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公开(公告)号：CN118979740A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411196935.1
申请日：2024-08-29
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C37/14
Abstract: 本发明属于气体膨胀破岩技术领域，公开了一种基于液态二氧化碳气体相变膨胀破岩装置及方法，包括：致裂管，其内部填充有液态二氧化碳；金属外壳，金属外壳套设在致裂管外，金属外壳与致裂管之间形成真空层；泄气组件，泄气组件设置在致裂管的外壁并伸出金属外壳；堵塞装置，包括设置在金属外壳上方的堵塞头，堵塞头的上下两侧分别设置有压头；导线，导线一端与致裂管和压头电性连接，向装置发送控制信号。本发明结构简单，使用方便，降低了外界环境的影响，减少破岩过程中的能量损失，提高了破岩效率和效果，同时还能提高了对致裂管和泄气组件的防护，避免地下岩层和破岩冲击过程的损坏，提高了安全性，实现设备可重复使用。
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公开(公告)号：CN117664704B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410003422.8
申请日：2024-01-02
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种深部岩体真三轴动力加卸载复合多功能设备及方法，该设备包括放置有立方体岩石试样的压力室，真三轴静力加载装置，爆炸荷载加载装置，电磁液压加载装置，以及气液复合自动补偿加载装置；该方法包括S1、通过真三轴静力加载装置对立方体岩石试样施加静力荷载；S2、对真三轴静力加载装置施加的静力荷载进行卸载；S3、通过爆炸荷载加载装置对立方体岩石试样施加爆破荷载；或者通过电磁液压加载装置对立方体岩石试样施加电磁荷载和液压荷载；或者通过气液复合自动补偿加载装置对立方体岩石试样同时施加静力荷载和动力荷载。本发明能够准确地分析深部岩体的力学性质和动力响应，满足了对深部岩体在不同加卸载条件下的全面研究需求。
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公开(公告)号：CN116398106A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310460288.X
申请日：2023-04-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/26 , E21B43/117
Abstract: 本发明公开了一种页岩储层原位解析甲烷高效利用及多级聚能燃爆压裂方法，包括：在水平井内构建页岩储层孔道；对水平井安装封隔装置；对所述封隔装置的密闭空间进行气体抽取；对所述密闭空间投放气态助燃剂，形成气态助燃剂混合物；对气态助燃剂混合物进行点火燃爆压裂，使水平井的井壁内裂缝发育贯通；重复进行气体抽取以及点火燃爆压裂，在水平井中形成高度复杂有效的立体裂缝网络。本发明能够实现甲烷的就地收集与高效利用，避免地面运输的安全风险，利用原位解析的甲烷与人工注入的助燃剂多次混合燃爆产生爆轰冲击波、高压爆生气体和高温效应协同致裂页岩气储层，促进裂缝网络的发育，提高采气率。
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公开(公告)号：CN114183115B
公开(公告)日：2023-03-24
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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公开(公告)号：CN112878974B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110086494.X
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/14 , E21B43/117 , E21B43/119 , E21B43/16 , E21B43/30
Abstract: 一种非常规天然气井水平分段甲烷多级脉冲燃爆压裂强化抽采方法，适用页岩气、煤层气和致密气井的瓦斯高效抽采。首先对水平井全段射孔，形成导向缝槽；然后向密封区段注入氧气，与甲烷预混形成一定浓度的混合气体；引爆甲烷，进行一级脉冲燃爆压裂，致裂缝槽周围储层；同时高温促进储层甲烷解吸；当监测到温度和一氧化碳浓度超过报警阈值时，向区段注入氮气，消除储层自燃风险；待甲烷充分解吸后，重复进行二级等多级脉冲燃爆压裂，形成立体裂缝网络；该区段压裂完成后，继续对下一区段进行燃爆压裂，直到水平井全部区段压裂完成；最后进行甲烷抽采。该方法利用水平井内原位解吸甲烷诱导燃爆，构造立体裂缝网络，提高了非常规天然气井的抽采效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112983384B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110238104.6
申请日：2021-03-04
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/00
Abstract: 本发明公开一种深部页岩储层原位甲烷燃爆多级脉冲压裂方法，该方法所使用的装置包括聚能射孔装置、燃爆机构和助燃剂，具体操作步骤为：a、预裂孔的形成：预先将聚能射孔装置投放于井筒内的页岩气待开采段进行射孔处理，利用聚能射流效应预先启裂若干条裂缝，启裂若干条裂缝后形成待压裂段，待压裂段页岩储层中渗出解析甲烷；b、燃爆机构投放：完成步骤a后，先将助燃剂充入燃爆机构内，再将含有助燃剂的燃爆机构投放到待压裂段。本发明能够实现利用助燃剂与原位解析甲烷燃爆迅速产生高温、高压气体在深地页岩储层中产生压力脉冲冲击压裂储层，提高对页岩储层的改造效果，从而大幅提升页岩气开采产能。
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公开(公告)号：CN112761587B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110086413.6
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/116 , E21B43/26 , E21B47/00
Abstract: 一种钻孔甲烷多级脉冲聚能燃爆强化抽采方法，适用煤矿井下坚硬煤层的瓦斯高效抽采。首先在钻孔内进行聚能射孔，形成导向缝槽；然后向密封钻孔压入湍流空气，与钻孔内瓦斯预混，形成浓度在9％‑10％的混合气体；启动点火装置引爆混合气体，进行一级脉冲燃爆压裂，形成冲击波，致裂缝槽周围煤体；同时燃爆产生的高温促进煤体瓦斯解吸；待瓦斯解吸一段时间后，继续预混起爆进行二级、三级等多级脉冲燃爆压裂，在钻孔周围形成立体裂缝网络；最后进行瓦斯抽采，当抽采过程一氧化碳超过报警阈值时，向钻孔内通入湍流氮气，消除煤自燃风险。该方法利用钻孔原位解吸甲烷诱导燃爆压裂，成本低廉，能够有效构造立体裂缝网络，提高瓦斯的抽采效率。
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公开(公告)号：CN112983376B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202110245811.8
申请日：2021-03-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/247
Abstract: 本发明公开一种带有分子筛的原位甲烷燃爆聚能射孔装置，包括本体，本体内一端固接有分子筛，分子筛两侧均固接有挡板，两个挡板内均嵌设有若干第一单向阀，本体远离分子筛的一端固接有固定板，固定板中心嵌设有点火装置，固定板底部嵌设有浓度感应器，点火装置和浓度感应器之间的固定板上开设有抽气孔，本体顶部和底部内壁上对称嵌设有若干第二单向阀，点火装置与浓度感应器均与外部控制器电性连接，本发明一种带有分子筛的原位甲烷燃爆聚能射孔装置的优点在于清洁卫生，使地下解吸出的原位甲烷聚集到本体内，通过多级聚能燃爆的方式进一步提高射孔的深度，增强了聚能射孔多次连续作业能力，解决了常规燃爆压裂存在的裂缝延伸范围有限的问题。
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公开(公告)号：CN112761588B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202110086517.7
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/116 , E21B43/1185 , E21B43/26 , E21B47/00
Abstract: 一种页岩储层甲烷原位燃爆压裂与助燃剂安全投放协同控制方法，适用于深部致密页岩储层人为致裂增透促进页岩气抽采。使用射孔枪在水平井井壁聚能射孔形成聚能缝槽，促进甲烷解吸，然后监测甲烷浓度和氧气浓度，待甲烷浓度达到燃爆浓度后，泵注气体助燃剂，气体助燃剂经过助燃剂加速出口与甲烷气体混合均匀，之后通过单片机控制点火头点火对页岩储层进行燃爆压裂，更换燃爆一体化封隔器，重复上述步骤可对页岩储层进行循环燃爆压裂，形成相互连通的甲烷流动立体缝网。该方法可实现甲烷原位燃爆和助燃剂投放的协同控制，达到最佳燃爆压裂效果。同时，甲烷原位燃爆压裂不浪费水资源，不污染环境，经济成本低，安全性好，操作简便。
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公开(公告)号：CN108406079B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201810177478.X
申请日：2018-03-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: B23K20/08 , B23K20/24 , B23K103/18
Abstract: 本发明公开了一种锆基金属玻璃与轻质金属板的爆炸焊接方法，该爆炸焊接方法包括装水的专用爆炸水槽、专用乳化炸药、雷管、锆基金属玻璃板、轻质金属板、砧板和起爆器，具体包括焊接材料的加工处理和试验装置安装步骤，本发明属于焊接技术领域，具体焊接方法属于水下爆炸焊接，将锆基金属玻璃板和轻质金属板水平固定密封后，放置在专用的爆炸水槽中的砧板上，在飞板上面倾斜放置专用乳化炸药及雷管。通过水传递爆轰波，实现锆基金属玻璃板与轻质金属板的焊接。本发明的优点在于以水为介质传递爆炸产生的爆轰波，保持锆基金属玻璃板整体完好和非平衡性不变，将锆基金属玻璃板与轻质金属焊接在一起。
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