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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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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：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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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN111980649A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010721057.6
申请日：2020-07-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/116 , E21B33/12 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种水平井低温流体强化换热致裂方法，采用射孔枪设置多个裂缝区，通过注水管注水使水压封堵器充起形成密封压裂室，先对密封压裂室内注满过冷水，然后向处于密封压裂室内的热交换段内部注入低温流体，过冷水通过换热翅片与低温流体进行热交换，此时过冷水的温度快速下降，使水相变成冰，相变后体积增大从而利用其冰胀力对密封压裂室进行压裂，同时经过热交换后低温流体会相变形成气体，受负压影响使气体依次经过气体排出管、井内环空和抽气管排出，持续一段时间后完成冰胀致裂过程。不仅能有效保证煤岩体的致裂效果及降低水力压裂所需的高压，而且由于过冷水无化学剂添加，因此泄漏后不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN111894655A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010584711.3
申请日：2020-06-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于瓦斯抽采钻孔的低温流体速冻冰堵方法，通过注水管向两个水压胶囊封堵器内部注入高压水，两个水压胶囊封堵器均受水压作用充起，使第一水压胶囊封堵器、第二水压胶囊封堵器和瓦斯抽采钻孔的内壁形成一个密封空间；然后向密封空间注入低温流体，低温流体在密封空间内受热后部分相变形成相变气体，相变气体从排气管排出密封空间，从而保证密封空间内的气压为常压状态；同时两个水压胶囊封堵器接触到低温流体后温度快速下降，使其内部的水变成冰，进一步增大第一水压胶囊封堵器和第二水压胶囊封堵器分别与瓦斯抽采钻孔内壁之间的压紧力，确保水压胶囊封堵器与瓦斯抽采钻孔内壁之间的密封效果；完成瓦斯抽采钻孔的冰堵密封过程。
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