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公开(公告)号：CN119393110B
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411517476.2
申请日：2024-10-29
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263
Abstract: 一种甲烷原位燃爆压裂助燃剂多级投放工具与方法，工具：外导流筒同轴地套装在内储气筒的外侧，其上端通过环形连接板与内储气筒的上部连接；中心筒同轴地设置在内储气筒中，其下端依次穿过内储气筒底板、外导流筒底板，其上端连接封堵漏斗；内储气筒底板上开设有定压喷孔，并安装有定压塞；外导流筒上开设有侧向开孔；方法：在多个投放工具中分别充入需求量的气态助燃剂；使各级封隔器坐封；投入钢球，封堵中心筒，利用高压氮气推动环形活塞下移，将气态助燃剂压入密封投放区段中；由下向上依次进行各个密封投放区段的助燃剂投放作业。该工具及方法可以根据各段甲烷储层空间需求对助燃剂进行分段定量投放作业。
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公开(公告)号：CN119712053A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510060947.X
申请日：2025-01-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种多级脉冲高频动载压裂方法，钻取出煤层和盖层水平井，利用超临界CO2对煤层上盖层进行压裂，并使压裂裂缝拓展至目标煤层形成裂隙网络；向盖层水平井注入高压氧气，并使其进入低透目标煤层，形成富氧煤层；下入桥塞；在燃爆工具内充入作业气体与燃料，下放燃爆工具，使封隔器坐封；利用高压氮气推动活塞下移，并使定压阀开启，使气态助燃剂进入至燃爆腔中与液态烷基化合物混合；利用活塞推动扳机针下移，使扳机联动杆解除对撞针的限位，使撞针快速撞击火药，完成点火作业；使液态烷基化合物迅速发生燃爆，并使可拆卸空心管内高锰酸钾分解产生大量氧气，发生二次燃爆同时点燃缝隙网络内的甲烷‑氧气混合气体。该方法能显著提高煤层气的开采效率。
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公开(公告)号：CN115853587B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310001312.3
申请日：2023-01-03
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/16
Abstract: 一种多洞室组合的废弃矿井压缩空气储能系统及方法，系统：压缩空气储能电站安装在地面上，多个柔性储气袋布置于废弃矿井巷道空间中，高压输气管道安装在巷道内，并通过管道出口与柔性储气袋和巷道洞室连接；方法：选择符合储气条件的废弃矿井；在废弃矿井巷道内安装柔性储气袋，并将巷道进行空间分割；在地面建设压缩空气储能电站；利用富余风电和富余光电驱动空气压缩机工作，通过高压输气管道向各个柔性储气袋内充入压缩空气、向各个巷道洞室内充入压缩空气；在用电高峰期时，先释放巷道洞室内的压缩空气进行发电，再释放柔性储气袋内压缩空气进行发电。该系统和方法能有效提高巷道空间的利用率，其通用性强，便于大面积推广应用。
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公开(公告)号：CN115853583B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310000808.9
申请日：2023-01-03
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种废弃矿井巷道改造与利用方法，步骤一：对矿井巷道进行三维地质探测与围岩力学测试；步骤二：根据围岩松动圈厚度、围岩裂隙发育情况以及围岩损伤状态对巷道狭长空间进行分区；步骤三：由充填区上方的地面位置向巷道内钻取竖井，并利用竖井将巷道空间与地面相连通，然后安装井口；步骤四：在竖井与巷道内安装管道；步骤五：在充填区的端部与利用区的端部以及二者之间区域砌筑分隔墙；步骤六：通过竖井与管道的垂直段之间的环空向充填区内投放固体废弃物；利用管道向利用区内注入高压空气或者成品油。该方法能解决矿井巷道局部区域围岩稳定性差而导致的地下空间利用难度大以及空间重构成本高的难题，可实现巷道地下空间的经济、安全与高效利用。
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公开(公告)号：CN115234200B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202210916475.X
申请日：2022-08-01
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/247 , E21B43/26
Abstract: 一种非常规天然气储层甲烷原位定点燃爆压裂方法，对压裂目的井段进行射孔作业；通过压裂管柱将井下工具输送到目的井段；对井底产出的气体进行监测和甲烷浓度测试；将高压氧气注入到井下的高压喷枪内；引爆射孔孔眼内的氧气‑甲烷混合物，并进行多次定点燃爆压裂；向射孔孔眼内泵注高压氧气与二氧化碳；利用甲烷的长时间燃烧产生的高温对周围地层进行加热，并在射孔孔眼和冲击裂缝周围形成高温区；利用液态二氧化碳对高温区岩石进行强制对流换热；不断对冲击裂缝进行二次改造，提高原有裂缝复杂程度和裂缝体积。该方法能够解决现有燃爆压裂技术所存在的燃爆时间短、燃爆压力衰减快、裂缝起裂位置难以控制、燃爆压力对井筒冲击作用强烈的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115628058A
公开(公告)日：2023-01-20
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：CN115478830A
公开(公告)日：2022-12-16
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：CN115306480A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211069981.6
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/16
Abstract: 一种废弃矿井巷道改造与利用方法，步骤一：对矿井巷道进行三维地质探测与围岩力学测试；步骤二：根据围岩松动圈厚度、围岩裂隙发育情况以及围岩损伤状态对巷道狭长空间进行分区；步骤三：由充填区上方的地面位置向巷道内钻取竖井，并利用竖井将巷道空间与地面相连通，然后安装井口；步骤四：在竖井与巷道内安装管道；步骤五：在充填区的端部与利用区的端部以及二者之间区域砌筑分隔墙；步骤六：通过竖井与管道的垂直段之间的环空向充填区内投放固体废弃物；利用管道向利用区内注入高压空气或者成品油。该方法能解决矿井巷道局部区域围岩稳定性差而导致的地下空间利用难度大以及空间重构成本高的难题，可实现巷道地下空间的经济、安全与高效利用。
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公开(公告)号：CN115234200A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210916475.X
申请日：2022-08-01
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/247 , E21B43/26
Abstract: 一种非常规天然气储层甲烷原位定点燃爆压裂方法，对压裂目的井段进行射孔作业；通过压裂管柱将井下工具输送到目的井段；对井底产出的气体进行监测和甲烷浓度测试；将高压氧气注入到井下的高压喷枪内；引爆射孔孔眼内的氧气‑甲烷混合物，并进行多次定点燃爆压裂；向射孔孔眼内泵注高压氧气与二氧化碳；利用甲烷的长时间燃烧产生的高温对周围地层进行加热，并在射孔孔眼和冲击裂缝周围形成高温区；利用液态二氧化碳对高温区岩石进行强制对流换热；不断对冲击裂缝进行二次改造，提高原有裂缝复杂程度和裂缝体积。该方法能够解决现有燃爆压裂技术所存在的燃爆时间短、燃爆压力衰减快、裂缝起裂位置难以控制、燃爆压力对井筒冲击作用强烈的问题。
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公开(公告)号：CN114876435A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210598028.4
申请日：2022-05-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/247
Abstract: 一种页岩气井助燃剂投放与甲烷原位燃爆压裂方法，经连续油管向压裂工具停靠的工作位置泵注高压液氮，进行液氮体积压裂；通过连续油管由压裂工具向分支缝内泵注携带小粒径固态助燃剂的液氮，进行小粒径固态助燃剂与阻燃剂投放；进行小粒径固态助燃剂与阻燃剂的交替泵注；经连续油管由压裂工具向主裂缝内泵注携带中等粒径固态助燃剂的液氮，进行中等粒径固态助燃剂与阻燃剂投放；进行中等粒径固态助燃剂与阻燃剂的交替泵注；利用环境的温度使液氮气化生成氮气，并返排到地面；经连续油管由压裂工具向主裂缝内泵注少量气态助燃剂；进行多尺度燃爆压裂，直至完成整个井筒内的燃爆压裂作业。该方法能实现页岩气资源高效开发、便捷开发的目的。
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