地震波資料庫

⑴ 簡述地震勘探數據處理的幾個核心技術

油氣勘閉春探是石油工業的最初階段，也是發展石油工業的決定性階段。油氣勘探包括地震勘探技術，以電法勘探、電磁勘探、磁法勘探、重力勘探和放射性勘探為代表的非震勘探技術，測井技術以及綜合勘探技術等。地震勘探是用人工方法激發地震波，研究地震波在地層中傳播的規律，以查明地下的地質情況，為尋找油氣田或其它勘探目的服務的一種基本物探方法。

本文中，採集的專利申請的優先權日晚於1990年1月1日，本文重點對德溫特世界專利索引WPI資料庫和中國專利CPRS資料庫中的地震勘探數據採集、處理、解釋領域的專利申請數據進行簡要分析。截至到2011年12月31日共檢索到涉及地震勘探領域的專利申請量為1.2005萬件，合並聚族為3869項專利技術。對於資料庫中以一族(這里的「族」指的是同族專利中的「族」)數據的形式出現的一系列專利文獻，計算為「1項」。

從圖1所示可以看出這20年間地震勘探領域專利技術的發展情況，地震勘探專利技術的發展呈波浪式上升趨勢，直至2009年達到最高峰372項(2010、2011年數據尚有部分未公開，暫無法統計)，期間年申請量維持在200項左右。總體趨勢為：項數基本穩定，件數上升相對明顯。預計在未來相當長的一段時間內，地震勘探專利技術還將保持平穩發展的上升趨勢。

為了研究地震勘探領域專利技術國家或地區分布情況，筆者對所採集的數據按照專利族最早優先權國別進行了統計。從圖2可以看出，地震勘探領域的主要首次申請國家和地區是美國(2128項，53%)，其次是中國(747項，19%)，法國、英國、俄羅斯、挪威分別佔2%至8%。其它國家或地區總和不超過7%。由此可見，地震勘探領域的發明創造主要在美國完成，中國、法國、英國、俄羅斯、挪斗裂威在此領域也有一定的創新能力。

根據地震勘探行業的分類習慣，按照地震勘探的結構和方法特徵將其劃分成採集、處理和解釋三個技術分支。在地震勘探技術領域，有高達2167項專利申請涉及採集，1166項專利申請涉及處理，645項專利申請涉及解釋。採集方面的申請高居榜首。

經檢索，地震勘探採集、處理、解釋領域共有中國專利申請997件，國內申請為727件，佔73%，國外來空態閉華申請為270件，佔27%。國內申請量已經超過了國外來華申請量。值得注意的是，在地震勘探領域，全球3142項專利申請僅有270項進入我國申請專利，86%以上的專利技術並沒有進入我國，說明國外申請人還沒有將國內申請人視為重要的競爭對手，這也為我國申請人加快地震勘探技術研發留下了一定的時間和空間。

從圖3所示地震勘探技術國內和國外來華歷年專利申請變化情況可以看出，在1991年至2000年的這一階段中地震勘探研發基礎薄弱，國內申請長期維持在年申請量10件以下的低水平。而且國外申請量也徘徊在20件以下的低水平，反映出，雖國外技術處於快速發展階段，但出於當時的各種考慮，在我國沒有進行相應的專利戰略布局。我國相關行業的跟蹤研發也沒能跟上世界地震勘探技術的發展步伐，大量設備依靠進口，對地震勘探技術的重視程度和研發力度與國外同行差距甚大。從2001年開始，國內申請出現快速增長，專利申請量穩步增加，目前保持強勢上升態勢。國外來華歷年專利申請量在1990年至2002年之間保持基本穩定。2001年以後，隨著國內申請量的快速增長，國外來華申請量也緩慢上升。數據表明，國外技術研發起步早、研究水平高，國外來華申請已進行長期專利布局。

野外數據採集占整個地震勘探成本的80%以上，是勘探工程的基礎。採集階段幾個技術分支中，震源(204件，佔34%)和檢波器(133件，佔22%)所佔比重最大，接收元件的配置為129件(佔21%)，信號傳輸為72件(佔12%)，數據記錄27件(佔4%)以及地震儀佔17件(各3%)，其它部件佔27件(佔4%)。

地震數據處理方面，篩選出與地震數據處理密切相關的專利申請307件，其中涉及預處理的是25件，常規處理128件，成像處理68件，其他94件。可見，地震數據處理首先集中於常規處理，占申請總量的一半，其次是成像處理

根據檢索結果，篩選出與地震數據解釋密切相關的專利申請120件，涉及構造解釋24件，沉積解釋9件，岩性解釋69件，可見地震數據解釋集中於岩性解釋，占據了申請量的58%。

在地震勘探領域，申請量居前5位的申請人分別為斯倫貝謝(52件)，PGS(47件)，埃克森美孚(26件)，道達爾(18件)，CGG公司(16件)，這5家公司擁有海洋和陸地勘探的核心技術。

地震勘探的數據採集和處理是斯倫貝謝公司的研發重點，斯倫貝謝公司的分公司遍布全球，從專利申請量、覆蓋面、專利水平等各方面來看，它的領先地位無可撼動。斯倫貝謝公司是全球在地震勘探領域專利當之無愧的巨頭，震源、無線信號傳輸和多波多分量的處理方面是斯倫貝謝公司的研發熱點。

目前CGGVeritas
是世界上最大的地球物理服務公司。CGG公司在機械震源、海洋拖纜和地震信號無線傳輸方面掌握了核心技術，我國市場上大量使用的檢波器、地震儀和海洋拖纜等關鍵設備均購自CGG旗下的瑟塞爾公司，CGG是目前我國3大石油公司的主要供貨商和服務商。其MEMS數字檢波器和數字地震儀等核心技術均處於保密階段，對於我國現階段的跟蹤研發極為不利。

中國石油作為我國在地震勘探領域的主要申請人，占據了國內絕對的申請量，近年來，隨著中石油走出國門，拓展海外市場，中石油也開始採取並購方式，逐步進行全球戰略布局，這是非常可喜的一面。中國石油在採集方面的專利申請為111件。

掌握核心科技的國外公司法國石油、格庫、瑟塞爾已經在中國進行專利布局，無線信號傳輸方面專利壁壘森嚴。在海洋拖纜控制及製造方面，PGS、瑟塞爾、施魯博格、斯塔特等國外公司已經在我國申請了大量專利，國外來華申請基本圍繞海洋勘探領域，而國內申請基本圍繞陸上勘探領域。國外幾大油氣公司在海洋拖纜控制及其製造、無線信號傳輸、海洋濾波等方面均擁有重點專利乃至核心專利，並結合系列申請，其專利布局意圖明顯。而我國的海洋勘探剛剛起步，與國際水平還有很大差距。海洋勘探領域還存在重大專利風險。