國外專利申請布局策略與實踐
——以天然氣開發領域為例

向 超 顏曉琴 王曉琴 李武廣

（1.中國石油西南油氣田公司天然氣研究院；2.中國石油西南油氣田公司）

當今世界正經歷百年未有之大變局，科學技術和各大產業亦處于變革式發展中，我國各領域已由高速增長階段轉向高質量發展階段，中國石油天然氣集團有限公司（簡稱中國石油）正大力實施創新驅動發展戰略。保護知識產權就是保護創新，高質量的國內外知識產權保護工作關系到技術創新的有效保護，是科研活動中不可缺少的重要保障。

1 海外油氣合作需要專利保護

中國石油大力發展海外油氣合作項目，海外五大油氣合作區已成規模，2019 年中國石油海外油氣權益產量當量首次突破1×108t，2022 年連續第4 年突破1×108t。巨額的海外投資和龐大的海外項目群，需要加強知識產權保護，以避免不必要的知識產權風險。

1.1 天然氣研究院國外專利狀況

根據Dunning 的國際生產折中理論[1-3]，企業需要兼備所有權優勢、內部化優勢和區位優勢才能從事有利的海外直接投資活動。國外專利布局可以強化企業所有權優勢，在東道國構筑持續競爭優勢，降低企業對外直接投資的不確定性和交易成本。

中國石油西南油氣田公司天然氣研究院（簡稱天然氣研究院）的產品銷往多個國家，其中許多產品尚未布局國外專利，不利于技術海外推廣。專利權具有地域性，每個國家和地區都有專利法與審判體系，在國內獲得批準的專利，其行使專利權的范圍僅在中國；產品銷售到海外，優勢技術被破解、抄襲風險高，若沒有國外專利，競爭對手發起專利訴訟，我方沒有任何反制措施。為此，海外業務需重視國外專利保護。

1.2 專利申請國的布局策略

專利的價值在于保護和運用，如果專利技術涉及的業務范圍不能延伸到國外，在國外申請專利就沒有運用價值，更難發現對手的侵權行為，保護價值也會大打折扣。因此，需要參照本企業重點技術已經實施和可能實施的國家和地區，來確定專利申請國。

涉外專利每件花費動輒數十萬甚至上百萬元，申請國選擇是否恰當決定了這項花費的回報率?？梢詮谋Ｗo性、儲備性和對抗性3 個維度考慮專利布局[4]，具體包括以下幾種情形：當前產品主要市場或未來產品潛在市場；競爭對手主要產品所在海外市場；海外市場有商業談判、融資、參展、上市、收購等規劃；獲得開創或革新性技術，預計未來可收取許可費；處于技術和知識產權弱勢地位[5]。還要考慮相關國家知識產權制度的完善程度帶來的保護效果差異，確定在當地申請國外專利能否得到有效保護，能否帶來所有權優勢與競爭優勢[6]。

為防止專利技術在他國被侵權，提高產品的國際競爭力和企業的國際品牌形象，天然氣研究院以專利價值、專利保護為導向，形成核心專利國內外布局策略；圍繞知識產權創造，培育高價值核心專利，為企業高質量發展提供技術供給，推動中國石油向全球產業價值鏈高端躍升[7-9]。

2 天然氣技術專利布局分析

國內外專利布局策略存在差異，我國專利多采用全面布局，國外則多采用核心技術布局。開展專利布局的前提是具備好的技術基礎，首先布局中國專利，再從高價值中國專利中遴選、布局國外專利。天然氣研究院擁有油氣田開發化學、腐蝕評價與控制、天然氣凈化與利用、天然氣分析測試、天然氣計量、新能源綜合利用6 個專業方向24 個技術系列，專業領域覆蓋油氣田開發生產全過程。除了新能源綜合利用技術處于研究起步階段，其他5個專業領域均擁有國際先進的拳頭技術。

2.1 產品技術專利布局

（1）油氣田開發化學領域。天然氣研究院研發了高溫轉向酸，耐溫170℃，現場轉向壓力為12MPa，實現了高溫非均質儲層均勻改造；研發高溫膠凝酸，耐溫180℃，降阻率達65%，實現了高溫儲層深穿透改造；自主發明滑溜水壓裂液，實現滑溜水與膠液一體化，打破了國外技術壟斷；首創自生熱水合物解堵技術，解堵費用由國外公司報價的2500 萬元降至100 萬元以內，解決了超高壓氣井水合物堵塞難題。上述技術產品目前還沒有海外銷售業績，鑒于我國油氣開發儲層埋深加大，高溫井開發方面形成技術優勢，有必要對相關化學藥劑體系提前進行專利布局，以期未來在海外項目中應用，解決高溫深層井開發疑難問題，占據高溫井開發市場。

（2）腐蝕評價與控制及天然氣凈化與利用領域。天然氣研究院自主研發長效膜緩蝕劑，膜持久性較國外同類產品提高4.5 倍，價格降低30%以上；研發的硫酸鹽還原菌現場快速檢測技術，檢測周期由14d 縮短至1d；在天然氣凈化與利用領域，自主研發的胺法脫硫脫碳、液相氧化還原脫硫與固體脫硫技術，實現天然氣中硫化物深度脫除，硫化氫脫除率大于99.99%，有機硫脫除率大于90%；首創脫硫溶液變質產物定量分析技術，開發成功脫硫溶液深度復活技術并建成工業裝置，可將受污染胺液脫硫性能恢復至新鮮胺液水平；率先研發硫黃回收及尾氣處理系列技術，保障凈化廠尾氣SO2排放濃度滿足《陸上石油天然氣開采工業大氣污染物排放標準》（GB 39728—2020）的超低排放要求。隨著海外市場逐年拓展，在產品預期出口國進行上述領域專利布局十分必要。

2.2 標準化檢測技術專利布局

專利與標準之間關系極為密切，二者以技術為橋梁，專利產生于技術研發，技術研發受標準引導[10]。天然氣研究院以《國家標準化發展綱要》為引領，推動發展技術、專利、標準聯動創新體系，促進高水平開放，引領高質量發展。作為國際標準化組織天然氣上游領域分技術委員會（ISO/TC 193/SC3）主席單位和秘書處及國內技術歸口單位，天然氣研究院優先在天然氣分析測試技術領域布局國際標準必要專利。

天然氣研究院主導建立了符合我國天然氣發展需求，覆蓋常規天然氣、非常規天然氣、LNG 等產品的分析測試技術和標準體系，已制定發布60 余項國家及行業標準，在天然氣分析測試領域占比達80%。發布了硫化物分析國際標準，取代由法國、意大利主導制定的相關標準，重構硫化物分析國際標準體系，現已被歐盟、英國等多個國家和地區等同采用，統一國際貿易中天然氣硫化物的檢測方法。

該領域專利布局方向主要為檢測方法和檢測裝置，重點是檢測裝置。檢測方法如果不是標準必要專利或缺乏與檢測裝置高度關聯，基本無法證明他人侵權。該類型專利是標準必要專利的主要來源，應依托標準制修訂計劃進行布局。

2009 年以來，ISO/TC 193 天然氣標準化技術委員會累計發布新制定國際標準（含技術報告）10項，其中天然氣研究院制定6 項，貢獻率第一。國際標準必要專利在國際標準立項時被批準通過，將會帶動專利許可使用，應針對國際標準必要專利技術提前布局國外專利。

2.3 天然氣流量量傳溯源技術專利布局

在天然氣計量領域，天然氣研究院自主建成國際先進的天然氣流量原級標準裝置和天然氣流量環道標準裝置；建成國際先進、國內唯一的濕天然氣兩相流測試評價裝置，解決了濕氣流量計測試評價的技術難題，降低井場建設成本20%～30%。

天然氣研究院在天然氣計量標準裝置方面技術先進，由于檢定校準機構數量較少，發現和證明侵權相對容易，技術如被其他機構采用將獲得較大收益。天然氣研究院已對該領域技術進行全面布局，并對核心專利申請了外國專利。

3 國外專利布局典型案例

天然氣研究院在天然氣凈化與利用領域海外市場開拓成績最佳，為此優先對該領域新技術進行國外專利布局，優選近年研發的胺液復活技術最新成果進行布局。

3.1 天然氣凈化與利用產品專利布局

隨著環保要求不斷提高，加強H2S 選吸性配方型醇胺溶劑因具有深度脫硫優點，成為天然氣凈化廠產品氣質量達標、減排、降耗的主要技術手段之一。但在凈化酸性氣體過程中，加強H2S 選吸性配方型醇胺溶劑長時間使用后會導致氣體脫硫裝置出現腐蝕穿孔、產品氣H2S 含量或尾氣SO2含量超標等質量安全環保問題，嚴重時會影響天然氣、煉廠氣凈化環節的穩產上產，需要將胺液性能恢復至初始水平或更換胺液。

（1）技術優勢。國外胺液復活技術起步早，20 世紀末、21 世紀初已開始推廣應用。美國MPR SERVICES 和加拿大Eco-Tec 公司的技術應用最為廣泛，2003 年通過中國代理進入國內市場并被廣泛應用于國內石油化工企業。與這兩家公司的技術相比，天然氣研究院新研發的胺液復活技術的活性劑保留率提高了96.5%，凈化氣H2S 含量降低80%以上，對熱穩定鹽的脫除率大于96%，不低于現有技術的熱穩定鹽脫除率，技術優勢十分突出。

（2）確定核心專利。分析胺液復活技術創新點，進行專利布局（表1）。在整個專利群中，藥劑與工藝最核心的創新點分別寫入“選擇性脫除劑及其制備方法和應用”“一種醇胺溶液的復活方法”的權利要求中，且藥劑與工藝方法的改進均可提高胺液復活效果，需要重點保護并認定為核心專利。

（3）產品海外市場。胺液復活技術應用范圍廣闊，已在52 個國家上百家石油化工企業中應用。MPR SERVICE 公司的一件專利甚至在93 個國家擁有同族專利，市場潛力巨大。2022 年底，天然氣研究院與合作伙伴簽訂相關戰略合作協議，合力打通專利產品國外銷售渠道，目前已接到2 個國家的相關公司業務委托。

（4）專利申請國。天然氣研究院胺液復活技術起步較晚，但產品性能優異，市場競爭力較強。建議將胺液復活技術的2 件核心專利向海外申請，因涉及國家眾多，走PCT 途徑較為適宜。從即將推廣應用的國家考慮，胺液復活專利優先向俄羅斯、土庫曼斯坦和哈薩克斯坦申請，在中國石油中東、非洲、美洲、亞太等油氣合作區有望實現國產技術替代，重點可放在沙特阿拉伯、巴西、阿爾及利亞等石油工程業務重點分布地區[11]。面對競爭對手，可以考慮在美國、加拿大等對手的主要營業地進行專利布局，通過先進技術及知識產權與競爭對手達成合作，借助許可競爭對手實施專利的方式，提升專利價值。

（5）提升專利文本質量。國外大型跨國公司十分注重品牌和技術，掌握高附加值的核心專利，主導高端產品市場[12-14]。高價值核心專利包含兩方面顯著特征，技術水平高、文本質量高，兩者缺一不可。目前國內很多企業知識產權人才匱乏，工作中對專利文本撰寫重視不夠，導致文本質量不高，不能有效保護專利技術。針對高價值技術，要分析核心專利技術特征，防止競爭對手輕易規避專利保護范圍。對可以實現簡單替代的技術特征進行拓展、歸納和概括，將非必要技術特征刪除或置于進一步技術方案中。在進一步技術方案中設置次要發明點，形成保護范圍合理、權利結構穩定的技術方案。

3.2 天然氣檢測標準必要專利布局

在天然氣關鍵指標分析方面，各國對天然氣產品質量監督的關鍵指標為CO2（組成）、總硫、H2S和發熱量，執行的國家級以上檢測方法標準數量繁多。為節約分析設備購置成本，統一采用色譜法，涉及3 個ISO 標準（表2），4 個主要技術指標采用2 臺設備進行檢測，需要多次進樣完成分析，檢測周期長、分析效率低，樣品一致性難以保證，且高位發熱量是利用天然氣組成數據，在檢測后期需借助專業數據統計處理軟件，手工錄入可能帶來分析誤差風險。

表2 國際標準色譜法檢測關鍵指標

（1）技術突破。天然氣研究院針對技術和標準現狀，采用氣相色譜分離技術，構建對烴類和非烴類化合物響應靈敏的熱導檢測器、氫火焰檢測器及硫化合物專用檢測器，在現有的4 個指標檢測技術基礎上，優化進樣系統、色譜流程和檢測器配置，實現天然氣全組分分析。一次進樣可實現常量烴類組分到微量硫化合物共28 個組分的全檢測，最低檢出限可達0.1mg/m3；檢測系統與單個儀器比較，重復性和準確度大幅提高，利于集成天然氣發熱量等參數指標計算軟件，達到國際領先水平。

（2）標準必要專利申請國。天然氣研究院對專利和標準同步規劃，一方面，在與我國有貿易往來的土庫曼斯坦、俄羅斯，以及競爭對手主要營業地的英國、德國、美國提出專利申請；另一方面，計劃申報相關國際標準，并在NP（新項目提案書）中提出標準必要專利聲明。在專利授權、標準發布之后，可將專利技術授權給國內制造商，合作制造銷售色譜儀器設備，利用國際標準的影響力，帶領民族品牌走出國門。同時，借助ISO 平臺進行公開許可，獲得國外儀器生產廠商的許可費用，實現經濟收益。

4 結論

（1）科研工作是知識產權工作的基礎，知識產權工作是科研工作的保障。要做好知識產權工作，首先應該有好的技術基礎，以最先進的技術作為突破口，以點帶面，帶動知識產權工作發展。

（2）布局國外專利首先應布局我國專利，國外專利應從高價值專利中遴選，以先進的核心技術形成核心專利。有意識地拓展權利要求保護范圍，提升專利質量，培育高價值專利。如果某個領域的技術有多個核心，每個核心應分別培育成高價值專利。

（3）國外專利申請費用高，應有序安排申請，優先布局海外市場輻射到的國家，其次布局待開拓市場的國家，再考慮競爭對手的主要營業地。如技術在海外應用的可能性不大，則不必申請國外專利。

（4）技術、專利、標準的發展可以起到相互促進的作用，建議加強技術、專利、標準聯動創新體系構建，助力企業高質量發展。