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公开(公告)号:CN114414403B
公开(公告)日:2023-11-28
申请号:CN202210094414.X
申请日:2022-01-26
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种实现采动应力梯度下岩石剪切的实验装置及方法,装置:法向加载机构设置在滚轴支撑的上方,其由法向梯度压力构造器、法向加载杆、法向压力传感器和法向位移传感器组成;法向梯度压力构造器包括支承板、加载压块、盖板和弹簧;多个加载压块设置在支撑板上,盖板内部设置有多个呈竖向的滑槽,多个不同长度的弹簧独立连接到对应的竖向滑槽和加载压块上;左剪切加载机构和右剪切加载机构相对设置在支座和法向梯度压力构造器之间测试空间的左侧和右侧。方法:组装实验装置;施加初始压力;施加采动法向梯度压力;施加采动侧向压力;单向剪切试验;循环剪切试验;结束实验,保存整理数
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公开(公告)号:CN116771316A
公开(公告)日:2023-09-19
申请号:CN202310755244.X
申请日:2023-06-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/26 , E21B43/267
Abstract: 一种甲烷原位燃爆压裂缝网支撑的方法,筛选出小粒径、大粒径煤矸石颗粒;将压裂装置送入压裂目标层段;利用压裂车对助燃剂进行加压后再泵入井筒周围的压裂孔道中,直至甲烷浓度达到燃爆条件时停止,并进行点火作业,使甲烷‑助燃剂混合气体发生燃爆;使小粒径煤矸石颗粒和助燃剂充分混合形成小粒径煤矸石颗粒‑助燃剂混合物,再泵送至复杂裂缝网络的内部;使大粒径煤矸石颗粒和助燃剂充分混合形成大粒径煤矸石颗粒‑助燃剂混合物,再泵送至复杂裂缝网的内部;对甲烷‑助燃剂混合气体进行点火作业,使煤矸石颗粒发生化学反应产生高强度莫来石,形成高强度支撑剂;完成所有层段作业。该方法能实现压裂缝网的可靠支撑。
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公开(公告)号:CN115478830B
公开(公告)日:2023-06-09
申请号:CN202211367031.1
申请日:2022-11-01
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/263
Abstract: 本发明提供了一种低渗煤层增透方法,按照从巷道底部向巷道上部的方式依次钻取水平钻孔,在已经形成的水平钻孔内,沿竖直向上和与水平钻孔垂直的水平方向钻出多组竖直钻孔以及侧向钻孔;在顶板下部钻出顶板水平井;在最上层的各个水平钻孔内向上钻出对应的竖直连通孔,使竖直连通孔连通最上层的水平钻孔与顶板水平井的水平段;对煤层内水平钻孔进行封堵,然后投放液态助燃剂;对煤层内甲烷进行预抽采,待抽采出甲烷浓度超过80%后,关闭地面井口,然后引燃引爆煤层复杂钻孔网络内的甲烷‑助燃剂混合物;不断在煤层内进行助燃剂投放与燃爆致裂作业,促进复杂钻孔网络周围裂缝不断扩展延伸。该方法操作简单,实施成本低,其对煤层的增透效果显著。
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公开(公告)号:CN115628058B
公开(公告)日:2023-05-12
申请号:CN202211366768.1
申请日:2022-11-01
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C41/18 , E21B7/04 , E21C45/04 , E21B43/00 , E21B43/243
Abstract: 本发明提供了一种地下煤炭与瓦斯耦合流态化开采方法,在顶板内钻出若干平行分布的顶板水平井;从下到上将煤层分成若干层段,然后在每个层段内钻出若干个水平孔眼;按照从下到上的方式,依次在每个层段内的水平孔眼内向上钻出多条竖直径向孔眼,并利用竖直径向孔眼连通上下两层相邻的水平孔眼;在最上层的水平孔眼内钻出多条顶板‑煤层连通孔,利用该顶板‑煤层连通孔将最上层的水平孔眼与顶板水平井竖直连通;选择最下侧层段进行煤炭与瓦斯耦合流态化开采作业,再逐层向上一层段进行煤炭与瓦斯耦合流态化开采;将未燃烧的煤炭重新开采到地面;泵注充填浆液对采空区进行充填作业。该方法能在实现煤炭高效开采的同时,实现对甲烷的高效抽采作业。
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公开(公告)号:CN114412433B
公开(公告)日:2023-02-07
申请号:CN202210066834.7
申请日:2022-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/295 , E21B43/285 , E21B43/26 , E21B41/00 , E21C37/00 , E21F17/00
Abstract: 本发明提供了一种基于取热发电的深部煤炭原位流态化开采方法,确定需要进行流态化开采的煤层,于煤层中布置U型井组;对水平井进行二次改造,组建成鱼骨井;压裂鱼骨井周围煤层;向鱼骨井内注入空气;通过电击点火方式引燃或引爆复杂裂缝内甲烷‑空气混合物,使煤炭与高锰酸钾分解出的氧气发生燃烧反应;在煤层燃烧过程中,通过注水管柱向水平井内注水,同时通过注水管柱与水平井之间的环空注入富氧空气;通过煤炭燃烧过程中形成的高温环境,对注水管柱中的水分进行加热,产生大量的水蒸气,再通过中间的直井将水蒸气返排到地面。该方法能提供一种绿色环保的流态化开采工艺,并能有效提高开采效率,同时,可实现一体化的开发利用过程。
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公开(公告)号:CN114876434B
公开(公告)日:2023-02-03
申请号:CN202210597995.9
申请日:2022-05-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/247 , E21B43/267 , E21B43/11
Abstract: 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法,搭建地面工作系统;向压裂工具停靠的目标工作位置泵注由天然石英砂与高压惰性气体混合而成的高压惰性气体磨料射流;向井筒和连续油管之间的环空内泵注高压惰性气体,向井筒和连续油管之间的环空内泵注由固态助燃剂、压裂支撑剂和惰性气体组成的混合流体;开启井口,使惰性气体返排到地面;向环空内注入氧气,通过连续油管的管腔内泵注甲烷,使甲烷经连续油管由压裂工具向环空内泵注,并于环空内与氧气混合;点火引爆甲烷‑氧气混合物;通过裂缝内的二次燃爆继续冲击页岩储层;完成整个井筒内多个位置的燃爆压裂作业。该方法破岩致裂程度高,增透效果理想,环保性能好,能实现页岩气资源的高效、绿色开发。
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公开(公告)号:CN114876434A
公开(公告)日:2022-08-09
申请号:CN202210597995.9
申请日:2022-05-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/247 , E21B43/267 , E21B43/11
Abstract: 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法,搭建地面工作系统;向压裂工具停靠的目标工作位置泵注由天然石英砂与高压惰性气体混合而成的高压惰性气体磨料射流;向井筒和连续油管之间的环空内泵注高压惰性气体,向井筒和连续油管之间的环空内泵注由固态助燃剂、压裂支撑剂和惰性气体组成的混合流体;开启井口,使惰性气体返排到地面;向环空内注入氧气,通过连续油管的管腔内泵注甲烷,使甲烷经连续油管由压裂工具向环空内泵注,并于环空内与氧气混合;点火引爆甲烷‑氧气混合物;通过裂缝内的二次燃爆继续冲击页岩储层;完成整个井筒内多个位置的燃爆压裂作业。该方法破岩致裂程度高,增透效果理想,环保性能好,能实现页岩气资源的高效、绿色开发。
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公开(公告)号:CN114233379A
公开(公告)日:2022-03-25
申请号:CN202111591911.2
申请日:2021-12-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种大采高沿空留巷巷旁充填结构及充填体构筑方法,结构:两排单体液压支柱支设在待充填区域的外侧;多块钢筋网围设在待充填区域的周围;充填袋的顶部和底部分别抵接顶板和底板,其内部设置有抗剪支撑机构,并于抗剪支撑机构以外的部分充填高水速凝材料;抗剪支撑机构由钢管、圆孔套筒和对拉锚杆组成,钢管内部充满矸石混凝土;多根圆孔套筒固接在钢管两侧的管身上;对拉锚杆对应的插装于圆孔套筒中,并与钢筋网外侧的梯子梁、托盘和螺母连接。方法:布置单体液压支柱和钢筋网;放置充填袋和钢管;插装对拉锚杆;充填矸石混凝土;注入高水速凝材料;形成充填墙体。该结构和方法支护效果理想,能够大幅提升充填体的承载强度与抵抗变形的能力。
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公开(公告)号:CN112832728B
公开(公告)日:2022-03-18
申请号:CN202110022546.7
申请日:2021-01-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于甲烷多级燃爆的页岩储层压裂方法,以空气和超临界CO2为工作流体,页岩储层甲烷为燃料,利用空气、超临界CO2和甲烷混合物燃烧爆炸产生的高压作用致裂储层,从而实现对低渗页岩储层的增产改造。本发明将常规的页岩储层水力压裂改造作业方式拓展到气压致裂、超临界CO2置换和甲烷多级燃爆多重致裂方式,利用空气‑超临界CO2混合流体在页岩储层内压开初始裂缝,通过调节超临界CO2的注入流量调节缝内的空气分布浓度,利用超临界CO2对页岩基质的强吸附能力促进甲烷解吸,从而为裂缝内燃爆压裂提供充足的燃料,本发明将燃爆压裂的作业空间从井筒拓展到裂缝内,有助于提高燃爆压裂的有效作用范围,从而实现页岩气资源的绿色、高效开发。
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公开(公告)号:CN114183115A
公开(公告)日:2022-03-15
申请号:CN202111516148.7
申请日:2021-12-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本申请涉及一种天然气水合物高效开采系统及方法,通过在天然气水合物储层的底部设一压裂水平井、顶部设一采气水平井,利用20~30℃的高压氮气对水合物储层进行压裂活动,充分利用了水合物储层位于深海下压力较大的特点,使得水合物储层卸压烈度及卸压面积得到大幅度提升;当水合物储层底部得到充分卸压后,再注入低压CO2气体,使得压裂用的N2和CO2形成混合气体对天然气水合物进行驱替置换作用,驱替效果显著,大幅度提高天然气采收的速率和效率,而且弥补了现有开采方法单纯利用CO2气体分子进行驱替置换效率低下的不足。
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