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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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公开(公告)号：CN114016984B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202111511897.0
申请日：2021-12-07
Applicant: 开滦(集团)有限责任公司 , 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水力压裂多分支水平井的注热增产煤层气方法，采用脉动注入的方式将混合液注入煤层能使混合液中的表面活性剂、纳米金属颗粒充分与裂缝内部接触，使纳米金属颗粒更多地吸附在裂缝内表面，表面活性剂充分与煤体表面反应，以改变煤体的表面性能；从而大幅提高煤层的导热能力；接着向分支井内注入高温高压水蒸气，高温高压蒸汽进入分支井后对裂缝继续冲击施压及加热，煤层裂缝在受到高温和高压力的作用后进一步扩展发育；利用表面活性剂对煤层进行预处理后，先期冷凝的液滴不会对后续蒸汽的换热效率造成较大影响，保证后续蒸汽能与纳米金属颗粒的直接接触，最终持续增大蒸汽与煤层之间的传热效率，从而大幅增加煤层气产量。
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公开(公告)号：CN115749922A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202210829413.5
申请日：2022-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于易喷孔软煤层钻孔排渣防堵方法，能根据压力监测装置采集的实时气体压力值并结合称重感应装置采集的排渣阀门处的钻屑质量，判断是否发生喷孔现象，在未发生喷孔现象时，采取定时开启排渣阀门进行排渣，从而控制排渣速度；当实时检测的气体压力值及钻屑质量均大于设定阈值时，则判断发生喷孔现象，此时能根据钻孔过程中产生钻屑的多因素参数并结合实时监测数据对理论排渣速度进行计算，进而控制排渣阀门处于常开状态，此时排渣主体由于气压增大的原因自动增大排渣速度至理论排渣速度进行快速排渣，既能最大限度降低喷孔事故的发生，又能在喷孔发生时以最快的速度将喷出的煤粉、煤渣排出，有效提高了钻孔作业过程的安全性。
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公开(公告)号：CN114415260B
公开(公告)日：2023-02-21
申请号：CN202210059808.1
申请日：2022-01-19
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州矿务集团有限公司 , 新疆库车县夏阔坦矿业开发有限责任公司 , 江苏国能深井安全开采科技有限公司
IPC: G01V11/00
Abstract: 本发明公开了一种采空区上方水库突水事故的探测及评估方法，先确定不同钻进路径的角度，并且每个钻进路径内均获取不同深度的岩心，然后对获取的岩心分别通过低场核磁共振技术、3D‑XRM技术、水滴接触方法和电法仪获得岩心内的孔隙分布、润湿性以及电阻率，从微观上揭示了孔隙结构、亲水性及阻抗能力间的耦合关系，并说明了水力梯度驱使作用下岩心内部水量空间分布及潜在运移路径，为相应疏水措施提供数据；同时结合地质数据及不同深度岩心的相关特征参量，构建流‑固‑力时空协同耦合模型，通过对比不同深度岩心的力学强度与有效水应力的大小关系，确立顶板发生水害的预警阈值和评估准则，为采空区上方水库发生突水事故的精准预测提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN113982556B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202111170782.X
申请日：2021-10-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种逐级聚能燃爆压裂非常规气藏强化抽采系统及方法，适用于非常规气藏抽采使用。包括设注气泵车，以及设置在非常规气藏储层中的L型钻井，L型钻井包括垂直设置的立井段和水平井段，立井段和水平井段之间设有造斜段，其中注气泵车与L型钻井管路连接处设有安全阀，立井段和水平井段之间设有悬挂封隔器，悬挂封隔器内设有压力传感器，水平井段与造斜段连接处设有安全接头，安全接头上设有火花塞，水平井段内设有占据整个水平井段的逐级燃爆压裂系统，当火花塞点燃逐级燃爆压裂系统后，逐级燃爆压裂系统逐级被引爆并对周围的钻孔壁实施爆压裂。其大大提高了非常规气藏储层的抽采率且操作简单、成本低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115306479A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211011397.5
申请日：2022-08-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/16
Abstract: 本发明公开了一种基于废弃矿井采空区的CO2区块化封存方法，在对采空区进行密封处理时，先将各个区域在地面投影并进行区域划分，通过在不同区域分别施工不同的钻孔，将裂隙带和弯曲下沉带内的瓦斯抽采后，利用垮落带和裂隙带作为CO2封存的主要场所，以注浆加固遗留煤柱，封堵裂隙带和填充弯曲下沉带为密封方式，通过在裂隙带及垮落带内注入碱性粉煤灰浆液，不仅可以对注入采空区的CO2进行吸附固化使其封存在裂隙带及垮落带内，而且由于矿化反应，使碱性粉煤灰浆液凝固增加其胶结强度，对裂隙带和垮落带的裂隙进行胶结及密封，增加裂隙带和垮落带的稳定性，这样后期裂隙带和垮落带不易发生形变或坍塌等情况，从而实现CO2气体的长期封存。
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公开(公告)号：CN112943206B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202110184645.5
申请日：2021-02-10
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263
Abstract: 本发明公开了一种用于页岩储层甲烷原位燃爆的助燃剂的优选方法，包括以下步骤：基于目标页岩储层中甲烷的数据信息，建立甲烷助燃剂的原材料种类库；基于甲烷燃爆理论，通过原材料种类库，构建甲烷助燃剂性能数据集；通过原材料种类库，选择甲烷助燃剂；通过获取甲烷助燃剂的原位燃爆性能参数数据集，基于甲烷助燃剂性能数据集，构建甲烷助燃剂选择模型，通过甲烷助燃剂选择模型，选择目标甲烷助燃剂，用于根据不同页岩储层的甲烷信息，选择用于原位燃爆的目标甲烷助燃剂，本发明为甲烷助燃剂数据领域填补了空白。
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公开(公告)号：CN113719843B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202110923321.9
申请日：2021-08-12
Applicant: 中国矿业大学
IPC: F23G7/06
Abstract: 一种低浓度瓦斯资源再利用的方法，步骤如下：将燃料气通入反应器内，与反应器中的氧化态载氧体进行还原反应，燃料气被氧化后排空，氧化态载氧体被还原，还原态载氧体作为反应器中的被氧化物进行氧化反应；将低浓度瓦斯通入氧化反应阶段的反应器中，与还原态载氧体进行氧化反应，还原态载氧体被氧化成氧化态载氧体，低浓度瓦斯生成CO2、H2O和H2排空，最终实现低浓度瓦斯的完全转化。本发明所述方法使用化学链燃烧技术对浓度为0.25～1.5%的低浓度瓦斯进行利用，系统燃烧效率高，提高低浓度瓦斯的抽采利用率，显著减少瓦斯排空量，解决了长期以来难以有效利用低浓度瓦斯的难题，缓解了温室效应，有着巨大的经济效益和环保效益。
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公开(公告)号：CN113530516B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110804091.4
申请日：2021-07-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种脉动CO2泡沫压裂及评价模拟一体化试验装置及方法，通过CO2增压液化系统和泡沫压裂液定量注入系统实现了不同泡沫质量CO2泡沫压裂液的配制；高温高压泡沫性能评价系统能模拟研究深部高温高压环境下不同配比的CO2泡沫稳定性能；脉动压裂控制系统能实现高频大幅度脉动压裂；三轴岩心夹持器可模拟深部原位应力环境，其与声发射监测系统结合能研究压裂过程裂缝扩展及破裂能量规律；另外将三轴岩心夹持器和渗透率测量系统结合，能用于评估压裂前后试样渗透率的变化情况；因此本发明能模拟非常规天然气储层脉动CO2泡沫压裂过程，获取各种不同情况的试验数据，从而能对CO2泡沫压裂液的配比进行优选，并能研究不同脉动参量对于压裂效果的影响。
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公开(公告)号：CN114719455A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210491082.9
申请日：2022-05-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于不同相态CO2的定向层位式地热强化开采方法，从地面向干热岩储层钻设竖井，在竖井同一侧依次钻设第一水平钻井、第二水平钻井和第三水平钻井，并在第二和第三水平钻井内均布设定向孔洞，其在后续CO2流体相变致裂时起到导向作用，接着布设多相态CO2地热开采系统。这种单井“注入‑提热”过程可有效提高地热开采效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂增加体积改造范围，此时CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，使超临界状态的CO2流体与地热层换热，最后超临界状态的CO2流体进入换热器内进行换热降温，使其提取的热量用于发电装置进行发电，从而有效保证地热资源开采后的换热效率，提高地热资源的整体开采效率。
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