发明创造名称：一种页岩中总有机碳含量的识别方法
外观设计名称：
决定号：195328
决定日：2019-11-18
委内编号：1F272582
优先权日：
申请（专利）号：201510253251.5
申请日：2015-05-18
复审请求人：中国石油化工股份有限公司 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：邓晓蓓
合议组组长：肖霞
参审员：肖薇
国际分类号：G01V1/30
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别特征，该区别特征部分被其它对比文件公开且给出了启示、部分属于公知常识，而且在最接近的现有技术的基础上，结合其它对比文件和公知常识获得该权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510253251.5，发明名称为“一种页岩中总有机碳含量的识别方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为“中国石油化工股份有限公司”、“中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院”。本申请的申请日为2015年05月18日，公开日为2016年11月30日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年10月17日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-5不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
驳回决定所引用的对比文件为：
对比文件1：“海相页岩TOC地震定量预测技术及其应用_以四川盆地焦石坝地区为例”，陈祖庆，地质勘探，第34卷第6期，第24-29页，公开日为2014年06月30日；
对比文件2：“三轴应力下饱和水砂岩动静态弹性参数的试验研究”，葛洪魁 等，石油大学学报（自然科学版），第18卷第3期，第41-47页，公开日为1994年06月30日。
驳回决定所依据的文本为：申请日2015年05月18日提交的权利要求第1-5项、说明书第1-5页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种页岩中总有机碳含量的识别方法，其中，包括：
分析岩心样品的总有机碳含量；
根据以下公式，采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试：
其中，V是纵波速度或横波速度，L是已经经过压力和温度校正的样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时；
根据总有机碳含量和弹性参数超声测试的结果，选择对总有机碳含量敏感的弹性参数；
建立总有机碳含量与所述对总有机碳含量敏感的弹性参数的关系函数；
根据总有机碳含量与所述对总有机碳含量敏感的弹性参数的关系函数，预测页岩中总有机碳含量。
2. 根据权利要求1所述的识别方法，其中，所述分析岩心样品的总有机碳含量还包括：
采用碳硫仪法或岩石热解法分析岩心样品的总有机碳含量。
3. 根据权利要求1所述的识别方法，其中，所述采用脉冲传输法对所述岩心样品进行弹性参数超声测试还包括：
所述岩心样品为直径25mm、长度50mm或直径50mm、长度80-100mm的圆柱形。
4. 根据权利要求1所述的识别方法，其中，所述建立总有机碳含量与所述对总有机碳含量敏感的弹性参数的关系函数包括：
利用线性拟合技术建立总有机碳含量与所述对总有机碳含量敏感的弹性参数的关系函数。
5. 根据权利要求1所述的识别方法，其中，所述弹性参数为密度、纵波速度、横波速度、纵横波速度比Vp/Vs、纵波阻抗、横波阻抗中的一者或多者。”
驳回决定中指出：1、权利要求1请求保护一种页岩中总有机碳含量的识别方法，对比文件1公开了一种页岩TOC定量预测技术，权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：根据以下公式，采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试： ，其中，V是纵波速度或横波速度，L是已经经过压力和温度校正的样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时。基于上述区别，权利要求1所要求保护的技术方案实际解决的技术问题为：如何进行弹性参数测试。对于区别特征，对比文件2公开了：通过加载岩样轴向两端面的声波换能器测得超声波在岩样中的传播时间，由此可得岩石的纵、横波速度分别为： ，式中，L为岩样长度；Tp和Ts分别为超声波穿过岩样的纵、横波时差，由声波仪测得（相当于采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试： ，其中，V是纵波速度或横波速度，L是岩石样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时）。且其在对比文件2中所起的作用与其在权利要求1所要求保护的技术方案中为解决其技术问题所起的作用相同，都是用于岩心样品弹性参数测试，也就是说对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。在此基础上，为了保证测量结果的精度，样品长度需经过压力和温度校正，对于本领域技术人员来说是本领域的公知常识。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1、2公开，或是本领域的常规选择，因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年01月29日向国家知识产权局提出复审请求，对权利要求书进行了修改，修改涉及：将原说明书中的部分内容“超声测试采用脉冲传输法，测试的脉冲中心频率为500KHz，围压和孔隙压力可以达到120MPa；对总有机碳含量敏感的参数依次为：Vp/Vs、泊松比、λρ”加入权利要求1中，形成新的权利要求1-5。复审请求人认为本申请具备创造性：1、针对区别特征1），对比文件2中所起的作用与其在权利要求1中所起的作用并不相同，权利要求1中是获取某一参数与总有机碳含量的关系，而对比文件2并没有涉及到实际地层情况下的弹性参数测试。且修改后的权利要求1中围压和孔隙压力可以达到120MPa，更符合实际地层情况；2、针对区别特征2），选择的敏感参数并不相同；本申请选取了Vp/Vs、泊松比、λρ等多个参数，而对比文件1仅选取了密度。密度在很多情况下是反演不准确的，本申请涉及到结合全区的实际地震数据，优选出实际能反演的精度较高的弹性参数，而不是对比文件1简单选出的密度，本申请获取敏感参数的方法优于对比文件1获取敏感参数的方法，对比文件1、2并无结合启示；3、对比文件1针对海相页岩，综合统计了井中岩心和测井数据中的TOC与弹性参数的分布，而本申请是通过岩石样品经过地化分析测试获得的，数据更加准确，更有利于选出真正敏感的参数，应用范围更广，对比文件1没有公开区别1）、2），对比文件2不具有结合启示，并认为本申请权利要求1相对于对比文件1、2的结合具有创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月13日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。 原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。 随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月05日向复审请求人发出复审通知书，指出：1、权利要求1请求保护一种页岩中总有机碳含量的识别方法，对比文件1公开了一种海相页岩TOC地震定量预测技术及其应用，权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：（1）根据以下公式，采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试：，其中，V是纵波速度或横波速度，L是已经经过压力和温度校正的样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时；其中，超声测试采用脉冲传输法，测试的脉冲中心频率为500KHz，围压和孔隙压力可以达到120MPa；根据总有机碳含量和弹性参数超声测试的结果，选择对总有机碳含量敏感的弹性参数；（2）对总有机碳含量敏感的参数依次为：Vp/Vs、泊松比、λρ。基于上述区别可以确定，对于上述区别特征（1），权利要求1所要求保护的技术方案实际解决的技术问题为：如何进行弹性参数测试。对比文件2公开了一种三轴应力下饱和水砂岩动静态弹性参数的试验研究：通过加在岩样轴向两端面的声波换能器测得超声波在岩样中的传播时间，由此可得岩石的纵、横波速度分别为： ，式中，L为岩样长度mm,Tp和Ts分别为超声波穿过岩样的纵、横波时差，μs由声波仪测得（相当于采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试： ，其中，V是纵波速度或横波速度，L是样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时）。上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在权利要求1所要求保护的技术方案中为解决其技术问题所起的作用相同，都是用于岩心样品弹性参数测试，也就是说对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示，因此本领域技术人员容易想到利用脉冲传输法来进行弹性参数超声测试，从而获得弹性参数。在此基础上，为了保证测量结果的精度，样品长度需经过压力和温度校正，对于本领域技术人员来说是本领域的公知常识。由于不同地区具有不同地质条件，在进行实验过程中，需要基于不同岩心样本以及测试目的，构建最佳测试环境，因此其为本领域技术人员的常规实验设置；对于区别特征（2），对比文件1中还包括杨氏模量、泊松比等弹性参数，在此基础上，可以根据实际情况，选择需要的参数进行测试，即对总有机碳含量敏感的参数依次为：Vp/Vs、泊松比、λρ，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1、2公开，或是本领域的常规选择，因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、针对复审请求人的陈述意见进行了答复。
复审请求人于2019年09月10日提交了意见陈述书，修改涉及：在权利要求1中加入技术特征“所述弹性参数为密度、纵波速度、横波速度、纵横波速度比Vp/Vs、纵波阻抗、横波阻抗、泊松比、拉梅系数中的一者或多者”、“其中Vp为纵波速度，Vs为横波速度，λρ为拉梅系数与密度的乘积”，删除权利要求5，形成新的权利要求1-4。复审请求人认为本申请具备创造性：（1）权利要求1的测试与测井资料无关，只需取井中岩心或野外剖面露头样品进行弹性参数测试即可，通过岩石样品获得弹性参数，数据更加准确，更有利于选出真正对总有机碳含量敏感的弹性参数；即使在缺乏测井资料的情况下仍可以利用本申请的方法进行总有机碳含量识别。此外，通过设置脉冲中心频率为500KHz，围压和孔隙压力达到120Mpa，能够模拟地层条件下的围压和孔隙压力，使测试条件更贴近实际地层情况，提高测试准确性。对比文件1的预测方法依赖于实际获得的测井资料，测试精度低，适用范围窄。对比文件2的试验条件远远没有达到权利要求1所限定的120Mpa，不能模拟实际地层情况。（2）对比文件1的核心在于利用地震资料预测TOC，因此其利用了测井资料，包括伽马、密度、电阻率等。最终确定测井资料之一“密度”与TOC相关性最高。在本申请中，对岩心样品进行弹性参数超声测试，弹性参数的测试范围剔除了常规的杨氏模量，包括较为常规的弹性参数：密度、纵波速度、横波速度、泊松比，还包括发明人认为极有可能与总有机碳含量高度相关的弹性参数：纵横波速度比Vp/Vs、纵波阻抗、横波阻抗、拉梅系数。最终根据总有机碳含量和上述弹性参数超声测试的结果，选择对总有机碳含量敏感的弹性参数——纵横波速度比Vp/Vs、泊松比、λρ（拉梅系数与密度的乘积），对比文件1其分析的敏感参数包括常规测井结果“伽马、密度、电阻率”，还包括常规弹性参数“杨氏模量、泊松比”，将这些参数与TOC进行交会分析，获得对总有机碳含量敏感的参数仅为密度。在很多情况下，密度的反演不准确。而造成敏感参数选择不准确的原因正是由于对比文件1的方案在参数选取阶段选择了测井资料和常规弹性参数，而没有考虑到与TOC有关的其他弹性参数，特别是非常规的弹性参数，包括纵横波速度比Vp/Vs等。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。 二、决定的理由
（一）审查文本的认定 复审请求人在2019年09月10日提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，所作修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为：2019年09月10日提交的权利要求第1-4项，申请日2015年05月18日提交的说明书第1-5页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图。
（二）关于专利法第22条第3款 专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。 如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别特征，该区别特征部分被其它对比文件公开且给出了启示、部分属于本领域公知常识，而且在最接近的现有技术的基础上，结合其它对比文件和本领域公知常识获得该权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，则该权利要求不具备创造性。
1、权利要求1要求保护一种页岩中总有机碳含量的识别方法。对比文件1公开了一种海相页岩TOC地震定量预测技术及其应用（相当于一种页岩中总有机碳含量的识别方法），并具体公开了如下技术特征（参见第24-29页）：该预测方法为：从岩心实测有机碳含量TOC出发（即分析岩心样品的总有机碳含量），通过分析与TOC相关的地球物理参数，寻找TOC敏感参数，并建立敏感参数与TOC之间的最佳拟合方程，得到该区的经验公式，利用三维地震数据，采用叠前反演方法，进行精细地震反演求得敏感参数体，根据拟合经验关系，计算得到三维分布的TOC数据体，从而定量预测TOC，该实现方法为：对多口井进行TOC敏感参数分析，包括密度、杨氏模量、泊松比等弹性参数（可以确定，其需要进行弹性参数测试获取）；通过伽马、密度、电阻率等常规测井结果以及杨氏模量、泊松比等弹性参数与TOC的交汇分析发现：只有密度与TOC相关性较高，因此，可以通过TOC与密度之间的相关性来完成TOC全区的预测（相当于根据总有机碳含量和弹性参数测试的结果，选择对总有机碳含量敏感的弹性参数）；通过对该区多井岩心资料与井资料综合分析，建立TOC与密度之间的数学关系式（即关系函数）；根据TOC与密度的关系，计算得到TOC数据体（即预测页岩中总有机碳含量）。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比，其区别在于：（1）根据以下公式，采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试：，所述弹性参数为密度、纵波速度、横波速度、纵横波速度比Vp/Vs、纵波阻抗、横波阻抗、泊松比、拉梅系数中的一者或多者，其中，V是纵波速度或横波速度，L是已经经过压力和温度校正的样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时；其中，超声测试采用脉冲传输法，测试的脉冲中心频率为500KHz，围压和孔隙压力可以达到120MPa；根据总有机碳含量和弹性参数超声测试的结果，选择对总有机碳含量敏感的弹性参数；（2）对总有机碳含量敏感的参数依次为：Vp/Vs、泊松比、λρ，其中Vp为纵波速度，Vs为横波速度，λρ为拉梅系数与密度的乘积。
对于上述区别特征（1），权利要求1所要求保护的技术方案实际解决的技术问题为：如何进行弹性参数测试。对比文件2公开了一种三轴应力下饱和水砂岩动静态弹性参数的试验研究（参见第41-47页）：通过加在岩样轴向两端面的声波换能器测得超声波在岩样中的传播时间，由此可得岩石的纵、横波速度分别为： ，式中，L为岩样长度mm,Tp和Ts分别为超声波穿过岩样的纵、横波时差，μs由声波仪测得（相当于采用脉冲传输法，对所述岩心样品进行弹性参数超声测试： ，其中，V是纵波速度或横波速度，L是样品长度，△T是所述岩心样品中的旅行时）。上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在权利要求1所要求保护的技术方案中为解决其技术问题所起的作用相同，都是用于岩心样品弹性参数测试，也就是说对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示，因此本领域技术人员容易想到利用脉冲传输法来进行弹性参数超声测试，从而获得弹性参数，对比文件1中还包括密度、杨氏模量、泊松比等弹性参数，在此基础上，可以根据实际情况，选择需要的参数进行测试，即所述弹性参数为密度、纵波速度、横波速度、纵横波速度比Vp/Vs、纵波阻抗、横波阻抗、泊松比、拉梅系数中的一者或多者，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。在此基础上，为了保证测量结果的精度，样品长度需经过压力和温度校正，对于本领域技术人员来说是本领域的公知常识。由于不同地区具有不同地质条件，在进行实验过程中，需要基于不同岩心样本以及测试目的，构建最佳测试环境，因此其为本领域技术人员的常规实验设置；对于区别特征（2），对比文件1中还包括杨氏模量、泊松比等弹性参数，在此基础上，可以根据实际情况，选择需要的参数进行测试，即对总有机碳含量敏感的参数依次为：Vp/Vs、泊松比、λρ，其中Vp为纵波速度，Vs为横波速度，λρ为拉梅系数与密度的乘积，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2是权利要求1的从属权利要求。为了获得岩心样品的总有机碳含量采用碳硫仪法或岩石热解法对样品进行分析，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3是权利要求1的从属权利要求。对比文件2进一步公开了（参见第42页）：测试岩样直径53mm，高80～110mm（即岩心样品为圆柱形），加工精度达国际岩石学学会规定的标准。在此基础上，根据实际测试情况，选择符合标准的岩石样品，即岩心样品具体为直径25mm、长度50mm或直径50mm、长度80-100mm的圆柱形，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4是权利要求1的从属权利要求。对比文件1进一步公开了（参见第26-27页）：利用线性拟合技术建立总有机碳含量与密度的关系函数。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人答复复审通知书时的意见陈述，合议组认为：
1、虽然对比文件1并未公开对岩心样品进行弹性参数超声测试，然而对比文件2公开了弹性参数超声测试，因此本领域技术人员容易想到利用脉冲传输法来进行弹性参数超声测试，从而获得弹性参数。而且对比文件1已经公开还包括密度、杨氏模量、泊松比等弹性参数，在此基础上，可以根据实际情况，选择需要的弹性参数进行测试，即所述弹性参数还包括纵波速度、横波速度、纵横波速度比Vp/Vs、纵波阻抗、横波阻抗、泊松比、拉梅系数中的一者或多者，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。本领域公知，不同地区具有不同地质条件，在进行实验过程中，需要基于不同岩心样本以及测试目的，构建最佳测试环境，即修改后的权利要求1中围压和孔隙压力可以达到120MPa，对于本领域技术人员来说是本领域的常规实验设置。2、对比文件1已经公开了：针对四川盆地焦石坝地区，对多口井进行敏感参数分析，包括密度、杨氏模量、泊松比等弹性参数；通过伽马、密度、电阻率等常规测井结果以及杨氏模量、泊松比等弹性参数与TOC的交汇分析发现：只有密度与TOC相关性较高，因此，可以通过TOC与密度之间的相关性来完成TOC全区的预测。即对比文件1在敏感参数选择过程中，测试了密度、杨氏模量、泊松比等多个参数，最终选择了效果最佳的密度参数，本领域技术人员清楚，对于对比文件1而言，密度作为最佳敏感参数仅仅是针对四川盆地焦石坝地区，对于不同的研究地区，地质环境千差万别，每个地区均有其特有的敏感弹性参数，针对不同地区不同的地质环境，选取符合各自特征的一个或多个敏感弹性参数，对于本领域技术人员来说是本领域的公知常识。并且本申请明确记载了根据关系函数，结合叠前地震反演获得的纵波速度、横波速度及密度数据，可以预测页岩中总有机碳含量。而对比文件1也公开了叠前密度反演，使用叠前纵横波同时反演技术直接反演密度体，密度也能够精确反演。在此基础上，可以根据实际情况，选择需要的参数进行测试，即对总有机碳含量敏感的参数依次为：Vp/Vs、泊松比、λρ，其中Vp为纵波速度，Vs为横波速度，λρ为拉梅系数与密度的乘积，对于本领域技术人员来说是本领域的常规技术选择。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到本申请权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
基于上述事实和理由，合议组作出如下审查决定。 三、决定 维持国家知识产权局于2018年10月17日对本申请作出的驳回决定。 如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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