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[发明专利]一种脉冲水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法-CN202111499598.X有效
发明人：李峰;王琛琛;刘汉武;孙润川;相广友 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿煤层卸压增透及瓦斯抽采技术领域，具体公开一种脉冲水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法，该装置主要由水箱、高压水泵、压力表、高压储水罐、气动阀、电磁阀组、控制柜等组成，该装置将高压水泵形成的高压水注入高压储水罐中，通过控制柜控制电磁阀、气动阀、引射泵的开闭形成高压脉冲流体，高压脉冲流体经输送杆到达胀裂器中，在高压脉冲流体作用下胀裂器产生周期性膨胀，从而对煤壁产生压缩‑膨胀‑压缩的周期性张压应力，使煤层中裂隙不断发育形成致密贯通的裂隙网络，从而达到煤层卸压、强化瓦斯抽采的目的。
一种脉冲水力煤层卸压增透装置方法

[发明专利]一种超声波改造老井强化煤层气开采方法-CN202210610299.7在审
发明人：左少杰;王昌伟;左宇军;裴鹏;姜志忠;王沉;马振乾;彭首清 -专利权人：贵州大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：一种超声波改造老井强化煤层气开采方法，在老井的煤层厚度中间位置设置超声波发生装置持续刺激煤层，且将老井作为压裂井并进行水力压裂增透，利用超声波的多重效应促进压裂液与煤层的反应，以对老井进行改造。或者在相邻老井之间开拓新井，新井向下延伸至煤层厚度的中间位置，再从煤层厚度中间位置的标高处进行水平井的开拓；超声波发生装置沿水平井均匀布置对煤层进行持续刺激，且对老井、新井及水平井进行水力压裂增透。本发明采用超声波发生装置能够实现对矿井的持续增透，有效增强煤层气的抽采，通过利用压裂液具有的侵蚀性，可与煤产生化学反应，使得煤层溶蚀孔隙数量增多，孔隙度和渗透率增大，有效促进煤层气解析，提高煤层气开采效率
一种超声波改造强化煤层气开采方法

[发明专利]一种定向水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法-CN202111499717.1有效
发明人：李峰;王琛琛;刘汉武;孙润川;相广友 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种定向水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法，主要由胀裂器、推进杆、高压软管、高压蝶阀、高压水泵、水箱等组成，该装置将水箱中的水通过高压水泵形成高压流体，通过杆体带有刻度标尺的推进杆将胀裂器输送至预制的煤层裂隙位置处；高压流体通过推进杆使位于煤层定向裂隙处的胀裂器膨胀，从而对煤壁产生巨大径向应力，使煤层中预制的定向裂隙尖端产生应力集中并发生张拉破坏，裂隙不断扩展，在钻孔间形成连续贯通的裂隙网络，在停止对胀裂器注水时，关闭推进杆尾端的高压蝶阀，由于其密封作用，胀裂器依旧能维持较高压力，避免煤层中新生成的裂隙网络闭合，达到对煤层实时动态裂切效果，实现煤层增透、强化瓦斯抽采目的。
一种定向水力煤层卸压增透装置方法

[发明专利]一种水力压裂上覆关键层卸压增透方法-CN202210579677.X有效
发明人：李峰;刘汉武;王琛琛;陈创;任保睿;相广友;孙润川 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明属于瓦斯治理与地质地层领域，涉及一种水力压裂上覆关键层卸压增透方法，包括以下步骤：根据关键层理论确定上覆岩层中主关键层、亚关键层的位置，确定关键层的岩性性质；根据岩性性质确定水力压裂关键层压力控制以及压裂范围，通过单轴抗拉、抗压实验测定分析上覆关键层岩石力学参数，得到单轴抗压强度和单轴抗拉强度，采用H‑W模型对顶板砂岩破裂压力进行机算，确定水力压裂破坏关键层影响范围；确定水力压裂钻孔的布置方案，依据压裂范围，布置观测孔，确定压裂位置，进行压裂钻孔布置方案的确定，采用分段水力压裂技术，对上覆关键层进行充分压裂破坏，有效切断关键层与巷道两侧煤层顶板的应力传递路径达到卸压增透目的。
一种水力压裂上覆关键层卸压增透方法

[发明专利]煤矿井下煤层树状钻孔复合压裂均匀增透装备-CN201510889955.1有效
发明人：卢义玉;葛兆龙;夏彬伟;汤积仁;左少杰;程亮;杨枫;李倩 -专利权人：重庆大学
申请日： 2015-12-04 - 公布日： 2017-08-22 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开一套煤矿井下煤层树状钻孔复合压裂均匀增透装备，整套装备可分为成孔系统和压裂系统。成孔系统包括钻机、钻杆、钻头、支架、水箱、高压泵、绞盘、推进机构、卡盘、高压软管、自进式钻头等设备；压裂系统包括水箱、高压泵、压力表、高压橡胶管、封孔装置等设备。该套装备适用于在煤矿井下对煤层进行体积压裂，能够达到对煤层进行均匀增透提高瓦斯抽采率的效果，设备操作简单，经济性好。
煤矿井下煤层树状钻孔复合均匀装备

[实用新型]煤层超声多级增透与CO2-CN202220872698.6有效
发明人：文虎;费金彪;刘鹏;刘名阳;樊世星;王虎;程小蛟;米万升 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本实用新型提出了煤层超声多级增透与CO2分段压裂驱替协同瓦斯抽采装置，包括设置于煤层内的增透钻孔，增透钻孔的孔口处设有封孔器，增透钻孔中安装有超声波换能器和液态本实用新型通过将超声波压裂技术和CO2致裂技术结合起来，通过超声波发生器和超声波换能器对煤层持续发射超声波，对煤层进行初次致裂；再通过液态CO2输送设备和液态CO2输送管向每个增透钻孔内注入CO2，对煤层进行二次致裂。本实用新型先采用超声波致裂对煤层裂隙通道进行改善，为后续的CO2致裂扩散提供更多通道，从而提高瓦斯的抽采效率。
煤层超声多级 co base sub

[发明专利]煤岩层瓦斯动力增透渗流与驱替模拟试验系统与试验方法-CN201811393410.1有效
发明人：王汉鹏;袁亮;李术才;张玉强;侯伟涛;张强勇;刘众众;薛阳;马正卫 -专利权人：山东大学;安徽理工大学
申请日： 2018-11-21 - 公布日： 2021-02-23 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩层瓦斯动力增透渗流与驱替的模拟试验系统与试验方法。其包括流体注入系统、模型密封加载系统、数据采集和数据处理与控制系统。可实现对大尺度煤岩体在不同载荷下注入流体(气、汽、液)的功能，可用于模拟煤层水力压裂、水力割缝、爆破致裂等增透措施，可用于模拟注气、注热等增产煤层瓦斯措施；可实时监测煤岩体内部的流体流量、压力、固体应力、应变和温度等物理量，探明承压及卸压状态下流体渗流过程中的气体压力场、应力场、形变、温度场等多场耦合演变规律。整套系统结构简单、分工明确、便于拆装，可为水力压裂、水力割缝、爆破致裂、注气、注热等增透增产技术提供试验参数，为理论研究提供验证平台。
岩层瓦斯动力渗流模拟试验系统方法

[发明专利]一种基于液态CO2-CN202110891064.5有效
发明人：娄毅;杨世梁;阳富芹;邵林杰;苏玉亮;王文东 -专利权人：贵州盘江煤层气开发利用有限责任公司;中国石油大学
申请日： 2021-08-04 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： E21C37/14 文献下载
摘要：本发明属于煤矿瓦斯治理领域，具体公开了一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，包括基座，所述基座的内部安装有推动件，所述推动件的上端面延伸有推台，所述推台的上端面延伸有安装凸台，所述安装凸台的上端面固定安装有压裂增透泵，所述推台的上端面安装凸台的侧方延伸有固定件，所述固定件的上端面设置有转连件，所述转连件的一端与压裂增透泵相连接，所述转连件的另一端设置有增透管，所述增透管的外表面开设有螺旋槽，所述基座的前后端面均安装有稳固件，所述增透管的外表面贯穿开设有多组射孔。
一种基于液态 co base sub

[发明专利]用于煤层增透的高压携沙脉冲监测的水力压裂装置及方法-CN202211473621.2在审
发明人：李峰;荆亚东;王博;任保睿;张晨雨;张昭 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于煤层增透的高压携沙脉冲监测的水力压裂装置及方法，属于煤矿钻孔增透瓦斯抽采技术领域，包括压裂系统和抽采系统，还包括控制压裂系统和抽采系统的脉冲控制系统，压裂系统末端的压裂液管位于煤层压裂孔内，抽采系统的抽采管位于煤层抽采孔内，压裂孔位于两个抽采孔中间，该装置利用注液泵将水在高压脉冲作用下向压裂孔内注水压裂，待传感器感应到脉冲效应停止注水，再注入细沙支撑液，从而支撑裂缝防止闭合，以便抽采管进行瓦斯抽采
用于煤层高压脉冲监测水力装置方法

[实用新型]一种煤层卸压增透系统-CN201720684598.X有效
发明人：赵鑫;王挥云;张梅;王博;潘超 -专利权人：中铁十九局集团矿业投资有限公司
申请日： 2017-06-13 - 公布日： 2018-02-02 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本实用新型属于井下瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种针对“三软”低透气性高瓦斯煤层的卸压增透系统。其包括钻机、水箱、压裂泵、第一高压硬质管道和第二高压硬质管道，所述钻机连接有第一钻头和第二钻头，所述第二钻头为横向切槽钻头；所述压裂泵一端通过管道与所述水箱连通，所述压裂泵另一端与所述第一高压硬质管道的一端连通本实用新型的煤层卸压增透系统结构简单，使用效果好，提高了煤层的透气性，能有效解决“三软”低透气性高瓦斯煤层中实施水力压裂增透措施往往达不到理想效果的问题，提高了瓦斯抽放效果和瓦斯抽采率。
一种煤层卸压增透系统

[发明专利]一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法-CN201810153117.1在审
发明人：马海峰 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2018-02-12 - 公布日： 2018-08-03 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法，包括如下步骤：在底抽巷的每个钻场内施工两个倾斜向上的压裂钻孔，使压裂钻孔终孔位于煤层厚度中部，从压裂钻孔终孔开始施工“十”字型钻孔，使“十”字型钻孔完全处于煤层内，对每个压裂钻孔进行水力压裂，水力压裂过程分为两个阶段，在水力压裂的过程中，煤体在高压水的作用下被压裂，在煤体内形成纵横交错的裂缝系统，同时砂子随高压水进入裂缝内，阻碍了裂缝的闭合，增大了煤体的透气性。本发明方法科学合理，实现高瓦斯煤层的有效增透，为瓦斯高效抽采和煤矿安全生产提供了保障。
钻孔压裂水力压裂字型高瓦斯煤层增透高压水煤体裂缝煤层煤矿安全生产水力压裂过程砂子裂缝系统倾斜向上闭合透气性纵横交错抽采施工瓦斯体内阻碍

[发明专利]井下高压液态CO2-CN202010510972.0有效
发明人：文虎;樊世星;程小蛟;刘名阳;翟小伟;张铎;魏高明;费金彪;王虎 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2020-06-05 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开的井下高压液态CO2压裂增透煤岩成套装备设计方法，包括如下步骤：根据井下高压液态CO2压裂增透煤岩成套装备组成/base:Sub>及高压氮气瓶组气瓶数量N；依次确定5个关键参数值；本发明方法提出了决定该装备性能的5个关键参数及各参数的科学确定方法，解决了现有液态CO2压裂增透煤层现场施工缺乏科学依据，难以保证压裂增透效果的情况。
井下高压液态 co base sub

[发明专利]多点控制水力压裂增透消突方法-CN201510045815.6有效
发明人：张明杰;李永生;谭志宏;段亚超;张冠军;杨坤;张大千 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2015-01-29 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：多点控制水力压裂增透消突方法，包括以下步骤在每两排抽采孔中间布置一组水力压裂孔，抽采孔作为控制孔，其均匀地布置于水力压裂孔四周，对水力压裂孔和控制孔分别进行有效的封孔，封孔后用注水泵向水力压裂孔中注水进行压裂，观察注水泵的水压变化，当压力突然下降或者控制孔有出水现象时，关闭泄压阀，压裂程序结束。压裂结束后连接抽采管路进行抽采。本发明的有益效果是，在对低透气性煤层进行水力压裂时，实现定向控制煤层增透方向，有效地扩大煤层泄压范围，降低对水力压裂注水泵的设备要求，有效利用煤层抽采钻孔，实现快速消突的目的。
多点控制水力压裂增透消突方法

[发明专利]钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法-CN201710127893.X有效
发明人：林柏泉;王正;李贺;杨威;洪溢都 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-03-06 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： E21B43/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法，属于煤矿井下煤层增透相关技术领域。该方法利用丙酮溶剂对煤体进行侵袭作业，在丙酮作用下，煤体受到侵袭，产生新的裂隙。然后利用水力压裂对媒体进行压裂作业，促进煤体孔隙和裂隙的生长发育，提高煤体渗透率，为煤体中瓦斯解吸流动创造良好条件。本发明将丙酮侵袭与水力压裂相结合，改善煤层孔隙裂隙结构、提升煤体渗透率、促进瓦斯解吸流动，从而为提高煤层瓦斯抽采效率创造良好条件。
钻孔丙酮侵袭水力相结合交替煤层方法

[发明专利]一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法-CN202110598931.6有效
发明人：杨威;魏则宁;翟成;张文晓;梁德郎;薛佳凯;白海鑫;陈庆贺 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种水力压裂与甲烷原位燃爆协同致裂增透方法，适用于页岩气储层开采。先对待施工区域进行水平钻井施工，然后利用聚能射孔在水平钻孔孔壁周围进行造缝；利用水力压裂的方式继续对水平钻孔周围的缝隙进行扩展，排出压裂液后进行甲烷抽采；当甲烷气体减少后对水平钻孔中参与的甲烷进行原位燃爆压裂；燃爆后继续扩展水平钻孔中的缝隙从而使甲烷继续渗出，之后继续进行抽采；重复燃爆压裂和抽采作业，从而实现燃爆协同致裂增透，大大加强了页岩气的开采效果。该方法设计合理、施工操作可行性高，适合页岩气藏、煤层气藏、致密砂岩气藏等非常规油气藏压裂改造。
一种水力甲烷原位燃爆协同致裂增透方法