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[发明专利]一种注水孔滤失条件下水压致裂与支撑剂运移试验方法-CN202310336562.2在审
发明人：刘义鑫;刘东;王刚;李木坤;倪冠华;刘震;郭振龙;雷勇;赵利军 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种注水孔滤失条件下水压致裂与支撑剂运移试验方法，所述试验装置包括注入组件、裂隙组件和固定组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的液体注入到裂隙组件内，所述注入组件内设置有用于实现压裂液注入到裂隙组件前滤失的滤失裂隙，所述滤失裂隙通过设置在滤失裂隙两侧的滤失结构实现滤失裂隙开度的改变，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：重复试验。在现有支撑剂裂隙渗流模拟试验下，能进行带有滤失的注液模拟，从而进行地层注水压裂井或孔存在裂隙滤失情况下水力压裂的情况研究，为实际生产提供依据。
一种注水孔滤失条件下水压支撑剂运移试验方法

[发明专利]一种压差式活塞增压蓄能脉冲装置-CN202210882723.3有效
发明人：王刚;程卫民;李木坤;刘震;倪冠华;王振洋 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明属于煤矿、油气田压裂增渗设备技术领域，涉及一种压差式活塞增压蓄能脉冲装置，包括入口、射流泵、两位四通换向主阀、增压液泵、弹性蓄能系统、溢流阀；装置入口后侧与射流泵连通，通过入口、射流泵配合驱动两位四通换向主阀、增压液泵往复运动，增压液泵与弹性蓄能系统连通并向弹性蓄能系统中输送液体，弹性蓄能系统中压力随着输入液体的增多而逐步上升，弹性蓄能系统与溢流阀连通，弹性蓄能系统通过溢流阀向出口输出高压液体；该装置通过射流驱动压差下大面积比活塞的高增压和高压气体的高蓄能，实现了大幅提高单次脉冲幅值和增加作用时间的目的，进而大幅提高了高压脉冲波的致裂及增渗增透效果。
一种压差式活塞增压蓄能脉冲装置

[发明专利]一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法-CN202310342961.X在审
发明人：王刚;刘义鑫;孙路路;李木坤;倪冠华;黄启铭;王振洋;刘震;陈建 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：重复试验。在裂隙组件内形成有主裂隙、上裂隙和下裂隙，且上裂隙和下裂隙均与主裂隙连通形成树杈状，从而能实现树状分叉裂隙的压裂试验，从而能真实地模拟在树状分叉裂隙中的运移情况，为体积压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。
一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法

[发明专利]一种变压裂液密度控制支撑剂定向运动试验方法-CN202310342972.8在审
发明人：王刚;刘义鑫;许传华;柳雷;徐浩;李木坤;倪冠华;黄启铭;王振洋;刘震 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种变压裂液密度控制支撑剂定向运动试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行一次压裂；S4：完成第一次压裂；S5：二次压裂；S6：重复试验。通过试验能得到变压裂液密度控制支撑剂定向运动规律，为实际生产中指导支撑剂重复使用从而达到对目标储层分区域分阶段裂隙支撑起到指导作用。
一种变压密度控制支撑定向运动试验方法

[发明专利]一种水力加砂压裂后岩体卸荷裂隙滑移试验方法-CN202310336619.9在审
发明人：刘义鑫;刘东;王刚;李木坤;倪冠华;于岩斌;魏欣;张明明;蒋欣恒 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种水力加砂压裂后岩体卸荷裂隙滑移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的液体注入到裂隙组件内，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加，还包括以下试验步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：压裂后卸压；S5：改变固定组件内施加法向载荷的刚度后重复压裂。能通过试验装置模拟水力加砂形成裂隙后，在开挖诱导裂隙出现法向载荷降低时，带有支撑剂的裂隙出现滑移失稳的过程，为在煤炭资源开采过程中，在岩层水力压裂后，在进一步开采时，煤层出现的应力‑应变变化提供试验数据。
一种水力加砂压裂后岩体卸荷裂隙滑移试验方法

[发明专利]一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法-CN202310336593.8在审
发明人：王刚;程卫民;刘义鑫;刘震;倪冠华;黄启铭;王振洋;徐浩;陈建 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法，包括试验装置，所述试验装置包括注入组件、裂隙组件、固定组件和负压抽采组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度，所述负压抽采组件用于模拟瓦斯抽采过程；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：负压抽采；S6：重复试验。真实地模拟在水力压裂煤层增透后瓦斯负压抽采导致支撑剂运移的情况，从而为水力压裂煤层增透后在瓦斯负压抽采后，煤层内裂缝出现的状态及再次进行水力压裂提供依据。
一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法

[发明专利]一种岩体裂隙面强度影响支撑剂嵌入与运移试验方法-CN202310342882.9在审
发明人：刘义鑫;王刚;许传华;倪冠华;刘震;黄启铭;柳雷;王振洋 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩体裂隙面强度影响支撑剂嵌入与运移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：重复试验。通过更换不同材质的裂隙板，实现裂隙面与岩层强度的改变，使其能模拟不同强度岩层裂隙的支撑剂裂隙渗流试验，从而能观察不同强度岩层在水力加砂压裂过程中及压裂后支撑剂嵌入与运移规律，为进一步的压裂施工作业提供可靠的理论及实验依据。
一种裂隙强度影响支撑嵌入试验方法

[发明专利]一种预应力下支撑剂裂隙渗流模拟试验装置-CN202310336529.X在审
发明人：刘义鑫;王刚;程卫民;柳雷;倪冠华;刘震;黄启铭;王振洋;孙路路 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种预应力下支撑剂裂隙渗流模拟试验装置，包括注入组件、裂隙组件和固定组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；所述裂隙组件包括上下相对设置的上裂隙板和下裂隙板，所述上裂隙板和下裂隙板的左端前后延伸设置有用于支撑剂注入的缺口，所述上裂隙板能上下移动，且在上裂隙板上加载有来自固定组件的预应力，所述下裂隙板能左右移动，且在下裂隙板上加载有来着固定组件的切应力。不仅能模拟带有支撑剂的压裂液在移动时裂隙的应力变化，还能实现不同裂隙倾角的模拟，从而能真实地模拟带有支撑剂的压裂液在裂隙中渗流的情况。
一种预应力支撑裂隙渗流模拟试验装置

[发明专利]一种变支撑剂粒径暂堵与支撑协同压裂方法-CN202310342952.0在审
发明人：王刚;刘义鑫;程卫民;倪冠华;黄启铭;王振洋;刘震;杨赫 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种变支撑剂粒径暂堵与支撑协同压裂方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行一次压裂；S4：进行二次压裂；S5：重复试验。通过试验能得到不同粒径的支撑剂在按照不同顺序注入到缝隙后，支撑剂会在裂隙中形成多孔介质结构，对裂隙存在暂堵或支撑的效果，当将得到暂堵效果时的支撑剂粒径顺序，用在水力裂缝的转向压裂中，能取消暂堵剂的使用，从而降低对目标地层的污染，减少生产投入。
一种支撑粒径协同方法

[发明专利]一种煤层原位转化制氢的通道布置方式和制氢方法-CN202110273272.9有效
发明人：辛林;吴景;程卫民;冯洺泽;胡相明;王刚;李凯旋;徐敏;李佳泽;亓冠圣;孔彪;刘震;倪冠华 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2021-03-15 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： E21B43/295 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤层原位转化制氢的通道布置方式和制氢方法，涉及采矿工程技术领域，优化了气化炉的气化反应界面结构，实现了稳定制氢的目的。该方法包括：注水钻孔在水平方向上位于排气钻孔和注气钻孔中间，在垂直方向上位于排气钻孔和注气钻孔上方；煤层点火，煤层中的碳发生多相化学反应产生大量的热使气化炉达到气化反应温度条件，持续注气形成稳定的温度场；注水通道注水进行煤层气化制氢，雾化水注入点回退移动，控制氢气质量；温度场的温度降低，氢气产量下降后停止雾化注水；重复注气和雾化注水的过程，完成煤层制氢的生产。该方法有效避免了可燃气体的燃烧损耗而降低煤气品质的问题，还具有成本低、产氢效率高等优点。
一种煤层原位转化通道布置方式方法

[实用新型]一种用于煤气排输的对接式排气管装置-CN202221156512.3有效
发明人：辛林;冯洺泽;王刚;程卫民;刘震;胡相明;吴景;孙路路;黄启铭;王博伟;徐伟豪;倪冠华 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种用于煤气排输的对接式排气管装置，包括：若干节排气筛管和对接结构，所述对接结构设置在所述排气筛管上，相邻的两节所述排气筛管通过所述对接结构连接在一起。本实用新型可以实现煤炭地下气化炉内排气钻孔内煤气的排输，适用于不同内径的排气钻孔，排气管路强度高，对接结构的设计简单有效、安装方便；能够实现管路间的快速搭接，可靠性好，保障了煤炭地下气化炉内排气钻孔的畅通，提高了煤气排输效率；解决了在倾斜排气钻孔内快速安装排气管路、防滑落、防塌孔和实现煤气高效排输的难题。
一种用于煤气对接排气管装置

[发明专利]一种活塞阀门组合式气体蓄能增压装置及其方法-CN202211269787.2在审
发明人：李木坤;王刚;程卫民;倪冠华;刘震;杨赫 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明属于增压蓄能节能设备技术领域，涉及一种活塞阀门组合式气体蓄能增压装置及其方法，包括入口、溢流阀、单向阀、气塞增压模块、惯性轮组、壳体、高通低闭阀、出口；壳体前部的入口中部设置缓压槽腔，入口出口部与单向阀连接，单向阀前部与溢流阀输入端连通，溢流阀输出端与壳体外侧连通；单向阀后部与气塞增压模块连接，气塞增压模块后端与输出管前端连通，输出管上安装惯性轮组，输出管后端与高通低闭阀连接，高通低闭阀后端与壳体后部的出口相连接；该装置以泵压与井下环境压力的压差为动力，驱动变面积活塞进行流体增压，通过高压气体进行高压蓄能，大幅提高了单次脉冲幅值和作用时间，显著增加了高压脉冲波的致裂及增渗增透效果。
一种活塞阀门组合式气体蓄能增压装置及其方法

[实用新型]一种实现煤炭地下气化移动注气的管路切断装置-CN202220910754.0有效
发明人：辛林;冯洺泽;王博伟;吴景;程卫民;王刚;孙路路;黄启铭;刘震;倪冠华;胡相明 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： E21B43/295 文献下载
摘要：本实用新型涉及煤炭地下气化技术领域，尤其是涉及一种实现煤炭地下气化移动注气的管路切断装置，包括位于所述注气钻孔内的由若干个注气管段连接组成的输气管，每相邻的两个注气管段为一组注气管，每组注气管之间通过连接环固定连接，每组的两个注气管段中间通过切断装置本体连接，所述切断装置本体由卡环、耐高温弹簧和热熔环组成，所述卡环分别设在切断装置本体左右两侧注气管段的内壁上，所述卡环之间抵接有处于压缩状态的耐高温弹簧，设有卡环的注气管段之间通过热熔环固定连接，当火焰工作面到达热熔环时，热熔环断开后形成新的注气孔，由新的注气口为气化反应提供气化剂。
一种实现煤炭地下气化移动管路切断装置

[发明专利]一种钟摆截流式脉冲装置及其方法-CN202211341360.9在审
发明人：李木坤;王刚;倪冠华;于岩斌;王振洋;刘义鑫 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明属于水力脉冲设备技术领域，涉及一种钟摆截流式脉冲装置及其方法，包括入口、射流泵、射流附壁偏转腔、低压流道、V型分流道、旋转轴、钟摆杆、壳体、节流流道、出口；壳体前部的入口前宽后窄，入口的后端与射流泵的输入端连通，射流泵的输出端与射流附壁偏转腔的输入端连通，射流附壁偏转腔的输出端与V型分流道的输入端连通，V型分流道后端设置钟摆杆，钟摆杆的后端上下侧的腔体分别连接截流流道，截流流道后端与出口连通，出口位于壳体的后部；该装置通过射流泵增加了射流转向的侧向吸力，进而增加了射流转向流量和射流冲击力，通过钟摆杆在摆动中的流道面积变化和钟摆杆的惯性能量，显著增加了脉冲波动幅值。
一种钟摆截流脉冲装置及其方法

[实用新型]一种煤炭地下气化炉排气管路隔离密闭内的降温装置-CN202221137019.7有效
发明人：辛林;王博伟;程卫民;王刚;冯洺泽;吴景;刘震;倪冠华;胡相明;孙路路;黄启铭 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-05-11 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： E21B43/295 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种煤炭地下气化炉排气管路隔离密闭内的降温装置，包括环状换热器、进回水管路、供回水装置和监测控制系统，多个所述环状换热器设置在排气钻孔隔离密闭内，且多个所述环状换热器嵌套在排气管路外侧，所述环状换热器的进水口和回水口分别于所述供回水装置连接，所述供回水装置与所述监测控制系统连接。本实用新型能够实现对排气管路隔离密闭内的吸热降温，吸收排气管路持续传递的热量，通过设置的温度传感器监测隔离密闭内以及钻孔周边煤体的温度值，合理优化降温装置进回水流量，将隔离密闭内材料温度和周边煤体温度控制在合理范围之内，防止隔离密闭材料高温劣化、干裂、密闭失效，并防止周边煤体温度过高而热解产生有害气体。
一种煤炭地下气化排气管路隔离密闭降温装置

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