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[发明专利]水平井分段体积压裂模拟试验装置及方法-CN202011329411.7有效
发明人：朱庆忠;孟召平;左银卿;张聪;章鹏;冯小英;郭炜;宋洋;张斌;韩晟;关小曲 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本申请提供了一种水平井分段体积压裂模拟试验装置及方法，属于煤层气开采技术领域。通过设置真三轴伺服加载模块，用于容置岩样，并从三个方向分别对岩样加载应力，从而模拟岩样在原始地质条件中的受力状态；通过在岩样中设置射孔控制模块，并采用水力伺服泵压模块提供压裂液，而且该射孔控制模块包括至少两个压裂井筒，能够模拟多水平井同步压裂的过程，每个压裂井筒上设有多个压裂孔，能够模拟多射孔的水平井，而通过改变压裂井筒内井筒注入塞和井筒封闭塞的位置，可以切换不同的压裂孔来进行放液压裂，从而可以模拟水平井分段压裂的过程，基于此，使该装置能够模拟多种压裂方式对裂缝扩展及储层应力的影响，从而能够准确模拟实际的压裂过程。
水平分段体积模拟试验装置方法

[发明专利]一种气体反注法岩样渗透率测试系统及方法-CN202310682518.7在审
发明人： 孟召平;卢易新;李国富;田永东;王宇红;季长江;孟雅 -专利权人：易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种气体反注法岩样渗透率测试系统及方法，包括岩块试样，用于固定密封岩块试样的夹持器和用于对岩块试样加载应力的围压轴压加载系统，其中，岩块试样的上端中心竖直设有岩样钻孔，用于水力压裂中注入压裂液，岩块试样设置在胶皮套中，胶皮套的上下端通过设置压帽与堵头固定密封岩块试样，位于胶皮套上端的为上压帽和上堵头，上压帽与上堵头的中心设有连通岩样钻孔的注液管孔，注液管孔的外侧设有侧管孔，用于作为气测的出气口及水测的注液口，位于胶皮套下端的为下堵头与下压帽，下堵头与下压帽的中心设有中心管孔，用于水测及压裂作为排液口和气测作为进气口。可测量水力压裂实验前后及过程中气液两相流的渗透率。
一种气体反注法岩样渗透测试系统方法

[发明专利]排水采气一体化采空区瓦斯抽采井井身结构及其施工方法-CN201710638178.2有效
发明人：李超;郭向前;靳华贤;孟召平;张文君;周显俊;李阳;任鸽;毕利丽;王争;焦田丰 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿采空区瓦斯地面抽采技术领域，具体是排水采气一体化采空区瓦斯抽采井井身结构及其施工方法。解决了同时排出采空区积水和抽采采空区瓦斯的技术问题，包括井深结构部分和设备部分，其中井深结构部分包括设置在最上层的一开套管，一开套管底部连接二开套管，二开套管设置在含水层的深度位置，二开套管底部连接三开筛管，三开筛管设置在采空区及裂隙带的深度位置，三开筛管的底部设置在井底位置；设备部分包括设置在一开套管、二开套管以及三开筛管内的油管，油管顶部设有出水口，油管下部设有排水泵，油管底部设有吸水口，一开套管顶部为井口，井口位置处设有油管悬挂及密封装置，瓦斯抽采泵与井口连通。本发明可实现一井两用的功能。
排水一体化采空区瓦斯抽采井井身结构及其施工方法

[发明专利]一种过采空区多结点集约化注浆加固煤层气井的固井方法-CN201710587003.3有效
发明人： 孟召平;姚爱军;田永东;郭向前;李超 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司;中国矿业大学（北京）;山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
申请日： 2017-07-18 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明属于煤层气开采技术领域，为了解决穿越采空区时，三开钻井施工工艺复杂，且三开井身结构稳定性差的问题，本发明提供了一种过采空区多结点集约化注浆加固煤层气井的固井方法，采用三开钻进施工工艺，煤层气井的井身由一开钻孔与表层套管、二开钻孔与技术套管、三开钻孔组成，三开钻进施工时，通过在技术套管外井壁围岩进行多结点注浆加固，增大井壁围岩的强度，保障煤层气井的长期稳定，并将稳固的技术套管直接作为煤层气井的生产套管。本发明通过在技术套管与井壁围岩间形成多结点的水泥浆包裹体支撑结构，可大大增强煤层气井井壁围岩与井身结构的长期稳定性。
一种采空区结点集约化加固煤层气井方法

[发明专利]孔底复合封堵破碎岩体的煤层气井穿越采空区的钻井方法-CN201710585828.1有效
发明人： 孟召平;姚爱军;郭向前;田永东;李超 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司;中国矿业大学（北京）;山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
申请日： 2017-07-18 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本发明属于煤层气资源开采技术领域，针对穿越采空区施工煤层气井时存在钻进困难、钻进时存在安全隐患的问题，本发明提供了一种孔底复合封堵破碎岩体的煤层气井穿越采空区的钻井方法，二开钻孔阶段穿越采空区，对煤层气井钻孔围岩破碎岩体进行分段复合封堵；所述钻孔围岩破碎岩体分为三个阶段施工，在中等破碎岩体区段实施孔底注入泡沫液辅助措施、显著破碎岩体区段实施孔底注浆的辅助措施、冒落带空洞区段实施跟管钻进措施。进而安全高效穿越破碎岩体区段和冒落带空洞；同时，利用表层套管、技术套管、生产套管综合稳固技术，大大增强了钻井的整体刚度和稳定性。
复合封堵破碎煤层气井穿越采空区钻井方法

[发明专利]一种小导孔注浆加固煤层气井穿越采空区的施工方法-CN201710585827.7有效
发明人： 孟召平;姚爱军;郝海金;田永东;李超 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司;中国矿业大学（北京）;山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
申请日： 2017-07-18 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明属于煤层气资源开采技术领域，为了解决穿越采空区的裂隙带或冒落带时，由于泥浆漏失，导致无法安全钻进施工的问题，本发明提供了一种小导孔注浆加固煤层气井穿越采空区的施工方法，采用二开钻进施工工艺，二开钻进穿越采空区裂隙带和冒落带时，通过先施工小导孔，然后在小导孔中注浆，形成封闭小导孔周围裂隙的圆柱形注浆加固区，再继续施工二开钻孔。采用本方法进行采空区煤层气井钻孔施工，既可以保障煤层气井安全顺利完成采空区破碎岩层的钻进，又可以大大增强煤层气井井壁围岩整体稳定性。
一种小导孔注浆加固煤层气井穿越采空区施工方法

[发明专利]水平井压裂模拟试验装置及方法-CN202011258768.0在审
发明人：朱庆忠;孟召平;李梦溪;姚爱军;邹学学;宫贺宴 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2020-11-12 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了水平井压裂模拟试验装置及方法，包括伺服加载模块、射孔控制模块、水力伺服泵压模块和数据采集和处理模块；伺服加载模块包括能够模拟储层原始地质条件的加载室，具有钻孔的实验岩样位于加载室内；射孔控制模块包括压裂井筒、井筒封闭塞、井筒注入塞和引流管，压裂井筒具有多个通孔，且压裂井筒位于钻孔内；井筒封闭塞和井筒注入塞位于压裂井筒内，且井筒封闭塞和井筒注入塞之间距离可调；引流管一端穿过井筒注入塞，另一端与水力伺服泵压模块连接；伺服加载模块、水力伺服泵压模块均与数据采集和处理模块连接。该装置可以对真实岩样水平井分段压裂过程进行模拟，为水平井分段压裂的施工设计提供理论依据。
水平井压裂模拟试验装置方法

[发明专利]一种微L型长寿命防破坏采动井的井身结构的钻井方法-CN202010787479.3有效
发明人：李超;靳华贤;胡胜勇;李国富;郭向前;白建平;李友谊;孟召平;刘应科;周显俊;李阳;王争;毕利丽;张文君;李磊;张奡;高强;郝国才 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
申请日： 2020-08-07 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：一种微L型长寿命防破坏采动井的井身结构及其钻井方法，属于煤矿采动区瓦斯地面抽采技术领域，可解决常规采动直井在采煤过程中受顶板剧烈位移影响易破坏、寿命短的问题。本发明将井口从工作面回风巷内侧上方挪至工作面回风巷外侧3‑5米处的煤柱上方，并在顶板裂隙带上方80‑100米处向工作面内侧定向造斜，形成“微L”型井身结构，分为三开结构，分段固井。综合来说，该井身结构设计合理，可以较低的成本实现大幅提高井身结构稳定性、显著提高钻井服役寿命和瓦斯抽采量的效果。
一种寿命破坏采动井结构钻井方法

[发明专利]一种利用煤层气井对煤层底板隔水层薄弱区带修补方法-CN201710535523.X有效
发明人： 孟召平;姚爱军;白建平;田永东;李超 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司;中国矿业大学（北京）
申请日： 2017-07-04 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明属于煤与煤层气资源共采技术领域，为了充分利用对拟开采煤层底板隔水层软弱区带进行注浆加固修补，本发明提供了一种利用煤层气井对煤层底板隔水层薄弱区带修补方法，该方法是利用废弃煤层气井来加固煤层底板隔水层，先通过在废弃煤层气井底部钻进形成煤层气井向下延伸段的延伸注浆修补段钻孔；然后通过延伸注浆修补段钻孔进行高压注浆，充填煤层底板隔水层内的导水裂隙，使煤层底板薄弱隔水层强度得到加固，导水裂隙封闭，切断水源补给通道，降低煤层底板突水的可能性。
一种利用煤层气井底板水层薄弱修补方法

[实用新型]一种煤层气井套管中分段高压注浆器-CN201720871947.9有效
发明人： 孟召平;郭向前;李超;田永东;姚爱军 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司;中国矿业大学（北京）;山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
申请日： 2017-07-18 - 公布日： 2018-02-27 - 主分类号： E21B33/14 文献下载
摘要：本实用新型属于层气资源开采技术领域，为了能实现在钻井指定的区域或区段进行套管与井壁间注浆，本实用新型提供了一种煤层气井套管中分段高压注浆器，包括管体，所述管体为三段一体式结构，管体的中部为开有若干注浆槽的花管，管体的上部和下部分别为丝扣，上、下部丝扣处分别安装有止浆塞组合，上、下部止浆塞组合之间的区间段为注浆段，其中，上部止浆塞组合可沿注浆器上部丝扣上下移动；所述上部注浆器上部丝扣的顶端安装有用于配合连接钻杆、注浆管的锁接头。采用本装置可以在指定的钻井内区段或位置，实现可变区段长度的高压注浆，对指定区域的套管外井壁围岩进行加固，套管与井壁密贴，大大增强了煤层气井的稳定性。
一种煤层气井套管分段高压注浆器

[实用新型]一种排水采气一体化采空区瓦斯抽采井井身结构-CN201720940695.0有效
发明人：李超;郭向前;靳华贤;孟召平;张文君;周显俊;李阳;任鸽;毕利丽;王争;焦田丰 -专利权人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2018-02-27 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本实用新型属于煤矿采空区瓦斯地面抽采技术领域，具体一种排水采气一体化采空区瓦斯抽采井井身结构。解决了同时排出采空区积水和抽采采空区瓦斯的技术问题，包括井深结构部分和设备部分，其中井深结构部分包括设置在最上层的一开套管，一开套管底部连接二开套管，二开套管设置在含水层的深度位置，二开套管底部连接三开筛管，三开筛管设置在采空区及裂隙带的深度位置，三开筛管的底部设置在井底位置；设备部分包括设置在一开套管、二开套管以及三开筛管内的油管，油管顶部设有出水口，油管下部设有排水泵，油管底部设有吸水口，一开套管顶部为井口，井口位置处设有油管悬挂及密封装置，瓦斯抽采泵与井口连通。本实用新型节约钻井和运行维护成本。
一种排水一体化采空区瓦斯抽采井井身结构

[发明专利]一种地面煤层气井的玻璃钢套管管串的制作工艺-CN201310245428.8有效
发明人： 孟召平;王建强;李国富;田永东 -专利权人：中国矿业大学(北京)
申请日： 2013-06-20 - 公布日： 2017-05-03 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本发明涉及煤层气开采领域，尤其涉及用于地面开采煤层气生产领域。通过本发明，将传统的整个管串为全金属套管工艺改为煤层段选用玻璃钢套管管串工艺，同时增加了玻璃钢套管管串的定位环节，通过对玻璃钢套管管串生产工艺的控制，在制造厂生产出符合要求的玻璃钢套管管串，管串两侧采用金属套管螺纹连接形式，不会对现场施工工艺产生影响。同时在煤层段采用玻璃钢套管后，可以降低煤矿采煤时的风险，提高采煤效率。
一种地面煤层气井玻璃钢套管管工艺连接接头

[发明专利]一种多通道大变形滑坡位移自动监测装置及方法-CN201410066288.2有效
发明人： 孟召平;易武;王建强 -专利权人：三峡大学
申请日： 2014-02-26 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： G01B21/02 文献下载
摘要：一种多通道大变形滑坡位移自动监测装置及方法，包括用于与锚栓连接的钢丝绳，钢丝绳与位移监测装置连接，所述的位移监测装置的结构为：钢丝绳穿过位移量测单元后和钢丝绳张紧装置连接，位移量测单元与机械式量测传感器和/或电子式量测传感器连接；所述的钢丝绳张紧装置中，钢丝绳卷绕在辊筒上，辊轴支承在轴承座上，辊轴还与螺旋板簧的内圈连接，螺旋板簧的外圈与固定安装的定齿圈配合。本发明通过设置的钢丝绳张紧装置，提高了监测的精度，且实现大量程的监测，完全可以对三个阶段的滑坡数据实现全程监测。
一种通道变形滑坡位移自动监测装置方法

[发明专利]一种用于模拟煤层开采的高压充气筏垫试验装置与方法-CN201410124259.7有效
发明人：姚爱军;孟召平;胡愈;师修昌 -专利权人：北京工业大学;中国矿业大学（北京）
申请日： 2014-03-29 - 公布日： 2015-07-22 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：一种用于模拟煤层开采的高压充气筏垫试验装置与方法属于采矿工程中模型试验技术领域。装置包括充气筏垫部分、测压装置、充气装置、抽真空装置；充气筏垫牛津布面和牛津布拉带通过粘结形成密闭筏垫即充气筏垫部分，放置于试验模型的采空区部位，密闭筏垫两侧密贴模型煤柱（2）；密闭气管（6）一端与充气筏垫牛津布面（3）粘结在一起，另一端与测压表（7）通过密闭气管口（10）连接，测压表（7）与气阀（8）连接；气阀口（9）连接充气装置给密闭筏垫充气，模拟能够承压的煤层；在模拟采空时，将密闭气管口（10）连接抽真空装置。本发明解决了模拟采空区可靠性以及模型形态稳定问题：实现了模拟采空区的分段、分步，与实际采煤过程一致。
一种用于模拟煤层开采高压充气试验装置方法

[实用新型]一种多通道大变形滑坡位移自动监测装置-CN201420083332.6有效
发明人： 孟召平;易武;王建强 -专利权人：三峡大学
申请日： 2014-02-26 - 公布日： 2014-07-09 - 主分类号： G01B21/02 文献下载
摘要：一种多通道大变形滑坡位移自动监测装置，包括用于与锚栓连接的钢丝绳，钢丝绳与位移监测装置连接，所述的位移监测装置的结构为：钢丝绳穿过位移量测单元后和钢丝绳张紧装置连接，位移量测单元与机械式量测传感器和/或电子式量测传感器连接；所述的钢丝绳张紧装置中，钢丝绳卷绕在辊筒上，辊轴支承在轴承座上，辊轴还与螺旋板簧的内圈连接，螺旋板簧的外圈与固定安装的定齿圈配合。本实用新型通过设置的钢丝绳张紧装置，提高了监测的精度，且实现大量程的监测，完全可以对三个阶段的滑坡数据实现全程监测。
一种通道变形滑坡位移自动监测装置

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