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页岩气专利技术国际研究态势分析

2014-02-01 00:04
络遇
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  引言

  页岩气是一种游离或吸附状态藏身于页岩层和泥岩层中的非常规天然气,它具有清洁、高效的特点,成为影响世界能源市场结构的一股强大力量。近年来,随着美国页岩气商业化的成功开发,页岩油气的产量飙升,大幅降低其对进口石油的依赖。因此,页岩气不断引起全世界的重视,其它各国也纷纷加入页岩气勘探开发的研究队伍中。非常规天然气的开发利用技术日趋成熟,将成为常规天然气最现实的替代资源。

  据测算,中国页岩气资源贮量世界第一,约36 万亿立方米。虽然,我国页岩气资源总量庞大,但目前页岩气的开发利用暂处于起步阶段,勘探技术还不成熟,成藏理论有待深入研究,没有形成核心的技术体系。亟需结合国外勘探经验,提高定向水平、洞穴完井、页岩层保护和压裂等方面的技术,从而实现我国页岩气的可持续高效开发。

  国家能源局颁布《页岩气发展规划(2011-2015年)》,以大力推动我国页岩气勘探开发,增加天然气资源供应,缓解我国天然气需求压力,调整能源结构,促进节能减排。本文以页岩气领域技术为研究对象,在科技文献和专家咨询的基础上,结合专利数据对全球页岩气相关技术的发展态势、技术分布和研究热点进行分析,以期全面展现全球页岩气技术的整体发展态势,为日后规划我国页岩气领域发展提供科学的参考和依据。

  1、数据来源及分析工具

  数据来源:汤森路透的德温特创新索引专利数据库(Derwent Innovation Index,简称DII),检索表达式为TS =(shale gas),检索年限设定为1963-2013(所有年份),得到页岩气技术相关专利(族)共2593 条记录构成本文的样本数据(检索时间为2013 年7 月21日)。

  分析工具:汤森科技集团的数据分析工具Thom–son Data Analyzer(简称TDA) 、陈超美博士研制的可视化文献分析工具CiteSpace 和雷登大学CWTS实验室开发的科学知识图谱绘制工具VOSviewer 。

  2、国内外页岩气技术的研究态势分析

  2. 1页岩气技术的专利数量年度增长趋势分析

  通过对每年专利量的分析,清晰地展示出页岩气技术领域的整体发展脉络。截至2013 年7 月21 日,全球页岩气领域专利(族)共2 593 件。图1 显示德温特专利数据库中收录的页岩气领域每年新增专利数量的情况,但由于专利数据从申请到公布之间有18 个月的滞后期,故2012 年、2013 年的数据仅供参考,不代表此阶段发展趋势。页岩气的研究发展经历过两个快速发展期,第一次快速发展在1980-1983 年期间,此阶段绝大多数的专利来自美国,当时美国政府对非常规燃料实施了免税政策刺激企业对页岩气开发的投资。

  Mitchell 能源公司成功钻探了一口页岩气井,更是引起了其它能源公司对页岩气的兴趣。但石油危机过后天然气价格回落,随后几年页岩气的开发丧失了经济性优势,被各公司冷落直接导致这一阶段的专利量不升反降,发展遇到瓶颈,技术创新缓慢。第二次快速发展在2008 年以后,美国和加拿大的页岩气商业化生产逐渐成熟,产量不断攀升,对传统能源市场的供给形成巨大冲击。其它国家开始重视页岩气的勘探开发,而中国也成为页岩气领域专利研发活动较活跃的国家,可见我国对页岩气能源未来前景的重视。按照目前趋势,未来一段时间内国际上依然会保持对页岩气研究重点关注的态势,以期页岩气的勘探开发能在更多国家和地区实现。

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