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公开(公告)号：CN114412419A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210072385.7
申请日：2022-01-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种叠置煤层气藏高效闭环抽采的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和抽采井；在水平井和抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂注入水平井的水平段，通过气化反应会产生大量辐射热和CO2气体，产生裂隙网络，裂隙网络将上煤层、岩层和下煤层进行连通，并在煤体升温降低CH4气体吸附性和CO2气体竞争吸附的双重作用下，使得上煤层和下煤层内的CH4气体快速解吸；气化反应后的CO2气体经过分离后与发电产生的CO2气体可再次注入上煤层中，再次通过CO2吸附性能促进CH4气体的驱替，整个工作流程形成一个闭环，同时开采出的CH4气体通过CH4发电机组转化成电能进行的后续利用，实现了煤层气资源的高效开采与利用。
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公开(公告)号：CN114264791A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111587834.3
申请日：2021-12-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟井下煤层低温流体相变膨胀压的测定装置及方法，先通过边注入边排气的方式向密封圆筒内注入低温流体；为了获得低温流体液位在密封圆筒内的高度，通过对各个热电偶进行编号，从而通过对应编号热电偶测量的温度值能得到低温流体在密封圆筒内的高度，接着通过恒温水浴温控箱使水浴筒内的水温达到设定的温度值、且水温均匀无梯度；通过多次重复测试，能测量不同体积的低温流体在固定密闭容积内的膨胀压变化规律及临界压力大小、不同环境温度下等体积低温流体在固定密闭容积内的膨胀压变化规律及临界压力大小，最终实现对低温流体根据温度‑空间‑注入量对其相变膨胀压的变化情况进行测定，进而获得其相变膨胀压影响规律。
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公开(公告)号：CN104213921A
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201410387934.5
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，在揭煤工作面施工多个注水孔，采用常规水力割缝技术对注水孔进行水力割缝，割缝结束后，将注水孔与瓦斯抽采管网连接进行瓦斯抽采，当煤层瓦斯含量小于8m3/t时，停止抽采。然后在注水孔两侧分别施工冻结孔和测温孔，采用胶囊封孔器封孔，将水通过注水孔注入煤层，注水结束后关闭阀门，注入煤层的水逐渐渗流进入煤体微裂隙；采用常规冻结技术将注水孔周围的煤层冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，提高了煤体的强度和抗冲击能力，达到固化煤层的效果，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN103982137A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410210972.3
申请日：2014-05-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B7/08
Abstract: 一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角的设计方法，根据已有煤层地质资料，确定采区煤层垂直地应力、最大水平地应力、最小水平地应力的大小和最大水平地应力的方向。若三种地应力中垂直地应力最大，则钻孔垂直巷帮施工；若垂直地应力小于最大水平地应力，则根据最大水平地应力与巷道夹角θ的大小确定钻孔与巷道的夹角α，最后由α和巷道方位角β确定钻孔的方位角。利用地应力来设计合理的水力压裂钻孔方位角，避免了水力压裂钻孔参数设计的盲目性，能够为水力压裂钻孔的方位角设计提供依据，所设计的钻孔布置有利于煤矿井下水力压裂钻孔之间裂隙发育、扩展，增大煤层透气性，扩大水力压裂钻孔影响范围，提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN103775121A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410026108.8
申请日：2014-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 一种水力割缝U形孔排渣瓦斯治理方法，适用于煤层顺层、高位巷穿层或低位巷穿层钻孔实施水力割缝瓦斯技术时的排渣。在煤层顺层、高位巷穿层或低位巷穿层向目标区域煤体内预先使用千米定向钻机在煤层内施工一个U形钻孔，然后把水力割缝器与钻杆相连接，由钻机将水力割缝器送入U形钻孔的一个孔内，启动水力割缝器先在U形钻孔的一个孔内对煤体进行水力割缝，U形钻孔的另一个钻孔进行排水排渣。当一个钻孔内的水力割缝完成后，再对U形钻孔的另一个钻孔进行水力割缝，之前钻孔成为排渣孔。该方法解决了本煤层水力割缝排渣困难、堵孔、喷孔等问题，进一步的提高了煤层的透气性，消除了煤体和围岩中的集中应力，煤与瓦斯突出潜能的大量释放，起到防止煤与瓦斯突出的有效作用。其操作简单，使用方便，效果好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103541710A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310483277.X
申请日：2013-10-16
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/261 , E21B43/295
Abstract: 一种煤矿井下气液两相交替相驱压裂煤体强化瓦斯抽采方法，在本煤层或穿层中施工压裂钻孔、导水孔，对两个钻孔进行耐高压封孔；连接压裂设备，以不超过3MPa的压力水注入压裂钻孔，对压裂钻孔实施水力压裂10min后关闭水泵，停止水力压裂；开启气体增压器对压裂钻孔进行气相压裂，压力达到3MPa时，关闭气体增压器，停止气相压裂；如此重复多次，当距离压裂钻孔一侧的导水孔出现水流出时，停止水力压裂，继续气相压裂，当导水孔水流停止，或有气体涌出时，结束气相压裂；对压裂钻孔和导水孔联入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。该方法有效解决了单一水力压裂后水分残留阻碍瓦斯释放和解析的问题，使得煤体内部裂隙发育更为充分，提高了煤层透气性和瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN119000771A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411055294.8
申请日：2024-08-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N24/08
Abstract: 本发明公开了一种基于煤屑多源信息的煤层三维孔渗时空反演预测方法，充分利用煤矿井下大量的打钻工序，获取不同钻孔不同孔深段煤层的孔隙结构特征，不仅可实现煤矿井下常规的探测及卸压效果，而且可利用排出煤屑结构信息表征煤层结构，实现了钻屑的测试功能扩大化，使得钻孔具有一孔多用的效果；接着利用插值拟合方法对多个钻孔沿程不同孔深段的基础赋存参数进行拟合，实现了煤层不同层位的孔隙空间分布规律可视化，同时根据各个穿层钻孔的瓦斯抽采数据得出煤层瓦斯含量衰减规律，最后将孔隙空间分布与瓦斯含量衰减规律相结合进行数据分析，从而对煤层结构内瓦斯含量时程变化过程进行预测，为优化瓦斯智能抽采提供依据。
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公开(公告)号：CN114778405B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202210327692.5
申请日：2022-03-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤的全孔径分布测试方法，通过FIB‑SEM重构模型、蒙特卡罗随机游走算法模拟T2谱图、核磁共振测试T2谱图和低温N2吸附孔径分布曲线相结合进行分析，对煤样中渗流孔和吸附孔的形状进行分类，分别确定两种类型孔隙的几何形状因子和表面弛豫率，然后根据吸附孔和渗流孔各自的表面弛豫率和几何形状因子，得出该煤样的吸附孔分布和渗流孔分布，进而组成煤样的全孔径分布图，从而精准表征煤的孔隙结构；本发明弥补了现有核磁共振测试过程中，使用单一孔隙几何形状因子和表面弛豫率，不能精确求解样品孔径分布的缺陷(即由于煤中不同孔径范围的孔隙表面弛豫率不同会使得对应范围的孔径分布也不同)，有效提高了煤样全孔径分布测试的准确性。
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公开(公告)号：CN118774821A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410919050.3
申请日：2024-07-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种坚硬煤层携砂氧化剂脉动注入‑静态压裂组合储改方法，先向煤层脉动注入携砂氧化液，其在脉冲波的水楔劣化效应下冲击煤体，同时氧化液在冲击过程中与煤体接触进行氧化反应使煤体形成压裂弱面产生微裂隙，进而使石英砂小颗粒及氧化液挤入微裂隙内对微小裂缝扩孔、延孔的同时增大氧化液与煤体的接触面积，增强氧化效果，为后续静态压裂提供较多压裂弱面；接着向煤层注入携砂压裂液进行静态压裂，使压裂弱面中各个微小裂隙汇聚、发育、纵向扩展，并使石英砂大颗粒挤入扩孔后裂隙内进一步扩孔、延孔，通过交替进行氧化剂脉动注入和静态压裂过程，持续使煤层内部形成复杂的裂隙网络，最终完成对煤层进行原位氧化‑静态压裂递进式增透。
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公开(公告)号：CN115539130B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202211331912.8
申请日：2022-10-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种不可采煤层强化煤层气开采及CO2封存的方法，先通过CO2泡沫脉动压裂的方式对不可采煤层进行压裂，从而扩大储层改造范围，提升煤体裂化效果，为CO2的封存提供广阔的吸附空间，接着开始进行CO2注入驱替煤层气强化抽采过程，通过CO2注入与煤层气抽采同时进行，CO2气体在抽采系统、注入井、不可采煤层和排采井之间形成封闭的循环，从而使CO2气体持续注入煤层内的各个裂隙内，持续驱替吸附态甲烷解吸排出，并将CO2气体吸附在煤层内，直至煤层气被大量抽采完毕后，对不可采煤层进行封井实现CO2封存。不仅能有效提高该煤层的瓦斯抽采率，还对CO2封存后具有较好的密封效果。
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