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[发明专利]一种测量深层高温地热井井底地热流体温度的装置及方法-CN202311057016.1在审
发明人： 冯子军;南翰墨;宁佳祺;米晨;申晨光;耿豪建;王昕琪;李杰 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-08-22 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： E21B47/07 文献下载
摘要：本发明提供了一种测量深层高温地热井井底地热流体温度的装置及方法，属于地热流体温度测量技术领域；解决了现有地热深井测温装置无法长时间在高温环境工作导致测温元件损坏或测温数据不准确的问题；包括药剂箱、测温箱、连接装置和升降机构，药剂箱和测温箱分别连接在连接装置的上下两侧，升降机构连接在连接装置内，药剂箱和测温箱均采用内外腔的双腔体结构，药剂箱的内腔中用于放置吸热剂，测温箱的内腔中放置有测温单元，吸热剂通过升降机构投放至测温箱中进行降温，测温单元用于采集地热井井底地热流体温度和测温腔的内腔温度，并根据测温腔的内腔温度控制升降机构投放吸热剂；本发明应用于地热井井底流体温度测量。
一种测量深层高温地热井底流体温度装置方法

[发明专利]一种大型薄壁管件热套加工装置及方法-CN202310667556.5有效
发明人： 冯子军;宁佳祺;耿豪健;米晨;张子翔 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B23P11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型薄壁管件热套加工装置及方法，其热套配合后得到的钢制复合管可作为人造井壁参与固井，属于管件加工技术领域；所述热套加工装置包括包括内管移动装置、冷却循环装置、校准定位装置、外管分区加热模块和外管微动平台；所述方法包括预备工序、加热工序、定位工序、进位工序、复位工序，实现了内外管的过盈装配；本方法通过对内管进行分区冷却和对外管进行分区加热，减小了内管的受热变形；装配前采用定位及校准装置，提高了装配精度。
一种大型薄壁管件热套加工装置方法

[发明专利]一种岩石钻孔高温热破裂三维定向预裂方法-CN202111470238.7有效
发明人： 冯子军;陈正男;米晨;张超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： E21C37/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种岩石钻孔高温热破裂三维定向预裂方法。主要解决现有水力压裂技术存在的难以控制水力压裂裂缝扩展和卸压效果较差的技术问题。本发明的技术方案是：根据坚硬岩层厚度与岩性条件，在进风巷或回风巷靠近综采工作面侧、采空区靠近垮落带侧施工若干垂直或斜向上的水力压裂钻孔组；施工完成后，推进钻孔定向加热设备于水力压裂钻孔轴向运动，然后对岩石钻孔孔口段进行封孔处理，按照预设的定向加热方案，分段加热整个水力压裂钻孔，岩石钻孔在预定方向受热发生热破裂形成预制弱化带。本发明可以有效控制裂缝的起裂位置和水力裂缝扩展方向，并减小钻孔费用和劳动强度。
一种岩石钻孔温热破裂三维定向方法

[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]一种适用于破碎地层的防卡取芯装置-CN202310658908.0有效
发明人： 冯子军;宁佳祺;米晨 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-06-06 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于破碎地层的防卡取芯装置，属于地层取芯技术领域；包括取芯筒、内壳体、外壳体，取芯筒包括取芯筒主体，取芯筒主体上端设有连接座，连接座上端设置有顶部配合凸台；内壳体包括内壳体主体，内壳体主体上端设有送芯管，内部顶面处设有配合槽，取芯筒主体位于内壳体主体内部，顶部配合凸台插接于配合槽内部；在内壳体主体外侧设有多组外侧滑块，每一组外侧滑块分别插接于一根导轨内部，导轨端面上的外侧斜面凹槽内部设有多组锯齿形凸台，外侧滑块两侧的斜面与最下侧一组锯齿形凸台的斜面相接触；内壳体主体位于外壳体内部，导轨均位于外壳体内侧面的内凹槽内部；解决了目前的取芯装置在取芯时岩石碎屑容易卡住取芯筒的问题。
一种适用于破碎地层防卡取芯装置

[发明专利]一种岩石钻孔高温热破裂轴向定向预裂设备-CN202111470734.2有效
发明人： 冯子军;米晨;陈正男;张超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： E21C37/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种岩石钻孔高温热破裂轴向定向预裂设备。主要解决现有机械切槽和高压水射流切槽存在的难以控制水力压裂裂缝扩展和卸压效果较差的技术问题。本发明的技术方案是：一种岩石钻孔高温热破裂轴向定向预裂设备，其包括防爆加热温控系统、钻孔控制定向加热系统和多角度液压装卸系统；所述防爆加热温控系统装在多角度液压装卸系统的运移小车上，所述钻孔控制定向加热系统的中空连接杆装在多角度液压装卸系统设置的夹具上；所述钻孔控制定向加热系统由轴向定向加热装置、弹性收放装置和多杆连接装置构成，所述弹性收放装置设在轴向定向加热装置的两端，所述多杆连接装置的中空连接盘通过第二螺栓与轴向定向加热装置的下端连接。
一种岩石钻孔温热破裂轴向定向设备

[外观设计]声阻抗中耳功能分析仪-CN202330047001.1有效
发明人：李跃杰;庞超;刘大胜;冯子军 -专利权人：天津迈达医学科技股份有限公司
申请日： 2023-02-13 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： 24-01 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：声阻抗中耳功能分析仪。2.本外观设计产品的用途：用于临床单位中耳功能的测量、分析。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状。4.最能表明设计要点的图片或照片：立体图。5.请求保护的外观设计包含色彩。
声阻抗中耳功能分析

[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]一种能吸收二氧化碳的充填材料及其制备方法-CN202210423922.8在审
发明人： 冯子军;石登基;张超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： C04B28/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种能吸收二氧化碳的充填材料及其制备方法。主要是解决现有胶结充填体存在的不具备二氧化碳吸收能力的技术问题。本发明的技术方案是：一种能吸收二氧化碳的充填材料，它由粉煤灰、水泥和玄武岩组成，所述水泥：粉煤灰：玄武岩的质量比为1：2‑4：8‑20。其制备方法的步骤为：1)首先选择氧化钙、氧化镁和氧化亚铁含量高，且其余元素含量与煤矸石所含元素含量相近的玄武岩；2)对选择的玄武岩进行二氧化碳吸收能力的测试；3)配制不同比例的物料；4)制成能吸收二氧化碳的不同比例的胶结充填体并养护；5)对养护后的胶结充填体进行力学强度测试，若测试结果符合工程所要求力学强度，则确定该胶结充填体的配比为制备充填材料的配比。
一种吸收二氧化碳充填材料及其制备方法

[发明专利]一种岩石钻孔高温热破裂环向定向预裂设备-CN202111470237.2在审
发明人： 冯子军;陈正男;米晨;张超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种岩石钻孔高温热破裂环向定向预裂设备。主要解决现有机械切槽和高压水射流切槽存在的设备庞大、系统较为复杂和应用极为不便的技术问题。本发明的技术方案是：一种岩石钻孔高温热破裂环向定向预裂设备，其包括防爆加热温控系统、钻孔环向定向加热系统和多角度液压装卸系统；所述防爆加热温控系统装在多角度液压装卸系统的运移小车上，所述钻孔环向定向加热系统的中空连接杆装在多角度液压装卸系统设置的夹具上；所述钻孔环向定向加热系统由环向定向加热装置、弹性收放装置和多杆连接装置构成，所述弹性收放装置设在环向定向加热装置的两端，所述多杆连接装置的中空连接盘与环向定向加热装置的下端连接。
一种岩石钻孔温热破裂定向设备

[发明专利]一种岩石高温高压过热蒸汽控制压裂试验装置-CN201810326323.8有效
发明人：武晋文;冯子军;耿少波;高经武;陈淑萍;王学怀;林建伟 -专利权人：中北大学
申请日： 2018-04-12 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开一种岩石高温高压过热蒸汽控制压裂试验装置，压裂介质为高温过热蒸汽，由三轴伺服控制加载系统为岩石试样施加三轴压力，耐高温高压的锅炉盘管构成的饱和蒸汽发生装置和过热蒸汽发生装置与试样压裂孔串联，饱和蒸汽通过二次加热产生高温过热蒸汽，通过温控设备控制饱和蒸汽温度升高路径来控制饱和蒸汽的压力升高路径，从而控制整个串联管路中的蒸汽压力升高路径，实现岩石高温过热蒸汽控制压裂，利用饱和蒸汽温度与压力的固定关系，通过控制饱和蒸汽的温度升高路径来控制饱和蒸汽以及整个串联管路的蒸汽压力升高路径，串联的锅炉盘管取代传统蒸汽锅炉中的锅筒，并在试样加载的上压板设计蒸汽导流装置，实现高温过热蒸汽的控制压裂。
一种岩石高温高压过热蒸汽控制试验装置

[发明专利]一种岩石高温高压过热蒸汽控制压裂试验方法-CN201810327762.0有效
发明人：武晋文;冯子军;陈淑萍;高经武;耿少波;林建伟;王学怀 -专利权人：中北大学
申请日： 2018-04-12 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开一种岩石高温高压过热蒸汽控制压裂试验方法，压裂介质为高温过热蒸汽，采用的方法是由三轴伺服控制加载系统为岩石试样施加三轴压力，由耐高温高压的锅炉盘管构成的饱和蒸汽发生装置和过热蒸汽发生装置与试样压裂孔串联，饱和蒸汽通过二次加热产生高温过热蒸汽，通过温控设备控制饱和蒸汽温度升高路径来控制饱和蒸汽的压力升高路径，从而控制整个串联管路中的蒸汽压力升高路径，实现岩石高温过热蒸汽控制压裂，利用饱和蒸汽温度与压力的固定关系，通过控制饱和蒸汽的温度升高路径来控制饱和蒸汽以及整个串联管路的蒸汽压力升高路径，串联的锅炉盘管取代传统蒸汽锅炉中的锅筒，实现高温过热蒸汽的控制压裂。
一种岩石高温高压过热蒸汽控制试验方法

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