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公开(公告)号：CN116658140A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310630513.X
申请日：2023-05-31
Applicant: 徐州矿务集团有限公司 , 中国矿业大学 , 新疆库车县夏阔坦矿业开发有限责任公司 , 江苏国能深井安全开采科技有限公司
IPC: E21B43/26 , E21B43/247 , E21B47/00 , E21B47/06 , E21B47/07
Abstract: 本发明公开了一种热烟气驱替燃爆压裂煤层甲烷抽采及闭环固碳的方法，先对各个水平分支钻井分别划分区段，并在各个区段先施工射孔裂缝，然后在每个区段内采用CH4燃爆压裂技术进行原位协同燃爆反应产生气体冲击射孔裂缝使其进一步发育扩展形成裂缝网络，然后依次向各个水平分支钻井注入热烟气，热烟气由于自身较高的温度可促进煤体CH4气体的解吸，且热烟气中CO2、SO2、NO2因竞争吸附优势可大量置换出特厚煤层吸附的CH4气体，然后热烟气和CH4气体继续闭环利用，在实现热烟气封存的同时提高煤层甲烷开采效率，通过持续闭环利用过程，最大化提高特厚煤层各区域甲烷燃爆压裂、热烟气封存和CH4抽采效率。
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公开(公告)号：CN116591654A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310630496.X
申请日：2023-05-31
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种热烟气驱替煤层甲烷的闭环抽采及同位素示踪方法，先采用CH4燃爆压裂技术在不可采煤层原位协同燃爆反应冲击压裂煤层形成裂缝网络，然后向燃爆压裂煤层注入的热烟气由于自身较高的温度可促进煤体CH4气体的解吸，且热烟气中的CO2、SO2和NO2因竞争吸附优势可大量置换出不可采煤层吸附的CH4气体，且抽采出来的CH4和热烟气能继续闭环利用，在实现热烟气封存的同时提高煤层甲烷开采效率，另外采用特定同位素标记的燃爆气体以及热烟气，进行分析后能反演燃爆气体、热烟气以及抽采CH4气体在目标深部煤层运移特征及交互作用，因而可动态调控燃爆气体及热烟气注入参数，最大化提高深部不可采煤层热烟气封存及CH4开采效率。
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公开(公告)号：CN114719455A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210491082.9
申请日：2022-05-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于不同相态CO2的定向层位式地热强化开采方法，从地面向干热岩储层钻设竖井，在竖井同一侧依次钻设第一水平钻井、第二水平钻井和第三水平钻井，并在第二和第三水平钻井内均布设定向孔洞，其在后续CO2流体相变致裂时起到导向作用，接着布设多相态CO2地热开采系统。这种单井“注入‑提热”过程可有效提高地热开采效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂增加体积改造范围，此时CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，使超临界状态的CO2流体与地热层换热，最后超临界状态的CO2流体进入换热器内进行换热降温，使其提取的热量用于发电装置进行发电，从而有效保证地热资源开采后的换热效率，提高地热资源的整体开采效率。
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公开(公告)号：CN113338888B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110755442.7
申请日：2021-07-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/08 , E21B47/00 , E21B41/00 , E21B33/13
Abstract: 本发明公开了一种水平分支井燃爆压裂促进竖井页岩气开采的方法，先打设竖井及多个水平分支井，然后向其中一个水平分支井内安装首个燃爆封孔器，使其与水平分支井的最深处之间形成封孔段；进行燃爆压裂时，先向封孔段内注入燃爆气体，通过检测装置实时检测，直至达到爆炸所需值时，停止燃爆气体注入，最后控制点火头点火，从而引发封孔段内的燃爆气体发生爆炸，气体爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，通过筛管上的网孔对周围页岩进行一次冲击压裂过程，重复多次采用后退式燃爆压裂使该水平分支井周围形成裂隙网络；因此本发明无需水源即能使储层内部产生复杂的裂隙网络，同时还能使裂隙网络保持较长时间的连通性，从而保证页岩气的抽采。
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公开(公告)号：CN114412430A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210078861.6
申请日：2022-01-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种液态二氧化碳循环致裂煤层气储层增透装置及方法，内耐压封孔器和外耐压封孔器均设置在压裂钻孔内，注浆管一端穿过外耐压封孔器处于内耐压封孔器和外耐压封孔器之间；所述空气压缩机的出口通过管路与多级冷凝器的进口连接，注液泵通过传输管与压裂管一端连接，压裂管另一端依次穿过外耐压封孔器和内耐压封孔器伸入压裂钻孔内，负温分流器和限流器装在传输管上，限流器其中一个端口通过回流管路及回流三通连接在空气压缩机和多级冷凝器之间的管路。本发明能对压裂钻孔的内部进行有效密封，同时能持续实现液态二氧化碳低温冻结、相变膨胀的双重致裂效果，最终有效提高煤层气储层渗透率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113450543B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202110710123.4
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学 , 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 , 中国石油大学(华东)
IPC: G08B21/10
Abstract: 本发明公开一种基于核磁共振微缩传感器的地下空间水缘性灾害智能报警方法，适用于城市地下空间对不可视水源的监测。采用电阻率测试法对成型地下空间的主要水源分布区域进行探测，并根据低电阻分布特征获取潜在水源位置；钻取不同围岩岩心，利用低场核磁共振法测试完全干燥状态下的岩心核磁信号；分别向潜在水源位置钻取不同深度、不同角度的监测钻孔，清除钻孔内的残余水渣并干燥钻孔，向钻孔内送入低场核磁共振微缩传感器，实现围岩内水的空间分布演化实时化；根据获得的核磁孔隙特征和水信号，构建诱发水害的预警阈值和安全评估准则，为突水灾害预警及防治提供充分的数据基础。该方法操作简单，能够实现岩层潜在水缘性灾害的智能报警。
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公开(公告)号：CN112761586B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202110086405.1
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/116 , E21B43/26 , E21B47/00
Abstract: 一种钻孔甲烷自循环燃爆压裂强化抽采方法，适用煤矿井下瓦斯的高效抽采。首在煤层施工瓦斯抽采钻孔、燃爆压裂钻孔和导向孔；然后将瓦斯抽采管和注气管分别放入瓦斯抽采钻孔和燃爆压裂钻孔并封孔；抽采瓦斯经过抽采泵、过滤装置和气体混配室预混为浓度9％‑10％的混合气体，经储气罐、增压泵后由注气管注入燃爆压裂钻孔；启动点火装置，诱导甲烷燃爆压裂，燃爆产生的高温高压冲击波经导向后致裂煤层产生定向裂隙网络，同时高温促进甲烷解吸，使瓦斯抽采孔和燃爆压裂孔甲烷浓度均大幅提升；最后对瓦斯抽采孔和燃爆压裂孔同步进行瓦斯抽采。该方法利用煤层原位解吸甲烷燃爆构造立体裂缝网络，能显著提高甲烷的抽采效率。
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公开(公告)号：CN113338889A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110755593.2
申请日：2021-07-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于燃爆压裂和水力压裂相结合的页岩气促产方法，先打设燃爆压裂水平井，接着在燃爆压裂水平井内形成一个射孔裂隙并安装首个燃爆封孔器，并形成封孔段，若在设定时间内封孔段内达到爆炸所需值，则引发燃爆气体对射孔裂隙进行一次冲击压裂；若未达到爆炸所需值，则对封孔段内补充燃爆气体，然后完成一次燃爆压裂，然后重复上述过程通过后退式燃爆压裂使燃爆压裂水平井周围形成燃爆压裂裂隙网络并进行封孔；最后在燃爆压裂水平井下方打设水力压裂水平井，并采用后退式水力压裂的方法，使水力压裂水平井周围形成水力压裂裂缝区，且该裂缝区能与燃爆压裂裂隙网络相连通，此时通过水力压裂水平井对该页岩储层进行页岩气的抽采工作。
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公开(公告)号：CN113236196A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110709972.8
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/01 , E21B41/00 , E21B47/001 , E21B47/092
Abstract: 一种基于核磁共振的可燃冰开采储层监测方法，主要适用于深海可燃冰储层开采过程中储层内可燃冰状态及孔隙结构变化的动态监测。首先通过海面作业平台，向下打入探测钻孔直至游离气储层，钻取可燃冰储层及游离气储层样品进行检测，同时查明可燃冰储层参数如深度、厚度等；向游离气储层内打入水平井进行可燃冰降压法开采，开采过程中利用核磁共振微缩传感器对不同位置处的游离气储层及可燃冰储层进行实时动态监测，得到储层不同位置处甲烷和水分的生成速率及空间运移，同时能够对储层沉降及范围进行监测预警，为可燃冰的持续稳定开采提供指导。其方法简便，易操作，安全可靠，精确度高，能够实现对深海可燃冰储层开采过程中的实时监测和预警。
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公开(公告)号：CN114412448B
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202210065578.X
申请日：2022-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B47/01 , E21B47/092 , E21F7/00 , E21F17/18
Abstract: 本发明公开了一种基于核磁共振的煤储层结构测试随钻探头及测试方法，在钻孔过程中实时通过核磁探头对钻孔周围的煤体进行核磁探测，完成钻孔施工后即实现一次核磁探测过程，然后该钻孔能用于后续瓦斯抽采，这种一次钻孔具有多种作用的方式，一方面减少额外钻设多个钻孔；另一方面可通过核磁测试手段对钻进和退钻过程中分别进行核磁探测，实现实时原位煤层的无损监测，并大幅提升数据有效性及可信度；最后，分别将钻进时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，及退钻时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，通过设定的标准进行判断，最终能确定钻孔周围的煤层孔隙结构是否因钻孔卸压发生变化，进而根据变化情况及时采取相应措施，保证后续煤层开采的安全性。
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