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[发明专利]一种深层地热井多含水层封隔装置、取水装置及取水方法-CN202310664411.X有效
发明人：冯子军;耿豪健;宁佳祺;南翰墨;赵鹏;阴伟涛;靳佩桦;郤保平;赵阳升 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： E21B33/128 文献下载
摘要：本发明公开了一种深层地热井多含水层封隔装置、取水装置及取水方法，属于矿井封隔取水技术领域；封隔装置，包括中心管，所述中心管从上至下依次贯穿在驱动装置、胶筒和解锁装置轴心；胶筒为弹性材质，在驱动装置的压力下产生沿中心管径向的形变；取水装置包括套管，套管的圆周侧面上设置有射孔，射孔内填充有暂堵块，所述暂堵块为水可溶解性材质；中心管设置在套管内，通过胶筒沿中心管的径向形变对套管进行封隔或解除封隔；本装置方便对底层地热水层的直接取水，提高地热水的取用效率，封隔装置不需要管路加压，结构简单，造价低，能够大大降低地热井的封堵成本。
一种深层地热含水层装置取水方法

[发明专利]一种模拟裂缝型热储层地热开采渗流试验的装置及方法-CN202310664389.9有效
发明人：冯子军;申晨光;阴伟涛;靳佩桦;赵阳升;郤保平;赵鹏;南翰墨 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟裂缝型热储层地热开采渗流试验的装置及方法，属于地热井模拟抽采技术领域；解决现有装置无法进行高温高压下多裂隙渗流测量问题；本发明将径向预制多条组合裂隙的岩石试样通过布孔夹具固定，置于压力釜中，并对压力釜配置加温和轴压施加装置及孔隙压力施加装置，孔隙流体经过岩石试样中部通孔、径向渗流面及布孔夹具预制孔洞流出，经测量流出孔隙流体流速，获得高温高压下岩石径向渗流特性；该渗流装置可模拟地热井地热开采与加压回灌过程，与现有压力釜相比，本发明可通过简单的结构设计，完成预制多组合裂隙岩体多种工况下的渗流试验，成本低，利用率高。
一种模拟裂缝型热储层地热开采渗流试验装置方法

[发明专利]一种超临界二氧化碳浸泡花岗岩实验装置-CN202210013731.4在审
发明人：冯淦;刘辰博;孙泽东;吕桥;刘军;靳佩桦;段治攀;王继岚;陶烨 -专利权人：四川大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01N17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超临界二氧化碳浸泡花岗岩实验装置，结构为反应釜盖、反应釜体、反应釜壳和温压控制组件，所述反应釜盖上设有安全阀、泄压阀、预留接口和圆形提手，反应釜盖与反应釜体通过六角螺栓、六角螺母和密封圈固定连接，所述反应釜体与反应釜壳间设有加热装置，反应釜壳外部套有保温层和隔温层，所述温压控制组件由温度控制组件和压力控制组件组成，反应釜体内部设有用于放置岩石试件的可升降实验托盘，反应釜体一侧连接有带注入阀的注入管，底盘底部设有可移动组件。本发明可突破现有装置的温度和压力上限，灵活地控制温度和压力，保证高温高压下长时间的完整密封，确保温度和压力长期的恒定以及长期使用的耐腐蚀性。
一种临界二氧化碳浸泡花岗岩实验装置

[发明专利]一种利用深地褶皱建造干热岩人工热储的方法-CN202210389043.8在审
发明人：冯淦;王继岚;刘辰博;陶烨;段治攀;朱淳;靳佩桦 -专利权人：四川大学
申请日： 2022-04-14 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： F24T10/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用深地褶皱建造干热岩人工热储的方法，属于干热岩地热人工热储建造技术领域，具体是一种利用深地褶皱周围较大水平构造应力维持裂缝开启的方法。包括以下步骤：1)确定干热岩地热开发区内褶皱要素和大小以确定注入井的位置；2)使用化学刺激和水力压裂相结合的方法开出所期望的裂缝；3)在裂缝范围内选定位置钻设生产井，井组布置方式为一注两回的“直线型”布置井筒；4)从而建立岩土重力、挤压力、支撑剂的支撑力三者达到稳定平衡，裂隙很难闭合的人工热储层；5)从注入井注入大量常温水，经过这一人工热储裂隙网络进行热交换，实现固态热向液态热转变，并从生产井采出高温水及过热水蒸气并用于发电或供暖。
一种利用褶皱建造干热岩人工方法

[发明专利]一种薄煤层钻机双向前进充填开采及二氧化碳封存的方法-CN202210383945.0在审
发明人：冯淦;刘辰博;孟涛;朱淳;靳佩桦;池明波;胡耀青;段治攀;刘文川;孙泽东;王继岚;陶烨;李春 -专利权人：四川大学
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄煤层钻机双向前进充填开采及二氧化碳封存的方法，涉及煤矿开采技术领域，该方法包括以下步骤：(1)对矿井地质条件进行勘察，获得煤层地质结构资料；(2)制备充填浆体；(3)布局工作面和布置设备；(4)布局二氧化碳运输管路；(5)布局充填管路；(6)使用螺旋钻机先后对上下帮煤层进行钻采；(7)利用刮板运输机运输煤炭至地面；(8)螺旋钻机前进；(9)对采空区进行处理，使用煤矸石就地充填，先后注入充填浆体和二氧化碳废气；(10)进行巷道支护；(11)重复步骤(2)～(10)。实现0.8～1.3m薄煤层的安全高效开采，提高经济效益，煤矸石就地充填以及实现开采过程中二氧化碳的地质封存。
一种煤层钻机双向前进充填开采二氧化碳封存方法

[发明专利]深层裂缝热储地热含水层封隔装置及采水装置及封隔方法-CN202210963662.3有效
发明人：冯子军;耿豪健;申晨光;赵鹏;南瀚墨;阴伟涛;靳佩桦;郤保平;赵阳升 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： E21B33/126 文献下载
摘要：本发明公开了深层裂缝热储地热含水层封隔装置及采水装置及封隔方法，属于封隔器技术领域；封隔包括支撑筒体，支撑筒体上设置有触发机构和膨胀机构；通过产气使膨胀机构膨胀进行封隔；本发明不但减少了深井作业的难度，而且节约了大量的人力物力，实现了封隔装置在井下的自动化运作；采用两个封隔器加伸缩管的结构组成一个超大封隔装置，第一相较于做成整个封隔器更节省材料，第二因为采用伸缩管的原因，下放也更加方便。
深层裂缝地热含水层装置方法

[发明专利]一种深层裂缝型地热分段封隔分层开采的方法-CN202210855903.2有效
发明人：冯子军;申晨光;阴伟涛;靳佩桦;赵阳升;郤保平;赵鹏;南瀚墨 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： E21B43/14 文献下载
摘要：本发明属于地热资源开采技术领域，是一种深层裂缝型地热分段封隔分层开采的方法；本发明解决在开发地热过程中，深层巨厚热储层多个含水层段单一层段抽水/回注或者间隔多个层段成组抽水/回注地热不易开采，开采提升和封隔操作困难的问题；步骤包括：在地热井钻井过程中通过测井确定两个及以上的多个含水层段作为地热目标开采层位；选定某一目标开采层位作为当前开采层位，封闭除当前开采层位以外的其它目标开采层位；当前开采层位的水位上升；井筒内的地热热水仅来自当前开采层位，将提水泵下放至当前开采层位动水位以下，实施当前开采层位的抽水。
一种深层裂缝地热分段分层开采方法

[发明专利]寒武系岩溶热储和变质岩地层裂缝型热储地热开发方法-CN202110299940.5有效
发明人：冯子军;徐晓鹏;董文强;赵鹏;杜赓;阴伟涛;靳佩桦;赵阳升 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-03-22 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： F24T10/20 文献下载
摘要：一种寒武系岩溶热储和变质岩地层裂缝型热储地热开发方法。主要解决目前在开发地热过程中，浅部岩溶热储采热温度低，对居民生活用水产生影响，未实现100％回灌等技术问题。本发明的具体步骤：1)在距离断裂构造带一定范围内，施工地热开采井和回灌井至深部寒武系岩溶地层段或变质岩裂缝型地层段；2)开采井和回灌井在寒武系岩溶地层或变质岩裂缝型地层之上的地层及本地层上段全部固井，固井段以下裸孔或花管固井；3)开采井和回灌井在穿越奥陶系等富水地层时，实施井筒保温；4)通过提水泵提取开采井中的热流体，经换热后，通过回灌井将地热尾水加压回灌。本发明具有出口温度高，单井供暖面积大，回灌效果好，对浅层生活用水零影响等优点。
寒武系岩溶变质岩地层裂缝型热储地热开发方法

[发明专利]一种人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统-CN202110373248.2有效
发明人：郭亮亮;靳佩桦;王子红;周雪雨 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-04-07 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： F24T10/17 文献下载
摘要：本发明属于地源热泵技术领域，具体是一种人造含水层结合浅层同轴套管的新型地源热泵系统。包括设置在场地两侧的地下水槽I和地下水槽II，地下水槽I和地下水槽II之间设置有带有斜坡的地下人造含水层，地下人造含水层上层设置有原位土壤，原位土壤上侧为反斜坡，反斜坡地下铺设有水利回路管线；所述的场地内设置有若干钻孔，钻孔内侧设置有一层水泥注浆层，水泥注浆层内侧设置有外管，外管内设置内管。
一种人造含水层结合同轴套管新型源热泵系统

[发明专利]一种深部裂缝后期充填热储层的干热岩地热开采方法-CN202110729277.8在审
发明人：阴伟涛;冯子军;赵阳升;靳佩桦 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： E21B43/30 文献下载
摘要：本发明涉及地热开发领域，提出了一种深部裂缝后期充填热储层的干热岩地热开采方法；本发明首先通过在地面施工一口注水井和两口生产井至裂缝后期充填热储层，随后利用辅助性水力压裂技术在天然裂缝充填带以及花岗岩内裂缝增多区域建造渗透通道网络，形成大体积、高渗透、结构复杂的储留层，最后通过循环水将干热岩地热能提取至地表；本发明取消了水平井施工，佐以辅助性水力压裂便可进行大规模干热岩地热能开采，大大降低了施工成本和提取干热岩地热能的难度。
一种裂缝后期充填热储层干热岩地热开采方法

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