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公开(公告)号：CN116359041A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310408264.X
申请日：2023-04-17
申请人： 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
摘要： 本发明公开了一种人工裂缝试样冲击剪切渗透率测试系统及方法，包括围压加载系统，冲击剪切系统和渗透率测试系统，其中围压加载系统不仅能对试样施加不同的围压，同时其能使冲击杆和透射杆分别与试样夹持器之间压紧固定密封，为后续测定渗透率时进行密封；冲击剪切系统用于在对试样进行冲击剪切时施加冲击力，进而通过第一剪切头和第二剪切头各自非对称设置的突出部实现对试样的冲击剪切错动，完成试验后试样内部形成自支撑结构对产生的裂隙进行支撑；最后对冲击剪切前后的渗透率进行对比分析，通过改变参数进行多次试验从而能测定不同试样围压、不同冲击压力及不同渗流气压下对冲击剪切前后的渗透率影响情况，为后续现场实施提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN114016984A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111511897.0
申请日：2021-12-07
申请人： 开滦(集团)有限责任公司 , 中国矿业大学
摘要： 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：CN114016984B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202111511897.0
申请日：2021-12-07
申请人： 开滦(集团)有限责任公司 , 中国矿业大学
摘要： 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：CN114412430A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210078861.6
申请日：2022-01-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 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：CN114412430B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210078861.6
申请日：2022-01-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 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：CN114165206B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202111484296.5
申请日：2021-12-07
申请人： 中国矿业大学
摘要： 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：CN114165206A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111484296.5
申请日：2021-12-07
申请人： 中国矿业大学
摘要： 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：CN114673502B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210496959.3
申请日：2022-05-09
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，在煤巷掘进之前及掘进过程中，利用穿层钻孔和注浆钻孔对目标煤层依次进行卸压增透和注浆加固，从而在煤巷周围形成强化区域和卸压区域相结合，这样形成的“强化—松弛”结构一方面可提高瓦斯抽采效率，另一方面可保证煤巷安全采掘进度和后期稳定性维护；其次，在工作面回采时利用定向钻孔可实现煤层内异常赋存瓦斯的二次抽采，结合煤层常规瓦斯抽采方法，实现煤层瓦斯的全覆盖抽采；最后，在完成当前煤巷的工作面回采后，能将其他接续工作面新的煤巷及底板岩巷掘进时生产的煤矸石充填至当前废弃的底板岩巷中，可同时实现节约矸石提升成本、保护地表生态环境和预防地表塌陷等多重目的。
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公开(公告)号：CN114673479B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210491063.6
申请日：2022-05-07
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于多相态CO2的层位式地热强化开采方法，采用“单主井改造提热—副井监测”的开采模式，大大减小了钻井成本，提高了单一钻井的利用效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂原理增加体积改造范围，并且在相变致裂的同时，随着内部压力及温度的持续增加，使CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，在致裂完成后，此时使超临界状态的CO2流体与地热层换热后携带大量的地热能，最后高温超临界状态的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，换热完成后降温的CO2气体通过低温冷凝管降温重新液化成液态CO2，从而实现了CO2工质的闭环利用；最终提高了地热资源的整体开采效率。
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公开(公告)号：CN114673502A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210496959.3
申请日：2022-05-09
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，在煤巷掘进之前及掘进过程中，利用穿层钻孔和注浆钻孔对目标煤层依次进行卸压增透和注浆加固，从而在煤巷周围形成强化区域和卸压区域相结合，这样形成的“强化—松弛”结构一方面可提高瓦斯抽采效率，另一方面可保证煤巷安全采掘进度和后期稳定性维护；其次，在工作面回采时利用定向钻孔可实现煤层内异常赋存瓦斯的二次抽采，结合煤层常规瓦斯抽采方法，实现煤层瓦斯的全覆盖抽采；最后，在完成当前煤巷的工作面回采后，能将其他接续工作面新的煤巷及底板岩巷掘进时生产的煤矸石充填至当前废弃的底板岩巷中，可同时实现节约矸石提升成本、保护地表生态环境和预防地表塌陷等多重目的。
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