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[发明专利]一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法-CN202210310003.X在审
发明人：赵凌云;向刚;周培明;徐虎;郭志军;任海鹰;周效志;王梓良 -专利权人：贵州省油气勘查开发工程研究院
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法，属于煤层气开发技术领域。采用间歇式注入方式，以稳定的注入速率将含驯化后耐高压产甲烷菌的液体从多分支水平井井口注入煤层，注液时提高直井排采强度，使注入液体置换出井中原有液体。直井排出液在地面经过分解产气及产甲烷菌培养、驯化后重新注入多分支井中，实现液体循环注入与煤层气增产。本发明一方面利用注入液体对煤层激励卸压及对气液渗流通道中煤粉的携带作用，可促进煤层气解吸并有利于气体的流动产出；另一方面利用微生物对煤粉的分解与产甲烷作用，可改善煤储层中裂隙的导流能力并增加井控范围内次生生物成因甲烷的供应，进而显著提高多分支对接井煤层气产量。
一种间歇循环提高分支对接煤层气产量方法

[发明专利]一种采用对接井在玄武岩中封存二氧化碳的方法-CN202210178721.6在审
发明人： 周效志;桑树勋;吴见;赵福平;王梓良;向文鑫;陈畅然;汪俊;杨梓钢;荆雅婕;邱文慈;王怡翀;徐昂 -专利权人：中国矿业大学;贵州省油气勘查开发工程研究院
申请日： 2022-02-25 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用对接井在玄武岩中封存二氧化碳的方法，属于碳减排技术领域。首先，施工一口水平井，水平井段于玄武岩上部钻进1000～1500m，并下筛管完井；其次，沿水平井段钻进轨迹施工3～5口直井，并在玄武岩中部依次开展分段射孔与压裂施工，使压裂所形成的人工裂缝与水平井段沟通；然后，将煤矿产生的矿井水自水平井井口连续注入玄武岩中；最后，从燃煤电厂等捕集CO2，管输至直井井场后降温加压为液态CO2，并将液态CO2自直井井口连续注入，实现玄武岩层中CO2的矿化封存。本发明不仅在低耗水量的前提下实现了CO2在玄武岩中的高效、安全封存，而且实现了煤矿矿井水综合利用，可产生显著的经济、环境与社会效益。
一种采用对接玄武岩封存二氧化碳方法

[发明专利]一种热与化学流体改造储层模拟装置及方法-CN202011075380.7有效
发明人：曹丽文;桑树勋;张涛;刘浩;冯雪寒;周效志;刘世奇;黄华州;王冉;韩思杰;黄凯璇;袁浩杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-10-09 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种热与化学流体改造储层模拟装置及方法。适用岩体研究。包括伺服框架、注入单元、围压泵、轴压泵、加热装置、真空单元、回压及计量单元和数据采集处理中心；利用超临界二氧化碳和液氮两种化学流体，进行高低温化学流体交替注入煤储层，对煤岩裂隙网络改造和扩展演化进行观测影响，从而模拟储层煤岩所处地质环境下冷热化学流体与煤岩的作用过程，监测煤岩变形致裂、裂隙发育及渗透率变化情况，既能单独研究其中一种化学流体对煤岩等致密储层裂隙的改造效果，也能够模拟研究不同循环次数、不同温度差异冷热化学流体交替注入储层的情况，从而有效探索高效致裂煤岩等致密储层的变化和情况，具有广泛的实用性。
一种化学流体改造模拟装置方法

[发明专利]一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验装置-CN202010635753.5有效
发明人：徐宏杰;桑树勋;杨景芬;刘会虎;曹丽文;黄华州;王海文;刘世奇;刘长江;周效志;贾金龙;王冉;王博文;方泽中 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： B07B1/28 文献下载
摘要：一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验装置，包括进料破碎机；所述分离设备包括仓体，仓体的顶面安装有密封仓门和进料管，所述仓体的内部顶部安装有一级筛板，所述一级筛板、二级筛板以及三级筛板的网孔直径依次减小；所述二级筛板的底部安装保温罩，所述保温罩包括竖板、卸料板以及挡水板，所述保温罩的内部安装有保温泵，所述卸料板的表面嵌入有第二加热面板，所述挡水板的表面嵌入有第一加热面板。本发明能够准确的模拟出实际分离过程，分离工艺、各个动作参数均对实际生产有着极其重要的指导意义，规避了现场施工实验的危险性，使得煤层气开采更为简便、高效。
一种瓦斯混合物持续分离实验装置

[发明专利]一种煤系岩石相似材料试样成型与加载一体化装置及方法-CN202111383695.2在审
发明人： 周效志;王海文;桑树勋;赵福平;孙钊;王梓良;陈畅然;向文鑫;汪俊;荆雅婕;邱文慈;王怡翀;徐昂;杨梓钢;曹丽文;刘世奇;刘会虎;李自成 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤系岩石相似材料试样成型与加载一体化装置及方法，属于煤系气开发模拟试验技术研发领域。以圆筒形合金钢体为反力架，伺服油源向液压枕充液使其膨胀变形产生三轴推力，经承载板、压柱、活塞杆作用于试样，在六面开放腔体中心实现煤系相似材料试样成型与真三轴密封加载。承载板与钢铸填充件之间安装位移计，监测加卸载中试样变形量。X轴压柱、活塞杆中心设注气孔，可向试样中注入CH4、CO2等进行吸附、驱替及渗流试验，模拟研究煤系气开发过程。其结构简单、操作方便、材料成本低、密封加载方式安全可靠，特别适用于煤系气储层相似材料试样成型、岩石力学特征研究及构造煤煤层气解吸、扩散与渗流过程研究。
一种煤系岩石相似材料试样成型加载一体化装置方法

[发明专利]一种深部煤层气与干热岩型地热联合开采的方法-CN202111196396.8在审
发明人： 周效志;韩思杰;孙钊;桑树勋;赵凌云;魏元龙;王梓良;向文鑫;陈畅然;汪俊;杨梓钢;荆雅婕;邱文慈;王怡翀;徐昂 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： E21B43/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种深部煤层气与干热岩型地热联合开采的方法，属于地质新能源开发技术领域。CO2注入井为单分支水平井，水平井段位于干热岩地热储层中，水平井段两侧地面施工8～10口地热开采直井；CO2注入井水平井段进行分段压裂，且与地热开采直井同步压裂，使CO2注入井与地热开采井间形成人工裂缝通道。CO2注入井直井段侧钻分支水平井，侧钻水平井段位于深部煤储层中，完钻后下筛管完井；侧钻水平井段两侧地面施工8～10口煤层气开采直井，射孔完井后采用压裂方式对深部煤储层改造。CO2注入井中连续注气，利用CO2对CH4的置换、驱替作用提高深部煤层气采收率，同时以超临界CO2为循环工质提取干热岩中的地热能，并利用超临界CO2发电机将地热能转化为电能。
一种煤层气干热岩型地热联合开采方法

[发明专利]一种水平井应力释放开采构造煤煤层气的方法-CN202011190123.8有效
发明人： 周效志;桑树勋;赵福平;孙钊;赵凌云;王梓良;魏元龙;韩忠勤;韩思杰;莫有新;陈畅然;刘旭东;张琨;谢红;刘小锋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-10-30 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：一种水平井应力释放开采构造煤煤层气的方法，包括：(a)沿地层走向施工L型水平井，水平井段于构造煤顶板中钻进，完钻后下入技术套管固井；(b)下入水力喷射器自远端向近端进行水力喷砂定向射孔；(c)射孔后采用光套管压裂方式自井口注入活性水压裂液；(d)调节压裂井口节流阀，使压裂液、煤粉自井口快速喷出；(e)放喷后洗井，下入排采管柱进行排水采气；(f)当水平井日产气量衰减至工业气流之下时，取出排采管柱，重复注入压裂液及快速放喷过程。本发明利用水力喷砂射孔所形成的固液气运移通道，依托压裂液放喷对构造煤储层的应力释放作用，加快构造煤煤层气解吸与渗流产出，可显著提高构造煤煤层气采收率。
一种水平应力释放开采构造煤层气方法

[发明专利]一种煤低温氧化的模拟装置及方法-CN201811507928.3有效
发明人：牛庆合;桑树勋;周效志;于海秋;雷剑波;赵希雨;谷德忠;韩思杰;方辉煌;张琨;高德燚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-12-11 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G01N31/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤低温氧化的模拟装置及方法，通过调压阀的调节来配置不同浓度的气体于参考缸中；通过变频环流泵来实现三个相互独立的气体循环回路；循环回路前端的调压阀实现了回路内气体压力的可控；变频环流泵实现了循环回路内气体流量的可控；低温氧化箱内的水浴加热实现了实验温度的可控；三个煤样罐可放置不同粒度的煤样，实现了煤样颗粒大小的可控；电热偶、压力传感器、气动阀连接于控制柜，实现了测试参数自动记录和装置管路的自动控制。煤样罐设计成波浪形同时内部置入均流格栅，增大了气体和煤样的接触面积，提高了反应效率。整个装置操作简单，工作效率高，满足了多因素可控的煤低温氧化实验的需求。
一种低温氧化模拟装置方法

[发明专利]一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验系统-CN201810404469.X有效
发明人：桑树勋;周效志;曹丽文;刘世奇;王海文;刘会虎;李自成;贾金龙;黄华州;刘长江;徐宏杰;王冉;朱术云 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-04-28 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验系统，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层，由水平井钻井扩孔模拟子系统施工水平井‑直井对接U型井，并对水平段扩孔；由水平井塌孔造洞穴卸压激励模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由产出物举升模拟子系统实现进一步破碎煤粉及混合物举升，由气液固分离模拟子系统进行煤、液、气的分离，由监测控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井大口径成井、水平井造洞穴应力释放、混合流体有效举升及产出混合物的高效分离，为实现构造煤原位煤层气的高效开发提供指导依据。
一种构造原位煤层气水平洞穴开采模拟试验系统

[发明专利]一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验方法-CN201810404471.7有效
发明人：桑树勋;周效志;曹丽文;刘世奇;王海文;刘会虎;李自成;贾金龙;黄华州;刘长江;徐宏杰;王冉;朱术云 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-04-28 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验方法，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层，由水平井钻井扩孔模拟子系统施工水平井‑直井对接U型井，并对水平段扩孔；由水平井塌孔造洞穴卸压激励模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由产出物举升模拟子系统实现进一步破碎煤粉及混合物举升，由气液固分离模拟子系统进行煤、液、气的分离，由监测控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井大口径成井、水平井造洞穴应力释放、混合流体有效举升及产出混合物的高效分离，为实现构造煤原位煤层气的高效开发提供指导依据。
一种构造原位煤层气水平洞穴开采模拟试验方法

[发明专利]一种直井与U型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法-CN201910749510.1有效
发明人： 周效志;桑树勋;黄敏;王梓良;刘世奇;谢红;刘小锋;刘江;张琨;张泽文;莫有新;张金超;黄华州;王冉;刘旭东;高德燚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-08-14 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：一种直井与U型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法，包括：(a)沿次级向斜轴迹施工U型对接井并进行水平井段固井；(b)向斜两翼施工6～8口直井并进行套管完井；(c)U型对接井水平井段自远端开展分簇射孔、分段压裂；(d)直井与临近水平井段进行同步压裂；(e)直井、U型对接井进行排水采气；(f)当U型对接井日产气量衰减至稳定产气量的1/6，且产水量低于0.5m3/d时，自U型对接井以稳定压力连续注入液态二氧化碳；(g)直井持续排采，并长期监测气、水产量与成分。本发明立足于直井与U型对接井联合开采煤层气的条件，利用二氧化碳对甲烷的置换、驱替作用实现煤层气高效开采，可显著提高煤层气资源采收率。
一种对接联合开采煤层气增产方法

[发明专利]一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验方法-CN201811266369.1有效
发明人：刘世奇;王冉;桑树勋;曹丽文;黄华州;周效志;王鹤;王海文;刘长江;刘会虎;李自成;徐宏杰;贾金龙;高德燚;方辉煌 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-10-29 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验方法，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层；由压力脉动激励卸压模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由电模拟子系统实现相似材料内电场分布的检测，由产出物分离检测子系统进行煤、液、气的分离并称重，由数据采集控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井塌孔造洞穴及应力释放，模拟气‑液‑固三相在卸压空间内的运移特征，模拟产出混合物的分离过程，得到煤层卸压与气体解吸变化规律、煤系地层激励卸压后复杂渗流场与水平井段流动动态规律。
一种煤层气水平井塌孔造洞穴开采模拟试验方法

[发明专利]一种CO2-CN201810097791.2有效
发明人：刘世奇;桑树勋;方辉煌;周效志;黄华州;杜艺;王恬;王冉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种CO2驱替模拟试验方法，属于煤层气开采领域，由模型系统(1)盛装岩样和施加压力脉冲，由气体控制系统(2)向模型系统(1)提供试验气体，由温度控制系统(3)控制模型系统(1)温度，由三轴加载系统(4)向模型系统(1)内岩心夹持器施加围压和轴压，由抽真空系统(5)对试验装置抽真空，由气体样品采集系统(6)检测试验后气体组分，由电气控制及监控系统对试验过程进行监控；具体步骤为：试样装罐、气密性检查、进行驱替模拟、试验系统清理。本发明能够在实验室内模拟深部煤层高温高压环境，通过在岩样入口端施加压力脉冲，即可实现CO2驱替的模拟试验过程。本发明试验效率高、实验过程受外界干扰小，试验结果更加准确。
一种 co base sub

[发明专利]一种三轴渗透率测试与CO2-CN201810097759.4有效
发明人：刘世奇;王冉;王恬;桑树勋;杜艺;黄华州;方辉煌;周效志 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种三轴渗透率测试与CO2驱替模拟试验装置，属于煤层气开采领域，模型系统(1)、气体控制系统(2)、温度控制系统(3)、三轴加载系统(4)、抽真空系统(5)、气体样品采集系统(6)和电气控制及监控系统；由气体控制系统(2)提供试验用气体，由温度控制系统(3)控制试验温度，由三轴加载系统(4)施加围压和轴压，由气体样品采集系统(6)采集气体样品并对气体组分进行分析，由电气控制及监控系统监控试验。该装置能够在实验室内实现CO2驱替的模拟试验过程，并能够通过测量岩样入口端施加的压力脉冲在岩样中的衰减数据，计算得到岩样的渗透率。本装置控温精度高、温度波动性小、便于控制、容易安装、安全可靠。
一种渗透测试 co base sub

[发明专利]一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验系统-CN201811266368.7有效
发明人：刘世奇;王冉;桑树勋;曹丽文;周效志;黄华州;方辉煌;王海文;刘会虎;李自成;刘长江;徐宏杰;贾金龙;王鹤;高德燚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-10-29 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验系统，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层；由压力脉动激励卸压模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由电模拟子系统实现相似材料内电场分布的检测，由产出物分离检测子系统进行煤、液、气的分离并称重，由数据采集控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井塌孔造洞穴及应力释放，模拟气‑液‑固三相在卸压空间内的运移特征，模拟产出混合物的分离过程，得到煤层卸压与气体解吸变化规律、煤系地层激励卸压后复杂渗流场与水平井段流动动态规律。
一种煤层气水平井塌孔造洞穴开采模拟试验系统