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公开(公告)号：CN114876435B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210598028.4
申请日：2022-05-30
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/247
摘要： 一种页岩气井助燃剂投放与甲烷原位燃爆压裂方法，经连续油管向压裂工具停靠的工作位置泵注高压液氮，进行液氮体积压裂；通过连续油管由压裂工具向分支缝内泵注携带小粒径固态助燃剂的液氮，进行小粒径固态助燃剂与阻燃剂投放；进行小粒径固态助燃剂与阻燃剂的交替泵注；经连续油管由压裂工具向主裂缝内泵注携带中等粒径固态助燃剂的液氮，进行中等粒径固态助燃剂与阻燃剂投放；进行中等粒径固态助燃剂与阻燃剂的交替泵注；利用环境的温度使液氮气化生成氮气，并返排到地面；经连续油管由压裂工具向主裂缝内泵注少量气态助燃剂；进行多尺度燃爆压裂，直至完成整个井筒内的燃爆压裂作业。该方法能实现页岩气资源高效开发、便捷开发的目的。
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公开(公告)号：CN114508336B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210113980.0
申请日：2022-01-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提供了一种用于松软煤层的钻孔、解卡和致裂一体装置及方法，装置：钻杆装配在钻机上，其出口端安装射流钻头，其入口端与低温泵出口连接；第一套液氮罐组中的多个第一液氮罐的出口通过第一供氮管路与低温泵的入口连接；第二套液氮罐组中的多个第二液氮罐的出口通过第二供氮管路与主供氮管路连接；第二液氮罐的底部设有加热器。方法：确定煤层钻孔位置和增透改造区域；在岩巷内布置钻孔、解卡和致裂一体装置；使第一套液氮罐组输出的液氮经低温泵加压后输送到射流钻头中，利用形成的高速液氮射流作用于煤层；封堵钻孔入口，利用液氮相变产生的高压流体压裂煤层，并在煤层内形成裂缝。该装置和方法能一体化的实现钻孔、解卡和致裂作业。
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公开(公告)号：CN114412433A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210066834.7
申请日：2022-01-20
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/295 , E21B43/285 , E21B43/26 , E21B41/00 , E21C37/00 , E21F17/00
摘要： 本发明提供了一种基于取热发电的深部煤炭原位流态化开采方法，确定需要进行流态化开采的煤层，于煤层中布置U型井组；对水平井进行二次改造，组建成鱼骨井；压裂鱼骨井周围煤层；向鱼骨井内注入空气；通过电击点火方式引燃或引爆复杂裂缝内甲烷‑空气混合物，使煤炭与高猛酸钾分解出的氧气发生燃烧反应；在煤层燃烧过程中，通过注水管柱向水平井内注水，同时通过注水管柱与水平井之间的环空注入富氧空气；通过煤炭燃烧过程中形成的高温环境，对注水管柱中的水分进行加热，产生大量的水蒸气，再通过中间的直井将水蒸气返排到地面。该方法能提供一种绿色环保的流态化开采工艺，并能有效提高开采效率，同时，可实现一体化的开发利用过程。
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公开(公告)号：CN114352253A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210018805.3
申请日：2022-01-09
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种页岩储层甲烷多重原位燃爆压裂方法，通过连续油管向井下的压裂工具投放气态助燃剂；提高注入压力使水力锚的锚爪向外伸出并嵌入井壁，并使封隔器膨胀并坐封在井壁上；对井筒内的甲烷‑气态助燃剂混合物进行电击点火，使其在当前压裂井段内发生原位燃爆；将压裂工具重新下放到压裂井段的末端，实施重复燃爆压裂；利用超临界CO2将固态助燃剂颗粒输送到所形成的复杂裂缝内；通过井筒和复杂裂缝内甲烷多重原位燃爆的作用形成更大尺度的复杂缝网；持续进行甲烷原位燃爆压裂，直至在页岩储层内形成高度复杂的立体裂缝网络；依次完成各压裂井段的压裂作业，在井筒不同位置产生多组复杂立体裂缝网络。该方法能实现页岩气等非常规天然气的高效开发。
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公开(公告)号：CN116025418A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310001668.7
申请日：2023-01-03
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21F17/16 , E21D11/10 , E21B33/13 , F01K27/00 , F01K13/00 , F01K13/02 , F01D15/10 , F03D9/00 , F03D9/25
摘要： 一种低压式废弃矿井压缩空气储能方法，确定出高压空气储气室和储热室的位置；砌筑分隔墙对高压空气储气室进行密封；安装空气加热系统；安装高压空气管道，建立空气压缩机与高压空气储气室、储热室与高压空气储气室、储热室与透平发电机的连接通道；利用二氧化碳‑纳米材料复合堵漏高压空气储气室；当电网低谷负荷时，将高压空气注入到高压空气储气室中进行封存，并对导热油进行加热充能；释放高压空气储气室中的高压空气，并通过导热油进行加热增压，再供给透平发电机进行发电；根据发电、用电情况，进行高压空气储气室中高压空气以及储热室中热能的循环充放，使储能和发电过程灵活交替进行。该方法能利用压力较低的高压空气进行高效的发电作业。
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公开(公告)号：CN115853583A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202310000808.9
申请日：2023-01-03
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种废弃矿井巷道改造与利用方法，步骤一：对矿井巷道进行三维地质探测与围岩力学测试；步骤二：根据围岩松动圈厚度、围岩裂隙发育情况以及围岩损伤状态对巷道狭长空间进行分区；步骤三：由充填区上方的地面位置向巷道内钻取竖井，并利用竖井将巷道空间与地面相连通，然后安装井口；步骤四：在竖井与巷道内安装管道；步骤五：在充填区的端部与利用区的端部以及二者之间区域砌筑分隔墙；步骤六：通过竖井与管道的垂直段之间的环空向充填区内投放固体废弃物；利用管道向利用区内注入高压空气或者成品油。该方法能解决矿井巷道局部区域围岩稳定性差而导致的地下空间利用难度大以及空间重构成本高的难题，可实现巷道地下空间的经济、安全与高效利用。
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公开(公告)号：CN114412434B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210068232.5
申请日：2022-01-20
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/295 , E21B43/26 , E21B43/267
摘要： 本发明提供了一种深部煤炭资源地下原位流态化开采方法，确定需要进行流态化开采的煤层，于煤层中布置U型井组；对水平井进行二次改造，沿水平井不同位置钻出多条水平分支井，组建成鱼骨井；向鱼骨井内注入高压流体的方式压裂鱼骨井周围煤层；通过水平井向鱼骨井内注入空气；通过电击点火方式引燃或引爆复杂裂缝内甲烷‑空气混合物，利用甲烷与空气燃烧燃爆产生的高温环境促使复杂裂缝内高猛酸钾溶液释放氧气；不断进行地下煤炭的原位转化，随着原位流态化开采的不断进行，鱼骨井周围煤炭不断以流态化形式开采出来；同时，将转化产生的可燃气体在地面进行分离储存。该方法能有效增大煤层原位流态化开采的工作面，并能显著提高流态化开采与转化效率。
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公开(公告)号：CN114629169A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210352737.4
申请日：2022-04-06
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提供了一种废弃地下空间压缩空气储能系统及方法，系统：酸化管柱插装于井筒中，并与酸化设备连接；风力发电设备、光伏发电设备均与空气压缩系统连接；空气压缩系统通过高压供气管路与井筒连通；压缩空气储能电站内部设置有透平发电机，透平发电机的进气口通过高压排气管路与井筒连通，透平发电机电性输出端与地面电网连接。方法：选择废弃油气井；注酸酸化作业；重复酸化作业；压缩空气储能作业；释放空气发电作业；进行压缩空气和释放空气的循环充放作业，使储能和发电过程灵活交替进行；该系统及方法有利于实现废弃油气井的二次利用，能便于将富余电能转化为压缩空气的形式储存于废弃油气井中，并可在需要时释放出压缩空气进行发电作业。
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公开(公告)号：CN114508336A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210113980.0
申请日：2022-01-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提供了一种用于松软煤层的钻孔、解卡和致裂一体装置及方法，装置：钻杆装配在钻机上，其出口端安装射流钻头，其入口端与低温泵出口连接；第一套液氮罐组中的多个第一液氮罐的出口通过第一供氮管路与低温泵的入口连接；第二套液氮罐组中的多个第二液氮罐的出口通过第二供氮管路与主供氮管路连接；第二液氮罐的底部设有加热器。方法：确定煤层钻孔位置和增透改造区域；在岩巷内布置钻孔、解卡和致裂一体装置；使第一套液氮罐组输出的液氮经低温泵加压后输送到射流钻头中，利用形成的高速液氮射流作用于煤层；封堵钻孔入口，利用液氮相变产生的高压流体压裂煤层，并在煤层内形成裂缝。该装置和方法能一体化的实现钻孔、解卡和致裂作业。
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公开(公告)号：CN116771316A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310755244.X
申请日：2023-06-26
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/263 , E21B43/26 , E21B43/267
摘要： 一种甲烷原位燃爆压裂缝网支撑的方法，筛选出小粒径、大粒径煤矸石颗粒；将压裂装置送入压裂目标层段；利用压裂车对助燃剂进行加压后再泵入井筒周围的压裂孔道中，直至甲烷浓度达到燃爆条件时停止，并进行点火作业，使甲烷‑助燃剂混合气体发生燃爆；使小粒径煤矸石颗粒和助燃剂充分混合形成小粒径煤矸石颗粒‑助燃剂混合物，再泵送至复杂裂缝网络的内部；使大粒径煤矸石颗粒和助燃剂充分混合形成大粒径煤矸石颗粒‑助燃剂混合物，再泵送至复杂裂缝网的内部；对甲烷‑助燃剂混合气体进行点火作业，使煤矸石颗粒发生化学反应产生高强度莫来石，形成高强度支撑剂；完成所有层段作业。该方法能实现压裂缝网的可靠支撑。
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