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公开(公告)号：CN116398094A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310594846.1
申请日：2023-05-25
摘要： 本发明公开了一种气水联动密封松软煤层钻孔的方法，先获取当前瓦斯抽采钻孔的实际情况得出孔周裂隙封堵情况，然后布设瓦斯抽采管，使孔周裂隙带最远边界处位于第二气囊和第三气囊之间，接着向第二气囊和第三气囊之间的密闭空间内注水，水在松软煤体裂隙内扩散，水与松软煤体结合后形成类似面团的不透气泥化后煤体，进而使泥化后煤体堵塞空气运移通道，确保注入的水已扩散到孔周裂隙最远边界，使得泥化后煤体形成一个封堵层，实现钻孔高质量高效密封。另外完成当前瓦斯抽采钻孔的抽采后，先进行放水和放气的操作，然后将首端管、中间管、末端管以及各个气囊回收，实现重复利用，进而大大降低瓦斯抽采钻孔的密封成本。
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公开(公告)号：CN116427889A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310594852.7
申请日：2023-05-25
摘要： 本发明公开了一种钻场穿层钻孔免密封高浓度抽采瓦斯的方法，通过三个气囊密封墙分别形成整体连通空间、第一压力缓冲空间和第二压力缓冲空间，在瓦斯抽采时，使整体连通空间的负压持续大于第一压力缓冲空间的负压，第一压力缓冲空间的负压持续大于第二压力缓冲空间的负压，形成阶梯式压力缓冲密封，该方式能使抽采过程中三个气囊密封墙在各自压差的作用下，密封程度越来越紧；同时阶梯式压力缓冲密封能保证各个气囊密封墙两侧的压差均低于气囊密封墙最大承受压力，防止其变形导致密封失效；通过压力逐渐递减，最终能在高负压、大流量进行瓦斯抽采的前提下，保证瓦斯抽采时的持续密封性，降低外部空气进入抽采管路的可能性，从而保证瓦斯抽采浓度。
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公开(公告)号：CN115961932A
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202310128870.6
申请日：2023-02-17
IPC分类号： E21B43/27 , E21B43/267 , E21B33/126 , E21B33/127
摘要： 本发明公开了一种强化地面钻井压裂的装置及确定压裂情况的方法，先在地面钻井穿越煤层后继续施工形成钻井底部空间，并在钻井底部空间内布置气囊，用于避免酸碱液在致裂时进入钻井底部空间，并且在致裂结束后，使酸碱液排至钻井底部空间下部岩层内；通过向地面钻井内交替注入酸液和碱液进行致裂冲击，用酸液和碱液的溶解和溶蚀煤体内胶结物、矿物质及堵塞物的功能，提高压裂效果；并且酸液压裂后携带定位支撑球进入裂隙进行支撑，延缓其闭合，其还能随碱液压裂时移动。完成致裂后，定位支撑球已经分布在裂隙内，通过定位器探测器能获知各个定位支撑球在煤层内的位置，进而能得出本次致裂后裂隙的发育及开裂情况，用于确定下一地面钻井的布设位置。
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公开(公告)号：CN116856995A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310053722.2
申请日：2023-02-03
申请人： 徐州工程学院 , 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) , 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种螺旋渐进式封孔管及其封孔方法，采用多个螺旋渐进式封孔管同轴连接进行瓦斯封孔抽采工作，由于螺旋渐进式封孔管的螺旋渐进螺纹片最大直径大于钻孔直径，在将其旋转进入钻孔过程中，能嵌入孔壁的煤体内，且保持封孔管与钻孔为同心圆，在后续注浆进行密封过程中，柔性注浆管在钻孔内沿着螺旋渐进螺纹片的螺旋方向旋转拉出，使得聚氨酯高分子发泡材料能在封孔管与钻孔孔壁之间均匀分布；同时由于螺旋渐进螺纹片的阻挡作用，使聚氨酯高分子发泡材料在其内部膨胀，材料在发泡膨胀过程中不仅沿钻孔轴向方向产生带压效应，在钻孔径向上也产生带压效应，从而能有效提高封孔质量，减少漏风的情况，最终提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN114575814B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202210215449.4
申请日：2022-03-07
申请人： 徐州工程学院
摘要： 本发明公开了一种基于纳米钛酸钡的液氮联合微波压裂煤层增透方法，主要步骤包括在煤层施工一个压裂孔和两个瓦斯抽采孔；向压裂孔内放入缠绕有环形微波天线的液氮管；液氮管连接液氮泵和填充有纳米钛酸钡液氮悬浮液的储液罐，环形微波天线连接微波发生器；瓦斯抽采孔放入抽采管，本方法将微波和液氮同时作用于煤层，充分发挥液氮极低温、极易相变膨胀的优势，极低的温度促进煤层内部裂纹的扩展，同时在微波与纳米钛酸钡材料共同作用下，保证了液氮能不断气化产生高压氮气对煤层持续压裂，改善煤层渗透性，在高压氮气的作用下促进瓦斯在已形成的裂纹网络内解吸、运移，大幅度提高瓦斯抽采效率，在本技术领域具有广泛的可实施性。
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公开(公告)号：CN116658139A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202211018473.5
申请日：2022-08-24
申请人： 徐州工程学院
摘要： 本发明公开了一种多级致裂页岩增产页岩气的方法，先向页岩气井内脉动注入含吸水树脂的水，对页岩层进行冲击产生多条裂缝，形成一级致裂过程；接着向页岩气井注入液氮及金属钠颗粒，裂缝内留存已经饱和吸水的树脂，此时液氮对页岩层降温低于冰点后，已经饱和吸水的树脂冻结成冰并快速膨胀，形成二级致裂过程；然后当注入的液氮随着持续气化后，进一步冻结页岩吸附的水和吸水树脂，形成三级致裂过程；当页岩层的温度超过冰点时，吸水树脂上膨胀的冰融化成水，此时金属钠颗粒与水接触发生化学反应放出大量的热，使页岩层温度快速上升形成对低温页岩层的热冲击，形成四级致裂过程，从而完成页岩层多级致裂过程，能有效提高页岩气的开采效率。
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公开(公告)号：CN114575814A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210215449.4
申请日：2022-03-07
申请人： 徐州工程学院
摘要： 本发明公开了一种基于纳米钛酸钡的液氮联合微波压裂煤层增透方法，主要步骤包括在煤层施工一个压裂孔和两个瓦斯抽采孔；向压裂孔内放入缠绕有环形微波天线的液氮管；液氮管连接液氮泵和填充有纳米钛酸钡液氮悬浮液的储液罐，环形微波天线连接微波发生器；瓦斯抽采孔放入抽采管，本方法将微波和液氮同时作用于煤层，充分发挥液氮极低温、极易相变膨胀的优势，极低的温度促进煤层内部裂纹的扩展，同时在微波与纳米钛酸钡材料共同作用下，保证了液氮能不断气化产生高压氮气对煤层持续压裂，改善煤层渗透性，在高压氮气的作用下促进瓦斯在已形成的裂纹网络内解吸、运移，大幅度提高瓦斯抽采效率，在本技术领域具有广泛的可实施性。
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公开(公告)号：CN113570165A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202111032266.0
申请日：2021-09-03
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明的煤储层渗透率预测方法，将围岩应力、瓦斯压力、温度和抗压强度作为输入值，将渗透率作为输出值，数据清洗后分为训练集和测试集；利用训练集建立多元线性回归模型、BP神经网络模型、SVM模型，并对测试集进行预测；之后建立联合预测模型，利用粒子群算法求得最合适的权值。本发明将多种机器学习模型进行组合，提取出各个模型的优点，得出一个更为准确的组合预测模型，从而降低预测偏差，这种组合预测模型具有较好的鲁棒性，即使模型假设出现的偏差，也只能对算法性能产生较小的影响。且无论数据的指标数和样本数怎样变化，都可以较为准确地预测出渗透率；其对训练数据体量的要求比较宽松，用小样本数据训练就可以获得较精确的预测模型。
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公开(公告)号：CN113338927B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202110588447.5
申请日：2021-05-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提供一种基于液氮‑冰粒复合压裂的装置及破碎煤岩体的方法，涉及煤矿安全开采技术领域。该装置包括液氮储罐、液氮增压泵、复合装置、高压水泵和储水罐，以及多个止回阀和多个闸阀；复合装置包括液氮注入口、注水口、雾化喷嘴、混砂管、液氮喷嘴、封孔器和压裂管，液氮储罐与液氮管路相连，液氮管路上设置有止回阀、闸阀和液氮增压泵，液氮增压泵和复合装置之间的液氮管路上也设置有止回阀，储水罐通过注水管路与止回阀、闸阀、高压水泵相连；封孔器设置在压裂管上，雾化喷嘴和液氮喷嘴均设置在混砂管的端部，压裂管和混砂管相连。该装置可以在巷道切顶区域施工，向钻孔注入高压液氮‑冰粒磨料的混合液体，利用冲击力使岩石产生主裂隙。
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公开(公告)号：CN113338927A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110588447.5
申请日：2021-05-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提供一种基于液氮‑冰粒复合压裂的装置及破碎煤岩体的方法，涉及煤矿安全开采技术领域。该装置包括液氮储罐、液氮增压泵、复合装置、高压水泵和储水罐，以及多个止回阀和多个闸阀；复合装置包括液氮注入口、注水口、雾化喷嘴、混砂管、液氮喷嘴、封孔器和压裂管，液氮储罐与液氮管路相连，液氮管路上设置有止回阀、闸阀和液氮增压泵，液氮增压泵和复合装置之间的液氮管路上也设置有止回阀，储水罐通过注水管路与止回阀、闸阀、高压水泵相连；封孔器设置在压裂管上，雾化喷嘴和液氮喷嘴均设置在混砂管的端部，压裂管和混砂管相连。该装置可以在巷道切顶区域施工，向钻孔注入高压液氮‑冰粒磨料的混合液体，利用冲击力使岩石产生主裂隙。
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