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公开(公告)号：CN113338888B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202110755442.7
申请日：2021-07-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/08 , E21B47/00 , E21B41/00 , E21B33/13
Abstract: 本发明公开了一种水平分支井燃爆压裂促进竖井页岩气开采的方法，先打设竖井及多个水平分支井，然后向其中一个水平分支井内安装首个燃爆封孔器，使其与水平分支井的最深处之间形成封孔段；进行燃爆压裂时，先向封孔段内注入燃爆气体，通过检测装置实时检测，直至达到爆炸所需值时，停止燃爆气体注入，最后控制点火头点火，从而引发封孔段内的燃爆气体发生爆炸，气体爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，通过筛管上的网孔对周围页岩进行一次冲击压裂过程，重复多次采用后退式燃爆压裂使该水平分支井周围形成裂隙网络；因此本发明无需水源即能使储层内部产生复杂的裂隙网络，同时还能使裂隙网络保持较长时间的连通性，从而保证页岩气的抽采。
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公开(公告)号：CN112943207B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202110194321.X
申请日：2021-02-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263
Abstract: 本发明公开了一种页岩储层多级脉冲甲烷原位燃爆压裂装置的控制方法，包括高压脉冲电容器和电爆炸单元，其中,高压脉冲电容器的一端通过电极开关与电爆炸单元连接，另一端与金属腔体共地连接，将装置放置目标位置，电源供电，开关闭合，甲烷传感器在甲烷浓度达到预定值后形成通路，送丝单元进行送丝，第一金属丝触碰第一电极后，电极开关接收信号闭合形成回路，利用高压脉冲电容器进行多级脉冲放电，第一电极和第二电极在转换开关的控制下依此通电引爆金属丝，发生两次金属丝电爆炸，点燃金属腔体内的助燃剂及甲烷，形成燃爆压裂。该装置实现了新的页岩储层燃爆压裂技术，通过两次起爆进一步加强燃爆压裂效果，提高了页岩气采集率。
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公开(公告)号：CN114412430A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210078861.6
申请日：2022-01-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种液态二氧化碳循环致裂煤层气储层增透装置及方法，内耐压封孔器和外耐压封孔器均设置在压裂钻孔内，注浆管一端穿过外耐压封孔器处于内耐压封孔器和外耐压封孔器之间；所述空气压缩机的出口通过管路与多级冷凝器的进口连接，注液泵通过传输管与压裂管一端连接，压裂管另一端依次穿过外耐压封孔器和内耐压封孔器伸入压裂钻孔内，负温分流器和限流器装在传输管上，限流器其中一个端口通过回流管路及回流三通连接在空气压缩机和多级冷凝器之间的管路。本发明能对压裂钻孔的内部进行有效密封，同时能持续实现液态二氧化碳低温冻结、相变膨胀的双重致裂效果，最终有效提高煤层气储层渗透率。
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公开(公告)号：CN114412418A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210072377.2
申请日：2022-01-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于叠置煤层气藏多向闭环抽采煤层气的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和四个抽采井；在水平井和各个抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂依次注入水平井的四个水平段，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：CN113432645B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110710122.X
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种基于NMR和北斗遥感联测的大坝及边坡稳定性监测预警方法，属灾害监测预警领域。在大坝或边坡上建立监控中心、边坡监控分站和大坝监控分站；在边坡上及大坝上施工监测钻孔，紧贴孔壁放入PVC套管，并在PVC套管中下入微型核磁共振探头；用升降控制器上下移动微型核磁共振探头来采集钻孔周围岩土体或坝体的核磁信号，利用北斗遥感系统对边坡或大坝进行实时拍照，最后将监测数据汇总到监控中心；对核磁数据进行反演，得到岩土体或坝体的含水率、渗透率及孔隙度数据，对比图片计算边坡或坝体的表面位移，将数据实时与数据库进行对比，当数据出现突变时及时发布预警信号，可快速监测多个数据，操作简单，精确性高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113450543B
公开(公告)日：2022-04-12
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：CN112761586B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202110086405.1
申请日：2021-01-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/00 , E21B43/116 , E21B43/26 , E21B47/00
Abstract: 一种钻孔甲烷自循环燃爆压裂强化抽采方法，适用煤矿井下瓦斯的高效抽采。首在煤层施工瓦斯抽采钻孔、燃爆压裂钻孔和导向孔；然后将瓦斯抽采管和注气管分别放入瓦斯抽采钻孔和燃爆压裂钻孔并封孔；抽采瓦斯经过抽采泵、过滤装置和气体混配室预混为浓度9％‑10％的混合气体，经储气罐、增压泵后由注气管注入燃爆压裂钻孔；启动点火装置，诱导甲烷燃爆压裂，燃爆产生的高温高压冲击波经导向后致裂煤层产生定向裂隙网络，同时高温促进甲烷解吸，使瓦斯抽采孔和燃爆压裂孔甲烷浓度均大幅提升；最后对瓦斯抽采孔和燃爆压裂孔同步进行瓦斯抽采。该方法利用煤层原位解吸甲烷燃爆构造立体裂缝网络，能显著提高甲烷的抽采效率。
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公开(公告)号：CN113670552B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110954871.7
申请日：2021-08-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种非药式燃爆冲击等效加载装置及岩体破裂监测方法，其中储气系统用于生产高压气源为发射系统提供动力；发射系统用于对子弹提供初始速度及运动方向的导引；加载系统用于对试样施加三轴应力模拟储层中的地应力环境；监测系统用于获取试样被子弹撞击后，试样的冲击压力、加速度和应变数据；防护系统用于保护加载系统不发生倾倒；在进行试验时，子弹获得动能在发射管内高速运动，在经过回收套后对活塞进行撞击，此时活塞对钻孔内的水进行冲击，钻孔内的水受到冲击后使水中粒子获得一定初速度进而产生高强度冲击波荷载，以此来等效模拟燃爆冲击对煤岩体的冲击效果；最终通过监测系统能获得试样被冲击后的各项数据。
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公开(公告)号：CN114033350A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111359137.2
申请日：2021-11-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种甲烷原位燃爆压裂循环式天然气强化抽采系统及方法，适用于超低渗透率天然气储层抽采使用。向天然气储层垂直钻取台阶结构的工作井，再在工作井两侧定向钻取多口注气井和多口排气井；向工作井台阶以下区域预先送入筛管，在台阶上方安装耐温耐磨套管；在耐温耐磨套管内装入工作活塞，在井口设置信号收发器；耐温耐磨套管通过磁力控制工作活塞上下移动从而压缩工作井内气体；点火激发甲烷燃爆；获取工作活塞被燃爆推动的高度信息，当工作活塞达到最高后开启排气井进行抽采。其有效致裂天然气储层且强化渗流通道的稳定，操作简单、利于控制、自动循环。
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公开(公告)号：CN113739172A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110923210.8
申请日：2021-08-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种低碳协同利用高低浓度抽采瓦斯的装置及方法，步骤如下：将高浓度瓦斯通入燃料反应器，与燃料反应器中的载氧体反应使载氧体还原；还原后的载氧体送入空气反应器内部，同时通入低浓度瓦斯，与还原后的载氧体反应使载氧体氧化，氧化后的载氧体在低浓度瓦斯的带动下送入气固分离器，气固分离器分离后的气体排空，固体载氧体送入燃烧反应器；燃烧反应器中生成的烟气送入纯氧补燃装置，同时纯氧补燃装置通入混合空分装置制备的纯氧和来自冷凝装置冷凝后的CO2的预混配气系统，使烟气充分燃烧，燃烧气进入冷凝装置进行冷凝，冷凝后的CO2冷凝气送入CO2捕集装置，冷凝水排出。本发明不仅实现了瓦斯的能量利用，同时能够低成本捕集CO2。
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