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[发明专利]岩石类材料内部爆破裂纹扩展速度传感器及其测试方法-CN202211457430.7有效
发明人：陈大勇;黄炳香;王茗可;邢岳堃;李楠;金峰;郭英;李浩泽;蔡青旺;江续飞 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01N3/313 文献下载
摘要：本发明公开了岩石类材料内部爆破裂纹扩展速度传感器及其测试方法，传感器包括基底、漆包线和杜邦线；基底由云母片制作，其形状为同一平面上嵌套设置的若干同心圆环，且圆环间通过连接桥固定；每圈圆环表面均沿环身粘接有一根漆包线，且所有漆包线的两侧端部均引导至主干连接桥上；主干连接桥表面沿桥身粘接有若干杜邦线，杜邦线分别完成漆包线与外部爆速仪之间的电连接；岩石模型制作时，将炮孔预制件和传感器一起封装入岩石模型内部；爆破测试时，通过漆包线间距与断裂时间差计算漆包线间岩石爆破裂纹的扩展速度。本发明采用上述传感器，从岩石模型内部采集到爆破裂纹数据，简单方便且准确率高。
岩石材料内部爆破裂纹扩展速度传感器及其测试方法

[发明专利]基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法-CN202210836136.0有效
发明人：李恒;黄炳香;赵兴龙;邢岳堃;孙政 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最优频率控制的脉冲水力压裂方法，其步骤为,确定压裂管道的材质、长度、内径、壁厚。选择准备压裂改造的岩层，计算确定岩层钻孔直径和长度，在岩层中打出钻孔。将部分压裂管道置入钻孔内，用封隔器密封。计算压力波传播速度。将压裂管道入口端与脉冲泵连接，将脉冲泵分别与电机、溢流阀、水箱、控制器相连接。选定脉冲泵输出的压力波的波形。依照最优脉冲频率公式f＝0.25ka/L计算最优脉冲频率，脉冲泵采用该频率进行泵注施压。确定脉冲泵输出的压力波的振幅，在选定的脉冲波形、频率和振幅条件下，连续泵注施压，对岩层持续压裂。本方法能够大幅提高管道末端流体的压力，实现对岩层的高效压裂。
基于最优频率控制脉冲水力方法

[发明专利]岩层变频脉冲缝网压裂方法与装备-CN202211261651.7有效
发明人：黄炳香;赵兴龙;邵鲁英;陈树亮;邢岳堃 -专利权人：中国矿业大学;徐州佑学矿业科技有限公司
申请日： 2022-10-14 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备。所述岩层变频脉冲缝网压裂方法，首先根据每层岩层的物理力学性质及围压确定每层岩层的初始脉冲压力峰值，根据每层岩层的碰撞力测定实验确定每层岩层的脉冲频率。然后设计变频脉冲缝网压裂泵注方案，最后根据不同工况，设计岩层变频脉冲缝网压裂钻孔布置方案。所述岩层变频脉冲缝网压裂装备包括泵注方式和频率可变压裂泵、水力致裂测控仪、自动封隔器、机械送杆机、双路注水钢管。本发明岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备可以在钻孔附近由近及远分级形成多个环形缝网结构，并最终依次叠加成较大范围裂隙网络，从而充分破碎较大范围岩体。
岩层变频脉冲缝网压裂方法装备

[发明专利]利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法-CN202211317929.8有效
发明人：黄炳香;邢岳堃;焦雪杰;李炳宏;徐杭 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了利用裂缝扰动应力的岩石定向压裂方法，包括沿顶板设计破断方向布置三条线性排布的水力裂缝，用于引导压裂裂缝沿设计延伸方向扩展；对中间裂缝进行水力压裂，使其起裂后转向扩展，周围的最小主应力方向偏转；持续泵注驱动中间水力裂缝扩展，直至转向至最大主应力方向且超出上下两条裂缝，上下两条水力裂缝周围的最小主应力受中间水力裂缝的影响，偏转至近乎垂直于设计的定向压裂方向；泵注上下两条水力裂缝起裂，在中间水力裂缝的扰动应力场控制下，大致沿着设计压裂方向扩展。本方法能够实现在任意难探明的应力场定向压裂坚硬顶板，消除因坚硬顶板存在导致的动力灾害，进一步为油气与地热储层的定向压裂控制提供参考。
利用裂缝扰动应力岩石定向方法

[发明专利]一种利用微振动探测油气井筒和管道内多相流动规律和流型特征的装置-CN202211379376.9在审
发明人：付玮琪;王志远;王承来;邢岳堃;张剑波;黄炳香;赵兴龙 -专利权人：中国矿业大学;中国石油大学（华东）
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用微振动探测油气井筒和管道内多相流动规律和流型特征的装置，涉及油气和天然气水合物钻采技术领域；而本发明包括油路管道，油路管道的外壁固定安装有两个机架板，油路管道的外壁设有固定套环；通过使弧形滑块沿着圆形滑轨的表面滑动，弧形滑块通过空心套筒使微米振动监测仪以固定套环的轴心为圆心旋转，通过使固定套环水平移动，固定套环使空心套筒和微米振动监测仪水平移动，微米振动监测仪旋转并水平移动，同时对油路管道的外壁进行全面的微振动监测，从而方便的实现了油路管道全方位的实时微振动监测，从而实现微振动信息的即刻反馈，进而有效的提高了监测油路管道微振动的便捷性，同时，有效的提高了监测数据的精确性。
一种利用振动探测油气井筒管道多相流动规律特征装置

[发明专利]一种锚固端自修复式锚杆锚固装置及其使用方法-CN202210087160.9有效
发明人：孟庆彬;王杰;黄炳香;岳中文;李树忱;任利;周跃进;姚强岭;邢岳堃;王洪涛;段晓恒;蔚立元;李为腾;孙稳 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明公开的一种锚固端自修复式锚杆锚固装置及其使用方法，属地下工程支护技术领域。其包括前、后封板组成的锚固端头，浆液扩散器、L型导管、橡胶软管与光圆中空金属杆组成喷涂结构，二者与锚固剂胶泥药卷、修复水泥浆液喷层等共同组成锚杆锚固端修复系统。胶泥药卷内含胶粘剂的空心胶囊在锚固剂内部出现损伤时破裂释放胶粘剂修复内部裂隙，修复水泥浆液喷层内的空心玻璃纤维在锚固端发生滑移破裂，释放巴氏芽孢杆菌，遇水激活与钙离子生成碳酸钙修补裂隙，通过内、外修复机制保证锚固端的锚固能力，防止锚杆脱锚失效，满足深部大变形巷道的支护要求，具有锚固可靠、结构合理、修复便捷等优点。
一种锚固自修复式装置及其使用方法

[发明专利]深水油气井生产管线内水合物防治设备和防治方法-CN202210703496.3在审
发明人：付玮琪;黄炳香;王志远;肖阳;邢岳堃;赵兴龙 -专利权人：中国矿业大学;中国石油大学（华东）
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种深水油气井生产管线内水合物防治设备和防治方法，防治设备包括：监测系统，包括：安装于井筒上的压力传感器、温度传感器和微振动传感器组；水合物化学剂注入系统，包括：水合物化学剂配置罐和注入泵，注入泵的一端与水合物化学剂配置罐相连通，另一端与井筒相连通，配置为将水合物化学剂泵入井筒内；计算与控制系统，与监测系统相耦接，配置为从监测系统接收压力信号和温度信号，并基于压力信号和温度信号确定井筒内水合物生成区域；与水合物化学剂注入装置相耦接，配置为从监测系统接收微振动信号，并基于微振动信号和水合物生成区域控制水合物化学剂注入系统向井筒内注入水合物化学剂。
深水油气生产管线水合物防治设备方法

[发明专利]考虑各向异性的煤层气井早期产水数据分析方法和系统-CN202110481715.3有效
发明人：孙政;黄炳香;赵兴龙;邢岳堃;付玮琪;蔡青旺;李浩泽 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑各向异性的煤层气井早期产水数据分析方法和系统，包括如下步骤：获得已知煤层物性参数与煤层气井单相水阶段生产历史数据；假设非均质煤层转化为均质煤层时的均质渗透率ki；对考虑各向异性的煤层气井产水方程进行线性化处理，并计算该线性化方程中的自变量X、因变量Y的值；将上述步骤中的X、Y值放入同一直角坐标系中，根据线性关系斜率反求得到渗透率k；将k与ki进行比较，若两者的相对误差在1％以内，则认为ki为正确的；否则，继续假设均质渗透率ki；根据考虑各向异性的煤层气井产水方程进行线性化方程中的截距和斜率计算煤层面割理方向渗透率kx和煤层端割理方向渗透率ky。
考虑各向异性煤层气井早期数据分析方法系统

[发明专利]一种声波和声发射同步监测的岩石三轴试验装置及方法-CN202210109749.4在审
发明人：孟庆彬;孙稳;黄炳香;岳中文;李树忱;任利;李明;段晓恒;邢岳堃;李楠;赵兴龙;李玉寿;王杰;张梦良;邵棒棒 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-29 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：一种声波和声发射同步监测的岩石三轴试验装置及方法，适用于对岩石检测使用。包括充满液压油的三轴室，三轴室外侧设有压力架，所述三轴室内设有被测岩石系统，所述的被测岩石系统包括柱状结构的岩样，岩样顶部在岩石力学试验系统的加载压头下方设有刚性上衬垫，岩样底部设有刚性下衬垫，中刚性上衬垫和刚性下衬垫内分别设有紧贴岩样顶底面的声波发射探头和声波接收探头，岩样上通过多个禁锢环在岩样的侧面上对称固定有多对声发射探头，声发射探头上罩有抗压保护壳，被测岩石系统外侧包裹有一层防止液压油渗透的密封用弹性密封薄橡胶管。该装置结构简单、操作便捷、同步采集、能够检测三轴加载状态的岩样，试验数据抗干扰性强的优点。
一种声波和声发射同步监测岩石试验装置方法

[发明专利]一种煤岩体三维可视化注浆试验装置及使用方法-CN202210078875.8在审
发明人：孟庆彬;王锐;黄炳香;岳中文;李树忱;王琦;任利;乔卫国;邢岳堃;段晓恒;赵兴龙;李楠;王杰;孙稳 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩体三维可视化注浆试验装置及使用方法，属于破碎煤岩体注浆加固试验技术领域。该装置包括竖向与水平加载系统、立体式装填约束结构、可视化监测系统和调控式注浆系统，竖向与水平加载系统能够对破碎煤岩体施加轴压和围压，更真实的模拟地下应力环境；立体式装填约束结构左右和上部设置加载板，前后设置高强度透明板，下部设置透浆板，可视化监测系统通过高速摄像机和传感器，实现对浆液在破碎煤岩体内扩散形态及全过程进行实时观测；调控式注浆系统稳定的将含有示踪剂的浆液注入到破碎煤岩体中。其结构合理、操作方便、过程可视、立体监控、安全可靠。
一种煤岩体三维可视化试验装置使用方法

[发明专利]基于原始波形的岩石断裂及压裂声发射精细化分析方法-CN202110977061.3有效
发明人： 邢岳堃;黄炳香;李炳宏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了基于原始波形的岩石断裂及压裂声发射精细化分析方法，包括对试验材料开展声发射监测下的三点弯断裂试验，分析该材料断裂过程中所释放弹性波的完整波形特征；计算波形同步与波形起振时间，构造非线性方程组的权函数并通过无约束优化算法进行求解；确定声发射事件波形参数及波速的空间分布特征，通过与岩石非线性断裂直接相关的特征参数：声发射能量、声发射事件波速、声发射频率及震源机制全面地刻画压裂裂缝的非线性断裂特征；显著提升了压裂的定位精度，进而确定与非线性断裂相关的波形参数空间分布，最终通过声发射精细化监测压裂裂缝扩展的非线性断裂特征，保障油气、地热、煤炭等地质能源安全高效开采。
基于原始波形岩石断裂声发射精细化分析方法

[发明专利]一种煤炭地下气化的超临界水压裂增效制氢方法-CN202110129694.9有效
发明人： 邢岳堃;黄炳香;李炳宏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： E21B43/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤炭地下气化的超临界水压裂增效制氢方法，包括：在煤层钻位于同一水平面的三口水平井组，井间对向射孔，低排量缝网压裂初步增透煤层。自井底后退式依次在井组射孔簇作业，两侧水平井于射孔簇同步有控制地燃烧煤，中间井循环泵注高压清水，利用煤层高温、地应力与泵注压力形成的高压条件，实现超临界水压裂。结合超临界水低粘、与煤层温差大等易增加压裂缝网复杂度特性以及高温碳与超临界水的强产氢特性，实现超临界水压裂煤层增透与增效制氢采氢的双重效果；以中间井泵压难维系和温度超阈值为终止压裂和注氧的条件，抽采气体后注浆填充燃空区。本发明能变革传统采煤方式，原位增效制氢，推动煤炭低碳、安全、高效开发。
一种煤炭地下气化临界水压增效方法

[发明专利]一种煤炭制氢的生物-高温气化联采方法-CN202110379138.7有效
发明人：黄炳香;邢岳堃;肖栋;李炳宏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-04-08 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤炭制氢的生物‑高温气化联采方法，包括：在煤层钻位于同一水平面的两口水平井组，下套管固井；两口井同时进行水力压裂，形成临界裂隙缝网；对煤层进行碱处理，将煤基产氢微生物菌液于两口水平井注入煤层，菌株沿临界裂隙扩散，动态监测菌株温压状况防止其失活，利用煤层温压条件促进微生物剥离煤碳含氢官能团并捕捉代谢，将煤中有机组分多级降解后产生氢气、二氧化碳及小分子酸，实现煤炭原位碳氢分离并制成氢气；待井底压力达峰值保持稳定后排采氢气；对遗留煤层，通过超临界水与高温碳反应气化制氢，抽采气体后注浆填充燃空区。本发明通过生物‑高温气化多级利用颠覆煤炭传统开采技术体系，实现煤炭低碳、绿色、高效开发。
一种煤炭生物高温气化方法

[发明专利]一种基于岩体数字图像的大批量样本获取方法-CN202110260737.7在审
发明人：刘江峰;马士佳;李晓昭;张凯;孟庆彬;林远健;邢岳堃 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-03-10 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于岩体数字图像的大批量样本获取方法，涉及图像处理技术领域。该方法包括以下步骤：首先，获取待扩增的目标材料数字图像；然后，在现有图像基础上，在其四顶点和四条边处分别进行点对称和轴对称变换，获取到长宽均为原图像3倍且图像信息连贯的新图像；接着，建立裁切模板，将其中点移至新图像中原图像的其中一个顶点处，并裁切获取图像；最后，设定移动步长，逐层移动裁切模板，裁切多个图像，直至裁切模板的中点移动至原图像中起点的对角点。本发明可由计算机编程完成全流程工作，高效便捷地为岩土体材料机器学习及其它有关研究提供数目充足的数字图像样本，获取到的图像样本各项参数可人工调节，且内部图像信息连贯。
一种基于数字图像大批量样本获取方法

[发明专利]高低温流体交替压裂间断原位开采油页岩的方法及装置-CN201910117012.5有效
发明人：张广清;郑学林;邢岳堃 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2019-02-15 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本申请提供了一种高低温流体交替压裂间断原位开采油页岩的方法及装置，该方法包括如下步骤：采用高温流体对油页岩储层进行压裂，以使油页岩储层产生预定长度的人工主裂缝。停止高温流体压裂油页岩储层，并使高温流体加热油页岩储层，在达到第一预定时间后，返排高温流体。采用液氮对油页岩储层进行压裂，以使人工主裂缝两侧产生次级裂缝，同时液氮气化产生氮气，进而使次级裂缝两侧产生多级裂缝。封闭井口，在达到第二预定时间后，开启井口，返排氮气，以使油页岩储层形成一系列相互连通的缝网。本申请既能够实现油页岩中的干酪根转化为油气资源，又能够有效提高油页岩储层的渗透性，可以实现油页岩大规模原位开采。
低温流体交替间断原位开采油页岩方法装置

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