基于专利地图的中国氦气上游产业发展态势分析☆

张宝收

doi:10.15978/j.cnki.1673-5668.20251005

科学观察 ›› 2026, Vol. 21 ›› Issue (1) :56-66 DOI: 10.15978/j.cnki.1673-5668.20251005

数据观察

基于专利地图的中国氦气上游产业发展态势分析^☆

张宝收 ^*

作者信息 +

Analysis on the Development Trend of Helium Upstream Industry in China Based on Patent Map

Zhang Baoshou ^*

Author information +

文章历史 +

摘要

[目的/意义] 氦气因长期以来未将其作为一种独立资源类型进行勘探，从而对其成藏的特殊性认识有限，导致中国氦气资源研究、评价、勘探程度均很低。搞清中国氦气上游产业发展态势对于破解中国氦气勘探开发“卡脖子”难题具有重要指导价值。[方法/过程] 基于PSS系统，获得中国氦气上游产业已申请的中国专利51件，经过专利地图分析，探讨了中国氦气上游产业发展态势。[结果/结论] 研究结果表明：经专利管理地图分析，认为中国氦气上游产业目前处于起步阶段，发展态势强劲；在基础研究中，与油气相关的高校起到了主导地位，而在勘探实践方面，中国石油和中国石化2家央企占到了绝对主导力量；经过专利技术地图分析，认为G01N33大组IPC是氦气上游领域的主要技术发展方向，目前集中于用来判识氦气来源、建立氦气运聚成藏研究方法及研发相关装置技术分支；此外，利用G06F17技术来判识氦气来源和计算氦气资源量、利用G16C20技术来判识氦气来源也是本领域的技术发展热点；本领域的潜在研究热点和技术突破点主要集中在如何利用G01V5技术来计算氦气资源量、利用G01V1和G06F18技术来预测氦气有利区、利用G01V11技术来建立勘探方法及流程、利用G01N30技术来研发氦气含量快速检测仪器方面。除了目前的技术研发热点外，因研发难度太大而呈现技术空白区但对整个产业发展又至关重要的领域，建议中国石油和中国石化等大型国企联合石油相关的高等院校，优势互补，依托国家科技重大专项等平台协同攻关，以技术创新来切实保障中国氦气资源安全。

Abstract

[Objective/Significance] Helium has not been explored as an independent resource type for a long time, so we have limited understanding of the particularity of its reservoir formation. The research, evaluation and exploration of helium resources in China are in their infancy and the resources and reserves are basically unknown. It is of great guiding value to understand the development trend of helium upstream industry in China for solving the “bottleneck” problem of helium exploration and development and ensuring the safety of helium resources in China. [Method/Process] Based on PSS system, this paper obtained 51 China patents applied by upstream helium industry in China, and discussed the development trend of upstream helium industry in China through patent map analysis. [Results/Conclusions] According to patent management map analysis, the upstream helium industry in China is currently in its infancy. Universities related to petroleum play a leading role in basic research, while CNPC (include PrtroChina) and Sinopec account for the absolute dominant force in exploration practice. Through the analysis of patent technology map, G01N33 IPC is the main technical development direction in helium upstream field, and has always been the focus and hot spot of technology research and development. At present, it focuses on using G01N33 technology to identify helium sources, establish research methods for helium migration and accumulation, and develop technical branches of related devices. In addition, using G06F17 technology to identify helium sources and calculate helium resources, and using G16C20 technology to identify helium sources are also hot spots in this field. The potential research hotspots and technical breakthroughs in this field mainly focus on how to use G01V5 technology to calculate helium resources, G01V1 and G06F18 technology to predict helium favorable areas, G01V11 technology to establish exploration methods and processes, and G01N30 technology to develop rapid helium content detection instruments. In addition to the current technology research and development hotspots, there are still some technical gaps due to the difficulty of research and development. But these blank areas are vital to the development of the whole industry. It is suggested that CNPC (include PrtroChina) and Sinopec should join forces with petroleum-related institutions of higher learning, complement each other's advantages, rely on national major scientific and technological projects and other platforms to tackle key problems together, and ensure the safety of helium resources in China by technological innovation.

Graphical abstract

关键词

氦气 / 专利地图 / 技术功效矩阵 / 技术研发热点 / 产业发展态势

Key words

helium / patent map / technology effect matrix / technology R&D focus / industry development trend

引用本文

引用格式 ▾

张宝收. 基于专利地图的中国氦气上游产业发展态势分析^☆[J]. 科学观察, 2026, 21(1): 56-66 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.20251005

Zhang Baoshou. Analysis on the Development Trend of Helium Upstream Industry in China Based on Patent Map[J]. Science Focus, 2026, 21(1): 56-66 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.20251005

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

0 引言

氦气由于其独特的物理化学性质被广泛应用于航天航空、军工、医疗保健、半导体、深海潜水等领域，且不可替代^[1-2]。但中国总体上是一个贫氦国，目前氦气对外依存度曾一度超过95%^[3]，存在“卡脖子”风险。目前，从天然气中分离氦是工业化获取氦气的主要途径^[4]。2020年之前，四川盆地是中国唯一进行过工业提氦的含油气盆地。近年，随着各方的重视，在中国西部的塔里木盆地^[5]、柴达木盆地^[6]，中部的四川盆地^[7-8]、鄂尔多斯盆地^[9-10]，东部的渤海湾盆地^[11]等新发现了一批含氦-富氦天然气藏；提氦方面，也相继建设了一批提氦项目^[12-13]，对逐年升高的氦气对外依存度有一定程度的缓解。在世界范围内，具有商业潜能的富氦气田都是在油气勘探过程中偶然发现的^[14]。由于氦气藏发现少，又作为烃类等天然气藏的伴生气产出，长期以来将氦气作为独立资源勘探的研究甚少；近年来，关注氦气资源的研究人员逐渐增多，但对氦气成藏的特殊性认识依然有限^[3]。目前中国氦气资源研究、评价、勘探程度均很低，资源量和储量情况基本不明^[4]。因此，中国氦气上游产业发展态势如何，目前缺乏这方面的研究。专利是技术创新最重要的成果形式之一，包含了世界上90%以上的技术信息，且技术信息的公开要比其他载体早，是进行技术发展分析和趋势预测的有效媒介^[15]。专利地图作为一种最常用的可视化分析方法，一方面对于特定领域全部专利文献可进行深度挖掘，高效收集并处理专利信息，使信息更加直观化和全面化；另一方面，通过技术功效矩阵分析技术热点，可以从宏观视角分析各领域的技术需求变化趋势、预测未来技术发展方向^[16]。因此，本研究绘制了中国氦气上游产业的专利地图，分析了技术研发重点和热点，探讨了产业发展态势，指出了未来的技术需求，预测了潜在的技术研发突破方向，并根据不同研发主体的优势，对下步联合攻关提出了建议。

1 数据收集与处理

本研究所指氦气上游产业指氦气的勘探、开发（开采）、资源评价、成藏机理研究、有利区预测、生运聚和保存过程关键参数确定方法与设备研发、随钻或录井检测方法与设备研发等，而不包括氦气的储存、运输、提纯、回收等，也不包括氦气含量及同位素的实验室测试方法及设备研发。

数据收集采用的是中国国家知识产权局网站中的“专利检索与分析系统”（PSS系统）。检索范围为中国，包括发明专利和实用新型专利；数据检索截止日期为2025年6月30日。检索式为：发明名称=（氦气）AND 关键词=（（生成资源勘探评价开发开采成藏运移地质条件预测随钻录井现场便携式在线气测设备装置）NOT（分离回收提纯纯化净化浓缩充气检漏运输储存存储储罐））（注：该系统中，若输入空格而不加引号，则会按照“OR”检索）。中文检索之后换为英文检索，检索式为：发明名称=（helium）AND 关键词=（（generation OR resources OR exploration OR evaluation OR exploitation OR accumulation OR migration OR geological conditions OR predict OR while-drilling OR logging OR oilfield site OR portable OR online OR gas logging display OR equipment OR device）NOT（separate OR recycle OR purify OR refine OR concentrate OR inflate OR inspect for leakage OR check for leaks OR detect leaks OR transport OR store OR storage tank））。检索关键词的确定，是根据本文确定的“氦气上游产业”的范围，先确定涉及的主要领域的关键词之后检索，根据检索的结果，进一步完善必备的关键词及排除干扰的（NOT）关键词，反复迭代3次之后最终确定，相对比较完备。检索之后，根据发明人进行补检；之后，对所有结果进行人工识别清洗，剔除掉不符合本文定义范围的专利，最后合计有效专利51件。

关于“装置”的处理：众多专利都涉及多个IPC分类号，这是因为多数专利除“方法”外，还涉及相关的“装置、存储介质及电子设备”，而这些“装置、存储介质及电子设备”，多数是处理和存储这些方法流程及产生的数据体的，只有极少数专利的“装置”是真正与其“方法”配套的实验装置。对此，在进行技术-时间分析时，使用的全部IPC分类号，以便后人在进行IPC导航检索或技术发展分析时参考使用，不致有遗漏；但在进行技术功效分析时，为了避免这些附属的“装置、存储介质及电子设备”对其依附的“方法”产生干扰，通过人工识别，只保留了具有真正实验装置（在本研究中，指那些排除掉仅仅是处理和存储数据体的“装置/存储介质/电子设备”之后，真正与其方法适配的设备、机械或器具实体）的那些专利中的“装置”为其技术和功效特征，相应地，对每件专利的IPC分类号也进行了人工取舍。

由于目前该领域的中国专利起步较晚，数量也不多，在这51件专利中，目前已授权的有23件、处于实质审查阶段的26件、申请公布后驳回的1件、刚刚申请公布的1件。因此，本研究基于申请的专利而非授权的专利进行产业发展态势的分析。在时间上，由于中国氦气上游产业起步较晚，没有以常见的“年”为分析的时间间隔单位，而是以“半年”为时间间隔单位。

研究采用专利地图分析方法，即根据专利相关信息进行统计分析，形成各种图表，直观地表现出各方面的变化趋势。专利地图可分为专利管理地图和专利技术地图^[17]。专利管理地图主要应用于企业的经营管理领域，通过对专利权人、发明人、专利数量、国家或地区分布等专利文献内容的分析总结，反映某一领域的整体经营分析情况、研发实力和研究重点等信息^[16]。专利技术地图主要应用于技术研发领域，通过对IPC等技术进行归纳研究，对现有技术进行总结，对未来技术发展趋势进行评估，找出技术热点和潜在的热点，为技术创新提供进一步的研发思路^[16]。本研究利用专利管理地图主要分析了专利的申请趋势，判断了中国氦气上游产业所处的阶段，分析了专利权人的分布及各自的研发优势，提出了后续研究的相关建议；利用专利技术地图分析了目前的技术研发重点、热点、潜在突破方向及空白区，以为相关单位把握中国氦气上游产业发展态势提供参考。

2 专利管理地图

2.1 专利申请量趋势分析

经过检索和人工识别，本次分析的专利为51件，和与氦气相伴生的石油天然气的上游产业动辄几千件的专利数量相比，可以明显看出，氦气的勘探开发明显是一个“小众”专业。这也和氦气是烃气、CO₂、N₂等常见天然气（主要是烃气）的伴生气^[3]有关。作为伴生气，其勘探流程、手段、方法、技术等和气藏的主体成分相比基本是一致的，只有其有别于气藏主体成分的差异部分才会单独申请专利。

经检索，氦气上游产业的第1批专利（2件）是2020年上半年才申请的，这反映了氦气上游产业长期受到了冷落，近期才“升温”受到重视。申请量在经过2020和2021年短暂萌芽阶段之后，从2022年下半年开始便快速上升，目前尚处于申请高峰期（图1）（由于发明专利从申请到公开有最长18个月的周期，因此，2024年和2025年的数据仅作参考，不作为相关分析的主要依据）。这和中国氦气上游产业的实际情况大体相符。目前世界上还没有以氦气为主要组分的气藏的发现，所发现的氦气藏都是氦气以微量组分和其他天然气（烃气、CO₂、N₂等）相伴生的^[3]。由于氦气藏发现少，又作为烃类等天然气藏的伴生气产出，长期以来将氦气作为独立资源勘探的研究甚少；近年来，关注氦气资源的研究人员逐渐增多，但对氦气成藏的特殊性认识依然有限^[3]，目前中国氦气资源研究、评价、勘探程度均很低，资源量和储量情况基本不明^[4]。这应该是氦气上游产业的专利出现晚、数量少的根本原因。这说明，中国的氦气上游产业尚处于起步阶段。

实际上，现在的氦气研究热潮是从中国地质调查局开始的。2013年，中国地质调查局西安地质调查中心组织实施了《渭河盆地及邻区氦气资源调查》项目（编号：12120113040300）^[18]。经过几年研究，成效显著，于2018年出版了中国氦气综合性研究的第1部专著《渭河盆地氦气成藏条件及资源前景》^[19]，并促成了中国首个氦气探矿权落户渭河盆地。之后，又设立了地质调查二级项目《关中地区氦气资源调查》（编号：DD20190103）、中国地质调查局战略性矿产资源调查评价项目《氦气资源调查评价与示范》（编号：021YFA0719003）。紧随其后的是中国石化和中国石油，中国石化于2019年设立了基础前瞻专项《中国石化氦资源潜力研究》（编号：P19024），中国石油于2021年设立了氦气全产业链项目《氦气资源评价与低成本提氦及运储关键技术研究》（编号：2021ZG13）。2022年，自然资源部启动了“十四五”全国油气资源评价项目，明确将氦气作为评价的矿种之一，在一定程度上促进了氦气资源评价方面的研究。在国家层面，除了国家自然科学基金项目外，直至2021年才设立了国家重点研发计划项目《富氦天然气成藏机制及氦资源分布预测技术》（编号：2021YFC0719000）进行研究，2025年又设立了深地国家科技重大专项《油气田有关天然气藏中氦气富集与探测》（编号：2025ZD1010500）和《盆地边缘天然氦富集与探测》（编号：2025ZD1010600）。

可以看出，本轮氦气热是在2020年前后才真正“热”起来的，与首批专利的出现时间大体一致；之后便快速升温，专利申请数量也快速增多。因此，专利申请数量可以作为研究热度的晴雨表。从图1可见，氦气上游第1件专利在2020年上半年才出现，表明中国氦气上游产业起步较晚，目前尚处于起步阶段；近期快速增长的申请量表明目前尚处于“热潮”之中，发展态势强劲。

2.2 专利类型分析

在本次分析的51件专利中，50件为中国发明专利，只有1件为实用新型专利。可见，在氦气上游产业中，目前还是以“方法”类研究为主，即便有装置类的，也是以申请发明专利为主，且多数为装置和相应的方法一起申请的发明专利。预计今后申请的也基本为发明专利。

2.3 专利权人分析

这51件专利全部为中国专利，目前还没有外国机构或个人申请的专利。造成这一结果的原因可能有2个：一是中国氦气上游产业目前处于起步阶段，尚未有外国的机构进来；二是目前中国有提氦价值的氦气藏几乎全是在勘探油气的过程中发现的，而目前尚未有任何外国机构或公司在中国有油气探矿权，因此，即便他们在中国申请了氦气的相关专利，也因为没有探矿权，授权后几乎没有任何实际保护价值。

这51件专利的专利权人，按性质将其分为上市公司、非上市公司、高等院校、科研院所和个人5类。由图2可见，目前占比最大的是高等院校，占比43%；之后是上市公司和非上市公司，占比分别为23%和18%；之后是科研院所，占比14%；专利权人为个人的只有1件，占比2%。从核心申请人排名前5名的申请数量看（图3），上市公司主要是中国石油化工股份有限公司（中国石化）和中国石油天然气股份有限公司（中国石油），非上市公司主要是中国石油天然气集团有限公司，是“中国石油”的非上市部分。因此，在公司（企业）里面，中国石油和中国石化占到了绝对主导力量。

从专利内容看，高等院校的专利主要集中在氦气的来源判识、氦气运聚成藏研究方法的建立及装置研发、氦气资源量计算方法等方面，偏重基础机理研究。在上市公司中，中国石油主要集中在氦气来源判识和有利区预测方面，中国石化主要集中在氦气藏类型划分和勘探方法与流程的建立方面；与高等院校相比，2家公司都更侧重于勘探实践/现场应用研究。但两家也有差异，这种差异可能与2家的矿权面积有关。在鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地等氦气资源量较大的盆地，中国石油在矿权面积上都占有绝对优势，因此其专利内容与勘探实践的联系更紧密；相对来说，中国石化的专利内容更偏宏观。中国石油天然气集团公司的专利主要集中在氦气资源量计算方面，这应该与其主导了大盆地的“十四五”油气（含氦气）资源评价项目有关，该项目的运行直接催生了这方面知识产权的集中爆发。

由上述分析可知，在氦气基础研究方面，高等院校占据了主导地位，而在现场应用方面，中国石油和中国石化2家央企占据了绝对优势；2类不同性质单位各自的研发优势差异明显，但合在一起，又很好体现了优势互补、协同攻关整体促进行业健康发展的协同潜力。

在高等院校里面，目前中国地质大学（北京）最多，以7件的申请量与中国石油天然气集团有限公司并列第1（图3）；紧随其后的是中国石油大学（北京）和中国石油大学（华东），均为4件，在高校中并列第2；北京大学以3件的申请量屈居第3。可见，目前氦气地质研究主要集中在和油气相关的中国地质大学（北京）、中国石油大学（北京）、中国石油大学（华东）等几所高校；但可以预见，随着本轮氦气热的进一步发展、高等院校某些专业的调整与发展^[20]，及响应面向创新型国家的知识产权体系建设^[21]，与油气相关的其他高等院校，如西南石油大学、东北石油大学、长江大学、成都理工大学等，估计很快也会有所行动，加入到这一研究领域里来。

2.4 专利公开周期分析

专利权是一种专有权，具有排他性。如何使自己的专有技术既受到国家法律的保护，又尽量避免或推迟为外人所知悉，应该是专利申请人应该思考的问题。比如，到底是申请专利还是技术秘密?又比如，申请了专利，如何尽量推迟公开的时间?《中华人民共和国专利法》第三十四条规定“国务院专利行政部门收到发明专利申请后，经初步审查认为符合本法要求的，自申请日起满十八个月，即行公布；国务院专利行政部门可以根据申请人的请求早日公布其申请。”因此，尽量利用《中华人民共和国专利法》规定的从申请到公布最长18个月的时间期限便成为申请人保护自己专利技术的首选。

但从统计结果来看，只有大部分的上市公司和极个别的非上市公司充分采用了这一策略，即在申请日起即将满18个月时才申请公布（图4）；而绝大部分非上市公司、高等院校、科研院所和个人都提出了早日公布的请求，其公开周期一般在6个月以内（图4），最短的只有1个月零2天。因此，在技术保护方面，上市公司普遍比非上市公司、高等院校和科研院所具有更强的意识，也更懂得充分利用国家法律政策方面的有关规定。

3 专利技术地图

本研究采用了时间、功效（领域）、技术3个特征维度构建技术功效矩阵进行分析，旨在找出氦气上游产业的技术热点、研发重点及技术空白区，为该产业的发展态势作出评估和预判。本研究以专利数量为对象，在逐一阅读每件专利的内容后，在技术上，根据专利数据著录项IPC查找出26个主要技术特征（图5、图6）；在功效方面，根据专利说明书总结出13类重要的应用领域（图5、图7）；在时间上，以“半年”为时间单位，共得出11个时间节点（图6、图7）。图5~图7中球的大小表征专利的申请数量，球体越大表明在某时间段的某类功效的专利申请量越多，技术越热门。

3.1 技术-功效（领域）二维平面图分析

由图5可见，氦气上游产业的专利共涉及G（物理）和E（固定建筑物）2个部，绝大多数在G部，只有建立勘探方法及流程和建立氦气含量快速检测方法领域的2个专利和确定开采方式领域的1个专利涉及E部，前者在E21B49大组（测试井壁的性质；地层测试；用于获取土壤或井液样品的方法或装置，特别适用于地面钻探或井），后者在E21B43大组（从井中获取油、气、水、可溶或可熔物质或矿物浆的方法或设备）。在G部中，共涉及G01（测量；测试）、G06（计算；计算或计数）和G16（专门适用于特定应用领域的信息和通信技术）3个大类6个小类。

由图5可见，G01N33（用G01N1/00至G01N31/00组不包括的特定方法研究或分析材料）大组IPC是氦气上游领域的主要技术发展方向，专利数量远超其他研究方向。利用G01N33技术来判识氦气来源、建立氦气运聚成藏研究方法及研发相关装置是目前的技术布局重点，同时也是技术发展的热点。此外，利用G06F17（专门适用于特定功能的数字计算或数据处理设备或方法）技术来判识氦气来源和计算氦气资源量、利用G16C20（化学信息学，即专门适用于处理化学颗粒、元素、化合物或混合物的物理化学或结构数据的ICT）技术来判识氦气来源也是本领域的技术发展热点。本领域的潜在研究热点和技术突破点主要集中在如何利用G01V5（利用电离辐射，例如，天然或诱导放射性的勘探或探测）技术来计算氦气资源量，利用G01V1（地震学；地震或声学勘探或探测）和G06F18（模式识别）技术来预测氦气有利区，利用G01V11（用G01V1/00至G01V9/00大组中2个或多个大组所涵盖的技术相结合的方法进行勘探或探测）技术来建立勘探方法及流程，利用G01N30（使用吸附、吸收或类似现象或使用离子交换，通过分离成组分来研究或分析材料）技术来研发氦气含量快速检测仪器方面，这些技术分支已经取得了一定的成果，但尚未达到快速发展、形成规模的程度，可在控制风险的前提下进行深入研究。在其他技术方面，如G01D21、G01N1、G01N15、G01N27、G01N7、G01T1、G01V9、G01V99、G06F30、G16C10、E21B43、E21B49等，各领域的专利数量都不突出甚至没有，反映出研发前景不明，是本领域研发的空白点，可保持关注，宜在相应基础研究取得突破后再迅速投入开发，抢占技术布局先机。

3.2 技术-时间二维平面图分析

技术-时间二维分析平面图可视作简单的专利技术路线图。从图6可以看出，G01N33技术研发方向始终是本领域的技术研发重点和热点，持续有专利产生且专利数量遥遥领先。在G16C20、G06Q50、G06F30和G06F18技术方向，虽然专利数量不算太多，但近一两年增长较快，是目前的技术研发热点。G01N30、G01V11和G06F17技术方向，专利数量也不算多，但始终保持较为平稳的速度在向前发展，可视为潜在的技术研发突破方向，值得密切关注。在其余技术方向，专利数量过少，且部分技术方向研发连续性差，为技术空白点，不足以作为有价值的研发方向加以投入。

3.3 功效（领域）-时间二维平面图分析

利用功效（领域）-时间二维平面图可进行不同领域技术需求的变化趋势分析，进而推测出未来的技术需求方向。由图7可见，中国氦气上游产业中对于计算氦气资源量和判识氦气来源一直都具有很大的技术需求，预测未来很长一段时间内也将是首要的技术需求。近期，建立氦气运聚成藏研究方法、预测氦气有利勘探区和建立勘探方法及流程领域专利数量快速增长，表明对该领域的技术需求变强，是当下的技术研发热点，值得密切关注。其他领域的专利数量随时间呈现断断续续的状态，要么因技术需求不强（如确定开采方式），要么研发难度太大（如预测氦气含量/丰度），需要对各领域进行详细分析后再制定相应的专利布局对策。对于目前技术需求不强的技术空白区，建议暂不大量投入研发，可以在基础技术有所突破后再投入研发；对于因研发难度大而出现的技术空白区，可根据自身资金和技术实力选择投入大量投入研发而占领基础专利和核心专利制高点，还是选择待核心技术突破后采取外围专利战略。

4 问题讨论

除上文中“真正实验装置”及其所归属的IPC分类号在构建技术-功效矩阵时需要识别和取舍外，研究中还发现有些专利给定的IPC分类号并不准确。如申请号为CN202210122668的发明专利《氦气资源分类方法、装置、存储介质及电子设备》被归入G01N33/22小组，且只有这1个IPC分类号。G01N33大组为“用G01N1/00至G01N31/00组不包括的特定方法研究或分析材料”，G01N33/22小组为“燃料；炸药”。显然，氦气是惰性气体，既非燃料更非炸药；这个发明专利的内容也不是要研究或分析材料。但与氦气伴生的烃类天然气确实可作为燃料，也许是因为这个原因，审查员才将其归为G01N33/22小组，但这显然是错误的。再比如申请号为CN202111188168的发明专利《氦气资源丰度确定方法、装置、存储介质及电子设备》被归入G06Q10/0639和G06Q50/06两个小组。G06Q小类为“专门适用于行政、商业、财务、管理或监督目的的信息和通信技术；不包含在其他类目中的专门适用于行政、商业、财务、管理或监督目的的系统或方法”，G06Q10大组为“给药；管理”，G06Q10/0639小组为“***员工绩效分析；企业或组织运营绩效分析”。显然，将该专利归入G06Q10/0639小组是错误的。再看第2个IPC分类号，G06Q50大组是“专门适用于执行公用事业或旅游业等特定业务部门的业务流程的信息和通信技术”，G06Q50/06小组是“*能源或供水”；因此，将该专利归入G06Q50/06小组也是不合适的。笔者推测，审查员将该专利归入G06Q50/06小组的原因可能是认为该专利为“能源领域业务流程的信息和通信技术”。

在统计过程中发现，在这51件专利中，专利名称中具有“装置/设备/终端/介质/仪/系统”等字样的专利共30件，其中属于“真正实验装置”的只有9件，占比仅30%，可见此项识别工作的重要性；否则，70%的非“真正实验装置”的IPC分类号将会对技术特征的总结和分析造成严重干扰。

对于IPC分类号明显属于归类错误，特别是给出的所有IPC分类号均不准确的专利，在进行技术-功效分析时如何处理?这可能是专利检索、分析和导航领域目前普遍存在且急需解决的问题。本研究的处理方法是：在进行技术-时间分析时，使用的全部IPC分类号，以便后人在进行IPC导航检索或技术发展分析时参考使用，不致有遗漏，但在进行技术-功效分析和功效（领域）-时间分析时通过人工识别进行了取舍，以免对各领域的技术效果及未来技术需求分析产生偏差。结果显示，在这51件专利中，给出的所有IPC分类号均不正确的专利有4件，共涉及氦气来源的判识、氦气资源量的计算、氦气含量的预测、氦气有利区的预测等4项功效特征；因此，总体来看，这类错误对本文技术功效分析的结果影响不大。但在其他行业，此类错误的占比有多少、对技术功效分析的结果影响有多大，尚不得而知，希望能引起业界的注意。

另外，对于这2类问题，本研究的处理方法是否合适?欢迎大家探讨。因本研究讨论的中国氦气上游产业目前的专利数量不多，尚可以全部以人工的方式进行鉴别和取舍，但在专利数量较大的行业/领域如何进行快速有效的鉴别，也欢迎大家讨论。

5 结论及建议

中国氦气上游产业的首件专利申请出现于2020年上半年，在经过2020和2021年短暂萌芽阶段之后，从2022年下半年开始申请量快速上升，目前尚处于申请高峰期，表明中国氦气上游产业起步较晚，目前尚处于起步阶段，发展态势强劲。专利权人目前占比最大的是高等院校，其次是中国石油和中国石化2家央企。在氦气基础研究方面，与石油相关的高等院校占据了主导地位；石油企业则更侧重于勘探实践/现场应用。在技术保护方面，上市公司普遍比非上市公司、高等院校和科研院所具有更强的意识，也更懂得充分利用“专利申请公布周期为18个月”的政策规定。

中国氦气上游产业虽然处于起步阶段，但各技术领域发展差异很大，仍可以利用专利技术地图对研发重点和技术发展热点进行分析。G01N33大组IPC是氦气上游领域的主要技术发展方向，也始终是技术研发重点和热点，目前集中于利用G01N33技术来判识氦气来源、建立氦气运聚成藏研究方法及研发相关装置技术分支；此外，利用G06F17技术来判识氦气来源和计算氦气资源量、利用G16C20技术来判识氦气来源也是本领域的技术发展热点。本领域的潜在研究热点和技术突破点主要集中在如何利用G01V5技术来计算氦气资源量、利用G01V1和G06F18技术来预测氦气有利区、利用G01V11技术来建立勘探方法及流程、利用G01N30技术来研发氦气含量快速检测仪器方面。此外，据技术-时间二维分析平面图分析，G06Q50、G06F30技术方向也是目前的技术研发热点，G01N30技术方向为潜在的技术研发突破方向。

通过中国氦气上游产业研发态势分析，认为中国氦气上游产业尚处于起步阶段，对各种技术发展均具有不同程度的需求。其中，计算氦气资源量和判识氦气来源领域一直都具有很大的技术需求，预测未来很长一段时间内也将是首要的技术需求；建立氦气运聚成藏研究方法、预测氦气有利勘探区和建立勘探方法及流程领域是当下的技术研发热点。

在氦气成藏的独特地质条件尚不清晰、氦气成藏地质理论尚未完全建立的情况下，研发氦气运聚成藏研究装置、建立氦气保存条件研究方法、研发氦气保存条件研究装置、预测氦气含量/丰度等对整个产业发展至关重要的领域，因研发难度太大目前呈现技术空白区，建议中国石油和中国石化等大型国企联合石油相关的高等院校，优势互补，依托国家科技重大专项等平台，依靠新型举国体制，协同攻关，早日攻克“卡脖子”领域的技术难题，以技术创新来切实保障中国氦气资源安全。相信随着新一轮国家科技重大专项的实施，中国氦气上游产业也必将迎来更蓬勃的发展。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	赵荟鑫, 张雁, 李超良. 全球氦气供应和价格体系分析[J]. 化学推进剂与高分子材料, 2012, 10(6): 91-96.

[2]	(Zhao H X, Zhang Y, Li C L. Analysis of global helium supply and price system[J]. Chemical Propellants & Polymeric Materials, 2012, 10(6): 91-96.)

[3]	李玉宏, 张文, 王利, 等. 亨利定律与壳源氦气弱源成藏: 以渭河盆地为例[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(4): 495-501.

[4]	(Li Y H, Zhang W, Wang L, et al. Henry's law and accumulation of crust-derived helium: a case from Weihe Basin, China[J]. Natural Gas Geoscience, 2017, 28(4): 495-501.)

[5]	李玉宏, 李济远, 周俊林, 等. 氦气资源评价相关问题认识与进展[J]. 地球科学与环境学报, 2022, 44(3): 363-373.

[6]	(Li Y H, Li J Y, Zhou J L, et al. Research progress and new views on evaluation of helium resources[J]. Journal of Earth Sciences and Environment, 2022, 44(3): 363-373.)

[7]	陈践发, 刘凯旋, 董勍伟, 等. 天然气中氦资源研究现状及我国氦资源前景[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(10): 1436-1449.

[8]	(Chen J F, Liu K X, Dong Q W, et al. Research status of helium resources in natural gas and prospects of helium resources in China[J]. Natural Gas Geoscience, 2021, 32(10): 1436-1449.)

[9]	陶小晚, 李建忠, 赵力彬, 等. 我国氦气资源现状及首个特大型富氦储量的发现: 和田河气田[J]. 地球科学, 2019, 44(3): 1024-1041.

[10]	(Tao X W, Li J Z, Zhao L B, et al. Helium resources and discovery of first supergiant helium reserve in China: hetianhe gas field[J]. Earth Science, 2019, 44(3): 1024-1041.)

[11]	张云鹏, 李玉宏, 卢进才, 等. 柴达木盆地北缘富氦天然气的发现: 兼议成藏地质条件[J]. 地质通报, 2016, 35(Z1): 364-371.

[12]	(Zhang Y P, Li Y H, Lu J C, et al. Discovery of helium-rich natural gas in the northern margin of Qaidam Basin: also on the geological conditions of reservoir formation[J]. Geological Bulletin of China, 2016, 35(Z1): 364-371.)

[13]	陈新军, 陈刚, 边瑞康, 等. 四川盆地涪陵页岩气田氦气资源潜力与成因机理[J]. 天然气地球科学, 2023, 34(3): 469-476.

[14]	(Chen X J, Chen G, Bian R K, et al. The helium resource potential and genesis mechanism in Fuling shale gas field, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2023, 34(3): 469-476.)

[15]	张宝收, 张本健, 汪华, 等. 四川盆地金秋气田: 一个典型以中生界沉积岩为氦源岩的含氦-富氦气田[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(1): 185-199.

[16]	(Zhang B S, Zhang B J, Wang H, et al. The Jinqiu gas field in the Sichuan Basin: a typical helium-bearing to helium-rich gas field with the Mesozoic sedimentary rocks as helium source rocks[J]. Oil & Gas Geology, 2024, 45(1): 185-199.)

[17]	刘超, 孙蓓蕾, 曾凡桂, 等. 鄂尔多斯盆地东缘石西区块含氦天然气的发现及成因初探[J]. 煤炭学报, 2021, 46(4): 1280-1287.

[18]	(Liu C, Sun B L, Zeng F G, et al. Discovery and origin of helium-rich gas on the Shixi area, eastern margin of the Ordos Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2021, 46(4): 1280-1287.)

[19]	彭威龙, 刘全有, 张英, 等. 中国首个特大致密砂岩型(烃类)富氦气田: 鄂尔多斯盆地东胜气田特征[J]. 中国科学: 地球科学, 2022, 52(6): 1078-1085.

[20]	(Peng W L, Liu Q Y, Zhang Y, et al. Characteristics of Dongsheng gas field in Ordos Basin, the first super tight sandstone-type (hydrocarbon) helium-rich gas field in China[J]. Scientia Sinica (Terrae), 2022, 52(6): 1078-1085.)

[21]	顾延景, 张保涛, 李孝军, 等. 济阳坳陷花沟地区氦气成藏控制因素探讨: 以花501井为例[J]. 西北地质, 2022, 55(3): 257-266.

[22]	(Gu Y J, Zhang B T, Li X J, et al. Discussion on helium resource accumulation mechanism in Huagou area of Jiyang depression: taking well Hua 501 as an example[J]. Northwestern Geology, 2022, 55(3): 257-266.)

[23]	张丽萍, 巨永林. 天然气及液化天然气蒸发气提氦技术研究进展[J]. 天然气化工, 2022, 47(5):32-41.

[24]	(Zhang L P, Ju Y L. Research progress of helium extraction of natural gas and liquefied natural gas boil-off gas[J]. Natural Gas Chemical Industry, 2022, 47(5):32-41.)

[25]	李玉宏, 李济远, 周俊林, 等. 国内外氦气资源勘探开发现状及其对中国的启示[J]. 西北地质, 2022, 55(3): 233-240.

[26]	(Li Y H, Li J Y, Zhou J L, et al. Exploration and development status of world helium resources and its implications for China[J]. Northwestern Geology, 2022, 55(3): 233-240.)

[27]	Danabalan D. Helium: exploration methodology for a strategic resource[D]. Durham: Durham University, 2017.

[28]	何俊卿, 陈思思, 程荣, 等. 专利视角下体外膜肺氧合(ECMO)氧合膜技术发展态势[J]. 科技导报, 2023, 41(21): 98-113.

[29]	(He J Q, Chen S S, Cheng R, et al. On the development trend of oxygenation membrane technology for extracorporeal membrane oxygenation(ECMO) from a perspective of patents[J]. Science & Technology Review, 2023, 41(21): 98-113.)

[30]	房廷秀, 刘柏均, 刘月, 等. 基于专利地图的人参产业态势分析[J]. 中草药, 2022, 53(12): 3881-3888.

[31]	(Fang T X, Liu B J, Liu Y, et al. Analysis on Panax ginseng industry situation based on patent map[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2022, 53(12): 3881-3888.)

[32]	王雪婷. 基于专利分析下的中国工业机器人技术发展现状研究[J]. 科技和产业, 2021, 21(11): 187-192.

[33]	(Wang X T. Research on the development status of industrial robot technology in China based on patent analysis[J]. Science Technology and Industry, 2021, 21(11): 187-192.)

[34]	李玉宏, 周俊林, 韩伟, 等. 公益性氦气资源调查研究进展[J]. 中国地质调查, 2023, 10(4): 1-8.

[35]	(Li Y H, Zhou J L, Han W, et al. Progress of commonweal helium resource survey and research[J]. Geological Survey of China, 2023, 10(4): 1-8.)

[36]	李玉宏, 周俊林, 张文, 等. 渭河盆地氦气成藏条件及资源前景[M]. 北京: 地质出版社, 2018.

[37]	(Li Y H, Zhou J L, Zhang W, et al. Conditions of helium accumulation and resource prospect in Weihe Basin[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2018.)

[38]	邬正阳, 郭卉. 我国本科专业结构调整的现实样态、实践逻辑与优化路径:2014—2024年度高校专业调整行动的分析[J]. 高校教育管理, 2025, 19(2): 101-112.

[39]

(Wu Z Y, Guo H. The realistic status, practical logic and optimization path of structural adjustment of undergraduate majors in China: analysis based on the action plan of undergraduate majors adjustment in ordinary universities from 2014 to 2024[J]. Journal of Higher Education Management, 2025, 19(2): 101-112.)

[40]	刘银良, 郑淑凤. 面向创新型国家的知识产权体系建设[J]. 科技导报, 2021, 39(21): 65-71.

[41]	(Liu Y L, Zheng S F. Construction of the intellectual property system for an innovative country[J]. Science & Technology Review, 2021, 39(21): 65-71.)