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公开(公告)号：CN112832728B
公开(公告)日：2022-03-18
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：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：CN109916725B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201910058287.6
申请日：2019-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 一种液氮冷冻及气化膨胀致裂实验测试系统及方法，系统：顶板和底座上下相对地设置，并通过多根连接杆固定连接，在顶板、底座和多根连接杆之间形成圆柱形的夹持空间；所述岩心束缚套、液压缸同轴心地设置在夹持空间的上部、下部，且液压缸的缸筒座支设在底座的上部，岩心束缚套的上下两端分别与顶板的下端面、液压缸的活塞杆的端部抵接配合；顶板在对应夹持空间的轴心处开设有贯穿厚度方向的轴向中心孔，并在径向上开设有与轴向中心孔相连通的径向孔道A和B；方法：制造岩样；加载岩样；注入液氮，并记录实验数据；结束。该系统能得到岩性、液氮流量、液氮注入时间等因素对岩石损伤特性的影响，能获取岩石在液氮气化膨胀作用下的宏观破坏特征。
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公开(公告)号：CN109723399A
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201811581963.X
申请日：2018-12-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种油气井液氮射流解堵增渗的方法，步骤是：确定堵塞井段；布置井场，连接地面设备；通过连续油管将解堵工具下入到堵塞井段末端；使用氮气对连续油管、解堵工具和环空进行循环清洗；向井底泵入高压液氮，经射流喷嘴产生高速液氮射流对堵塞井段进行解堵增渗作业；向上拖动连续油管，使解堵工具沿井筒移动，增加射流与井段之间的接触面积；关闭液氮柱塞泵和环空阀门，进行焖井作业，利用液氮气化膨胀产生的压力进一步致裂堵塞物及地层；重复施工步骤，直至完成整个预定层段的液氮射流解堵增渗作业。本发明不仅克服了水射流存在的储层伤害和水资源污染等缺点，还起到射流冲击、低温致裂和气化膨胀致裂联合解堵增渗的效果。
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公开(公告)号：CN112523735A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011423490.8
申请日：2020-12-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种用于页岩储层改造的压裂方法，步骤一：确定压裂位置并安放井下压裂工具；步骤二：使用低温氮气对压裂管柱和井筒进行循环降温处理；步骤三：向井筒内持续泵注低温空气进行低温空气压裂；步骤四：先降低注入压力，再持续注入低温空气进行低温空气冷冻；步骤五：持续泵注低温空气进行低温空气压裂；步骤六：重复步骤三至五，完成作业层段的低温空气压裂作业；步骤七：预定层段压裂结束后，关井升温；步骤八：打开井口，使空气向地面返排；步骤九：对井下空气和甲烷混合气体进行点火，使其在井底燃爆；步骤十：将压裂工具移动到下一层段，重复步骤二至九，直至完成所有层段的压裂作业。该方法能有效提高储层裂缝的复杂程度和页岩气井的开采效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109916725A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910058287.6
申请日：2019-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 一种液氮冷冻及气化膨胀致裂实验测试系统及方法，系统：顶板和底座上下相对地设置，并通过多根连接杆固定连接，在顶板、底座和多根连接杆之间形成圆柱形的夹持空间；所述岩心束缚套、液压缸同轴心地设置在夹持空间的上部、下部，且液压缸的缸筒座支设在底座的上部，岩心束缚套的上下两端分别与顶板的下端面、液压缸的活塞杆的端部抵接配合；顶板在对应夹持空间的轴心处开设有贯穿厚度方向的轴向中心孔，并在径向上开设有与轴向中心孔相连通的径向孔道A和B；方法：制造岩样；加载岩样；注入液氮，并记录实验数据；结束。该系统能得到岩性、液氮流量、液氮注入时间等因素对岩石损伤特性的影响，能获取岩石在液氮气化膨胀作用下的宏观破坏特征。
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公开(公告)号：CN112523735B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202011423490.8
申请日：2020-12-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种用于页岩储层改造的压裂方法，步骤一：确定压裂位置并安放井下压裂工具；步骤二：使用低温氮气对压裂管柱和井筒进行循环降温处理；步骤三：向井筒内持续泵注低温空气进行低温空气压裂；步骤四：先降低注入压力，再持续注入低温空气进行低温空气冷冻；步骤五：持续泵注低温空气进行低温空气压裂；步骤六：重复步骤三至五，完成作业层段的低温空气压裂作业；步骤七：预定层段压裂结束后，关井升温；步骤八：打开井口，使空气向地面返排；步骤九：对井下空气和甲烷混合气体进行点火，使其在井底燃爆；步骤十：将压裂工具移动到下一层段，重复步骤二至九，直至完成所有层段的压裂作业。该方法能有效提高储层裂缝的复杂程度和页岩气井的开采效率。
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公开(公告)号：CN110145290B
公开(公告)日：2021-05-21
申请号：CN201910440030.7
申请日：2019-05-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 一种干热岩地热井液氮多级压裂系统与方法，系统：高压液氮容器的氮气进气管路和液氮出液管路分别与氮气总输入管路和液氮总排出管路连接，放空管路设有放空阀；液氮总排出管路与连续油管连接；气体增压机的进气口和驱动空气入口分别与氮气瓶组的出气口和空气压缩机的出气口连接，气体增压机的出气口与氮气总输入管路的进气端连接；低温液氮泵的进口端与液氮储罐连接，其出口端与高压液氮容器的液氮进液管路连接。方法：建立系统与连续油管的连接；驱除系统内的空气和水分；填充液氮；进行液氮逐级压裂；依次完成各层段的压裂作业；关井并记录压力。该系统与方法能降低干热岩储层裂缝的起裂压力、节省耗水量，能实现对干热岩地热的绿色、高效开发。
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公开(公告)号：CN109723399B
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201811581963.X
申请日：2018-12-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种油气井液氮射流解堵增渗的方法，步骤是：确定堵塞井段；布置井场，连接地面设备；通过连续油管将解堵工具下入到堵塞井段末端；使用氮气对连续油管、解堵工具和环空进行循环清洗；向井底泵入高压液氮，经射流喷嘴产生高速液氮射流对堵塞井段进行解堵增渗作业；向上拖动连续油管，使解堵工具沿井筒移动，增加射流与井段之间的接触面积；关闭液氮柱塞泵和环空阀门，进行焖井作业，利用液氮气化膨胀产生的压力进一步致裂堵塞物及地层；重复施工步骤，直至完成整个预定层段的液氮射流解堵增渗作业。本发明不仅克服了水射流存在的储层伤害和水资源污染等缺点，还起到射流冲击、低温致裂和气化膨胀致裂联合解堵增渗的效果。
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公开(公告)号：CN109707360B
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201811486348.0
申请日：2018-12-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 本发明公开了一种用于油气增产的高压氮气‑低温液氮复合致裂方法，采用高压氮气压裂地层岩石，形成大尺度的人工裂缝，然后向主裂缝内注入超低温液氮，利用液氮的超低温特性辅助致裂主裂缝壁面上的岩石，使之产生与主裂缝相互垂直的二次裂缝，提高主裂缝的自支撑能力和储层破裂程度，防止压后主裂缝的闭合，从而实现储层的高效开发。本发明在整个压裂过程中，高温高压氮气和低温液氮多次交替注入，克服了常规压裂中储层主要产生单一主裂缝的弊端，有助于在储层内部形成大体积的网络裂缝，有效提高了油气储层的压裂增产效果。
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