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[发明专利]一种注二氧化碳延长煤层气生产井组服务年限的注采工艺-CN202111543374.4有效
发明人： 周效志;王梓良;张守仁;吴见;刘旭东;赵福平;桑树勋;张兵;赵凌云;陈畅然;汪俊;荆雅婕;邱文慈;王怡翀;徐昂;杨梓钢 -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： 2021-12-16 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： E21B43/16 文献下载
摘要：一种注二氧化碳延长煤层气生产井组服务年限的注采工艺，属于煤层气开发技术领域。选择已连续生产的煤层气生产井组，以中心井为CO2注入井，周边井为采气井，利用CO2对CH4的驱替、置换作用，提高采气井的日产气量，延长煤层气生产井组服务年限；阶梯式增注提压阶段通过阶梯式增加日注入量方式快速提高CO2注入井井底压力；限压注入驱替阶段维持CO2注入井井底压力低于煤储层最小主应力；气驱水产能抑制阶段通过提高抽油机冲次消除气驱水对采气井产气的抑制；采气井增产阶段注CO2驱替、置换CH4使采气井增产作用逐渐显现；间歇式排采阶段通过不定期关井抑制采出气中CO2浓度超限；采气井井场复垦阶段通过关闭采气井，继续液态CO2注入，实现井组范围内CO2持续封存。
一种二氧化碳延长煤层气生产井服务年限工艺

[发明专利]复杂煤系地层双水平井循环注CO2-CN202310724257.0在审
发明人：赵福平;向文鑫;韩思杰;周效志;桑树勋;周培明;郭志军;张金超;赵伟光;何俊杰;梁渝;徐昂 -专利权人：贵州省油气勘查开发工程研究院;中国矿业大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21B43/16 文献下载
摘要：本发明公布了一种复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法，属于煤层气开发技术领域。选择深部煤系地层为目的层，在同一个井组钻进两口单分支水平井。一口水平段位于目的层顶部用于煤系气抽采与压裂；另一口水平段位于目的层底部用于注入液态CO2。抽采前期，通过不断往目的层底部注入液态CO2，利用CO2对CH4的置换、驱替作用提高深部煤系气采收率；抽采中期，部分C02随CH4一同被采出，通过CO2分离装置，将采出的CO2液化并循环注入目的层底部；抽采末期，CH4大部分已被采出，对水平井进行封井处理，保证CO2不会泄露，达到封存CO2的目的。本方法步骤简单，实施方便，针对结构复杂的目的层同样能够使用。
复杂煤系地层水平循环 co base sub

[发明专利]一种煤层气开发井注液态二氧化碳解堵增产的方法-CN202210310029.4有效
发明人：赵福平;魏元龙;刘锦钿;吴章丽;向刚;徐虎;吴章利;郭志军;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： 2023-09-08 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层气开发井注液态二氧化碳解堵增产的方法，属于煤层气开发技术领域。选择近井地带煤储层裂缝堵塞的煤层气开发井，起出排采管柱并洗井，下入由耐腐蚀油管、直读式电子温压计、打孔筛管、井下存储式温压计、丝堵组成的注入管柱。液态CO2与低密度空心陶粒经过带压混砂器混合后，利用柱塞泵通过注入管柱注入。注入开始时，快速提高注入压力；注入过程中，确保CO2进入煤储层时为液态，并维持井底压力高于煤储层最小主应力1～2MPa。本发明一方面利用液态CO2在煤储层中降压气化所产生的体积膨胀力，重新开启井筒周围煤储层中人工裂缝与天然裂缝；另一方面，利用液态CO2具有较强的携砂能力，对裂缝高效支撑，具有良好的煤层气开发井解堵与增产效果。
一种煤层气开发液态二氧化碳增产方法

[发明专利]一种提高弱含水煤系中压裂液返排率的煤系气井排采工艺-CN202210310026.0有效
发明人：魏元龙;赵凌云;向刚;徐虎;周培明;吴章利;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： 2023-07-21 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高弱含水煤系中压裂液返排率的煤系气井排采工艺，属于煤系气开发技术领域。煤系气井排采过程包括试抽、控压排液、缓慢降压、控压产气、降压提产、控压稳产、产气衰减、暴露提产8个阶段。控压排液阶段，逐渐降低井底流压日降幅，减少支撑剂返吐；缓慢降压阶段，设定管套环空压力上限，延长憋压持续时间；降压提产阶段，控制日产气量增长速度，为压裂液返排提供流动通道；控压稳产阶段，保持日产水量、日产气量的相对稳定；暴露提产阶段，避免管套环空压力快速波动及大幅回升。煤系气井排采全过程，确保排采连续性及排采管控参数稳定，密切监控管套环空液面位置，避免管套环空液面位置快速大幅波动，避免上部产层过早暴露。
一种提高含水煤系中压裂液返排率气井工艺

[发明专利]一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验装置-CN202010705173.9有效
发明人：刘会虎;桑树勋;徐宏杰;吴海燕;刘世奇;周效志;王海文;黄华州;刘长江;李自成;贾金龙 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验装置，包括煤水分离仓、煤仓以及煤层气收集装置；所述煤水分离仓的上下两端分别设置有进料管和出水管；所述煤水分离仓内设置有至少一个滤网；自上而下，所述滤网的孔径逐渐减小。该试验装置能够在试验室内进行煤气水的高效分离处理，实现试验过程中的煤、水与煤层气(瓦斯)的分离、水的处理与循环利用、煤中残余气的加速解吸与回收，缩短试验时间，本试验装置可控程度高、易于控制、安装方便、操作简单、安全可靠。
一种水气混合物高效分离回收处理循环利用试验装置

[发明专利]一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验方法-CN202010706758.2有效
发明人：刘会虎;桑树勋;徐宏杰;吴海燕;刘世奇;周效志;王海文;黄华州;刘长江;李自成;贾金龙 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验方法，包括以下步骤：(1)采用多级筛网对煤水气混合物进行多级分离过滤处理，使煤和水分离；(2)分离出的水通过循环回到多级筛网处进行重复过滤；通过取样口对过滤处理后的水取样及分析化验；(3)对分离后的煤进行烘干，烘干的过程中煤和煤层气实现分离；(4)对分离出的煤层气进行收集。该试验方法能够在试验室内进行煤气水的高效分离处理，实现试验过程中的煤、水与煤层气(瓦斯)的分离、水的处理与循环利用、煤中残余气的加速解吸与回收，缩短试验时间，本试验方法可控程度高、易于控制、安装方便、操作简单、安全可靠。
一种水气混合物高效分离回收处理循环利用试验方法

[发明专利]一种深部煤层气废弃井及长停井复产的方法-CN202210310021.8有效
发明人：孙钊;赵凌云;龙萃芸;吴章利;徐虎;周培明;向刚;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： 2023-06-23 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种深部煤层气废弃井及长停井复产的方法，属于煤层气开发技术领域。井区内施工多分支水平井，主水平井段、分支水平井段在煤储层中沿相邻废弃井及长停井靶点连线中点钻进，主水平井眼中悬挂筛管完井，分支水平井眼裸眼完井。注水阶段，向多分支水平井注水提高煤储层能量，抑制CO2注入后的井间快速运移；复产前注CO2阶段，利用CO2对CH4的置换驱替作用，使CH4向废弃井及长停井流动；复产后续注CO2阶段，通过排水降低废弃井及长停井井底流压，逐步提高日产气量。利用注水封堵高渗通道及注CO2置换、驱替CH4，使深部煤层气废弃井及长停井重新产气，不仅可延长煤层气井的服务年限，还可实现CO2的深部煤层封存，可产生显著的经济、环境效益。
一种煤层气废弃长停井复产方法

[发明专利]用于煤层气排采气水煤分离与水净化的系统及控制方法-CN202111453121.8有效
发明人：李自成;毕斯琴;桑树勋;周效志;王后能;贾金龙;刘会虎;徐宏杰 -专利权人：武汉工程大学
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B01D50/60 文献下载
摘要：本发明公开了本发明用于煤层气排采气水煤分离与水净化的系统及控制方法，气、水、煤混合物经过气体分离收集装置产生一级中间物，将气体收集，多级固体分离系统将一级中间物进一步分离，将悬浊液送入多级水净化系统，并形成二级中间物，所述二级中间物进入煤泥烘干系统烘干后排出收集，所述一级中间物分离形成的悬浊液进入多级水净化系统净化后的液体可排入工业水系统以供再利用，同时形成三级中间物，所述三级中间物再次回到气体分离收集系统重复上述分离步骤，所述气体分离收集系统、多级固体分离系统、煤泥烘干系统和多级水净化再利用系统的动作通过控制系统进行控制，解决上述现有技术中无法全自动多级精细分离气、水和煤混合物的技术问题。
用于煤层气排采气水煤分离水净化系统控制方法

[发明专利]一种构造煤煤层气井下混合物举升的控制方法与系统-CN202110622578.0有效
发明人：李自成;朱钰辉;桑树勋;周效志;曹丽文;刘世奇;王海文;刘会虎;贾金龙;王后能 -专利权人：武汉工程大学
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种构造煤煤层气井下混合物举升的控制方法及系统。该方法包括：推导由泵阀控制系统控制下的数学模型，建立所述泵阀控制系统的状态空间表达式；通过状态反馈精确线性化对系统进行线性化与解耦控制；利用改进型Smith预估器去除时滞造成的系统不稳定性；在此基础上采用滑模控制解决气水煤举升过程中出现的参数不确定和系统鲁棒性问题；通过改进切换函数，对滑模控制系统的抖振进行了抑制。本发明所设计的基于状态反馈精确线性化的滑模抖振抑制控制器能够有效的对气水煤举升系统进行解耦，不仅去除时滞带来的系统不稳定影响，而且对离心泵的抖振具有有效的抑制，具备良好的控制性能。
一种构造煤层气井下混合物控制方法系统

[发明专利]一种基于卡尔曼滤波的煤层气采集方法、系统及存储介质-CN201811525247.X有效
发明人：李自成;桑树勋;刘庆;王后能;贾金龙;曹丽文;王海文;周效志 -专利权人：武汉工程大学
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于卡尔曼滤波的煤层气采集方法、系统及存储介质，方法包括分别获取煤层气解吸时的温度实时测量值和压力实时测量值；基于卡尔曼滤波方法，根据温度实时测量值和压力实时测量值分别建立卡尔曼滤波模型，并根据卡尔曼滤波模型分别获取煤层气解吸时的温度最优估计值和压力最优估计值；分别获取温度最优估计值与预设的温度期望值之间的温度误差，以及压力最优估计值与预设的压力期望值之间的压力误差，基于模糊控制方法，根据温度误差和压力误差调节煤层气解吸时的气体收集阀的开度。本发明基于卡尔曼滤波方法和模糊控制方法，能实时检测数据并提高数据的精确度，实现煤层气气体的匀速采集，提升煤层气的采集效率，降低了开采成本。
一种基于卡尔滤波煤层气采集方法系统存储介质

[发明专利]煤层气水平井钻井液压推进系统位移跟踪控制系统与方法-CN202110094600.9有效
发明人：李自成;陈杨午;桑树勋;王后能;曹丽文;贾金龙;周效志 -专利权人：武汉工程大学
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： F15B9/09 文献下载
摘要：本发明为一种煤层气水平井钻井液压推进系统位移跟踪控制系统，包括煤层气水平井钻井液压推进系统、等效负载和控制系统；煤层气水平井钻井液压推进系统包括安全溢流阀、液压泵、伺服阀和非对称缸，安全溢流阀和液压泵分别与伺服阀的输出端连接，伺服阀的第一输入端与非对称缸的输出端连接，伺服阀的第二输入端与控制系统的输出端连接，非对称缸的输入端与等效负载连接，控制系统的输入端设置在非对称缸的输入端与等效负载之间；控制系统包括传感器组和控制器，传感器组为控制系统的输入端，控制器为控制系统的输出端。本发明具有动态响应快，稳定性强，精度高，鲁棒性强的优点，能有效跟踪控制活塞位移轨迹，使系统更加稳定，确保理想的输出质量。
煤层气水平钻井液压推进系统位移跟踪控制系统方法

[发明专利]一种合层排采煤层气井井下防砂与防煤粉的方法-CN202211470916.4在审
发明人：赵凌云;向刚;周阳;赵有州;徐虎;郭志军;王梓良;周效志 -专利权人：贵州省油气勘查开发工程研究院
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种合层排采煤层气井井下防砂与防煤粉的方法，在合层排采煤层气井中设置上、下两套排采装置，先在地面施工一口具二开井身结构的合层开发煤层气井，并依次对下部构造煤、上部原生结构煤进行压裂改造。在构造煤产层顶板位置用封隔器悬挂下排采管柱，使构造煤产层产出的返排液、地层水、煤层气可以通过绕丝筛管进入下排采管柱内部，同时阻挡构造煤产层大量产出的支撑剂、煤粉进入排采管柱内部，并使支撑剂、煤粉在重力作用下沉入人工井底。利用下排采管柱防砂、防煤粉，降低卡泵风险，保障合层开发煤层气井排采过程的连续性。尤其适用于煤系中下部煤层气主力产层煤体结构破碎，合层排采过程中大量吐砂、吐粉条件下的煤层气排采。
一种合层排采煤层气井井下防煤粉方法

[发明专利]一种采空区煤层气微渗漏的土壤游离气排放通量监测系统-CN202211048552.0在审
发明人：黄华州;吴正清;桑树勋;周效志;刘世奇;常羡彤;韩思杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种采空区煤层气微渗漏的土壤游离气排放通量监测系统，系统内的采空区上覆地层模拟系统用于采空区上覆地层模拟系统；系统内的采空区煤层气O形气源模拟与控制系统用于模拟采空区游离煤层气以及提供气源并控制气源压力、成分浓度、赋存位置；系统内的土壤层微渗漏气体排放通量测试采样测试装置用于采集微渗漏至表层土壤的气体样品，便于测试土壤游离气成分浓度、排放通量；本系统能够实现在室内模拟地下煤炭采空区煤层气在不同的气体压力、甲烷浓度、赋存空间位置等条件下的微渗漏，并采样测试地表土壤游离气甲烷、二氧化碳浓度及排放通量。
一种采空区煤层气渗漏土壤游离排放通量监测系统

[发明专利]一种煤矿采空区游离煤层气富集区地表地球化学探测方法-CN202210667521.7在审
发明人：黄华州;周效志;刘世奇;王冉;韩思杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G01V9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿采空区游离煤层气富集区地表地球化学探测方法，具体包括以下步骤：设计工区地表初探采样网格测线、确定初探采样点，按土壤游离气采集步骤，在初探采样点获得甲烷和二氧化碳浓度，甄别浓度异常点、划分初探异常区；利用初探异常区内的采样点，按土壤游离气采集步骤，测试不同深度甲烷及二氧化碳浓度、确定最佳监测深度L0；在初探异常区，设计并部署工区再探采样网格测线、确定再探采样点，依据土壤游离气采集步骤按最佳监测深度L0获得甲烷、二氧化碳、乙烷、硫化氢浓度，划定地球化学异常区、圈定采空区游离煤层气富集区。本发明能够在实现便于操作的前提下实现较低的成本，特别适用于探测采空区游离煤层气富集区。
一种煤矿采空区游离煤层气富集地表地球化学探测方法

[发明专利]一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验方法-CN202010636650.0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： 2022-06-28 - 主分类号： E21B43/34 文献下载
摘要：一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验方法，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方法

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