выросла.
Индексы МПК С09К8/584 (Композиции для интенсификации добычи углеводородов, характеризующиеся применением специфических поверхностно-активных веществ); E21B43/22 (Получение жидкостей из скважин, использование химикатов или бактериальная активность); C09K8/588 (характеризующийся использованием определенных полимеров) получило больше патентов, чем другие.
Такие проблемы, как «Высокие эксплуатационные расходы на содержание» и «Экологический баланс и защита» часто упоминались в патентах и патентных заявках. Наряду с «Химическим воздействием» в патентах и патентных заявках часто упоминались элементы технологии «Закачка газа или заводнение», «Повышение и добыча проницаемости пласта», «Закачка пара».
Отдельная часть статистического анализа посвящена заявителям патентных документов. Включает списки заявителей отдельно по патентам и заявкам, разбивку патентной документации заявителей по ведомствам, типам технических решений, задачам, категориям технологий, разделам МПК. В список топ-10 самых результативных заявителей по количеству патентов вошли:
Sinopec Китайская нефтяная и химическая корпорация (CN)
Бейкер Хьюз Инкорпорейтед (США)
Sinopec SRIPT Шанхайский научно-исследовательский институт нефтехимических технологий (CN)
Татнефть (RU)
БАСФ, SE (Германия)
Shell Internationale Research Maatschappij BV (Нидерланды)
Нефтяная компания Саудовской Аравии (SA)
SINOPEC Пекинский научно-исследовательский институт химической промышленности (CN)
CNPC Китайская национальная нефтяная корпорация (CN)
ExxonMobil Upstream Research Company (США)
Заключительная часть анализа включает расчетные данные, которые позволяют выявить возникающие в результате тенденции патентования и сделать основные выводы. Здесь же представлены такие диаграммы, как отношение количества заявок к числу патентов по годам, соотношение количества единичных заявок к общему количеству по годам и другие.
Более подробный анализ статистических показателей представлен в бюллетене патентной информации, который можно скачать здесь (лицензия CC BY-SA 4.0):
Кому нужна эта база данных?
Предлагаемая патентная база данных позволяет своевременно отслеживать существующие тенденции на рынке интеллектуальной собственности указанной отрасли промышленности, а также обеспечивает возможность получения тщательно подобранного перечня патентных документов, полностью соответствующих указанной тематике. База данных ориентирована на изобретателей, инженеров, исследователей, менеджеров и администраторов предприятий, занимающихся добычей нетрадиционной нефти.
Отказ от ответственности
Настоящая база данных подготовлена компанией EnerTechUp и ее партнерами. В базу данных включены патентные документы, которые были тщательно собраны из общедоступных источников и, по мнению авторов, в наибольшей степени представляют новейшие инновации в конкретной энергетической отрасли на момент составления базы данных. Подробную информацию о методологии поиска и обработки патентных документов можно найти на сайте Advanced Energy Technologies (aenert.com). Учитывая трудности, связанные с составлением перечней международных патентных документов, в том числе связанные со сроками, национальными и терминологическими барьерами, а также принимая во внимание высокую трудоемкость сбора необходимой аналитической информации и выполнения ее качественной интерпретации, авторы база данных не может гарантировать абсолютную полноту и точность представленных материалов и снимает с себя любую ответственность за их использование. Компания EnerTechUp представляет данный материал «как есть» и отказывается от любых претензий и обязательств, возникающих в связи с использованием опубликованных в нем данных, включая, помимо прочего: компенсацию любого вида финансового ущерба, упущенную выгоду или компенсацию морального вреда. Эти положения также относятся к сотрудникам, акционерам, агентам и поставщикам данных компании EnerTechUp.
