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公开(公告)号：CN113107471B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202110526070.0
申请日：2021-05-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于胶囊压力变化的采前应力分布特征测试系统和方法，适用于煤层地应力测试使用。该测试系统包括注水泵、注水管路、压力表、推杆和封孔胶囊，在采面前方的煤层底板巷中沿着煤层底板巷间隔向煤层施工两组穿层钻孔，利用推杆将封孔胶囊送入穿层钻孔底部，向封孔胶囊注水，当注水泵无法继续注入时记录此时压力表读数后停止注水，当压力表读数降低时，继续向封孔胶囊内注水补充；随着工作面的推进，记录各穿层钻孔对应的压力表读数，从而获得工作面推进中煤层应力的分布变化信息。本发明步骤简单，能够快速有效的判断采面前方卸压区、应力集中区、原岩应力区位置。
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公开(公告)号：CN113338873A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110748497.5
申请日：2021-07-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/14 , E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/00 , E21B41/00
Abstract: 本发明公开了一种页岩气藏多分支井爆压强化抽采方法，先打设立井和水平井伸入页岩储层，通过喷射钻头在水平井不同位置处侧钻出若干个鱼刺状分支井；然后在各个鱼刺状分支井内放入燃爆物，并安装燃爆封孔器形成封孔段；通过点火头点火引爆燃爆物，爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，对鱼刺状分支井周围的页岩进行冲击压裂使各个鱼刺状分支井的周围均产生燃爆裂隙；最后采用水力压裂使压裂液进入各个分支井内，对各自周围的燃爆裂隙进行扩缝压裂使相邻燃爆裂隙相互连通，最终使各个分支井周围均形成裂隙网络；完成后页岩储层内的页岩气解吸后会从裂隙网络进入各个分支井并到达水平井内，最后通过立井和水平井对该页岩储层进行页岩气的抽采工作。
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公开(公告)号：CN113107471A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110526070.0
申请日：2021-05-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于胶囊压力变化的采前应力分布特征测试系统和方法，适用于煤层地应力测试使用。该测试系统包括注水泵、注水管路、压力表、推杆和封孔胶囊，在采面前方的煤层底板巷中沿着煤层底板巷间隔向煤层施工两组穿层钻孔，利用推杆将封孔胶囊送入穿层钻孔底部，向封孔胶囊注水，当注水泵无法继续注入时记录此时压力表读数后停止注水，当压力表读数降低时，继续向封孔胶囊内注水补充；随着工作面的推进，记录各穿层钻孔对应的压力表读数，从而获得工作面推进中煤层应力的分布变化信息。本发明步骤简单，能够快速有效的判断采面前方卸压区、应力集中区、原岩应力区位置。
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公开(公告)号：CN113294134B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202110598931.6
申请日：2021-05-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/267
Abstract: 本发明涉及一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法，适用于页岩气储层开采。先对待施工区域进行水平钻井施工，然后利用聚能射孔在水平钻孔孔壁周围进行造缝；利用水力压裂的方式继续对水平钻孔周围的缝隙进行扩展，排出压裂液后进行甲烷抽采；当甲烷气体减少后对水平钻孔中参与的甲烷进行原位燃爆压裂；燃爆后继续扩展水平钻孔中的缝隙从而使甲烷继续渗出，之后继续进行抽采；重复燃爆压裂和抽采作业，从而实现燃爆协同致裂增透，大大加强了页岩气的开采效果。该方法设计合理、施工操作可行性高，适合页岩气藏、煤层气藏、致密砂岩气藏等非常规油气藏压裂改造。
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公开(公告)号：CN113418795A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110790584.7
申请日：2021-07-13
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种预测煤岩体单轴抗压强度的钻测试验系统及方法，系统包括钻进装置、数据采集装置、围压模拟装置、平移滑台和底座，方法包括先从矿井中采集一块煤岩体，并将其加工成多个煤岩试样，将其中一个煤岩试样放入压力腔体内，设定一个三轴围压数值，通过三个施压板对煤岩试样施加三轴围压，接着通过数控钻床驱动PDC钻头对煤岩试样进行钻孔，压扭传感器实时监测给进力及扭矩，计算机将上述获取的参数结合单轴抗压强度与扭矩、给进力的关系式进行计算，最终能预测得出在当前设定围压条件下煤岩试样的单轴抗压强度；然后重新选择一个煤岩试样并重新设定围压条件，重复上述过程，从而实现不同围压条件下对该矿井煤岩体单轴抗压强度的预测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113294134A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110598931.6
申请日：2021-05-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/267
Abstract: 本发明涉及一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法，适用于页岩气储层开采。先对待施工区域进行水平钻井施工，然后利用聚能射孔在水平钻孔孔壁周围进行造缝；利用水力压裂的方式继续对水平钻孔周围的缝隙进行扩展，排出压裂液后进行甲烷抽采；当甲烷气体减少后对水平钻孔中参与的甲烷进行原位燃爆压裂；燃爆后继续扩展水平钻孔中的缝隙从而使甲烷继续渗出，之后继续进行抽采；重复燃爆压裂和抽采作业，从而实现燃爆协同致裂增透，大大加强了页岩气的开采效果。该方法设计合理、施工操作可行性高，适合页岩气藏、煤层气藏、致密砂岩气藏等非常规油气藏压裂改造。
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公开(公告)号：CN113107362B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202110598928.4
申请日：2021-05-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B7/04 , E21B43/267 , E21B49/00 , E21B43/117
Abstract: 本发明公开了一种促进裂隙错动提升自支撑能力的立井施工方法，适用于油气井致裂增透时使用。首先储层参数探测，获取储层目标开采层段的岩石力学参数、地应力参数；立井施工，立井轴向垂直于最大与最小水平主应力方向所在平面；射孔造缝，利用射孔枪进行聚能射孔造缝，射孔方向为与最大水平主应力方向呈夹角；扩缝压裂，利用水力压裂对射孔裂缝进行扩缝压裂，使之相互连通形成扁平状裂缝面；裂缝错动自支撑，利用高能气体燃爆技术促进裂缝剪切错动滑移，构建立体自支撑裂缝网络。通过对射孔造缝方向的选择，利用储层原岩应力场作用，使裂缝面最大程度地发生错动滑移，从而实现自支撑效果。
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公开(公告)号：CN113107363B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202110598977.8
申请日：2021-05-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B7/04 , E21B43/267 , E21B49/00 , E21B43/117
Abstract: 本发明公开了一种促进裂隙错动提升自支撑能力的水平井施工方法，适用于煤矿井下。首先储层参数探测，获取储层目标开采层段的岩石力学参数、地应力参数；施工竖井，竖井轴向垂直于最大与最小水平主应力方向所在平面；施工转向水平井，转向后的水平井轴向与最大水平主应力方向呈夹角；在水平井中射孔扩缝，射孔产生相间的纵向双翼裂缝，扩缝后，裂缝之间构成一个过水平井轴线且与最大、最小水平主应力所在的平面相垂直的裂缝面；裂缝错动自支撑，利用人工压裂手段促进裂缝上下断面发生错动滑移，构建立体自支撑裂缝网络。
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公开(公告)号：CN113338873B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110748497.5
申请日：2021-07-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/14 , E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/00 , E21B41/00
Abstract: 本发明公开了一种页岩气藏多分支井爆压强化抽采方法，先打设立井和水平井伸入页岩储层，通过喷射钻头在水平井不同位置处侧钻出若干个鱼刺状分支井；然后在各个鱼刺状分支井内放入燃爆物，并安装燃爆封孔器形成封孔段；通过点火头点火引爆燃爆物，爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，对鱼刺状分支井周围的页岩进行冲击压裂使各个鱼刺状分支井的周围均产生燃爆裂隙；最后采用水力压裂使压裂液进入各个分支井内，对各自周围的燃爆裂隙进行扩缝压裂使相邻燃爆裂隙相互连通，最终使各个分支井周围均形成裂隙网络；完成后页岩储层内的页岩气解吸后会从裂隙网络进入各个分支井并到达水平井内，最后通过立井和水平井对该页岩储层进行页岩气的抽采工作。
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公开(公告)号：CN112267911A
公开(公告)日：2021-01-26
申请号：CN202011145164.5
申请日：2020-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/114 , E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种可溶性气体的气液固三相射流增透装置及增透方法，首先利用文丘里混合器Ⅰ将高压水泵产生的高压水与泥浆泵输出的磨料浆液混合形成高压液固两相流；再利用文丘里混合器Ⅱ将高压气源内的可溶性气体与高压液固两相流混合形成气液固三相流；然后通过静态混合器将气液固三相流进一步混合；最后从压控钻头的侧喷嘴喷出，对钻孔周围煤体进行冲孔或割缝作业，以提高煤层透气性。本发明通过加入静态混合器以及引入可溶性气体，改善了射流的流态稳定性，提高射流时的空蚀、冲蚀作用，降低破煤压力；此外，水力化措施结束后，大量磨料将留在煤层裂隙内，防止裂隙闭合，进一步提高煤层渗透率。
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