简述了地震勘探数据处理的几项核心技术。

油气勘探是石油工业的起步阶段,也是石油工业发展的决定性阶段。油气勘探包括地震勘探技术,以电法勘探、电磁勘探、磁法勘探、重力勘探和放射性勘探为代表的非地震勘探技术,测井技术和综合勘探技术。地震勘探是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中的传播规律,查明地下地质情况,为油气田或其他勘探目的服务的一种基本地球物理方法。

本文收集的专利申请的优先权日晚于1990 65438+10月1。本文主要分析了德温特世界专利索引的WPI数据库和中国CPRS数据库中地震勘探数据采集、处理和解释领域的专利申请数据。截至2011,12,31 * *日,地震勘探相关专利申请量为12005件,专利技术数量为3869项。对于以家族形式出现在数据库中的一系列专利文献(“家族”此处指同一专利家族中的“家族”),计算为“1项”。

如图1所示,可以看到近20年来地震勘探领域专利技术的发展。地震勘探领域的专利技术发展呈波浪式上升趋势,直到2009年达到372项的峰值(2010和2011的数据仍有部分未公开,暂时无法统计),年申请量保持在200件左右。总的趋势是:项数基本稳定,项数比较明显。据预测,地震勘探专利技术在未来很长一段时间内将保持稳定发展的趋势。

为了研究专利技术在地震勘探国家或地区的分布情况,作者按照专利家族中优先权最早的国家对收集到的数据进行了统计。从图2可以看出,首次申请地震勘探的主要国家和地区是美国(2128,53%),其次是中国(747,19%),法国、英国、俄罗斯和挪威分别占2%至8%。其他国家或地区之和不超过7%。可以看出,地震勘探领域的发明创造主要是在美国完成的,中国、法国、英国、俄罗斯、挪威在该领域也有一定的创新能力。

按照地震勘探行业的分类习惯,根据地震勘探的结构和方法特点,分为采集、处理和解释三个技术分支。在地震勘探技术领域,与采集相关的专利申请多达2167项,与处理相关的专利申请多达1166项,与解释相关的专利申请多达645项。征集申请高居榜首。

经检索,地震勘探采集、处理和解释领域中国专利申请997件,国内727件,占73%,国外270件,占27%。国内申请数量已经超过国外对华申请数量。值得注意的是,在地震勘探领域,全球3142项专利申请中只有270项进入中国,86%以上的专利技术没有进入中国,这说明国外申请人并没有把国内申请人作为重要的竞争对手,这也给中国申请人加快地震勘探技术的研发留下了一定的时间和空间。

从图3所示的中国地震勘探技术历年国内外专利申请变化可以看出,1991至2000年期间,地震勘探研发基础薄弱,国内申请长期维持在10以下的低水平。而且国外申请量徘徊在不到20件的低位,反映出国外技术虽然处于快速发展阶段,但由于当时的种种考虑,国内并没有相应的专利战略布局。我国相关产业的后续研发跟不上世界地震勘探技术的发展步伐,大量设备依赖进口,对地震勘探技术的重视程度和研发力度与国外同行相差甚远。自2001以来,国内申请量快速增长,专利申请量稳步增长。目前保持了强劲的上升趋势。多年来,外国在华专利申请量在2002年基本稳定在1990之间。2001之后,随着国内申请的快速增长,国外向中国申请的数量也在缓慢增长。数据显示,国外技术研发起步早、研究水平高,国外在华申请已有长期专利布局。

野外数据采集占整个地震勘探成本的80%以上,是勘探工程的基础。采集阶段,震源(204个,占34%)和地震检波器(133个,占22%)占比最大,接收要素配置为129个(占21%),信号传输为72个(占12%)。

在地震数据处理方面,筛选出与地震数据处理密切相关的专利申请307件,其中预处理25件,常规处理128件,成像处理68件,其他94件。可以看出,地震资料处理首先以常规处理为主,占应用总数的一半,其次是成像处理。

根据检索结果,筛选出与地震资料解释密切相关的专利申请120件,涉及构造解释24件,沉积解释9件,岩性解释69件。可以看出,地震资料解释以岩性解释为主,占应用的58%。

在地震勘探领域,前五名申请者是斯伦贝谢(52项申请)、PGS(47项申请)、埃克森美孚(26项申请)、道达尔(18项申请)和CGG (16项申请)。这五家公司拥有海洋和陆地勘探的核心技术。

地震勘探的数据采集和处理是斯伦贝谢公司的研发重点。斯伦贝谢公司在世界各地都有分支机构,在专利申请量、覆盖面和专利水平方面的领先地位不可动摇。斯伦贝谢公司是世界地震勘探领域当之无愧的专利巨头,研发重点是震源、无线信号传输和多波多分量处理。

当前CGGVeritas

它是世界上最大的地球物理服务公司。CGG公司掌握了机械震源、海洋拖缆和地震信号无线传输的核心技术。中国市场广泛使用的检波器、地震仪、海洋拖缆等关键设备均采购自CGG旗下的Thussel公司,CGG是目前中国三大石油公司的主要供应商和服务商。其核心技术如MEMS数字检波器、数字地震仪等处于保密阶段,对现阶段我国的跟踪研发极为不利。

中国石油作为中国地震勘探领域的主要申请方,在中国的申请量占据绝对数量。近年来,随着中石油走出国门,拓展海外市场,中石油也开始采取并购的方式,逐步进行全球战略布局,这是非常可喜的。中国石油的专利申请有111。

掌握核心技术的国外公司,如PetroFrance、Geku、Thussel等,早已在中国布局专利,在无线信号传输方面的专利壁垒严格。在海洋拖缆的控制和制造方面,PGS、Thussell、Schluberg和Stat等外国公司在中国申请了大量专利。国外在华申请基本以海洋勘探为主,国内申请基本以陆上勘探为主。国外几大油气公司在海洋拖缆的控制和制造、无线信号传输、海洋滤波等方面拥有关键专利甚至核心专利。结合一系列申请,他们的专利布局意图很明显。然而,中国的海洋探索刚刚起步,与国际水平还有很大差距。海洋勘探领域仍然存在重大的专利风险。