发明创造名称:在地下多孔岩层中使用两口相邻井的目标定向断裂布置
外观设计名称:
决定号:198998
决定日:2019-11-20
委内编号:1F262484
优先权日:
申请(专利)号:201310352397.6
申请日:2013-08-14
复审请求人:微能地质科学工程技术有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:范启霞
合议组组长:张红漫
参审员:李全晓
国际分类号:E21B43/26(2006.01);E21B43/16(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:若一项权利要求请求保护的技术方案与最接近现有技术相比存在区别技术特征,但在现有技术中存在技术启示,使得本领域技术人员有动机将全部区别技术特征结合到该最接近现有技术中,从而得到该权利要求请求保护的技术方案,并获得本领域技术人员所预料的技术效果,则该权利要求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,因而不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201310352397.6,名称为“在地下多孔岩层中使用两口相邻井的目标定向断裂布置”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为微能地质科学工程技术有限公司,申请日为2013年08月14日,公开日为2015年02月25日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月26日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请的权利要求1-34不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2018年02月12日提交的权利要求第1-34项;申请日2013年08月14日提交的说明书第1-81段(即第1-12页)、说明书摘要、摘要附图;2013年12月17日提交的说明书附图图1-4(即第1-9页)。驳回决定中引用的对比文件为:
对比文件1:US3284281A,公告日为1966年11月08日;
对比文件2:CN1511219A,公开日为2004年07月07日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种在一个地下岩层中形成一个或多个目标断裂的方法,所述方法包括步骤:
a.在所述岩层中对两个井进行钻井和完井;
b.通过注入激发剂对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件;以及
c.在所述岩层中启动和传播所述断裂区。
2. 根据权利要求1所示的方法,其中,这两口井彼此邻近并且彼此偏移。
3. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述井是裸眼井。
4. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述井的至少一部分是套管井。
5. 根据权利要求4所示的方法,其中,对所述井的至少一部分进行固井。
6. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述两口井的每一口的至少一部分与所述压裂岩层接通。
7. 根据权利要求4所示的方法,其中,所述两口井的每一口包括沿着与被压裂岩层提供连通的每一口井的至少一部分的钻孔井段。
8. 根据权利要求5所示的方法,其中,对所述水泥进行钻孔以提供所述井与所述被压裂岩层之间的连通。
9. 根据权利要求5所示的方法,其中,对所述井的每一个的第一部分进行套管和固井以及对所述井的第二部分不进行套管和固井,所述第二部分提供与所述被压裂岩层的接通。
10. 根据权利要求7所示的方法,其中,所述两口井的每一个的钻孔井段彼此邻近以使所述井相互影响。
11. 根据权利要求10所示的方法,其中,在SAGD工艺中将所述两口井钻成 水平敞口井。
12. 根据权利要求1所示的方法,其中,调节所述井用来改变选自由所述两口井周围的岩层中的孔压力和孔温度组成的组的孔条件。
13. 根据权利要求12所示的方法,其中,调节所述井用来通过选自包括孔弹性和热弹性的组中的机制来改变所述岩层中的原始原位应力场。
14. 根据权利要求1所示的方法,其中,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入所述两个井中。
15. 根据权利要求14所示的方法,其中,以低于调节的第一阶段期间岩层的原始原位最小应力的注入压力,将所述激发剂注入。
16. 根据权利要求1所示的方法,其中,将所述注入压力升高超过调节的第二阶段期间的原始原位最小应力。
17. 根据权利要求14所示的方法,其中,将所述激发剂同时注入所述两口井。
18. 根据权利要求14所示的方法,其中,交替地将所述激发剂注入所述两口井的第一口和第二口井中。
19. 根据权利要求14所示的方法,其中,以恒定的注入速度注入所述激发剂。
20. 根据权利要求14所示的方法,其中,以变化的注入速度注入所述激发剂。
21. 根据权利要求20所示的方法,其中,所述激发剂注入速度是逐渐增加。
22. 根据权利要求20所示的方法,其中,提高或降低所述激发剂注入速度以实现岩层调节。
23. 根据权利要求1所示的方法,其中,在调节期间,所述激发剂注入速度或注入压力在所述两口井之间变化。
24. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述激发剂是选自由水、汽、溶剂类、 合适的化学药品类的溶液及其混合物组成的组中的一种或多种材料。
25. 根据权利要求24所示的方法,其中,所述激发剂的粘度至少为一个1厘泊(cp)。
26. 根据权利要求24所示的方法,其中,激发剂温度选自由低于、等于或高于所述岩层的原始温度组成的组。
27. 根据权利要求24所示的方法,其中,所述激发剂类型和温度在所述两口井之间变化。
28. 根据权利要求1所示的方法,其中,启动所述断裂区包括以大于调节所需的注入压力的注入压力注入一种激发剂。
29. 根据权利要求28所示的方法,其中,将所述激发剂的注入应用于所述两口井中的其中一口。
30. 根据权利要求28所示的方法,其中,所述激发剂的注入用来激发所述两口井周围的岩层以在所述两口井之间形成所述断裂区。
31. 根据权利要求28所示的方法,其中,通过增加注入速度使注入压力升高超过所述岩层的原始原位最小应力。
32. 根据权利要求31所示的方法,其中,通过监控注入压力来监控所述断裂区的启动。
33. 根据权利要求31所示的方法,其中,通过监控注入速度来监控所述断裂区的启动。
34. 根据权利要求28所示的方法,其中,包括一旦一个断裂区被启动,关闭所述两口井的第一口以及在所述两口井的第二口中继续注入。”
驳回决定中认为,权利要求1与对比文件1的区别在于:步骤b包括通过注入激发剂以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件。但对比文件2公开了通过在灌注钻井115中注入激发剂,以创建一个利于在期待区域形成断裂区的应力条件,且该技术特征在对比文件2中的作用与其在本申请中的作用相同,都是用于控制断裂区的形成位置,即对比文件2给出了将其应用于对比文件1的启示,为便于连接对比文件1的两口采油井的断裂区以简化操作和降低成本,本领域技术人员容易想到创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件。因此,权利要求1相对于对比文件1-2和本领域公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-34的附加技术特征或被对比文件1或2公开,或是本领域的常规设置,因此也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月11日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,其依据说明书将权利要求1中的特征“通过注入激发剂对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”修改为“通过注入激发剂对所述井及其之间的区域进行调节,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入所述两个井中对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”,删除了权利要求14,对其他权利要求的编号和引用关系进行了修改,形成了权利要求1-33。复审请求人认为:(1)对比文件1并未公开“通过注入激发剂对所述井及其之间的区域进行调节,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入所述两个井中对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”这一技术特征,对比文件2也未公开“以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入所述两个井中对所述井进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”这一技术特征;(2)对比文件1设置两口油井的方法完全依赖地层自身的应力条件,不需要进行应力条件的创建,更不需要按照目标人为的进行断裂控制,因此本领域技术人员没有动机和启示将应力控制步骤应用于对比文件1;对比文件2通过采用设置一口牺牲井的方式,改变三口井附近的应力条件,使得应力条件有利于两口采油井之间形成断裂,即便将对比文件1和对比文件2结合,其得出的技术方案也仅仅是采用牺牲井的方式进行断裂应力条件的创设,牺牲井的存在大大增加了钻井成本。本申请利用两个采油井相互调节,实现了断裂应力条件的创建,相对于对比文件1,实现了按目标实现断裂;相对于对比文件2,大大降低了采油成本。因此,本申请的权利要求均具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月19日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,(1)对比文件2公开了采用激发剂注入井中进行区域调节的技术手段,并给出了应用这样的区域调节手段的技术启示,在对比文件1已经公开了在两口井中采用加热处理手段进行区域调节的基础上,本领域技术人员有启示采用对比文件2的注入激发剂的方式来替换对比文件1中的加热方式进行区域调节;(2)在注入激化剂进行区域调节时,注入时必然要对注入速度进行控制才能进行应力调节,这是本领域技术人员必然进行的操作,否则将不能来实现调节以获得一个需要的断裂区应力条件,因而坚持原驳回决定。
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05月05日向复审请求人发出复审通知书指出,修改后的权利要求中的“以创建一个利于形成形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”当中的“形成形成”应当只保留一个;权利要求1与对比文件1相比,其区别技术特征在于:步骤b中在注入激发剂时,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入。但通过控制激发剂的注入速度防止待连通区域内过早产生随机裂缝的技术特征已被对比文件2公开,并且上述技术特征在对比文件2中的作用与其在本申请中的作用相同,都是用于精确地控制用于连通两口井的断裂区的形成路径以确保最终的连通效果,在对比文件1已经公开了通过在两口相邻的井中分别注入激发剂在两口井之间形成相互连通的断裂区的情况下,本领域技术人员容易想到将这样的技术特征应用于对比文件1,以实现同样的效果。因此,权利要求1相对于对比文件1-2的结合不具备创造性。从属权利要求2-33的附加技术特征或被对比文件1或2公开,或是本领域的常规设置,因此也不具备创造性。
复审请求人先后于2019年08月05日、2019年09月20提交了内容相同的意见陈述书及修改后的权利要求书,其对权利要求书的修改仅仅是删除权利要求1中重复的“形成”。复审请求人认为:(1)对比文件1中,简单热压裂创造的隆起将在岩层中产生方向及纵深完全不可控的裂缝,因此其中创造出的应力条件不利于连接所述两口井的断裂区,因而其没用公开“创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”这一技术特征;对比文件1公开的技术仅仅是油页岩采油技术的基础内容,也即采用加热压裂的方式开采石油,在当时的理论研究和采油实践中止步于加热压裂,而本申请的技术方案正是针对这种传统方法的弊病-采油效率低、岩层应力适应性受限等,采用主动控制应力条件的方式,设置两口井并主动创建一个利于连接两个采油井断裂区的应力条件,实现了高效采油;对比文件1中只字没有提到,甚至没有丝毫暗示涉及主动调整压力条件来控制破裂的方向。(2)对比文件2通过采用设置一口牺牲井的方式,改变三口井附近的应力条件,使得应力条件有利于两口采油井之间形成断裂,牺牲井的存在大大增加了钻井成本。对比文件1和对比文件2存在相反的技术启示:对比文件1公开的技术方案中,通过在两口采油井附近区域中加热并通入压裂流体实现两口井间破裂联通,其中,为了保证加热和压裂的效果,必然需要保证注入流体的持续高温和高压(在一定范围内理论上越高越好),而在对比文件2中则是在第三口井处控制注入流体的速度不能太高,本领域普通技术人员在未了解本申请技术方案的情况下,仅根据对比文件1和对比文件2公开的技术内容并不能得出本申请的技术方案;即便将对比文件1和对比文件2结合,其得出的技术方案也仅仅是对两口采油井周围的区域进行加热压裂同时在二者之间设置第三口灌注井并控制灌注速度。本申请利用两个采油井相互调节,实现了断裂应力条件的创建,相对于对比文件1,实现了按目标实现断裂;相对于对比文件2,大大降低了采油成本。因此,本申请的权利要求均具备创造性。
复审请求人于2019年09月20日修改的权利要求书如下:
“1. 一种在一个地下岩层中形成一个或多个目标断裂的方法,所述方法包括步骤:
a.在所述岩层中对两个井进行钻井和完井;
b.通过注入激发剂对所述井及其之间的区域进行调节,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入所述两个井中对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件;以及
c.在所述岩层中启动和传播所述断裂区。
2. 根据权利要求1所示的方法,其中,这两口井彼此邻近并且彼此偏移。
3. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述井是裸眼井。
4. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述井的至少一部分是套管井。
5. 根据权利要求4所示的方法,其中,对所述井的至少一部分进行固井。
6. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述两口井的每一口的至少一部分与所述压裂岩层接通。
7. 根据权利要求4所示的方法,其中,所述两口井的每一口包括沿着与被压裂岩层提供连通的每一口井的至少一部分的钻孔井段。
8. 根据权利要求5所示的方法,其中,对所述水泥进行钻孔以提供所述井与所述被压裂岩层之间的连通。
9. 根据权利要求5所示的方法,其中,对所述井的每一个的第一部分进行套管和固井以及对所述井的第二部分不进行套管和固井,所述第二部分提供与所述被压裂岩层的接通。
10. 根据权利要求7所示的方法,其中,所述两口井的每一个的钻孔井段彼此 邻近以使所述井相互影响。
11. 根据权利要求10所示的方法,其中,在SAGD工艺中将所述两口井钻成水平敞口井。
12. 根据权利要求1所示的方法,其中,调节所述井用来改变选自由所述两口井周围的岩层中的孔压力和孔温度组成的组的孔条件。
13. 根据权利要求12所示的方法,其中,调节所述井用来通过选自包括孔弹性和热弹性的组中的机制来改变所述岩层中的原始原位应力场。
14. 根据权利要求1所示的方法,其中,以低于调节的第一阶段期间岩层的原始原位最小应力的注入压力,将所述激发剂注入。
15. 根据权利要求14所示的方法,其中,将所述注入压力升高超过调节的第二阶段期间的原始原位最小应力。
16. 根据权利要求1所示的方法,其中,将所述激发剂同时注入所述两口井。
17. 根据权利要求1所示的方法,其中,交替地将所述激发剂注入所述两口井的第一口和第二口井中。
18. 根据权利要求1所示的方法,其中,以恒定的注入速度注入所述激发剂。
19. 根据权利要求1所示的方法,其中,以变化的注入速度注入所述激发剂。
20. 根据权利要求19所示的方法,其中,所述激发剂注入速度是逐渐增加。
21. 根据权利要求19所示的方法,其中,提高或降低所述激发剂注入速度以实现岩层调节。
22. 根据权利要求1所示的方法,其中,在调节期间,所述激发剂注入速度或注入压力在所述两口井之间变化。
23. 根据权利要求1所示的方法,其中,所述激发剂是选自由水、汽、溶剂类、 合适的化学药品类的溶液及其混合物组成的组中的一种或多种材料。
24. 根据权利要求23所示的方法,其中,所述激发剂的粘度至少为一个1厘泊(cp)。
25. 根据权利要求23所示的方法,其中,激发剂温度选自由低于、等于或高于所述岩层的原始温度组成的组。
26. 根据权利要求23所示的方法,其中,所述激发剂类型和温度在所述两口井之间变化。
27. 根据权利要求1所示的方法,其中,启动所述断裂区包括以大于调节所需的注入压力的注入压力注入一种激发剂。
28. 根据权利要求27所示的方法,其中,将所述激发剂的注入应用于所述两口井中的其中一口。
29. 根据权利要求27所示的方法,其中,所述激发剂的注入用来激发所述两口井周围的岩层以在所述两口井之间形成所述断裂区。
30. 根据权利要求27所示的方法,其中,通过增加注入速度使注入压力升高超过所述岩层的原始原位最小应力。
31. 根据权利要求30所示的方法,其中,通过监控注入压力来监控所述断裂区的启动。
32. 根据权利要求30所示的方法,其中,通过监控注入速度来监控所述断裂区的启动。
33. 根据权利要求27所示的方法,其中,包括一旦一个断裂区被启动,关闭所述两口井的第一口以及在所述两口井的第二口中继续注入。”
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
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段于2019年09月20日提交了权利要求书的全文替换页,经审查,复审请求人对权利要求书所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:2019年09月20日提交的权利要求第1-33项;申请日2013年08月14日提交的说明书摘要、说明书第1-12页、摘要附图;2013年12月17日提交的说明书附图第1-9页。
具体理由的阐述
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。
权利要求1-33不具备专利法第22条第3款的创造性。
2.1 权利要求1请求保护一种在一个地下岩层中形成一个或多个目标断裂的方法。对比文件1公开了一种通过压裂从油页岩中产油的方法,具体公开了(参见对比文件1说明书1栏第25行-第4栏20行,图1-2):所述方法包括以下步骤:a. 在油页岩 10的岩层14中设置两个分别具有衬管40、44的井36、38,衬管40被穿孔,以便以公知方式进行压裂、注入和抽取(参见说明书第2栏第67-72行,第3栏第45-64行,相当于公开了“在所述岩层中对两个井进行钻井和完井”);b.围绕穿过岩层14的井36、38将包含沥青的岩层14加热升温以使岩初步隆起,对岩层14的初步加热可通过任何传统的方式实现,例如,通过注入过热蒸汽以使过热蒸汽通过并与岩层接触、注入热的空气或燃烧气体或使用潜孔加热器(参见说明书第1栏第37-64行,第3栏第15-22行,附图1,过热蒸汽、热空气等均为“激发剂”的下位概念,相当于公开了“将所述激发剂注入所述两个井中对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”);以及c.加热直至岩层初步断裂(参见附图1中的附图标记30),然后按照传统的方式使用适当的压裂流体实施压裂,直至形成连通两口井36、38的断裂区(参见说明书第2栏第1-15行,第3栏第23-69行,附图2中的附图标记56,相当于公开了“在所述岩层中启动和传播断裂区”)。
权利要求1与对比文件1相比,其区别技术特征在于:步骤b中在注入激发剂时,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入。
基于以上区别技术特征,权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题为:防止因裂缝过早随机产生而导致井的连通失败。
针对此区别技术特征,对比文件2公开了一种控制可渗透地层中灌注裂缝扩展方向的方法,具体公开了(参见说明书第5页23-28行-第7页14行,第9页1-12行,附图1-6):在基本水平延伸的开采钻井105、110之间形成灌注钻井115,通过在灌注钻井115中注入诸如海水的激发剂,以创建一个利于在期待区域形成断裂区的应力条件,其中,由于“以较高灌注速度将液体供送至一个灌注钻井的过程中,会产生所不希望的裂缝,这些裂缝从灌注钻井开始扩展,并且延伸入相邻的开采钻井中之一内”(参见说明书第6页最后一段),因而在进行开采时,首先以一个相对较低的灌注速度I将液体供送至灌注钻井115,并至少保持一个时间周期T1,以使应力场环绕灌注钻井被重新定位,在时间周期T1中,灌注速度I将小于或者等于导致在地层中发生拉伸断裂的灌注速度Imax(参见说明书第7页第6-14行)。由于通过控制激发剂的注入速度防止待连通区域内过早产生随机裂缝的技术特征已被对比文件2公开,并且上述技术特征在对比文件2中的作用与其在本申请中的作用相同,都是用于精确地控制用于连通两口井的断裂区的形成路径以确保最终的连通效果,在对比文件1已经公开了通过在两口相邻的井中分别注入激发剂在两口井之间形成相互连通的断裂区的情况下,本领域技术人员容易想到将这样的技术特征应用于对比文件1,以实现同样的效果。
在对比文件1基础上结合对比文件2可以得到权利要求1的技术方案,故权利要求1请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,即权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2 权利要求2、4-10分别引用在前权利要求。对比文件1还公开了(参见对比文件1说明书第2栏66-72行,第3栏15-69行,图1-2):这两口井36、38彼此邻近并且彼此偏移;所述井36、38的至少一部分是套管井;对所述井36、38的至少一部分进行固井;所述两口井36、38的每一口的至少一部分与所述压裂岩层14接通;所述两口井36、38的每一口包括沿着与被压裂岩层14提供连通的每一口井的至少一部分的钻孔井段;对固井水泥进行钻孔以提供所述井36、38与所述被压裂岩层14之间的连通;对所述井36、38的每一个的第一部分进行套管和固井以及对所述井36、38的第二部分不进行套管和固井,所述第二部分提供与所述被压裂岩层14的接通;所述两口井36、38的每一个的钻孔井段彼此邻近以使所述井相互影响。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求2、4-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求3、11分别引用在前权利要求。将对比文件1公开的在地下岩层中形成目标断裂的方法应用在裸眼井中或者应用于SAGD工艺中并将井钻成水平敞口井,是本领域技术人员容易想到的,不需要付出创造性劳动。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求3、11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4 权利要求12-13分别引用在前权利要求。对比文件1还公开了(参见对比文件1说明书第2栏66-72行,第3栏15-69行,图1-2):围绕穿过岩层14的井36、38将包含沥青的岩层14加热升温以使岩层初步隆起,对岩层14的初步加热可通过任何传统的方式实现,例如,通过注入过热蒸汽以使过热蒸汽通过并与岩层接触、注入热的空气或可燃气体或使用潜孔加热器,加热后岩层隆起并变得有弹性(参见说明书第1栏第37-64行,第3栏第15-69行,附图1-2,相当于公开了“调节所述井用来改变选自由所述两口井周围的岩层中的由孔温度组成的组的孔条件”以及“调节所述井用来通过选自包括热弹性的组中的机制来改变所述岩层中的原始原位应力场”);对比文件2还公开了(参见说明书第7页第6-14行):在进行开采时,首先以一个相对较低的灌注速度I将液体供送至灌注钻井115,并至少保持一个时间周期T1,以使应力场环绕灌注钻井被重新定位,在时间周期T1中,灌注速度I将小于或者等于导致在地层中发生拉伸断裂的灌注速度Imax(参见说明书第7页第6-14行,相当于公开了“调节灌注钻井115用来改变岩层中的孔压力;调节灌注钻井115用来通过孔弹性的机制来改变所述岩层中的原始原位应力场”,权利要求12-13的附加技术特征所限定的应力调节方法是对比文件1-2以上公开的应力调节手段的常规组合。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求12-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5 权利要求14-15分别引用在前权利要求。对比文件2还公开了(参见说明书第7页第6-14行,第9页1-12行,附图6):进行开采时,首先以一个相对较低的灌注速度I将液体供送至灌注钻井115,并至少保持一个时间周期T1,以使应力场环绕灌注钻井被重新定位,在开始灌注之后的时间点T1处,灌注操作以灌注速度I持续又一个90天,随后被提高至一个高于Imax的值,该值在图6中利用灌注钻井中增大的压力示出(相当于公开了“以低于调节的第一阶段期间岩层的原始原位最小应力的注入压力,将所述激发剂注入”以及“将所述注入压力升高超过调节的第二阶段期间的原始原位最小应力”)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求14-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6 权利要求16-23分别引用在前权利要求。参照对以上权利要求的评述可知,对比文件1、2分别用不同的方式实现了待连通的井周围区域的应力调节,并且对比文件1中公开了诸如过热蒸汽、热空气等的激发剂,对比文件2公开了诸如海水的激发剂,在其启示下,本领域技术人员容易将激发剂限定为选自由汽、溶剂类、合适的化学药品类的溶液及其混合物组成的组中的一种或多种材料。并且为了将应力场调节至期望状态,本领域技术人员容易想到调节注入方式、注入速度、注入压力,具体将所述激发剂同时注入所述两口井,交替地将所述激发剂注入所述两口井的第一口和第二口井中,以恒定的注入速度注入所述激发剂,以变化的注入速度注入所述激发剂,所述激发剂注入速度是逐渐增加,提高或降低所述激发剂注入速度以实现岩层调节,在调节期间,所述激发剂注入速度或注入压力在所述两口井之间变化是根据作业需要做出的常规技术设置。在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求16-23不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7 权利要求24-26分别引用在前权利要求。为提高应力调节的效果,本领域技术人员容易想到调节激发剂的类型和物理性质,具体使激发剂的粘度至少为一个1厘泊,激发剂温度选自由低于、等于或高于所述岩层的原始温度组成的组,使所述激发剂类型和温度在所述两口井之间变化是本领域的常规技术选择。在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求24-26不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8 权利要求27、29-30分别引用在前权利要求。如上所述,对比文件1公开了(参见说明书第2栏第1-15行,第3栏第23-69行),在加热至岩层初步断裂之后(参见附图1中的附图标记30),按照传统的方式使用适当的压裂流体实施压裂,压裂流体可以使用热的流体,例如空气、CO2、N2、燃烧气体、油、蒸汽、过热水或热的液体,直至形成连通两口井36、38的断裂区(参见附图2中的附图标记56);对比文件2还公开了(参见说明书第7页第6-14行,第9页1-12行,附图6):将液体提供至灌注钻井115,在开始灌注之后的时间点T1处,灌注操作以灌注速度I持续又一个90天,随后被提高至一个高于Imax的值,该值在图6中利用灌注钻井中增大的压力示出,即,对比文件2公开了通过增加激发剂的灌注速度来增大压力。权利要求27、29-30限定的步骤是对比文件1-2以上公开内容的常规组合。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求27、29-30不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9 权利要求28、31-33分别引用在前权利要求。将所述激发剂的注入应用于所述两口井中的其中一口是根据作业需要做出的常规技术选择;通过监控注入压力来监控所述断裂区的启动以及通过监控注入速度来监控所述断裂区的启动是本领域的常规技术手段;为观测两口井是否连通,本领域技术人员容易想到一旦一个断裂区被启动,关闭所述两口井的第一口以及在所述两口井的第二口中继续注入。在其引用的权利要求不具备创造性的条件下,权利要求28、31-33不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人在意见陈述书中认为:(1)对比文件1中,简单热压裂创造的隆起将在岩层中产生方向及纵深完全不可控的裂缝,因此其中创造出的应力条件不利于连接所述两口井的断裂区,因而其没用公开“创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”这一技术特征;对比文件1公开的技术仅仅是油页岩采油技术的基础内容,也即采用加热压裂的方式开采石油,在当时的理论研究和采油实践中止步于加热压裂,而本申请的技术方案正是针对这种传统方法的弊病-采油效率低、岩层应力适应性受限等,采用主动控制应力条件的方式,设置两口井并主动创建一个利于连接两个采油井断裂区的应力条件,实现了高效采油;对比文件1中只字没有提到,甚至没有丝毫暗示涉及主动调整压力条件来控制破裂的方向。(2)对比文件2通过采用设置一口牺牲井的方式,改变三口井附近的应力条件,使得应力条件有利于两口采油井之间形成断裂,牺牲井的存在大大增加了钻井成本。对比文件1和对比文件2存在相反的技术启示:对比文件1公开的技术方案中,通过在两口采油井附近区域中加热并通入压裂流体实现两口井间破裂联通,其中,为了保证加热和压裂的效果,必然需要保证注入流体的持续高温和高压(在一定范围内理论上越高越好),而在对比文件2中则是在第三口井处控制注入流体的速度不能太高,本领域普通技术人员在未了解本申请技术方案的情况下,仅根据对比文件1和对比文件2公开的技术内容并不能得出本申请的技术方案;即便将对比文件1和对比文件2结合,其得出的技术方案也仅仅是对两口采油井周围的区域进行加热压裂同时在二者之间设置第三口灌注井并控制灌注速度。本申请利用两个采油井相互调节,实现了断裂应力条件的创建,相对于对比文件1,实现了按目标实现断裂;相对于对比文件2,大大降低了采油成本。因此,本申请的权利要求均具备创造性。
合议组对此并不认同,具体理由如下:
首先,“创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”是对注入激发剂的操作的功能或效果的限定,如同复审请求人在意见陈述书第2页第二部分第2段中所说的,“对比文件1公开了一种通过裂缝从油页岩层中开采石油的方法,其中包括在岩层中钻两口井,对所述井区域进行加热处理,并通过注入压裂流体在所述岩层中进行压裂,最终使两口井连通”,对比文件1的方法必然包括用于形成可供注入压裂流体以“使两口井连通”的断裂区的步骤,而复审请求人以上所说的“裂缝”正是断裂区的重要组成部分,对比文件1中,通过围绕穿过岩层14的井36、38将包含沥青的岩层14加热升温以使岩层初步隆起,且对岩层14的初步加热可通过注入过热蒸汽以使过热蒸汽通过并与岩层接触、注入热的空气或燃烧气体等方式实现,随后可加热直至岩层初步断裂,由此可知,“岩层隆起”正是两口采油井之间的岩层应力条件发生变化的具体表现,且有利于裂缝的产生,因此,以上内容相当于公开了“将所述激发剂注入所述两个井中对所述井及其之间的区域进行调节,以创建一个利于形成一个连接所述两口井的断裂区的应力条件”)。因此,权利要求1相对于对比文件1的区别仅在于:在注入激发剂时,以小于引发岩层中断裂所需的注入速度的注入速度将所述激发剂注入。
其次,对比文件2明确地指出,由于“以较高灌注速度将液体供送至一个灌注钻井的过程中,会产生所不希望的裂缝,这些裂缝从灌注钻井开始扩展,并且延伸入相邻的开采钻井中之一内”(参见说明书第6页最后一段),因而在进行开采时,首先以一个相对较低的灌注速度I将液体供送至灌注钻井115,并至少保持一个时间周期T1,以使应力场环绕灌注钻井被重新定位,即,对比文件2实际公开了通过控制激发剂的注入速度防止待连通区域内过早产生随机裂缝的技术特征,并且上述技术特征在对比文件2中的作用与其在本申请中的作用相同,都是用于精确地控制用于连通两口井的断裂区的形成路径以确保最终的连通效果,在对比文件1已经公开了通过在两口相邻的井中分别注入激发剂在两口井之间形成相互连通的断裂区的情况下,本领域技术人员容易想到将这样的技术特征应用于对比文件1,从而通过控制激发剂注入两口相邻的井中的速度,使用于“使两口井连通”的断裂区沿预定方向形成。也就是说,对比文件2给出的启示在于,通过控制将激发剂注入待连通区域的注入速度来控制待连通区域内裂缝的形成方向,这并不意味着,上述技术手段的实施必须依赖于牺牲井的存在。与此同时,参照以上对权利要求1的评述可知,对比文件1公开的方法也并非是以“持续高温和高压”将流体注入两口井内,其包括了初步加热、继续加热直至岩层初步断裂以及压裂并连通两口井的步骤,如果是复审请求人所说的情形,完全没有必要分成多个阶段描述,因此,对比文件1-2之间并不存在相反的技术启示。
因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力,合议组不予接受。
基于上述事实和理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月26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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