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公开(公告)号：CN116025418B
公开(公告)日：2023-06-16
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：CN114352253B
公开(公告)日：2022-08-23
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：CN115478830B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202211367031.1
申请日：2022-11-01
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/263
摘要： 本发明提供了一种低渗煤层增透方法，按照从巷道底部向巷道上部的方式依次钻取水平钻孔，在已经形成的水平钻孔内，沿竖直向上和与水平钻孔垂直的水平方向钻出多组竖直钻孔以及侧向钻孔；在顶板下部钻出顶板水平井；在最上层的各个水平钻孔内向上钻出对应的竖直连通孔，使竖直连通孔连通最上层的水平钻孔与顶板水平井的水平段；对煤层内水平钻孔进行封堵，然后投放液态助燃剂；对煤层内甲烷进行预抽采，待抽采出甲烷浓度超过80％后，关闭地面井口，然后引燃引爆煤层复杂钻孔网络内的甲烷‑助燃剂混合物；不断在煤层内进行助燃剂投放与燃爆致裂作业，促进复杂钻孔网络周围裂缝不断扩展延伸。该方法操作简单，实施成本低，其对煤层的增透效果显著。
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公开(公告)号：CN115628058B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202211366768.1
申请日：2022-11-01
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/18 , E21B7/04 , E21C45/04 , E21B43/00 , E21B43/243
摘要： 本发明提供了一种地下煤炭与瓦斯耦合流态化开采方法，在顶板内钻出若干平行分布的顶板水平井；从下到上将煤层分成若干层段，然后在每个层段内钻出若干个水平孔眼；按照从下到上的方式，依次在每个层段内的水平孔眼内向上钻出多条竖直径向孔眼，并利用竖直径向孔眼连通上下两层相邻的水平孔眼；在最上层的水平孔眼内钻出多条顶板‑煤层连通孔，利用该顶板‑煤层连通孔将最上层的水平孔眼与顶板水平井竖直连通；选择最下侧层段进行煤炭与瓦斯耦合流态化开采作业，再逐层向上一层段进行煤炭与瓦斯耦合流态化开采；将未燃烧的煤炭重新开采到地面；泵注充填浆液对采空区进行充填作业。该方法能在实现煤炭高效开采的同时，实现对甲烷的高效抽采作业。
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公开(公告)号：CN114412433B
公开(公告)日：2023-02-07
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，使煤炭与高锰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：CN114876434B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210597995.9
申请日：2022-05-30
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/247 , E21B43/267 , E21B43/11
摘要： 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法，搭建地面工作系统；向压裂工具停靠的目标工作位置泵注由天然石英砂与高压惰性气体混合而成的高压惰性气体磨料射流；向井筒和连续油管之间的环空内泵注高压惰性气体，向井筒和连续油管之间的环空内泵注由固态助燃剂、压裂支撑剂和惰性气体组成的混合流体；开启井口，使惰性气体返排到地面；向环空内注入氧气，通过连续油管的管腔内泵注甲烷，使甲烷经连续油管由压裂工具向环空内泵注，并于环空内与氧气混合；点火引爆甲烷‑氧气混合物；通过裂缝内的二次燃爆继续冲击页岩储层；完成整个井筒内多个位置的燃爆压裂作业。该方法破岩致裂程度高，增透效果理想，环保性能好，能实现页岩气资源的高效、绿色开发。
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公开(公告)号：CN114876434A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210597995.9
申请日：2022-05-30
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/247 , E21B43/267 , E21B43/11
摘要： 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法，搭建地面工作系统；向压裂工具停靠的目标工作位置泵注由天然石英砂与高压惰性气体混合而成的高压惰性气体磨料射流；向井筒和连续油管之间的环空内泵注高压惰性气体，向井筒和连续油管之间的环空内泵注由固态助燃剂、压裂支撑剂和惰性气体组成的混合流体；开启井口，使惰性气体返排到地面；向环空内注入氧气，通过连续油管的管腔内泵注甲烷，使甲烷经连续油管由压裂工具向环空内泵注，并于环空内与氧气混合；点火引爆甲烷‑氧气混合物；通过裂缝内的二次燃爆继续冲击页岩储层；完成整个井筒内多个位置的燃爆压裂作业。该方法破岩致裂程度高，增透效果理想，环保性能好，能实现页岩气资源的高效、绿色开发。
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公开(公告)号：CN112832728B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202110022546.7
申请日：2021-01-08
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于甲烷多级燃爆的页岩储层压裂方法，以空气和超临界CO2为工作流体，页岩储层甲烷为燃料，利用空气、超临界CO2和甲烷混合物燃烧爆炸产生的高压作用致裂储层，从而实现对低渗页岩储层的增产改造。本发明将常规的页岩储层水力压裂改造作业方式拓展到气压致裂、超临界CO2置换和甲烷多级燃爆多重致裂方式，利用空气‑超临界CO2混合流体在页岩储层内压开初始裂缝，通过调节超临界CO2的注入流量调节缝内的空气分布浓度，利用超临界CO2对页岩基质的强吸附能力促进甲烷解吸，从而为裂缝内燃爆压裂提供充足的燃料，本发明将燃爆压裂的作业空间从井筒拓展到裂缝内，有助于提高燃爆压裂的有效作用范围，从而实现页岩气资源的绿色、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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