国外专利申请布局策略与实践——以天然气开发领域为例

向 超 颜晓琴 王晓琴 李武广

（1.中国石油西南油气田公司天然气研究院；2.中国石油西南油气田公司）

当今世界正经历百年未有之大变局，科学技术和各大产业亦处于变革式发展中，我国各领域已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，中国石油天然气集团有限公司（简称中国石油）正大力实施创新驱动发展战略。保护知识产权就是保护创新，高质量的国内外知识产权保护工作关系到技术创新的有效保护，是科研活动中不可缺少的重要保障。

1 海外油气合作需要专利保护

中国石油大力发展海外油气合作项目，海外五大油气合作区已成规模，2019 年中国石油海外油气权益产量当量首次突破1×108t，2022 年连续第4 年突破1×108t。巨额的海外投资和庞大的海外项目群，需要加强知识产权保护，以避免不必要的知识产权风险。

1.1 天然气研究院国外专利状况

根据Dunning 的国际生产折中理论[1-3]，企业需要兼备所有权优势、内部化优势和区位优势才能从事有利的海外直接投资活动。国外专利布局可以强化企业所有权优势，在东道国构筑持续竞争优势，降低企业对外直接投资的不确定性和交易成本。

中国石油西南油气田公司天然气研究院（简称天然气研究院）的产品销往多个国家，其中许多产品尚未布局国外专利，不利于技术海外推广。专利权具有地域性，每个国家和地区都有专利法与审判体系，在国内获得批准的专利，其行使专利权的范围仅在中国；产品销售到海外，优势技术被破解、抄袭风险高，若没有国外专利，竞争对手发起专利诉讼，我方没有任何反制措施。为此，海外业务需重视国外专利保护。

1.2 专利申请国的布局策略

专利的价值在于保护和运用，如果专利技术涉及的业务范围不能延伸到国外，在国外申请专利就没有运用价值，更难发现对手的侵权行为，保护价值也会大打折扣。因此，需要参照本企业重点技术已经实施和可能实施的国家和地区，来确定专利申请国。

涉外专利每件花费动辄数十万甚至上百万元，申请国选择是否恰当决定了这项花费的回报率。可以从保护性、储备性和对抗性3 个维度考虑专利布局[4]，具体包括以下几种情形：当前产品主要市场或未来产品潜在市场；竞争对手主要产品所在海外市场；海外市场有商业谈判、融资、参展、上市、收购等规划；获得开创或革新性技术，预计未来可收取许可费；处于技术和知识产权弱势地位[5]。还要考虑相关国家知识产权制度的完善程度带来的保护效果差异，确定在当地申请国外专利能否得到有效保护，能否带来所有权优势与竞争优势[6]。

为防止专利技术在他国被侵权，提高产品的国际竞争力和企业的国际品牌形象，天然气研究院以专利价值、专利保护为导向，形成核心专利国内外布局策略；围绕知识产权创造，培育高价值核心专利，为企业高质量发展提供技术供给，推动中国石油向全球产业价值链高端跃升[7-9]。

2 天然气技术专利布局分析

国内外专利布局策略存在差异，我国专利多采用全面布局，国外则多采用核心技术布局。开展专利布局的前提是具备好的技术基础，首先布局中国专利，再从高价值中国专利中遴选、布局国外专利。天然气研究院拥有油气田开发化学、腐蚀评价与控制、天然气净化与利用、天然气分析测试、天然气计量、新能源综合利用6 个专业方向24 个技术系列，专业领域覆盖油气田开发生产全过程。除了新能源综合利用技术处于研究起步阶段，其他5个专业领域均拥有国际先进的拳头技术。

2.1 产品技术专利布局

（1）油气田开发化学领域。天然气研究院研发了高温转向酸，耐温170℃，现场转向压力为12MPa，实现了高温非均质储层均匀改造；研发高温胶凝酸，耐温180℃，降阻率达65%，实现了高温储层深穿透改造；自主发明滑溜水压裂液，实现滑溜水与胶液一体化，打破了国外技术垄断；首创自生热水合物解堵技术，解堵费用由国外公司报价的2500 万元降至100 万元以内，解决了超高压气井水合物堵塞难题。上述技术产品目前还没有海外销售业绩，鉴于我国油气开发储层埋深加大，高温井开发方面形成技术优势，有必要对相关化学药剂体系提前进行专利布局，以期未来在海外项目中应用，解决高温深层井开发疑难问题，占据高温井开发市场。

（2）腐蚀评价与控制及天然气净化与利用领域。天然气研究院自主研发长效膜缓蚀剂，膜持久性较国外同类产品提高4.5 倍，价格降低30%以上；研发的硫酸盐还原菌现场快速检测技术，检测周期由14d 缩短至1d；在天然气净化与利用领域，自主研发的胺法脱硫脱碳、液相氧化还原脱硫与固体脱硫技术，实现天然气中硫化物深度脱除，硫化氢脱除率大于99.99%，有机硫脱除率大于90%；首创脱硫溶液变质产物定量分析技术，开发成功脱硫溶液深度复活技术并建成工业装置，可将受污染胺液脱硫性能恢复至新鲜胺液水平；率先研发硫黄回收及尾气处理系列技术，保障净化厂尾气SO2排放浓度满足《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》（GB 39728—2020）的超低排放要求。随着海外市场逐年拓展，在产品预期出口国进行上述领域专利布局十分必要。

2.2 标准化检测技术专利布局

专利与标准之间关系极为密切，二者以技术为桥梁，专利产生于技术研发，技术研发受标准引导[10]。天然气研究院以《国家标准化发展纲要》为引领，推动发展技术、专利、标准联动创新体系，促进高水平开放，引领高质量发展。作为国际标准化组织天然气上游领域分技术委员会（ISO/TC 193/SC3）主席单位和秘书处及国内技术归口单位，天然气研究院优先在天然气分析测试技术领域布局国际标准必要专利。

天然气研究院主导建立了符合我国天然气发展需求，覆盖常规天然气、非常规天然气、LNG 等产品的分析测试技术和标准体系，已制定发布60 余项国家及行业标准，在天然气分析测试领域占比达80%。发布了硫化物分析国际标准，取代由法国、意大利主导制定的相关标准，重构硫化物分析国际标准体系，现已被欧盟、英国等多个国家和地区等同采用，统一国际贸易中天然气硫化物的检测方法。

该领域专利布局方向主要为检测方法和检测装置，重点是检测装置。检测方法如果不是标准必要专利或缺乏与检测装置高度关联，基本无法证明他人侵权。该类型专利是标准必要专利的主要来源，应依托标准制修订计划进行布局。

2009 年以来，ISO/TC 193 天然气标准化技术委员会累计发布新制定国际标准（含技术报告）10项，其中天然气研究院制定6 项，贡献率第一。国际标准必要专利在国际标准立项时被批准通过，将会带动专利许可使用，应针对国际标准必要专利技术提前布局国外专利。

2.3 天然气流量量传溯源技术专利布局

在天然气计量领域，天然气研究院自主建成国际先进的天然气流量原级标准装置和天然气流量环道标准装置；建成国际先进、国内唯一的湿天然气两相流测试评价装置，解决了湿气流量计测试评价的技术难题，降低井场建设成本20%～30%。

天然气研究院在天然气计量标准装置方面技术先进，由于检定校准机构数量较少，发现和证明侵权相对容易，技术如被其他机构采用将获得较大收益。天然气研究院已对该领域技术进行全面布局，并对核心专利申请了外国专利。

3 国外专利布局典型案例

天然气研究院在天然气净化与利用领域海外市场开拓成绩最佳，为此优先对该领域新技术进行国外专利布局，优选近年研发的胺液复活技术最新成果进行布局。

3.1 天然气净化与利用产品专利布局

随着环保要求不断提高，加强H2S 选吸性配方型醇胺溶剂因具有深度脱硫优点，成为天然气净化厂产品气质量达标、减排、降耗的主要技术手段之一。但在净化酸性气体过程中，加强H2S 选吸性配方型醇胺溶剂长时间使用后会导致气体脱硫装置出现腐蚀穿孔、产品气H2S 含量或尾气SO2含量超标等质量安全环保问题，严重时会影响天然气、炼厂气净化环节的稳产上产，需要将胺液性能恢复至初始水平或更换胺液。

（1）技术优势。国外胺液复活技术起步早，20 世纪末、21 世纪初已开始推广应用。美国MPR SERVICES 和加拿大Eco-Tec 公司的技术应用最为广泛，2003 年通过中国代理进入国内市场并被广泛应用于国内石油化工企业。与这两家公司的技术相比，天然气研究院新研发的胺液复活技术的活性剂保留率提高了96.5%，净化气H2S 含量降低80%以上，对热稳定盐的脱除率大于96%，不低于现有技术的热稳定盐脱除率，技术优势十分突出。

（2）确定核心专利。分析胺液复活技术创新点，进行专利布局（表1）。在整个专利群中，药剂与工艺最核心的创新点分别写入“选择性脱除剂及其制备方法和应用”“一种醇胺溶液的复活方法”的权利要求中，且药剂与工艺方法的改进均可提高胺液复活效果，需要重点保护并认定为核心专利。

（3）产品海外市场。胺液复活技术应用范围广阔，已在52 个国家上百家石油化工企业中应用。MPR SERVICE 公司的一件专利甚至在93 个国家拥有同族专利，市场潜力巨大。2022 年底，天然气研究院与合作伙伴签订相关战略合作协议，合力打通专利产品国外销售渠道，目前已接到2 个国家的相关公司业务委托。

（4）专利申请国。天然气研究院胺液复活技术起步较晚，但产品性能优异，市场竞争力较强。建议将胺液复活技术的2 件核心专利向海外申请，因涉及国家众多，走PCT 途径较为适宜。从即将推广应用的国家考虑，胺液复活专利优先向俄罗斯、土库曼斯坦和哈萨克斯坦申请，在中国石油中东、非洲、美洲、亚太等油气合作区有望实现国产技术替代，重点可放在沙特阿拉伯、巴西、阿尔及利亚等石油工程业务重点分布地区[11]。面对竞争对手，可以考虑在美国、加拿大等对手的主要营业地进行专利布局，通过先进技术及知识产权与竞争对手达成合作，借助许可竞争对手实施专利的方式，提升专利价值。

（5）提升专利文本质量。国外大型跨国公司十分注重品牌和技术，掌握高附加值的核心专利，主导高端产品市场[12-14]。高价值核心专利包含两方面显著特征，技术水平高、文本质量高，两者缺一不可。目前国内很多企业知识产权人才匮乏，工作中对专利文本撰写重视不够，导致文本质量不高，不能有效保护专利技术。针对高价值技术，要分析核心专利技术特征，防止竞争对手轻易规避专利保护范围。对可以实现简单替代的技术特征进行拓展、归纳和概括，将非必要技术特征删除或置于进一步技术方案中。在进一步技术方案中设置次要发明点，形成保护范围合理、权利结构稳定的技术方案。

3.2 天然气检测标准必要专利布局

在天然气关键指标分析方面，各国对天然气产品质量监督的关键指标为CO2（组成）、总硫、H2S和发热量，执行的国家级以上检测方法标准数量繁多。为节约分析设备购置成本，统一采用色谱法，涉及3 个ISO 标准（表2），4 个主要技术指标采用2 台设备进行检测，需要多次进样完成分析，检测周期长、分析效率低，样品一致性难以保证，且高位发热量是利用天然气组成数据，在检测后期需借助专业数据统计处理软件，手工录入可能带来分析误差风险。

表2 国际标准色谱法检测关键指标

（1）技术突破。天然气研究院针对技术和标准现状，采用气相色谱分离技术，构建对烃类和非烃类化合物响应灵敏的热导检测器、氢火焰检测器及硫化合物专用检测器，在现有的4 个指标检测技术基础上，优化进样系统、色谱流程和检测器配置，实现天然气全组分分析。一次进样可实现常量烃类组分到微量硫化合物共28 个组分的全检测，最低检出限可达0.1mg/m3；检测系统与单个仪器比较，重复性和准确度大幅提高，利于集成天然气发热量等参数指标计算软件，达到国际领先水平。

（2）标准必要专利申请国。天然气研究院对专利和标准同步规划，一方面，在与我国有贸易往来的土库曼斯坦、俄罗斯，以及竞争对手主要营业地的英国、德国、美国提出专利申请；另一方面，计划申报相关国际标准，并在NP（新项目提案书）中提出标准必要专利声明。在专利授权、标准发布之后，可将专利技术授权给国内制造商，合作制造销售色谱仪器设备，利用国际标准的影响力，带领民族品牌走出国门。同时，借助ISO 平台进行公开许可，获得国外仪器生产厂商的许可费用，实现经济收益。

4 结论

（1）科研工作是知识产权工作的基础，知识产权工作是科研工作的保障。要做好知识产权工作，首先应该有好的技术基础，以最先进的技术作为突破口，以点带面，带动知识产权工作发展。

（2）布局国外专利首先应布局我国专利，国外专利应从高价值专利中遴选，以先进的核心技术形成核心专利。有意识地拓展权利要求保护范围，提升专利质量，培育高价值专利。如果某个领域的技术有多个核心，每个核心应分别培育成高价值专利。

（3）国外专利申请费用高，应有序安排申请，优先布局海外市场辐射到的国家，其次布局待开拓市场的国家，再考虑竞争对手的主要营业地。如技术在海外应用的可能性不大，则不必申请国外专利。

（4）技术、专利、标准的发展可以起到相互促进的作用，建议加强技术、专利、标准联动创新体系构建，助力企业高质量发展。