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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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公开(公告)号：CN114412434A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210068232.5
申请日：2022-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/295 , E21B43/26 , E21B43/267
Abstract: 本发明提供了一种深部煤炭资源地下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，沿水平井不同位置钻出多条水平分支井，组建成鱼骨井；向鱼骨井内注入高压流体的方式压裂鱼骨井周围煤层；通过水平井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，利用甲烷与空气燃烧燃爆产生的高温环境促使复杂裂缝内高猛酸钾溶液释放氧气；不断进行地下煤炭的原位转化，随着原位流态化开采的不断进行，鱼骨井周围煤炭不断以流态化形式开采出来；同时，将转化产生的可燃气体在地面进行分离储存。该方法能有效增大煤层原位流态化开采的工作面，并能显著提高流态化开采与转化效率。
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公开(公告)号：CN112832728A
公开(公告)日：2021-05-25
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：CN110173246A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910304009.4
申请日：2019-04-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种水-液氮交替疲劳压裂干热岩提高采热率的方法，该方法是：首先采用高压水在短时间内通过射流喷嘴对干热岩进行压裂形成主裂隙，然后停止水力压裂，通过射流喷嘴在主裂隙中注入液氮，在液氮气化过程中已含水的干热岩体将产生近400℃极大温差使得其内部颗粒产生不同程度的收缩变形而产生微裂缝，同时气化后体积膨胀的氮气更容易进入微裂隙对干热岩进行再次压裂；如此反复，分别利用水和液氮不停的进行交替疲劳压裂使得干热岩体裂缝持续增加、扩大并相互连通，以致在注入井和生产井之间形成复杂连通的裂隙缝网；最后，利用水作为携热介质对地热能进行开采。本发明解决了目前水力压裂导致裂隙通道发生堵塞的问题，且提高了采热效率。
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公开(公告)号：CN119801453A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510013629.8
申请日：2025-01-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/26 , E21B43/30 , E21B43/295
Abstract: 一种深部煤炭水力破碎物理流态化开采方法，布置垂直主井筒与对向水平井；使高压水泵分别连接砂罐和水箱，连接操控台和高压水泵，连接操控台和超高压注水器，将超高压注水器与振荡磨料水射流钻孔割缝一体化工具连接，组成钻孔割缝作业设备；钻取对向鱼骨井网络；利用振荡射流喷头组合割缝单元进行割缝造穴作业；将鱼骨井周围的煤炭以流态化形式持续开采出来；诱导裂隙拓展，并在目标煤层内形成高质量的复杂裂隙网络；利用相互沟通的复杂裂隙网络完成煤层解吸气体的抽采作业；注入氧化剂，通过电击点火引燃或引爆复杂裂隙网络内的甲烷‑空气混合物，使煤炭原位转换成氢气、甲烷和一氧化碳等可燃气体。该方法能高效地实现深部煤炭的流态化开采作业。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113515847B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202110518010.4
申请日：2021-05-12
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F30/20 , G06F18/23213 , G06F119/02
Abstract: 一种基于K‑means聚类算法的非均质岩石数字岩芯建模方法，属于岩石物理力学数值仿真领域。首先对非均质岩石开展XRD矿物组成测试，高压压汞孔隙度测试、场发射环境SEM以及CT扫描实验；然后统计BSE灰度图像每种矿物组分灰度值均值作为K‑means聚类算法的初始聚类中心；对非均质岩石CT扫描图像进行预处理；计算CT图像灰度值与初始聚类中心的距离，判断灰度值属于各类别的隶属程度；迭代更新CT图像聚类中心和灰度值隶属度，使目标函数达到最小，完成CT图像灰度值分类和图像分割，构建非均质岩石数字岩芯。本法民发能够改善随机选取初始质心和k值的划分结果准确度无法确定以及根据阈值分割图像所引起的分割误差，对非均质岩石CT图像数据进行最优划分。
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公开(公告)号：CN114876435B
公开(公告)日：2023-03-21
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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公开(公告)号：CN107420120B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201710806818.6
申请日：2017-09-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于冲击倾向性巷道顶板的支护装置及其支护方法，包括两个承托机构和蜂窝工字钢梁组成，承托机构由三根侧壁开孔钢管和承托箱组成，承托箱由四个侧板和箱体底板组成，四个侧板两两相对设置相互焊接形成承托箱的侧壁，箱体底板焊接在四个侧板的一端形成承托箱底面；所述承托箱底面开设三个呈品字形分布的连接孔，三根侧壁开孔钢管的一端分别与承托箱底面的三个连接孔对应焊接且相互平行，蜂窝工字钢梁的两端分别插入在两个承托机构的承托箱内且蜂窝工字钢梁的端部与承托箱底面之间留有间隙。本发明具有较大的形变缓冲能力，能有效吸收围岩冲击能量，从而维护冲击倾向性巷道顶板的支护稳定性。
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公开(公告)号：CN114508336B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210113980.0
申请日：2022-01-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提供了一种用于松软煤层的钻孔、解卡和致裂一体装置及方法，装置：钻杆装配在钻机上，其出口端安装射流钻头，其入口端与低温泵出口连接；第一套液氮罐组中的多个第一液氮罐的出口通过第一供氮管路与低温泵的入口连接；第二套液氮罐组中的多个第二液氮罐的出口通过第二供氮管路与主供氮管路连接；第二液氮罐的底部设有加热器。方法：确定煤层钻孔位置和增透改造区域；在岩巷内布置钻孔、解卡和致裂一体装置；使第一套液氮罐组输出的液氮经低温泵加压后输送到射流钻头中，利用形成的高速液氮射流作用于煤层；封堵钻孔入口，利用液氮相变产生的高压流体压裂煤层，并在煤层内形成裂缝。该装置和方法能一体化的实现钻孔、解卡和致裂作业。
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公开(公告)号：CN112922577B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110148758.X
申请日：2021-02-03
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/30 , E21B43/14 , E21B43/26 , E21B43/16 , E21B43/295 , E21B43/247 , E21C41/24
Abstract: 本发明公开了一种页岩储层多层次径向水平井甲烷燃爆压裂方法，其是利用页岩储层已有的甲烷作为燃料，通过地面注入的空气与页岩储层甲烷在径向水平井眼内混合，形成可燃混合流体并使其燃爆，利用燃爆产生的冲击压力压裂储层，从而在页岩储层内形成大范围的三维网络裂缝。本发明将常规燃爆压裂、径向水平井技术和超临界CO2驱替技术相结合，通过合理布置径向水平井层数、分支数和方位角将页岩储层划分成不同改造区域，并在相应的区域内实施径向水平井眼内甲烷燃爆压裂，这不仅将传统的燃爆压裂作业区域从井筒拓展到地层深处，而且还有助于控制甲烷燃爆位置和方向，进而达到提高储层燃爆压裂效率的目的，实现页岩气资源的高效开发。
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