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公开(公告)号：CN113338889B
公开(公告)日：2022-05-17
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：CN113338888A
公开(公告)日：2021-09-03
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：CN111894542B
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202010584323.5
申请日：2020-06-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于水平井的低温流体强化注入冰堵压裂方法，采用水力割缝设备设置多个裂缝区，通过注水管注水使水压封堵器充起形成密封压裂室，对密封压裂室内注入低温流体，气化的相变气体能及时从低温流体排气管排出，低温流体将密封压裂室注满后对裂缝区进行冷冲击致裂，水压封堵器接触到低温流体后温度快速下降，使其内部的水变成冰，会进一步增大水压封堵器与水平钻井内壁之间的压紧力，确保密封效果；当低温流体排气管内部气压超过安全泄压阀的开启阈值后，通过安全泄压阀的多次开启，对密封压裂室多进行气体膨胀力致裂。不仅便于低温流体快速注入，同时通过冰堵的方式保证低温流体循环压裂后的致裂效果，而且不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN110984962B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201911372116.7
申请日：2019-12-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B47/00 , E21B47/06 , E21B47/07 , E21B43/243 , E21B43/247 , E21B49/08 , E21F7/00 , E21B43/00 , E21B43/26
Abstract: 一种流态化瓦斯抽采监测方法，适用于煤矿井下使用。首先向深部低渗煤层钻取水平钻井、监测钻井和瓦斯抽采钻井，利用液态CO2相变致裂技术破碎煤体；然后将多功能组配装置随可弯曲铜管送入水平钻井设计位置，钻井封闭后启动空气泵将空气按照设计流速注入煤层，将装有SF6示踪气体和探测器的容器送入监测钻井，通过实时监测水平钻井范围内即时温度、气体浓度和压力、及SF6气体的含量和变化，推算出煤体的阴燃程度及区域范围；综合煤体温度及产生的气体浓度变化，根据相关抽采参数评估瓦斯的抽采效率。该系统监测精准，应用方便，可大大提高瓦斯抽采的监测效率。
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公开(公告)号：CN111173513B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010179858.4
申请日：2020-03-16
Applicant: 中国矿业大学 , 中国地质大学(北京)
Abstract: 一种煤矿采空区坚硬顶板低温致裂放顶方法，适用于煤层采空区顶板强化致裂技术领域。利用数显式温度仪、温度传感器、注水管、低温流体冻结管、胶囊封孔器、高压注水系统和低温流体槽车，向采空区坚硬顶板依次施工多个致裂钻孔和一个空孔；将螺旋低温流体管、注水管与胶囊封孔器相连接送入多个致裂钻孔中，采用胶囊封孔器进行高压封孔，并冻结致裂钻孔孔口圆柱形扩孔段，形成自封孔结构，再对多个致裂钻孔进行冻结，利用水冰相变致裂煤层顶板。当温度传感器均升高到3℃以上时重复冻结，形成冻胀‑融化‑冻胀的循环致裂。利用低温流体进行水冰相变产生9.1％的膨胀率来致裂煤层坚硬顶板，其方法简单，操作方便，成本低廉，操作简单，致裂效果好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111236907A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN201911325754.3
申请日：2019-12-20
Applicant: 中国矿业大学 , 山西西山煤电股份有限公司西铭矿 , 徐州海森德新材料有限公司
IPC: E21B43/26 , E21F7/00 , E21B47/00 , E21B47/002 , E21B47/11 , E21B47/017 , E21B17/00 , E21B47/06 , E21B47/07
Abstract: 本发明公开了一种基于多参数监测的液氮循环冷冲击增透方法，视频监控镜头实时拍摄监测穿层钻孔中液氮内部产生气泡大小及产生气泡的流动速率并反馈给监测控制中心存储；质量传感器实时监测穿层钻孔中液氮的质量损失速率并反馈给监测控制中心存储；气体监测装置实时检测泄压管内的气体压力、气体流量和气体温度并反馈给监测控制中心存储；完成一次致裂后，然后采用SF6气体检测器、声波发射器和声波接收器对增透致裂效果进行检测，即声波速度能检测产生增透后产生裂隙的数量多少，而SF6气体检测能检测产生裂隙相互之间的连通性。通过监测数据实现液氮的冷冲击、相变气体的膨胀压力以及裂缝内水分的冻胀压力对煤体进行致裂，并能有效监测增透效果。
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公开(公告)号：CN111173554A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201911373403.X
申请日：2019-12-27
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法，适用于预开采低孔渗易自燃煤层或封闭采空区遗留煤层的瓦斯流态化高效抽采。钻取四向水平钻井和周围四个瓦斯抽采钻井组成的钻井组，利用气体聚能爆破方法对水平钻井周围煤体进行致裂破碎，然后将多功能组配装置固定在可伸缩铜管前端并移动至适当位置；封孔后，将空气注入水平钻井内，启动电极击火器使破碎煤体发生阴燃。其步骤简单，使用效果好，有效提高瓦斯的流态化开采和后续的煤体采掘，极大地增加了煤与瓦斯的利用率，具有应用普适性、操作简单的优势。
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公开(公告)号：CN118794783A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410791204.5
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种甲烷原位燃爆压裂及评价模拟一体化试验装置及方法，通过配气系统与远程控制系统的配合，实现了具有危险性燃爆气体的远程精确配气；通过高能电打火系统、高频信号采集系统与远程控制系统结合，实现了电打火引爆与高频数据采集的微秒级同步触发；通过在燃爆腔体设置多个通孔模拟射孔，实现了井筒射孔内燃爆载荷的精准监测；通过三轴岩心夹持器和渗透率测量系统实现了燃爆载荷作用后岩石样品渗透率的不卸压原位测试；最终获得不同井筒温度及压力、不同地应力状态、不同甲烷浓度和不同点火工艺等条件下岩石样品压裂的载荷曲线、受力曲线、温度曲线及压裂形态参数，从而为后续甲烷原位燃爆压裂技术的应用提供大量实测数据及分析样本。
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公开(公告)号：CN115199234B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210829409.9
申请日：2022-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种内嵌式智能振动防喷孔系统及方法，在未发生喷孔现象时，负压区域与正压区域及煤渣堆积区域均处于隔绝状态，仅正压区域与煤渣堆积区域进行连通，钻孔能实现正常排渣，且瓦斯抽采总管路不对钻孔抽采瓦斯，减少低浓度的瓦斯被抽采提高抽采效率；当发生喷孔现象时，瓦斯与煤渣混相体大量涌入正压区域，此时使活动门开启，正压区域与负压区域连通，能够真正做到煤气混相涌出时的瞬间响应，瓦斯与煤渣混相体在负压区域内进行气固分离，煤渣沉降至振动平台的筛板上，并且通过折叠式伪门打开使镂空结构将负压区域与煤渣堆积区域连通；大量的游离瓦斯及解吸后瓦斯通过瓦斯抽采总管路进行负压抽采，降低了其在防喷主体内的异常积聚。
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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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