发明创造名称:用于提高裂缝传导性的组合物和方法
外观设计名称:
决定号:196953
决定日:2019-12-02
委内编号:1F260698
优先权日:2013-03-15
申请(专利)号:201480014887.8
申请日:2014-02-14
复审请求人:普拉德研究及开发股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:郑凯
合议组组长:高志纯
参审员:涂赤枫
国际分类号:C09K8/80,C09K8/84,C09K8/86,C09K8/92
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第2款和专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与现有技术的一篇对比文件所公开的内容相比,所不同的仅仅是文字表达方式上略有差别,其技术方案实质上是相同的,且两者属于相同的技术领域,并且采用相同的技术方案解决了同样的技术问题,并能产生相同的技术效果,则该权利要求所要求保护的技术方案不具备新颖性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201480014887.8,名称为“用于提高裂缝传导性的组合物和方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为普拉德研究及开发股份有限公司,申请日为2014年02月14日,优先权日为2013年03月15日,进入中国国家阶段日为2015年09月14日,在中国国家阶段的公开日为2015年12月09日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年05月29日以权利要求1-18、20、23-28不具备专利法第22条第2款规定的新颖性,权利要求19、21-22不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于2017年08月09日提交的权利要求第1-28项,于进入中国国家阶段日2015年09月14日提交的中文译文说明书第1-21页,说明书附图第1-8页,说明书摘要和摘要附图(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求书如下:
“1. 方法,包括:
提供包含携带液、固体颗粒和凝聚剂的处理浆体;
向裂缝中注入所述处理浆体以形成含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;以及
使所述基本上均匀的混合物中的所述固体颗粒在所述凝聚剂的存在下沉降以形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径。
2. 权利要求1的方法,其中所述固体颗粒和所述凝聚剂具有不同的形状、大小、密度或它们的组合。
3. 权利要求1的方法,其中所述凝聚剂的纵横比大于6。
4. 权利要求3的方法,其中所述凝聚剂是纤维状物、片状物、带状物、小板状物、棒状物或它们的组合。
5. 权利要求1的方法,其中所述凝聚剂是可降解材料。
6. 权利要求5的方法,其中所述凝聚剂选自聚乳酸、聚酯、聚己内酰胺、聚酰胺、聚乙醇酸、聚对苯二甲酸酯、纤维素、羊毛、玄武岩、玻璃、橡胶、粘性纤维或它们的组合。
7. 权利要求1的方法,其中所述处理浆体是携带支撑剂的水力压裂液,并且所述固体颗粒是支撑剂。
8. 权利要求1的方法,其中所述使固体颗粒沉降是通过使所述基本上均匀注入的固体颗粒在一段时间内在裂缝中沉降实现的。
9. 权利要求1的方法,其中所述注入是通过在足以在地下地层中产生裂缝或维持裂缝张开的压力下泵入所述处理浆体实现的。
10. 权利要求1的方法,其中所述使固体颗粒沉降是在所述处理流体回流前或在所述处理流体回流过程中实现的。
11. 权利要求1的方法,其中所述使固体颗粒沉降是在裂缝闭合前实现的。
12. 权利要求1的方法,其中在所述裂缝的至少一部分中形成所述基本上均匀的混合物。
13. 组合物,包含:
携带液;
多个固体颗粒;和
凝聚剂;
其中所述组合物能够在所述凝聚剂的存在下转化成为包含富含所述固体颗粒的部分和基本上不含所述固体颗粒的部分的状态,
其中所述组合物能够在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径。
14. 权利要求13的组合物,其中所述凝聚剂具有与所述固体颗粒基本上不同的流动特性。
15. 权利要求13的组合物,其中所述凝聚剂的纵横比大于6。
16. 权利要求13的组合物,其中所述富含固体颗粒的部分包括充填有所述固体颗粒的所述凝聚剂的基体。
17. 权利要求15的组合物,其中所述凝聚剂是纤维状物、片状物、带状物、小板状物、棒状物或它们的组合。
18. 权利要求13的组合物,其中所述处理浆体是携带支撑剂的水力压裂液,并且所述固体颗粒是支撑剂。
19. 权利要求13的组合物,其中存在于所述处理浆体中的所述固体颗粒的量小于22体积%。
20. 权利要求13的组合物,其中存在于所述处理浆体中的所述凝聚剂的量小于5体积%。
21. 权利要求13的组合物,其中当将所述组合物转化成为包含富含所述固体颗粒的部分和基本上不含所述固体颗粒的部分的状态时,所述携带液在0.001-0.1s-1的剪切速率下的粘度是10Pa·s至500Pa·s。
22. 权利要求13的组合物,其中当将所述组合物转化成为包含富含所述固体颗粒的部分和基本上不含所述固体颗粒的部分的状态时,所述携带液的屈服应力小于5Pa。
23. 权利要求13的组合物,其中所述处理浆体包含多于一种类型的固体颗粒和/或多于一种类型的凝聚剂。
24. 方法,包括:
提供包含携带液、固体颗粒和凝聚剂的浆体;
使所述浆体流入空隙中形成含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;和
将所述基本上均匀的混合物在所述凝聚剂的存在下转化成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于空隙中产生至少一个不含固体的流体连接路径。
25. 设计处理的方法,包括:
考虑裂缝尺度;
选择具有与所述裂缝尺度相当的尺度的凝聚剂;
选择具有与所述凝聚剂基本上不同的沉降速度的固体颗粒;
配制包含含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的均匀混合物的处理流体,所述流体能够在所述凝聚剂的存在下转化成为包含富含所述固体颗粒的部分和基本上不含所述固体颗粒的部分的状态,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径。
26. 权利要求25的方法,其中所述裂缝尺度是宽度。
27. 处理经井眼穿透的地下地层的方法,包括:
提供包含携带液、固体颗粒和凝聚剂的处理浆体;
向裂缝中注入所述处理浆体以形成包含所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;
其中所述基本上均匀的混合物可以在所述凝聚剂的存在下转化成为富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,且
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂在裂缝中具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径。
28. 方法,包括:
提供包含携带液、固体颗粒和凝聚剂的浆体;
使所述浆体流入空隙中形成包含所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;和
其中所述基本上均匀的混合物能够在所述凝聚剂的存在下转化成为富 含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域;
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂在空隙中具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径。”
驳回决定认为:(1)对比文件1(CN102925133A,公开日为2013年02月13日)已经公开了权利要求1-18、20、23-24、27-28的技术方案,因此权利要求1-18、20、23-24、27-28相对于对比文件1不具备新颖性。(2)从属权利要求19的附加技术特征被对比文件1另一部分公开,因此,上述从属权利要求19不具备创造性。(3)从属权利要求21-22并未对现有技术做出技术贡献,因此权利要求21-22也不具备创造性。(4)权利要求25-26的技术方案被对比文件1公开,因此权利要求25-26也不具备新颖性。(5)对于申请人的如下意见陈述:①对比文件1是通过与本申请完全不同的原理来支撑裂缝来形成流体路径。对比文件1是利用“均匀分散的悬砂纤维”形成“一体化的网状结构体”以供流体通过,而本申请权利要求是通过“形成基本上不含固体颗粒的区域”以供流体通过。②本申请是由压裂液中的颗粒和凝聚物的不同沉降速度“形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域”。而对比文件1中的压裂液是由于悬砂纤维具有“均匀分散的亲水性高强度有机纤维或无机纤维”而“易于分散在压裂液中”,从而形成“三维网状结构”。从上可见,对比文件1实际上做出了与本申请权利要求1所述的技术方案完全不同乃至相反的教导。二者所采用的技术手段完全不同。驳回决定指出:首先,权利要求中仅限定了本申请需要实现的目的,而未给出任何具体的实现所述目的的技术手段。如申请人在意见陈述中所陈述的,本申请主要是通过使用使支撑剂进行不均与沉降的“凝聚剂”实现所述目的,而参见本申请说明书记载的内容,比对对比文件1公开的内容可知,本申请说明书中所记载的实现上述目的所用的“凝聚剂”-纤维与对比文件1中所使用的纤维并无不同(种类、长度、直径等各个方面),且两者都是在压裂液中通过悬砂实现的,也就是说其实现上述目的的技术手段与对比文件1中公开的内容并无任何不同,即使对比文件未明确说明“使所述基本上均匀的混合物中的所述固体颗粒在所述凝聚剂的存在下沉降以形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径”,而因为相同的技术手段必然达到相同的效果,因此对比文件也必然能够达到相同的效果,不能因为对比文件1未明确说明就否认对比文件必然不能实现所述效果,这缺少直接的证明,因此本申请相对对比文件仍然不具备新颖性和/或创造性。其次,对比文件1中明确说明所述纤维在所述体系中的作用,且明确说明使用其能够“减缓或抑制支撑剂沉降的速率”,而据此不能直接否定对比文件1必然就不能实现所述目的,因为减缓或抑制也是有可能形成不均匀沉降的。综上所述,申请人认为对比文件不能实现本发明所述目的缺少直接的证据,而对比文件又已经公开了与本申请相同的凝聚剂,又都是应用在压裂体系中悬砂的,因为目前的证据并不能证明本申请相对对比文件具备新颖性和/或创造性。第三,无论分析所述体系侧重点是否相同和/或原理是否相同,而其所使用的都是相同的技术手段,而相同的技术手段必然产生相同的效果。在采用与对比文件1相同技术手段的情况下,申请人认为会产生截然不同的技术效果是缺少直接证据证明的。
申请人普拉德研究及开发股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月13日向专利局提出了复审请求,以及权利要求书的全文替换页(共3页,17项),相对于驳回决定所针对的权利要求书,修改之处在于:将特征“其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度”加入独立权利要求1、24-25、27-28中,并将权利要求1、24、27-28中的携带液进一步限定为“具有屈服应力的携带液”。删除权利要求13-23,并对其他权利要求进行了重新编号。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的处理浆体;
向裂缝中注入所述处理浆体以形成含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;以及
使所述基本上均匀的混合物中的所述固体颗粒在所述凝聚剂的存在下沉降以形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度。
2. 如权利要求1所述的方法,其中所述固体颗粒和所述凝聚剂具有不同的形状、大小、密度或它们的组合。
3. 如权利要求1所述的方法,其中所述凝聚剂的纵横比大于6。
4. 如权利要求3所述的方法,其中所述凝聚剂是纤维状物、片状物、带状物、小板状物、棒状物或它们的组合。
5. 如权利要求1所述的方法,其中所述凝聚剂是可降解材料。
6. 如权利要求5所述的方法,其中所述凝聚剂选自聚乳酸、聚酯、聚己内酰胺、聚酰胺、聚乙醇酸、聚对苯二甲酸酯、纤维素、羊毛、玄武岩、玻璃、橡胶、粘性纤维或它们的组合。
7. 如权利要求1所述的方法,其中所述处理浆体是携带支撑剂的水力压裂液,并且所述固体颗粒是支撑剂。
8. 如权利要求1所述的方法,其中所述使固体颗粒沉降是通过使所述基本上均匀注入的固体颗粒在一段时间内在裂缝中沉降实现的。
9. 如权利要求1所述的方法,其中所述注入是通过在足以在地下地层中产生裂缝或维持裂缝张开的压力下泵入所述处理浆体实现的。
10. 如权利要求1所述的方法,其中所述使固体颗粒沉降是在所述处理流体回流前或在所述处理流体回流过程中实现的。
11. 如权利要求1所述的方法,其中所述使固体颗粒沉降是在裂缝闭合前实现的。
12. 如权利要求1所述的方法,其中在所述裂缝的至少一部分中形成所述基本上均匀的混合物。
13. 一种方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的浆体;
使所述浆体流入空隙中形成含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;和
将所述基本上均匀的混合物在所述凝聚剂的存在下转化成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于空隙中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度。
14. 一种设计处理的方法,包括:
考虑裂缝尺度;
选择具有与所述裂缝尺度相当的尺度的凝聚剂;
选择具有与所述凝聚剂基本上不同的沉降速度的固体颗粒;
配制包含含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的均匀混合物的处理流体,所述流体能够在所述凝聚剂的存在下转化成为包含富含所述固体颗粒的部分和基本上不含所述固体颗粒的部分的状态,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度。
15. 如权利要求14所述的方法,其中所述裂缝尺度是宽度。
16. 一种处理经井眼穿透的地下地层的方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的处理浆体;
向裂缝中注入所述处理浆体以形成包含所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;
其中所述基本上均匀的混合物可以在所述凝聚剂的存在下转化成为富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,且
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂在裂缝中具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度。
17. 一种方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的浆体;
使所述浆体流入空隙中形成包含所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;和
其中所述基本上均匀的混合物能够在所述凝聚剂的存在下转化成为富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域;
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂在空隙中具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度。”
复审请求人认为:对比文件1没有公开任何和携带液的屈服应力相关的内容,也没有启示上述区别技术特征。通过本申请实施例9可以看出在一定范围内,支撑剂和光纤促进了支撑剂分布的不均匀性,进而加强了通道化(即,影响通道化指数/时间)。上述区别技术特征也不是本领域的常规技术手段或公知常识。
经形式审查合格,国家知识产权局专利局于2018年09月21日依法受理了该复审请求,并将其转送至国家知识产权局原审查部门进行前置审查。
国家知识产权局原审查部门在前置审查意见书中认为:虽然申请人根据实施例9对权利要求进行了修改,用公式具体限定了携带液的最大可接受屈服应力,但是其依然不能证明本申请相对对比文件1具有新颖性和创造性,理由与驳回决定相同。
随后,国家知识产权局专利局成立合议组对本案进行审理。合议组于2019年08月26日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1要求保护的方法实质上已经被对比文件1公开,且两者属于相同的技术领域,能够解决相同的技术问题,并能产生相同的技术效果。因此权利要求1相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。从属权利要求2-12的附加特征已被对比文件1公开,因此也不具备新颖性。(2)权利要求14-16的技术方案也被对比文件1公开,不具备新颖性。(3)权利要求13或17与对比文件1相比区别分别在于:权利要求13或17限定浆体流入空隙中,对比文件1公开的是注入方式。权利要求13或17相对于对比文件1实际解决的技术问题是提供一种效果类似的油气井的压裂方法。上述区别是本领域常见的压裂液操作方式。因此权利要求13或17不具备创造性。(4)对于复审请求人提出复审请求时的意见陈述,合议组认为:虽然对比文件1没有直接记载携带液的屈服应力,但是屈服应力是携带液的固有性质,对比文件1未测量屈服应力,并不代表对比文件1中的携带液不具有屈服应力。参见对于权利要求1的评述,对比文件1已经明确公开了本申请的固体颗粒和凝聚剂,而且对比文件1的水基压裂液与本申请的处理浆体相比,两者还达到了相同的技术效果。因而推定对比文件1中的携带液也满足本申请的屈服应力条件。综上,复审请求人的意见陈述不具备说服力。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年10月09日提交了意见陈述书,以及权利要求书的全文替换页(共3页,17项),相对于复审通知书所针对的权利要求书,修改之处在于:将特征“所述携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度”加入独立权利要求1、13-14、16-17中。
修改后的权利要求1、13-14、16-17如下:
“1. 一种方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的处理浆体;
向裂缝中注入所述处理浆体以形成含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;以及
使所述基本上均匀的混合物中的所述固体颗粒在所述凝聚剂的存在下沉降以形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度,
所述携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度。
13. 一种方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的浆体;
使所述浆体流入空隙中形成含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;和
将所述基本上均匀的混合物在所述凝聚剂的存在下转化成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于空隙中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度,
所述携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度。
14. 一种设计处理的方法,包括:
考虑裂缝尺度;
选择具有与所述裂缝尺度相当的尺度的凝聚剂;
选择具有与所述凝聚剂基本上不同的沉降速度的固体颗粒;
配制包含含有所述固体颗粒和所述凝聚剂的均匀混合物的处理流体,所述流体能够在所述凝聚剂的存在下转化成为包含富含所述固体颗粒的部分和基本上不含所述固体颗粒的部分的状态,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度,
所述携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度。
16. 一种处理经井眼穿透的地下地层的方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的处理浆体;
向裂缝中注入所述处理浆体以形成包含所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;
其中所述基本上均匀的混合物可以在所述凝聚剂的存在下转化成为富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域,且
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂在裂缝中具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度,
所述携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度。
17. 一种方法,包括:
提供包含具有屈服应力的携带液、固体颗粒和凝聚剂的浆体;
使所述浆体流入空隙中形成包含所述固体颗粒和所述凝聚剂的基本上均匀的混合物;和
其中所述基本上均匀的混合物能够在所述凝聚剂的存在下转化成为富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域;
其中所述固体颗粒和所述凝聚剂在空隙中具有基本上不同的速度,
其中在裂缝闭合之前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,
其中,携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度,
所述携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度。”
复审请求人认为:权利要求1与对比文件1相比存在如下区别特征,区别特征(1):携带液的屈服应力不超过由γmax=限定的最大可接受屈服应力,其中,γmax是最大可接受屈服应力,R是固体颗粒的颗粒半径,ρP是固体颗粒的密度以及ρf是携带液的密度。区别特征(2),携带液在从0.001s-1至0.1s-1范围的剪切速率下具有2000cP至1,000,000cP范围的粘度。权利要求1保护的是一种用于提高裂缝传导性的方法,不是保护一种产品,方法的技术方案不仅包括物质的组成,而且还包括步骤的顺序以及各个步骤的操作条件。对比文件1中的压裂液的粘度为10cp,与本申请权利要求1限定的粘度不同。
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
1、审查文本的认定
经核实,复审请求人在答复复审通知书时提交的申请文件符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定,因此,本复审请求审查决定所依据的文本为:复审请求人于2019年10月09日提交的权利要求第1-17项,于进入中国国家阶段日2015年09月14日提交的中文译文说明书第1-21页,说明书附图第1-8页,说明书摘要和摘要附图(下称复审决定文本)。
2、关于专利法第22条第2款
专利法第22条第2款规定:新颖性,是指该发明或者实用新型不属于现有技术;也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请,并且记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与现有技术的一篇对比文件所公开的内容相比,所不同的仅仅是文字表达方式上略有差别,其技术方案实质上是相同的,且两者属于相同的技术领域,并且采用相同的技术方案解决了同样的技术问题,并能产生相同的技术效果,则该权利要求所要求保护的技术方案不具备新颖性。
(1)就本申请而言,权利要求1要求保护一种方法(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了一种压裂压裂液和油气井的压裂方法(参见说明书第[0001],[0013]-[0031]段),所述压裂方法使用了包含悬砂纤维的压裂液作为携砂液,利用悬砂纤维形成三维网状结构来悬浮支撑剂,从而可以大幅降低携砂液的粘度,在较低的排量下有效控制压裂裂缝延伸高度。所述压裂液中包含悬砂纤维(即本申请的凝聚剂),悬砂纤维选自亲水高强度有机纤维或无机纤维,所述压裂液的粘度为10mPa.s以下,其中所述压裂液不含交联剂。该压裂液利用悬砂纤维形成三维网状结构来悬浮支撑剂,从而可以代替或减少增稠剂,减小压裂液的粘度,并降低压裂液对裂缝产生的净压力,从而在低排量压裂工艺中能够有效地控制压裂裂缝的高度;悬砂纤维形成的三维网状结构可以满足悬砂的力学要求,因而可以提高压裂效果。对于悬砂纤维,其具有以下的性能参数:①纤维抗张强度为:20-4000MPa;②纤维真实密度:1.15-2.78g/cm2;③纤维长度:3-15mm;④纤维直径:8-500um。经计算,悬砂纤维的纵横比为6-1875。作为有机纤维可以是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氨基甲酸酯纤维、聚酰胺、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚乳酸纤维和聚对苯撑苯并双恶唑纤维中的至少一种。作为无机纤维,可以是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维和聚磷酸钙纤维中的至少一种。基于100重量份的淡水,水基压裂液含有悬砂纤维0.4-1.0重量份,在选用弯曲状纤维的情况下,悬砂纤维的含量优选为0.3-0.5重量份。基于100重量份的淡水,水基压裂液含有降滤失剂0.3-3.0重量份,破乳剂0.5-1.0重量份,助排剂0.5-1.0重量份,减阻剂0.01-1.0重量份。压裂液可以以本领域中常用的比例携带支撑剂,例如支撑剂以5-50体积%(又计60-780kg/m3)携砂比与压裂液混合。支撑剂可以为本领域的常用支撑剂形式,例如各种粒径的陶粒(即本申请固体颗粒的下位概念)、压裂用石英砂(即本申请固体颗粒的下位概念)等;支撑剂的细度可以是20-40目、30-50目、40-60目或50目/70目。压裂方法包括注入酸液、注入前置液、注入携砂液和用滑溜水顶替等阶段。注入携砂液的参数如下:使用50-200立方米的携砂液,以2.0-3.5立方米/分钟排量注入地层,将支撑剂携带入压开裂缝中支撑裂缝。用于控制裂缝延伸高度的压裂液和压裂方法具有以下有益效果:与常规压裂高粘度悬砂相比,通过悬砂纤维在压裂液中形成三维网状结构悬砂,能够代替常规压裂液依靠高粘度悬砂,从而能够有效降低压裂液的粘度,控制水力压裂人工裂缝在纵向上的延伸,进而有效控制人工裂缝的高度,防止气(油)水互层油气藏压裂时压开水层,将气(油)层压死,导致压裂失败;同时,悬砂纤维在压裂液中形成三维网状结构能够稳定地进行悬砂,因而对于薄层储层的压裂改造而言,能够将裂缝控制在储层内,从而提高压裂改造的经济效益。对比文件1还公开了粘度是指使用RV-20型耐酸旋转粘度计(德国HAAKE公司),在剪切速率为170s-1下测得的粘度值(参见对比文件1说明书第[0039]段)。这与对比文件1限定的剪切速率0.001-0.1s-1差别较大,因此无法直接比较粘度数值。
可见,本申请与对比文件1都属于压裂液及油气井压裂方法的技术领域,对比文件1公开的悬砂纤维、支撑剂与本申请的凝聚剂和固体颗粒相同,虽然对比文件1没有记载是否能形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域、是否产生至少一个不含固体的流体连接路径以及携带液的屈服应力和剪切速率0.001-0.1s-1下的携带液粘度,但是由于压裂液与本申请处理浆体组成相同,应用环境和应用领域相同,因此本领域技术人员在对比文件1公开的内容基础上可以直接地毫无疑义地确定对比文件1同样能产生相同的效果,即固体颗粒可以在凝聚剂的存在下沉降形成富含固体颗粒的区域和基本上不含固体颗粒的区域并在裂缝闭合前于裂缝中产生至少一个不含固体的流体连接路径,并且可以推定对比文件1的携带液也满足相同的屈服应力条件和相同测试条件下的粘度。
由此可见,本申请权利要求1要求保护的方法实质上已经被对比文件1公开,且二者属于相同的技术领域,能够解决相同的技术问题,并能产生相同的预期效果。因此,权利要求1相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
(2)从属权利要求2-7、9、12的附加特征已被对比文件1公开,参见对于权利要求1的评述。从属权利要求8、10-11限定了固体颗粒沉降的实现。由于对比文件1已经公开了同样的浆体和在油气井中使用时同样的注入过程,因此对比文件1具有同样的固体颗粒沉降过程。因此,在其引用的权利要求不具备新颖性基础上,权利要求2-12也不具备新颖性。
(3)权利要求14要求保护一种设计处理的方法。对比文件1公开了一种压裂方法,参见对于权利要求1的评述。由于对比文件1通过注入方式将压裂液注入裂缝中,因此对比文件1隐含公开了考虑裂缝尺度的步骤。由此可见,本申请权利要求14要求保护的方法实质上已经被对比文件1公开,且二者属于相同的技术领域,能够解决相同的技术问题,并能产生相同的预期效果。因此,权利要求14相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
从属权利要求15进一步限定裂缝尺度为宽度。此附加技术特征也是对比文件1隐含公开的内容。因此,在其引用的权利要求不具备新颖性基础上,权利要求15也不具备新颖性。
(4)权利要求16要求保护一种处理经井眼穿透的地下地层的方法。对比文件1公开了一种压裂方法,参见对于权利要求1的评述。对比文件1还公开了常规水力压裂技术的原理如下:其利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底产生高压,当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,将在井底附近地层产生裂缝;继续注入含有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,从而在井底附近地层内形成具有一定凡何尺寸和导流能力的填砂裂缝,以达到增产增注的目的(参见说明书第[0003]段)。可见,对比文件1隐含公开了经井眼穿透的地下地层。由此可见,本申请权利要求16要求保护的方法实质上已经被对比文件1公开,且二者属于相同的技术领域,能够解决相同的技术问题,并能产生相同的预期效果。因此,权利要求16相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性。
3、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。
在判断创造性时,首先,应当确定与权利要求所述技术方案最接近的现有技术;继而,将该权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行对比,确定二者之间的区别特征,并客观分析要求保护的发明相对于最接近的现有技术实际解决的技术问题;然后,从最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发,判断由引入这些区别特征而得到的技术方案对于本领域技术人员来说是否显而易见,如果是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
(1)权利要求13要求保护一种方法(具体参见案由部分)。对比文件1公开了一种压裂液和油气井压裂方法,参见对于权利要求1的评述。由于对比文件1公开的压裂液与本申请浆体组成相同,因此本领域技术人员可以直接地毫无疑义地确定对比文件1的固体颗粒和凝聚剂具有基本上不同的速度。可见,权利要求13与对比文件1相比,区别在于:权利要求13限定浆体流入空隙中,对比文件1公开的是注入方式。
经合议组核实,本申请说明书并未记载上述区别在本申请中实际起到的作用。基于上述分析,权利要求13相对于对比文件1实际解决的技术问题是提供一种效果类似的油气井的压裂方法。
对于上述区别,将压裂液注入或流入裂缝或空隙中,均是本领域常见的压裂液操作方式。
因此,在对比文件1的基础上得到权利要求13的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求13不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2)权利要求17要求保护一种方法。对比文件1公开了一种压裂液和油气井压裂方法,参见对于权利要求1的评述。由于对比文件1公开的压裂液与本申请浆体组成相同,因此本领域技术人员可以直接地毫无疑义地确定对比文件1的固体颗粒和凝聚剂具有基本上不同的速度。可见,权利要求17与对比文件1相比,区别在于:权利要求17限定浆体流入空隙中,对比文件1公开的是注入方式。
经合议组核实,本申请说明书并未记载上述区别在本申请中实际起到的作用。基于上述分析,权利要求17相对于对比文件1实际解决的技术问题是提供一种效果类似的油气井的压裂方法。
对于上述区别,将压裂液注入或流入裂缝或空隙中,均是本领域常见的压裂液操作方式。
因此,在对比文件1的基础上得到权利要求17的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求17不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、关于复审请求人答复复审通知书时的意见陈述(具体参见案由部分)
合议组认为:虽然对比文件1没有直接记载携带液的屈服应力,但是屈服应力是携带液的固有性质,对比文件1未测量屈服应力,并不代表对比文件1中的携带液不具有屈服应力。对于携带液的粘度,对比文件1公开了粘度是指使用RV-20型耐酸旋转粘度计(德国HAAKE公司),在剪切速率为170s-1下测得的粘度值。这与对比文件1限定的剪切速率0.001-0.1s-1差别较大,由于两者测试时的剪切速率明显差别较大,所以无法直接比较两者所测得的携带液的粘度数值。参见对于权利要求1的评述,对比文件1已经明确公开了本申请的固体颗粒和凝聚剂,而且对比文件1的水基压裂液与本申请的处理浆体相比,两者还达到了相同的技术效果。因而推定对比文件1中的携带液也满足本申请的屈服应力条件和一定剪切速率下的粘度。基于上述理由,对于复审请求人的上述主张,合议组不予支持。
根据上述事实和理由,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05月29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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