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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：CN115628038A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211343203.1
申请日：2022-10-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B47/107
Abstract: 本发明公开了一种基于声波远探测的矿井自调节脉动压裂方法，先布设自调节脉动压裂系统，并在压裂管上划分多个监测段，然后以煤层渗透率作为考察参量设置压裂效果标准，并设定初始脉动压裂参数及其自调节程序；然后开始煤层脉动水力压裂，在压裂过程中通过循环获取各个监测段的煤层渗透率，并且将每次循环的煤层渗透率中最小值判断是否小于0.5mD，若是，则保持初始脉动频率和初始脉动压力幅值不变，自动增大泵入流量；若否，则保持当前泵入流量，自动增大脉动频率和脉动压力幅值；最终实时调整压裂参数完成煤层压裂。既能从根本上解决压裂过程中缝网发育的不均匀性问题，又能减少了工程施工量，有效提高了经济效益。
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公开(公告)号：CN114183114B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202111511992.0
申请日：2021-12-07
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
Abstract: 本发明公开了一种水力冲孔造穴协同蒸汽注入强化瓦斯抽采方法，先向煤层内打设穿层钻孔，并向钻孔内注入高压水进行水力冲孔，从而在钻孔内形成冲孔穴，并且冲孔穴周围形成数条裂缝，然后通过气渣分离器将冲孔穴内的残渣、废水排出并进行瓦斯抽采；瓦斯抽采一定时间后，再向冲孔穴内注入高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入冲孔穴内后与煤层进行热交换，蒸汽进入煤层的裂缝内进一步施加压力，使煤层裂缝在受到高温和高压力的作用后进一步扩展发育实现二次压裂；最终在高温水力冲孔和高温高压蒸汽的二次压裂，及降低煤层吸附性的多重作用下，实现对瓦斯抽采的增产。本发明能有效提高煤层瓦斯的抽采效果，并持续较长时间，同时降低施工钻孔的工作量。
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公开(公告)号：CN114165206B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202111484296.5
申请日：2021-12-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种液态CO2协同蒸汽注入开采煤层气的装置及方法，先向煤层内注入低温液态CO2，低温液态CO2进入煤层后与煤层进行热交换，使煤层温度降低，从而降低煤层的起裂压力，同时液态CO2吸热气化，使水平井内压力持续升高，从而对煤层进行压裂产生裂缝；抽采一段时间降低水平井内压力后，向水平井内注入高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入水平井内后与煤层进行热交换并施加压力，煤层的裂缝在受到冷‑热冲击并结合施加的压力，使煤层裂缝实现二次压裂，产生更多裂隙；同时由于蒸汽分子具有很高的能量，能进入煤层产生的微小裂隙内，并与煤进行凝结换热，大幅提高煤层温度，煤层温度升高后会降低煤层对煤层气的吸附性，从而增加煤层气的解吸量。
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公开(公告)号：CN114165206A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111484296.5
申请日：2021-12-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种液态CO2协同蒸汽注入开采煤层气的装置及方法，先向煤层内注入低温液态CO2，低温液态CO2进入煤层后与煤层进行热交换，使煤层温度降低，从而降低煤层的起裂压力，同时液态CO2吸热气化，使水平井内压力持续升高，从而对煤层进行压裂产生裂缝；抽采一段时间降低水平井内压力后，向水平井内注入高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入水平井内后与煤层进行热交换并施加压力，煤层的裂缝在受到冷‑热冲击并结合施加的压力，使煤层裂缝实现二次压裂，产生更多裂隙；同时由于蒸汽分子具有很高的能量，能进入煤层产生的微小裂隙内，并与煤进行凝结换热，大幅提高煤层温度，煤层温度升高后会降低煤层对煤层气的吸附性，从而增加煤层气的解吸量。
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Patent Agency Ranking
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：CN113450543A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110710123.4
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学 , 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 , 中国石油大学(华东)
IPC: G08B21/10
Abstract: 本发明公开一种基于核磁共振微缩传感器的地下空间水缘性灾害智能报警方法，适用于城市地下空间对不可视水源的监测。采用电阻率测试法对成型地下空间的主要水源分布区域进行探测，并根据低电阻分布特征获取潜在水源位置；钻取不同围岩岩心，利用低场核磁共振法测试完全干燥状态下的岩心核磁信号；分别向潜在水源位置钻取不同深度、不同角度的监测钻孔，清除钻孔内的残余水渣并干燥钻孔，向钻孔内送入低场核磁共振微缩传感器，实现围岩内水的空间分布演化实时化；根据获得的核磁孔隙特征和水信号，构建诱发水害的预警阈值和安全评估准则，为突水灾害预警及防治提供充分的数据基础。该方法操作简单，能够实现岩层潜在水缘性灾害的智能报警。
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公开(公告)号：CN113433156A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110711041.1
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于核磁传感器的围海造陆地基含水量监测系统及方法，尤其适用于围海造陆地基检测使用。利用对水信号敏感的微核磁传感器和5G通讯实现围海造陆地基含水量的实时永久性监测，为地基稳定性提供可靠保障。在围海造陆地基中布置多个玻纤筒，玻纤筒内装有微核磁传感器并可在微电机的控制下上下移动，配合激光测距实现微核磁传感器在不同深度处的准确定位。监控中心、地面基站和控制分站无线连接，确保监控中心和传感器布置网内数据的双向实时传输。其步骤简单，使用方便，能够实现了充填地基含水量的三维实时监测，解决了地基排水状态难以确定的困扰。
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公开(公告)号：CN111075420B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN201911325797.1
申请日：2019-12-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种利用液氮‑热气冷热循环冲击的高效增透煤体方法，将液氮注入并气化吸热使煤体温度快速降低，煤体内的水分结冰膨胀对煤体施加结冰膨胀力致裂；同时气化后的氮气体积快速膨胀对煤体施加气体膨胀力致裂，钻孔内的气压快速增大，氮气经过排气管排出；然后停止液氮注入后，液氮在穿层钻孔内持续气化膨胀，对煤体施加气体膨胀力致裂，气化后的氮气回流回收；便于后续的重复使用；使热蒸气注入，使其对煤体施加气体冲击力致裂，同时使煤体温度快速升温利用温差对煤体致裂；然后热蒸气排出穿层钻孔，从而降低穿层钻孔内的气压使热蒸气能持续注入；如此重复循环，进行冷热交替对煤体进行冲击；从而有效缩短增透时间并保证增透效果。
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公开(公告)号：CN113236366A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110711040.7
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种水害风险低场核磁共振立体监测方法，适用于城市地下空间或隧道施工过程中突水、突泥等水害预警及隧道开通后运行中位移沉降及可见风险的全生命周期三维立体监测与预警。施工阶段首先在地下空间或隧道施工掌子面钻取不同角度的钻孔并获得岩心，得到围岩的岩性并判断前方有无构造带；向钻孔内送入低场核磁共振微缩传感器进行测量，利用获得的核磁水信号及围岩岩性，构建诱发水害的预警阈值和安全评估准则。地下空间或隧道施工完成后，布置四周钻孔并预埋低场低场核磁共振微缩传感器，配合巡检摄像头及光纤应变传感器，利用5G信号对四周围岩内水的空间分布、位移沉降及可见风险进行实时监测，有效保障了隧道的安全运行。
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