物探技术战略布局的专利导航实践

霍 禹 张慕刚 吴 聃 安佩君 王 懂 宋建军 蔚宝强 张 坤

（1.中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司；2.中国石油集团经济技术研究院）

随着地震勘探叠前成像技术日趋成熟，高密度、宽方位、宽频地震数据采集逐渐成为地球物理勘探市场的发展方向。可控震源高效采集技术能有效降低高密度地震数据采集成本，为高精度三维地震勘探提供重要技术支撑。中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司（简称东方物探）作为中国石油天然气集团有限公司的专业化地球物理服务公司，早期作为技术追随者，主要以装备采购为契机，引进技术参与竞争。2004 年，首次为阿曼PDO 公司提供滑动扫描采集服务，通过应用创新，获得了国际高端市场的认可。

市场竞争的白热化，使东方物探不可避免地遭遇技术壁垒。面临以技术理念、配套装备和数据处理的综合技术比拼为特征的国际高端地球物理服务市场的挑战，寻找合适的技术发展路线非常关键。近年来，东方物探不断加大研发投入，持续攻关，突破系列技术，逐渐形成系列可控震源高效采集配套技术，有力支撑了海外业务发展。

为进一步了解行业发展态势和竞争对手研发情况，强化顶层设计，保持公司在物探行业的龙头地位，东方物探开展企业专利导航试点项目研究，总结专利导航实施过程中的关键步骤和产出成果的保护方法，为深入开展专利导航工作提供经验和启示。

1 陆上高效采集技术发展现状及趋势

可控震源地震勘探技术自20 世纪50 年代推出以来，因其经济、安全、环保优势，在陆上地震勘探中占有极重要的地位。2000 年后，陆上可控震源高效采集技术快速发展，有效降低宽方位、高密度地震数据采集成本，满足数据采集要求，显著提高地震成像效果，成为当今地球物理勘探技术领域重要标志性技术之一。

1.1 可控震源高效采集技术发展历程

随着技术发展和市场驱动，可控震源高效采集方法快速发展。早期交替扫描（Filp-flop sweep）激发方法首先被普遍采用。1996 年，Shell 公司提出的滑动扫描（Slip sweep）方法逐渐得到多数油公司的认可和采用。2008 年，bp 公司提出更为高效的DS3（Distance Separated Simultaneous Sweeping）和ISS（Independent Simultaneous Source）高效激发方法，并在阿尔及利亚进行了先导测试，日产效率突破1×104炮。在可控震源高效采集领域，更趋向技术理念、配套装备、专有数据处理能力的综合能力比拼。2010 年后，沙特阿美石油公司结合滑动扫描时间和震源距离，定制激发时间—距离规则，提出动态滑动扫描采集方法，采集效率再次大幅提升。

近年来，国内外对高密度地震资料的需求和低油价带来的巨大成本压力，促使物探服务商研究更高效的方法，可控震源超高效混叠采集技术应运而生，数据采集效率已达（3～5）×104炮/d。

1.2 陆上地震勘探市场情况

2014 年国际油价大幅下挫以来，油公司纷纷降低勘探开发投资规模，缩减开支，物探行业首当其冲。全球主要物探公司通过剥离、重组等举措，谋生存、求发展。2018 年，斯伦贝谢公司宣布退出陆上和海上地震采集市场。2017 年，CGG 公司宣布破产保护，进行债务重组，重新活跃在中东、北非地区高端市场。PGS 公司调整组织结构后更加简约集中，并注重销售和项目运作。SeaBird、Polarcus 等物探公司通过更换公司CEO、债务重组等措施力图走出困境。

东方物探经过30 多年的奋斗，如今海外业务遍布五大洲70 多个国家和地区。2018 年，拿下全球最大勘探项目，成功中标阿拉伯联合酋长国ADNOC 公司16 亿美元大单，轰动业界。目前，东方物探海外采集业务重点市场的市场占有率保持在60%以上，从2015 年起销售收入连续8 年保持世界第一，成为全球最大的地球物理承包商，已从最初的行业跟随者成长为行业领跑者。

1.3 市场竞争对手的变化

新技术不断涌现，为国际高端陆上地球物理服务市场设置了层层门槛，也孕育着巨大的潜在市场。国际主要地球物理服务商凭借强大的综合技术能力抢占先机，CGG 公司先后推出标志性的HPVA、V1可控震源高效采集技术，WesternGeco 公司以QLand（后来升级到UniQ）为主打技术，长期垄断国际高端地球物理服务市场。可控震源高效地震采集业务具有投资大、专业性强、利润转化慢的特点，需要承担很大的项目运作风险。除了少数具有运作实力的小公司，如Geokinetics, SAExploration，一般小型物探公司不具备能力或不愿投入这一领域。

2018 年，CGG 和WesternGeco 公司退出中东地区，本地公司ARGAS 继承了CGG 在中东的作业队伍和装备，并予以消化吸收，在中东大型可控震源高效采集标的竞争中占有一席之地；中国石化石油工程地球物理有限公司虽然在可控震源高效作业领域起步较晚，但近年实力和技术快速发展，成为东方物探在中东、北非和美洲等地大型高效采集项目的有力竞争对手。

2 可控震源高效采集技术专利导航实践

面对严峻的国际竞争形势，为了进一步贯彻落实党中央、国务院关于知识产权的决策部署[1]，以及集团公司党组对知识产权工作安排[2-3]，东方物探强化顶层设计，高标准谋划知识产权未来发展，加大海外市场的竞争和技术保护[4-6]，组织开展了“可控震源高效地震勘探数据采集技术专利导航和布局”项目研究。

2.1 项目启动前，开展充分立项分析

（1）确定研究领域。研究领域要适宜，范围过大会导致研究结果不精准。高效勘探技术流程包含采集、处理、解释3 个环节，业务范围包含陆上和海上，勘探方式包括可控震源、井炮、重磁电等。经项目组讨论，选取陆上可控震源高效采集技术作为研究领域，确认技术分类及需要攻克的难点，明确项目目标和方向。

（2）企业要“摸清家底”，对技术研发现状有清晰的认识。运用构建技术树方法，细化技术分支，便于发现薄弱研发环节（图1）。技术梳理范围一般包含已掌握技术、预研阶段技术、计划研发技术；从支撑产品角度梳理分层，一般包含技术方向、技术、子技术。技术树分解须遵循3 个原则：首先是完整性，即是否全部覆盖了所有技术，是否分解彻底；其次是准确性，即技术分解是否准确，技术术语是否准确；最后是层次性，即层次是否清晰，技术与产品是否区分。

图1 可控震源高效地震勘探数据采集技术树

（3）做好现有技术分析，包括企业自身现状、整个行业发展趋势及需要解决的技术问题或瓶颈等。项目组成员对本企业发表的论文、演讲材料、专利文献等进行全面汇总，初步理清相关技术发展现状、关键技术、产品和技术出口情况（图2）。对同行技术，尤其是重点竞争对手的产品、市场情况及技术信息进行搜集。分析拟立项技术是处于萌芽期、快速发展阶段还是成熟阶段，结合该项技术对公司重要程度、后续市场占有影响，分析存在的问题及立项的必要性。综合分析相关项目处理经验、项目团队资质及能力、资金支持、项目周期、技术更新速度等[7]，最终确定项目研发方向。

2.2 项目实施过程中，进行充分沟通和研讨

（1）对项目组进行培训。专利导航环环相扣，不少导航项目到出成果阶段，研究人员才意识到所提供数据的重要性，导致项目结果和预期出现偏差。因此，培训不仅要在项目初期，而且要贯穿项目全过程、每个环节，使项目组成员切实明白专利导航是什么，每一步要做什么，后续影响是什么。

（2）加强交流沟通。项目启动会议要明确项目目标、范围、进度、质量要求、风险控制等。邀请专业服务机构来企业进行为期一周以上的调研和会晤，帮助服务机构深入了解企业产品状况、研发动态。在建立技术树、检索标引、信息整合、态势分析及专利挖掘布局等重要环节，必须现场充分讨论和反复完善。每周至少召开一次研讨会，跟踪项目进度和执行情况，及时调整计划，确保项目按时完成。

（3）确定检索要素。在专利导航中，确定检索要素是进行专利检索的重要步骤[8]。服务机构根据专利所涉及的技术领域和研究方向确定检索关键词，初步确定的关键词可能存在不准确性，需要项目组进行多轮研讨，逐步调整检索关键词，增减相关词汇，以提高检索的准确性和覆盖范围。

以本项目为例，由于竞争对手多分布在海外，英文检索要素尤为重要。一个中文词语会对应多个英文翻译，部分还是行业术语，翻译软件无法得到。例如，“可控震源”一词，按字面译为controllable vibrator，然而地震勘探专业术语中没有“controllable”前置描述，将带有“controllable”的词组清理掉，就大大缩减了范围。再如，本次导航的领域为陆上，检索要素表中IPC 分类号“G01V1/38：专用于被水覆盖的区域”，不应纳入检索范围，经过删减，检索结果由15535 件专利减少到6000 件左右，大大提高了导航精准度。初次专利检索应确保查全率处在合理的范围内，逐步完善数据以求达到精准。

2.3 加强项目成果的跟踪和运营

（1）建立专利数据库。建立专利导航数据库，可方便成果实时分析及后续成果的持续完善。先根据专利导航的主题和目的，将收集到的专利文献按照技术门类、法律状态、权利要求等进行分类整理；再建立索引，包括标题、摘要、权利要求、专利号、发明人、申请人等信息；最后设计检索系统，包括检索关键词、检索字段、检索方法等。建议购买商业专利数据库，将检索式和标引情况等直接导入专利数据库中，以提高检索效率和质量。数据库建好后要定期更新和维护，包括添加新的专利文献、更新法律状态、完善索引等工作，以保证数据库的准确性和有效性。

（2）强化专利海外布局。为了帮助企业制定专利布局策略[7]，首先，要对收集的专利文献进行评估，确定哪些专利具有较高的价值和市场前景，以便进行重点保护和布局；其次，制定合适的专利布局策略，包括专利申请地域、技术领域、专利类型等。

本项目采取“四步走”。第一步，选择对研发工作和市场销售都能产生积极效果的技术主题，主要由研发人员和市场人员完成；第二步，搜集相关专利，筛选出主要竞争对手的相关专利，分析这些专利的技术方案，给出分析报告，主要由知识产权专员完成；第三步，对主要竞争对手的专利做重点筛选（选出1～2 个重要专利），围绕技术主题和竞争对手重要专利，确定我方相关的核心专利，评价标准是技术效果稳定、市场认可或前景好，由研发人员和市场人员共同完成；第四步，申请专利，完成布局，既包括对自身专利做核心申请和外围申请布局，也包括对主要竞争对手的重要专利做外围布局，尽可能把相关重要专利的所有改进方案做专利申请[9]。

以可控震源高效勘探技术为例（图3），专利主要分布在欧美发达国家和新兴经济体[10-11]。这些国家都有完善的专利保护制度，相关公司综合技术实力较强，更容易实现专利技术的破解。目前，东方物探该领域技术的专利主要在中国境内获取，一些重要专利尚未在全球范围进行保护，需要尽快开展相关技术的海外专利申请布局，重点放在欧美发达国家和中东、北非等主要石油生产国。

图3 可控震源高效勘探技术相关专利国别分布

3 提高专利保护战略管理水平

专利挖掘清单是专利导航重要的产出成果，企业作为主要创新主体，需要改变管理策略[4]，防止无形资产流失，提高技术研发成果保护力度[9]，增强后续获得专利权的法律稳定性，避免出现专利保护漏洞，提升专利申请的综合质量，巩固企业核心竞争力，实现法律权利和商业收益的最大化。东方物探形成了专利申报全过程管理制度（图4），有效提升了创新成果的保护水平。

图4 东方物探专利申报全过程管理制度

3.1 专利申报前，自检自查，增加预审，提升专利申报成功率

制订“专利申请自检自查报告书”。发明人在申报专利前，对个人已发表的论文和已受理或授权的专利等进行自检自查，列出最接近的1～2 篇论文或专利进行对比，形成分析结论，确保技术内容未提前公开。实行专利线上申报，由东方物探内部科技系统进行预审，将专利的技术交底书、自检自查报告书、分类论证答辩材料、增加外单位为专利权人或发明人的说明及相关合同在公司内部系统备案，由科技管理部门进行审核，确保申报的合理性和材料的准确性。

3.2 专利申报中，五级审核，层层管控，强化专利分级分类

确立“五级审核制度”。第一级由完成单位发明人自查和互查，确保技术内容不公开；第二级由完成单位科技管理人员审核，确保申报材料正确，技术内容在本单位中没有重复申报；第三级由完成单位技术专家评审，对成果的技术内容、知识产权保护方式、重要性进行论证，淘汰低质量专利申请；第四级由东方物探科技管理人员审查，确保申报材料的合理性和完整性，技术内容在公司中没有重复申报；第五级由东方物探首席技术专家论证，对专利进行打分和评议，确定A/B/C 等级。

3.3 专利申报后，严抓撰写，定期评估，优化专利存量结构

建立代理机构聘用和考核机制，贯彻落实专利代理服务机构统一准入、考评管控制度；建立代理服务满意度调查机制，每年年底发布调查问卷，由发明人对代理机构服务质量进行评价，对撰写质量差的代理人进行反馈，对整体服务质量差的代理机构进行末位淘汰，通过高质量撰写最大化保护技术方案；完善专利两级评估制度，评估周期为3 年，先由完成单位自评，对“技术被替代、多年未使用、专利即将到期、保护范围过窄、法律稳定性不强”等放弃因素进行论证，提出专利放弃申请，再由公司组织高级技术专家综合评议，确定最终放弃专利清单并停止缴纳年费，进一步优化高质量专利存量结构。

4 结束语

物探技术战略布局专利导航实践中，通过定义目标和范围、收集现有技术、技术分解、沟通研讨、检索和分析专利、技术评估及制定战略建议等步骤，形成了全过程的管理方法，引导企业进行专利导航。专利导航是一个不断更新的过程，企业需定期跟踪和更新相关领域的技术发展趋势和专利情况，及时调整和完善战略布局。同时，针对后续产出成果实施专利申报的全方位管理策略，有效提升企业专利保护、管理、运用的综合能力，为企业高质量发展提供有效支持和指导。