一种水力压裂作用下裂纹扩展可视化分析方法

    公开(公告)号:CN106404548B

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201610929840.5

    申请日:2016-10-31

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/06 G01N24/08

    摘要: 本发明提供一种水力压裂作用下裂纹扩展可视化分析方法,包括如下步骤:S1、沿圆柱型煤岩样的中心开一个预定直径的贯通裂缝;S2、在贯通裂缝内壁设置第一密封机构和第二密封机构,并构成适于水力压裂作用的空间;S3、将设有第一第二密封机构的圆柱型煤岩样作为待测煤样或岩样试件,放入水力压裂作用下裂纹扩展可视化分析装置内,连接好收集参数的数据线接头并密封固定;S4、设定装置中相应的分析参数;S5、从装置的注水管入口注入水,打开单向阀让输水管内的水进入水力压裂作用空间内,对试件进行水力压裂作用,在达到设定水力压裂效果后,对记录的数据和图像进行处理。本发明可得到试件在水力压裂作用下的内部裂纹分布特征和扩展图像。

    煤层群抽采瓦斯来源及气体流场分布双示踪试验方法

    公开(公告)号:CN106150487B

    公开(公告)日:2019-03-26

    申请号:CN201610503591.3

    申请日:2016-06-30

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21B47/11

    摘要: 本发明公开了一种煤层群抽采瓦斯来源及气体流场分布双示踪试验方法,包括以下步骤:1)示踪气体注入井与地面抽采井成井,2)注入井井底密封,3)注入双示踪气体,4)注入井井口密封,5)地面抽采井抽取混合气体,6)测试混合气体比例。本发明双示踪测试方法,其地面抽采井为单一垂直井,与各煤层示踪气体注入井协同工作,减少了井内煤层群瓦斯含量来源的测试时间,提高了测试准确性;并且采用双示踪测试方法测试井下煤层群瓦斯含量来源不仅减少了钻井工作量,降低了测试成本,还间接揭示了井内各煤层的气体流场分布,为瓦斯抽采井的结构设计、各煤层瓦斯含量的测试、以及安全生产提供了可靠依据。

    一种含瓦斯煤超高压水射流割缝相似模拟系统及方法

    公开(公告)号:CN108362853A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810126147.3

    申请日:2018-02-08

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01N33/22

    摘要: 发明提供一种含瓦斯煤超高压水射流割缝相似模拟系统及方法。该模拟系统包括加载装置、脱气装置、注气装置、割缝装置、数据采集装置和实验腔体。工作时,脱气装置对实验腔体内腔抽真空。注气装置在设定的瓦斯压力下对实验腔体内充气。试验时,水经由超高压水泵加压后,通过压力控制装置流向自旋式割缝器。自旋式割缝器产生高速射流对孔洞周围的煤体进行切割。所述气压采集仪、应变采集仪和流量计实时采集气压、应变和瓦斯流量的变化。该系统的使用方法,包括制作煤层、开挖孔洞、抽真空、充气、加载和试验等步骤。该装置可物理模拟超高压水射流割缝过程,对于揭示超高压水射流割缝增透机理及技术参数优化具有重要的理论和实践指导意义。

    一种煤屑混合液淹没下超高压水射流冲击动力性能测定系统及方法

    公开(公告)号:CN108362477A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810126105.X

    申请日:2018-02-08

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01M10/00

    摘要: 本发明提供一种煤屑混合液淹没下超高压水射流冲击动力性能测定系统及方法。该系统主要包括超高压水泵、压力控制装置、射流发生器、计算机、压力采集仪和实验腔体。以及位于实验腔体内的压力传感器、靶板、导轨、搅拌器。利用该系统,可以测定煤屑淹没下超高压水射流冲击动力性能,这对于揭示超高压水射流割缝技术参数优化具有重要的理论和实践指导意义。本发明实用性强,可以实现不同靶距、射流冲击角度、射流冲击压力、煤粉质量和粒径下,煤屑淹没超高压水射流冲击动力性能的测定,操作方便,安全可靠。

    一种被保护层膨胀变形量的测量方法

    公开(公告)号:CN106197363B

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201610559046.6

    申请日:2016-07-15

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01B21/32

    摘要: 本发明公开了一种被保护层膨胀变形量的测量方法,包括以下步骤:(a)利用钻机钻孔;(b)利用钻机对钻孔进行扩孔作业;(c)先将顶板位移测量装置送至钻孔顶部,然后再将底板位移测量装置送至扩孔的顶端;(d)利用聚氨酯将空心杆固定在钻孔孔口处;(e)记录顶板位移测量装置初始数据d1和底板位移测量装置初始数据d2;e)保护层工作面推过后,读取顶板位移测量装置初始数据d3和底板位移测量装置初始数据d4;(g)将两次收集的数据代入公式D=(d4‑d2)‑(d3‑d1),计算得到被保护层膨胀变形量。本发明通过在被保护层顶、底板安设位移测量装置,测量克服了钻孔不稳定及塌孔等不稳定因素,能够及时捕捉被保护层的膨胀变形,测量更准确。

    用于松软地层钻进中心排渣引射式抽吸钻具及其使用方法

    公开(公告)号:CN105781419B

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201610272020.3

    申请日:2016-04-28

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明公开了一种用于松软地层钻进中心排渣引射式抽吸钻具,包括进气管、排渣管、动力头和钻杆,钻杆内设有排渣通道和进气通道,钻杆前端安装有引射式抽吸钻头,引射式抽吸钻头端部设有切削刀头,引射式抽吸钻头顶部侧壁上设有进渣孔,切削刀头内侧侧壁上设有喷射孔,引射式抽吸钻头内设有高压喷射通道,本发明通过高压喷射通道对中心排渣通道内进行射流,在排渣通道内形成负压区域,进渣孔对钻屑产生抽吸效果,喷射孔喷出的射流空气对钻孔底部产生搅动作用,并推动孔底钻屑向进渣孔内运移,促使孔底岩屑通过进渣孔进入到中心排渣通道内,解决现有煤层瓦斯抽排孔钻进过程中遇到的卡钻、埋钻和孔内排渣困难等问题,大幅提高钻进效率和钻进深度。

    一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法

    公开(公告)号:CN107725100A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710865729.9

    申请日:2017-09-22

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21F7/00 E21B3/02

    摘要: 本发明公开一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法。针对液氮致裂煤体融化时间长而影响瓦斯抽采效率的问题,基于致裂和热驱联合强化瓦斯抽采的基本思想,提出一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法。该系统能够实现钻进和煤层切割的一体化作业,显著提高施工效率;能够充分发挥致裂和热驱的协同作用,即通过先速冻煤体再急剧升温,形成巨大的温度梯度变化速率,致使煤体内产生巨大的拉剪应力梯度,从而高效地致裂煤体,而激光诱导高温作用,能够显著提高煤体的温度,降低煤层瓦斯的吸附势,促进煤层瓦斯的快速解吸,显著降低煤层中的残余瓦斯含量,从而实现提高低透气性煤层的瓦斯抽采效率和有效防治低透气性煤层瓦斯灾害的目的。

    一种利用拦截控制的顺层区域水力压裂方法

    公开(公告)号:CN107676126A

    公开(公告)日:2018-02-09

    申请号:CN201710962814.7

    申请日:2017-10-16

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21F7/00 E21B43/26

    CPC分类号: E21F7/00 E21B43/261

    摘要: 本发明公开了一种利用拦截控制的顺层区域水力压裂方法,该方法主要针对硬度低、瓦斯含量高和透气性低的煤层。首先采用常规方法对煤层地应力、地质信息、裂隙发育情况进行测试,根据测试结果,以压裂孔为中心,将压裂区域划分四个部分,利用检验孔和微震技术监测裂隙发展方向。当压裂方向上某个检验孔出现压裂液或微震监测到信号则暂停压裂作业,在此方向上距离压裂孔30cm的位置施工拦截孔并进行封堵,待凝固后,继续压裂作业,直至四个部分全部被压裂。本发明解决了水力压裂过程中裂隙延伸方向探测不明的难题,结果可靠,能够实现煤层区域压裂和增透的目标。

    一种复杂地质构造煤层割压均匀增透瓦斯抽采方法

    公开(公告)号:CN107152302A

    公开(公告)日:2017-09-12

    申请号:CN201710515629.3

    申请日:2017-06-29

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21F7/00 E21B43/26

    摘要: 本发明公开了一种复杂地质构造煤层割压均匀增透瓦斯抽采方法,它是在矿井地质构造图上找到煤层主要的地质构造,根据矿井地质构造图上标识的地质构造参数,确定地质构造范围;根据地质构造范围,在地质构造3控制的煤层内钻水力割缝钻孔2实施水力割缝瓦斯抽采;在地质构造3之间的煤层内钻水力压裂钻孔1实施水力压裂瓦斯抽采。本发明的技术效果是:充分利用了水力压裂影响范围大和水力割缝裂隙可控性强的优点,解除复杂地质构造对水力压裂在煤层增透中的限制,解决水力割缝煤层增透效率较低的难题,实现了复杂地质构造煤层的高效、均匀增透,提高了复杂地质构造煤层的瓦斯抽采效率。

    一种被保护层膨胀变形量的测量方法

    公开(公告)号:CN106197363A

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201610559046.6

    申请日:2016-07-15

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01B21/32

    CPC分类号: G01B21/32

    摘要: 本发明公开了一种被保护层膨胀变形量的测量方法,包括以下步骤:(a)利用钻机钻孔;(b)利用钻机对钻孔进行扩孔作业;(c)先将顶板位移测量装置送至钻孔顶部,然后再将底板位移测量装置送至扩孔的顶端;(d)利用聚氨酯将空心杆固定在钻孔孔口处;(e)记录顶板位移测量装置初始数据d1和底板位移测量装置初始数据d2;e)保护层工作面推过后,读取顶板位移测量装置初始数据d3和底板位移测量装置初始数据d4;(g)将两次收集的数据代入公式D=(d4-d2)-(d3-d1),计算得到被保护层膨胀变形量。本发明通过在被保护层顶、底板安设位移测量装置,测量克服了钻孔不稳定及塌孔等不稳定因素,能够及时捕捉被保护层的膨胀变形,测量更准确。