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公开(公告)号：CN114673479A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210491063.6
申请日：2022-05-07
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于多相态CO2的层位式地热强化开采方法，采用“单主井改造提热—副井监测”的开采模式，大大减小了钻井成本，提高了单一钻井的利用效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂原理增加体积改造范围，并且在相变致裂的同时，随着内部压力及温度的持续增加，使CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，在致裂完成后，此时使超临界状态的CO2流体与地热层换热后携带大量的地热能，最后高温超临界状态的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，换热完成后降温的CO2气体通过低温冷凝管降温重新液化成液态CO2，从而实现了CO2工质的闭环利用；最终提高了地热资源的整体开采效率。
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公开(公告)号：CN111980650B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202010721670.8
申请日：2020-07-24
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/116 , E21B33/12 , E21F7/00
摘要： 本发明公开了一种上向钻孔低温流体分级致裂方法，先采用射孔枪预制出三个裂缝区，然后通过水管注水使水压封堵器充起，从而形成三个密封压裂室；向三个密封压裂室内依次注满过冷水，最后将低温流体依次流经三个密封压裂室内的内螺纹换热管和外螺纹换热管，在低温流体流经各个密封压裂室时，各个密封压裂室内的过冷水与低温流体发生热交换，此时过冷水的温度快速下降，使水相变成冰体积增大，从而利用其冰胀力对各个密封压裂室进行压裂，持续一定时间后，停止并多次循环，完成过冷水冰胀致裂过程；不仅能有效保证煤岩体的致裂效果及降低水力压裂所需的高压，而且由于过冷水无化学剂添加，因此泄漏后不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN111894550B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202010581159.2
申请日：2020-06-23
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于上向钻孔低温流体压裂的模拟试验系统及方法，包括真三轴加载装置、数据监测装置和低温流体注入装置，真三轴加载装置能对试样在三个方向上独立施加预应力，低温流体注入装置对上向钻孔内注入低温流体，并能将钻孔内气化的低温流体通过负压作用及时排出，从而使上向钻孔内注满低温流体，低温流体充分作用于上向钻孔壁进行低温流体压裂；数据监测装置能从低温流体注入开始对低温流体压裂全过程进行监测，从而实现监测低温流体压裂上向钻孔全过程的气压、温度、声发射和相变气体排出流量的变化情况，为后续研究提供数据基础；另外为了保证试验过程的安全性，通过安全泄压阀防止上向钻孔内的气压过高导致试样发生爆炸的情况。
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公开(公告)号：CN114382468A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210065532.8
申请日：2022-01-20
申请人： 平顶山天安煤业股份有限公司 , 中国矿业大学 , 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法，采用的核磁探测及瓦斯抽采一体化装置，在形成的穿层钻孔后续进行瓦斯抽采的同时，还能进行核磁共振的数据监测，通过实时的数据监测能对瓦斯抽采情况进行协同控制；另外通过对穿层钻孔采用胶囊封孔器进行保压密封处理，并且该一体化装置能在封闭空间内移动及其具备的呈球体结构的三维磁线分布，通过射频设备向处于三维磁场范围内的介质发射射频脉冲，将介质中的质子由低能级跃迁到高能级，通过天线的接收数据，从而实现该封闭空间所处煤层周围的瓦斯含量及压力的快速无损、原位精准监测，并能获得钻孔周围煤层的孔隙结构数据，最终根据获得的数据确定煤层瓦斯储集条件评判指标。
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公开(公告)号：CN113309575B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202110711039.4
申请日：2021-06-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于核磁传感器的煤矿井下含水量实时监测系统及方法，适用于煤矿井下使用。包括设置在煤层中的核磁探测系统，核磁探测系统通过井下电缆连接有井下分站，井下分站通过电缆与设置在地面的地面基站连接，地面基站通过无线信号与指挥中心连接；巷道掘进期间，在钻场内向煤层、煤层顶底板打钻孔安装玻纤筒，玻纤筒内装有微核磁传感器，并可在钢丝牵引下实现微核磁传感器在玻纤筒内的移动，传感器采集到的回波信号又实时的传回地面指挥中心。其结构简单，使用效果好，能够快速准确的获取煤岩体内的含水量信息。
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公开(公告)号：CN111980649B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202010721057.6
申请日：2020-07-24
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/116 , E21B33/12 , E21F7/00
摘要： 本发明公开了一种水平井低温流体强化换热致裂方法，采用射孔枪设置多个裂缝区，通过注水管注水使水压封堵器充起形成密封压裂室，先对密封压裂室内注满过冷水，然后向处于密封压裂室内的热交换段内部注入低温流体，过冷水通过换热翅片与低温流体进行热交换，此时过冷水的温度快速下降，使水相变成冰，相变后体积增大从而利用其冰胀力对密封压裂室进行压裂，同时经过热交换后低温流体会相变形成气体，受负压影响使气体依次经过气体排出管、井内环空和抽气管排出，持续一段时间后完成冰胀致裂过程。不仅能有效保证煤岩体的致裂效果及降低水力压裂所需的高压，而且由于过冷水无化学剂添加，因此泄漏后不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN112878973B
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202110086480.8
申请日：2021-01-22
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/30 , E21B43/14 , E21B43/248 , E21B7/04 , E21B7/20 , E21B33/13 , E21B23/00
摘要： 一种页岩储层甲烷原位多级脉冲聚能燃爆压裂方法，适用于深部页岩储层致裂增透来增抽页岩气。使用射孔枪聚能射孔在水平井井壁生成聚能缝槽，调整聚能燃爆管的位置使聚能孔与聚能缝槽相对应，页岩储层原位解吸甲烷达到燃爆浓度后，点火释放助燃剂，通过助燃剂与甲烷气体协同燃爆产生的高温高压气体进行一级燃爆压裂，之后甲烷继续解吸达到燃爆浓度，二次点火释放助燃剂进行二级燃爆压裂，循环往复对页岩储层实施多级脉冲聚能燃爆压裂，形成燃爆‑裂缝相互促进的造缝过程，实现接力式深穿透大范围造缝。该方法不需要消耗大量的水资源，原位解吸甲烷，没有地上运输、地下投放、混合等过程，安全、经济、环保优势非常明显。
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公开(公告)号：CN113530516A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110804091.4
申请日：2021-07-16
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种脉动CO2泡沫压裂及评价模拟一体化试验装置及方法，通过CO2增压液化系统和泡沫压裂液定量注入系统实现了不同泡沫质量CO2泡沫压裂液的配制；高温高压泡沫性能评价系统能模拟研究深部高温高压环境下不同配比的CO2泡沫稳定性能；脉动压裂控制系统能实现高频大幅度脉动压裂；三轴岩心夹持器可模拟深部原位应力环境，其与声发射监测系统结合能研究压裂过程裂缝扩展及破裂能量规律；另外将三轴岩心夹持器和渗透率测量系统结合，能用于评估压裂前后试样渗透率的变化情况；因此本发明能模拟非常规天然气储层脉动CO2泡沫压裂过程，获取各种不同情况的试验数据，从而能对CO2泡沫压裂液的配比进行优选，并能研究不同脉动参量对于压裂效果的影响。
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公开(公告)号：CN112255258B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202011013330.6
申请日：2020-09-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于试样冻融循环实验的监测系统及方法，通过增压装置能增加冻融实验箱内的气压，通过真空泵能降低冻融实验箱内的气压，两者结合能对冻融实验箱内的气压进行调节；温度及气压监测装置能对试样的温度变化进行监测，同时对箱体内的环境温度和环境气压进行监测；温度调节装置能对试样进行冻融循环提供升温和降温工作，并能设定循环次数，图像采集装置结合温度及气压监测装置能在试样进行冻融循环过程中分别获取试样温度全尺度变化情况和试样全场变形情况；因此本发明能模拟不同海拔的环境气压状态，然后在该环境下进行冻融循环实验过程中获得试样温度全尺度变化情况和试样的全场变形，为后续冻融循环的研究提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN113447514A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110711074.6
申请日：2021-06-25
申请人： 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分类号： G01N24/08
摘要： 本发明公开了一种用于地质体含水量测量的微型核磁共振装置，包括设在探测钻孔入口处的提升单元，探测钻孔内设有用防护套管与提升单元相连的由射频单元、接收单元、控制单元和通讯单元集成的测试装置；控制单元与射频单元、接收单元、通讯单元和提升单元之间通信连接，射频单元产生静磁场与射频磁场，使孔隙水极化；接收单元将孔隙水的回波信号放大、滤波、A/D转换；提升单元能将装置提升至钻孔不同深度；通讯单元能从地面上位机下载测试指令传递给控制单元，并将控制单元保存的测试数据上传至上位机。将本装置布置在小直径的地质探测钻孔中，能够实时监测地质体探测钻孔周围不同深度的含水量变化，为水缘性灾害的监测与预警提供准确的信息。
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