发明创造名称：气体钻井安全实时监测系统
外观设计名称：
决定号：16046
决定日：2011-01-28
委内编号：5W101089
优先权日：
申请（专利）号：200820064046.X
申请日：2008-07-01
复审请求人：
无效请求人：西南石油大学
授权公告日：2009-10-28
审定公告日：
专利权人：电子科大科园股份有限公司
主审员：
合议组组长：邓巍
参审员：王伟
国际分类号：E21B47/00（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：本领域技术人员根据现有技术及本领域的常规技术手段可以显而易见的获得权利要求所要求保护的技术方案，则权利要求不具备创造性。
全文：
一、案由
本无效宣告请求涉及中国国家知识产权局2009年10月28日授权公告的、专利号为200820064046.X、名称为“气体钻井安全实时检测系统”的实用新型专利，其申请日为2008年07月01日。本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种气体钻井安全实时监测系统，其特征在于：包括安装在入井气体管线上的入井气体组分监测单元、入井气体流量、压力、温度监测单元、入井气体水分监测单元；还包括安装在出井气体管线上的气体流量、压力、温度监测单元、气体取样分离器，气体取样分离器输出管线上分别安装返出气体油分监测单元、返出气体水分监测单元、返出气体组分监测单元、返出气体H2S监测单元；上述入井气体监测单元、出井气体监测单元的输出端与无线数据发送模块相连，无线数据接收模块与服务器相连，服务器的输出端口连接显示终端。
2. 如权利要求1所述的气体钻井安全实时监测系统，其特征在于：所述入井气体组分监测单元为气体成分分析仪或氮氧分析仪，所述入井气体流量、压力、温度监测单元包括流量计、压力传感器、温度传感器，所述入井气体水分监测单元为露点传感器。
3. 如权利要求2所述的气体钻井安全实时监测系统，其特征在于：所述流量计为超声波流量计或双声道超声波流量计。
4. 如权利要求1、2或3所述的气体钻井安全实时监测系统，其特征在于：所述气体取样分离器为惯性射流分离器或旋风分离器；所述分离器输出管线上分别安装返出气体油分监测单元、返出气体水分监测单元、返出气体组分监测单元、返出气体H2S监测单元为气体油分露点传感器、露点传感器、色谱分析仪、H2S气体变送器。
5. 如权利要求4所述的气体钻井安全实时监测系统，其特征在于：所述服务器的输出端口连接报警装置。
6. 如权利要求5所述的气体钻井安全实时监测系统，其特征在于：所述服务器的输出端口连接打印机。”
针对上述实用新型专利（下称本专利），西南石油大学（下称请求人）于2010年10月19日向专利复审委员会提出了无效宣告请求，其请求宣告无效的理由是：本专利权利要求1-6不具备专利法第22条第3款所规定的创造性，权利要求1-4不具备专利法第22条第4款所规定的实用性，权利要求1不具备专利法第2条第3款、专利法实施细则第20条第2款的规定，请求宣告本专利全部无效，同时提交了如下证据：
证据1：公开日为2007年9月5日、公开号为CN101029564A的中国发明专利申请公布说明书复印件（共9页）；
证据2：《天然气工业》第28卷第5期（2008年5月）“井下燃爆监测技术在气体钻井中的应用”一文的复印件（共3页）；
证据3：《石油机械》第35卷第5期（2007年）“空气钻井井下燃爆监测系统”一文的复印件（共4页）；
证据4：《钻采工艺》第26卷第5期（2003年）“四川油气田欠平衡钻井装备的研究与应用”一文的复印件（共4页）。
请求人认为：（1）本专利与证据1-3相比，不同的是：本专利还包括了安装在入井气体管线上的入井气体组分监测单元、入井气体流量、压力、温度监测单元、入井气体水分监测单元，而证据1-3却没有气体入井前的系列装置。本专利与证据1-3均是为保证气体钻井安全和高效，通过监测返出气体各方面的性能参数，对气体钻井的井下状态进行监测、分析和判断，避免发生井下燃爆等重大安全事故而研究开发的。而对入井气体的各项性能参数进行测定则没有实际意义，即入井气体的监测装置并非实现技术目的的必要技术特征。另外，目前常用于气体钻井的井口设备也包含了对入井气体性能参数进行监测的装置，证据4所述的“立压”、“循环进口、出口的气体流量、循环进口、出口的气体温度”就是该权利要求1所指的“入井气体流量、压力、温度监测单元。本专利在入井气体管线上进行的改进完全是一种不必要、迂回退步甚至变劣的改进。并且该专利无论是说明书还是权利要求书都未对高压气体如何降压进行描述，因而这样的技术方案根本不可能实现。可见，权利要求1违反了专利法第2条第3款之规定。由于权利要求1包含非必要技术特征，也违反了专利法实施细则第20条第2款之规定。（2）权利要求2是对权利要求1中安装在入井气体管线上的入井气体组分监测单元、入井气体流量、压力、温度监测单元、入井气体水分监测单元的具体限定，权利要求3对权利要求2所述的流量计又进行了具体的限定，在入井气体管线上安装各种监测单元，本身就不利于钻井安全。而且气体组分监测可以采用气体成分分析仪或氮氧分析仪、气体流量可以用流量计（包括超声波流量计）进行计量，气体压力采用压力传感器，气体温度采用温度传感器进行测量和计量，这些技术都是公知常识。因此在权利要求1不具有创造性和实用性的基础上，权利要求2、3同样不具有创造性和实用性。（3）权利要求4所述的附加技术特征，有的是公知常识或常规技术手段，在现有的工具书或相关手册、互联网上均可以查到，有的本身就存在谬误，不可能实现。因此权利要求4同样不具有创造性和实用性。（4）权利要求5的附加技术特征在证据2中公开，权利要求6的附加技术特征是公知常识，因此权利要求5-6不具有创造性。
经形式审查合格，专利复审委员会于2010年11月04日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及其所附证据的副本转送给专利权人并要求其在指定期限内答复，同时成立合议组对本案进行审查。
专利复审委员会本案合议组于2010年 11月 16日向双方当事人发出口头审理通知书，定于 2011年 1月12 日在专利复审委员会举行口头审理。
专利权人在指定期限内未作答复。
口头审理如期举行，仅请求人一方出席了本次口头审理。在口头审理过程中，合议组调查并确认了如下事项：（1）请求人明确其请求宣告无效的理由是：本专利权利要求1-6不具备专利法第22条第3款所规定的创造性，权利要求1-4不具备专利法第22条第4款规定的实用性；（2）请求人就其针对本专利提出的上述无效理由充分发表了意见。
至此，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、关于证据
证据1是中国专利文献的复印件，证据2-4是中国期刊文献的复印件，专利权人在指定期限内未对其真实性提出异议。请求人虽未能提交证据2-4的原件或其它能够证明其真实性的证据，但请求人在口审过程中已明确表示证据2－4均属于可在CNKI的中国期刊全文数据库中检索到的文献，经核实，本案合议组对证据1-4的真实性予以确认。鉴于证据1-4均属于公开出版物，且其公开日均在本专利的申请日之前，故证据1-4所公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利的创造性。
2、关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
请求人认为：本专利与证据1-3相比，不同的是：本专利还包括了安装在入井气体管线上的入井气体组分监测单元、入井气体流量、压力、温度监测单元、入井气体水分监测单元，证据4所述的“立压”、“循环进口、出口的气体流量、循环进口、出口的气体温度”就是该权利要求1所指的“入井气体流量、压力、温度监测单元，而且对于气体钻井，对入井气体的流量、压力、温度监测是现有技术中已有的，对气体的水分含量和组分含量进行监测是没有必要的，进一步而言，根据现有技术在钻井入口进行含水量和组分监测等也是属于本领域公知常识。而且本专利在入井气体管线上进行的改进完全是一种不必要、迂回退步甚至变劣的改进。并且该专利无论是说明书还是权利要求书都未对高压气体如何降压进行描述，因而这样的技术方案根本不可能实现。因此权利要求1不具备专利法第22条第3、4款的规定。（2）权利要求2、3的附加技术特征是公知常识，权利要求2、3同样不具有创造性和实用性。（3）权利要求4所述的附加技术特征，有的是公知常识或常规技术手段，在现有的工具书或相关手册、互联网上均可以查到，有的本身就存在谬误，不可能实现。因此权利要求4同样不具有创造性和实用性。（4）权利要求5的附加技术特征在证据2中公开，权利要求6的附加技术特征是公知常识，因此权利要求5-6不具有创造性。
经查，证据1公开了一种气体钻井井下状态的连续检测方法，其中具体公开了以下技术特征：“本发明采用以下技术方案：当注气循环及正常钻进时，监测系统在排砂管线1的取样口2处对井眼环空返出的气体进行分流取样：样品气体通过降尘除水装置3处理后，通过取样管线4流经气体流量计及其监视摄像系统5后进入成分分析仪7，最后由成分分析仪7上的排气口8排出；样品气体在成分分析仪7内的流动过程中，成分分析仪7内的各种传感器将对其中CO2、CO、O2、H2S及烃类气体浓度的原始数据进行采集，并由数据发射模块9将各组数据信号以无线传输的方式发射至数据接收模块10；成分分析仪7中氧气浓度、一氧化碳浓度由燃料电池式探头检测，甲烷浓度由甲烷传感器监测，其工作原理可为电化学式，二氧化碳按照国家标准由红外线传感器监测，硫化氢气体由电化学式传感器监测，返出气体的温度和环境温度由温度传感器20监测；同时气体流量计及监视摄像系统5与观测摄像系统6的图像信号，均以无线传输的方式将图像信号发射至图像接收系统11；最后所有的数据和图像都通过屏蔽电线传输到安装有配套监测软件的计算机12上；配套的监测软件处理无线传输过来的各种气体浓度的原始数据，并以坐标绘图的形式显示、记录所有监测参数，图像信号以视频形式显示。标定气入口19用于使用标准气样对成分分析仪7的各传感器进行现场标定；地层出水监视器17用于观察返出气体中是否含有水分，监视地层出水情况”（参见证据1说明书第1页最后1段到第2页第1段、附图1）、以及“当地层产液或油，且产出液完全可以被携带时，注入压力，排屑管线的流动传感器――上游压力传感器13、中游压力传感器14和动量传感器22有所反映。根据监测结果，利用内置计算模块，可以计算地层产出液量，同时可由取样器取得产出液的样品”（参见证据1说明书第3页具体实施方式的第（3）部分）。
经对比，可以看出：证据1中的“降尘除水装置3、取样管线4”、“成分分析仪7”、“电化学式硫化氢气体传感器”、“流量计、压力传感器、温度传感器20”、“地层出水监视器17”、“排屑管线的流动传感器”分别对应于本专利权利要求1中的“气体取样分离器”、“返出气体组分监测单元”、“返出气体H2S监测单元”、“气体流量、压力、温度监测单元”、“返出气体水分监测单元”、“返出气体油分监测单元”，即证据1已经公开了权利要求1中的下述特征“安装在出井气体管线上的气体流量、压力、温度监测单元，连接在气体取样分离器输出管线上的返出气体组分监测单元、返出气体H2S监测单元；出井气体监测单元的输出端与无线数据发送模块相连，无线数据接收模块与服务器相连，服务器的输出端口连接显示终端，返出气体油分监测单元、返出气体水分监测单元”。
由此，本专利权利要求1与证据1所公开的相关技术内容的区别在于：（1）本专利包括安装在入井气体管线上的入井气体组分监测单元、入井气体流量、压力、温度监测单元、入井气体水分监测单元，而证据1则未明确记载相关内容；（2）本专利权利要求1的返出气体油分监测单元和返出气体水分监测单元设置在经过气体分离器的输出管线上，而证据1中返出气体油分监测单元和返出气体水分监测单元设置在排屑管线上。因此，可以确定本专利权利要求1实际要解决的技术问题是：对入井气体进行监测以及增加对返出气体油分和水分的监测的准确性。
证据4中公开了一种钻井系统，其中具体公开了下述特征：“该系统的数据采集系统的采集功能包括采集立压、套压、循环进口、出口的气体流量、循环进口、出口的气体温度”（参见证据4第61页右栏最后一部分），可见证据4中公开的钻井系统设置了“安装在入井气体管线上的入井气体流量、压力、温度监测单元”，给出了在入井气体管线上安装入井气体流量、压力、温度监测单元等、以对相关技术参数进行监测的技术启示。
此外，对本领域技术人员而言，根据现有的出井气体组分监测单元所具备的功能和具体的设计需求，容易想到在入井气体管线上加装入井气体组分监测单元；而且在对气体中的油分和组分含量进行监测之前使气体经过气体分离器进行分离以便于后续的监测从而增加监测的准确性是本领域的常规技术手段。
综上，本领域技术人员在证据1公开的内容的基础上，结合证据4给出的技术启示及本领域的常规技术手段，可以显而易见地获得权利要求1所要求保护的技术方案，无需付出创造性的劳动，因此权利要求1所要求保护的技术方案不具备实质性特点和进步，不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2、权利要求2是权利要求1的从属权利要求，证据1中公开了“气体成分分析仪7”，因此权利要求2附加技术特征“所述入井气体组分监测单元为气体成分分析仪”已经在证据1中公开，而“流量计、压力传感器、温度传感器”以及“入井气体水分监测单元为露点传感器”属于本领域的公知常识，且上述附加技术特征的引入并未给该权利要求带来预料不到的技术效果，因此，在本专利对权利要求1不具备创造性的前提下，权利要求2也不具备创造性。
3、权利要求3是权利要求2的从属权利要求，其附加技术特征是本领域的公知常识，且上述附加技术特征的引入并未给该权利要求带来预料不到的技术效果，故在对权利要求2不具备创造性的前提下，权利要求3也不具备创造性。
4、权利要求4是权利要求1-3的从属权利要求，其附加技术特征是本领域公知常识，且上述附加技术特征的引入并未给该权利要求带来预料不到的技术效果，故在权利要求1-3不具备创造性的前提下，权利要求4也不具备创造性。
5、权利要求5的附加技术特征已在证据2中公开（参见证据2第37页左栏最后1段），证据2公开的也是气体钻井系统，其报警装置与本专利的报警装置功能相同；权利要求6的附加技术特征是本领域的公知常识，且上述附加技术特征的引入并未给该权利要求带来预料不到的技术效果，因此，在本专利权利要求1-4不具备创造性的前提下，权利要求5-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
鉴于请求人提出的本专利权利要求1-6不具备创造性的无效理由已经成立，故本案合议组不再针对请求人提出的其它无效理由进行评述。
三、决定
宣告200820064046.X号实用新型专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京市第一中级人民法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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