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[发明专利]一种利用液氮进行干热岩钻井的新方法-CN201610736667.7在审
发明人：黄中伟;李冉;李根生;武晓光;晏鹏森;宋先知;盛茂;张逸群 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2016-08-26 - 公布日： 2017-02-01 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用液氮进行干热岩钻井的新方法，该方法采用液氮作为钻井液进行干热岩钻井，通过液氮的低温作用在干热岩表面产生拉伸应力，诱导微裂缝的萌生和扩展，从而降低干热岩的强度，提高钻头的破岩效率。液氮在井底气化后氮气从环空上返，并将破岩形成的岩屑携带至地面。本方法将液氮的冷冲击作用和氮气欠平衡钻井的优势相结合，可大幅提高干热岩钻井的机械钻速，并可有效解决干热岩钻井中的井漏问题，极大地降低干热岩钻井成本。本发明内容有望为我国干热岩资源的开发提供新的技术储备。
一种利用液氮进行干热岩钻井新方法

[发明专利]液氮机械联合钻进工具和提高干热岩钻速方法-CN202110527263.8在审
发明人：张文平;臧艳彬;陈军海;王怡;王恒;许博越 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2021-05-14 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明提出了一种液氮机械联合钻进工具和提高干热岩钻速方法，包括双壁钻杆，所述双壁钻杆构造成能够流通液氮并上返液氮和岩屑；连接在所述双壁钻杆的下端的冲击工具，所述冲击工具在液氮的驱动下产生机械冲击；以及设置在所述冲击工具的下端的钻头；其中，液氮和岩石之间的温差产生热冲击，结合所述冲击工具对岩石产生机械冲击共同破岩。本发明能够针对常规钻井工艺无法突破干热岩钻井温度极限、破岩效率低、井下工具不耐高温的特性，可助力于干热岩快速钻进，提高干热岩钻井效率。
液氮机械联合钻进工具提高干热岩钻速方法

[发明专利]一种干热岩单井闭式开发方法-CN201810977813.4在审
发明人：光新军;王敏生;皮光林;蒋海军;闫娜;耿黎东;思娜 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2018-08-27 - 公布日： 2020-03-06 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种干热岩单井闭式开发方法，该方法包括：确定干热岩埋深，设计钻井工程方案，钻垂直井或水平井至储层，形成主井眼；在干热岩主井眼内下入微井眼分支井钻井装置，采用高压喷射钻井方式在干热岩储层中钻微井眼鱼骨分支井；在微井眼鱼骨分支和处于干热岩中的主井眼注入含高导热材料的水泥浆；在主井眼中下入含有毛细金属管网的井下热交换完井装置至井底；安装地面井口装置和换热器，开采干热岩热能。本发明的干热岩单井闭式开发方法具有施工简单、换热效率高、成本低、管柱寿命长的优点。
一种干热岩单井闭式开发方法

[发明专利]开采干热岩地热资源的井身结构及方法-CN201710244969.7有效
发明人：刘永旺;李坤;管志川 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2017-04-14 - 公布日： 2019-01-01 - 主分类号： E21B7/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种开采干热岩地热资源的井身结构及方法，属于地热资源开发领域，可以大幅度提高采热效率、降低采热过程的热损失。井身结构包括常规钻完井段和超高温地层钻完井段；所述常规钻完井段从地面延伸到干热岩隔热层内，包括表层套管和设置于表层套管内部的技术套管，表层套管位于井眼顶端且与井眼间封固有表层水泥环，技术套管位于干热岩隔热层内的一端与表层套管间设置有技套水泥环；所述超高温地层钻完井段从干热岩隔热层内延伸到干热岩内；所述常规钻完井段的技术套管内部设置有上部隔热采热管，所述超高温地层钻完井段内设置有依次连接的下部隔热采热管和导热传热管，上部隔热采热管和下部隔热采热管通过流道变控器连接
开采干热岩地热资源结构方法

[实用新型]一种干热岩钻探用冲击钻头-CN202022540374.6有效
发明人：李梦;叶成明;吴海东;李小杰;王营超 -专利权人：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： E21B10/36 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种干热岩钻探用冲击钻头，包括钻头本体以及分布在钻头本体上的钻齿、排屑/液槽和保径；所述钻齿包括位于钻头冲击面部的中心齿及位于钻头边部的边齿；所述排屑/液槽包括钻头体面部排屑/液槽及钻头体周边排屑本实用新型的干热岩钻探用冲击钻头，可匹配大冲击功液动冲击器代替空气锤钻头用于干热岩钻探中，减轻边齿的冲击，同时增加冲击钻头面部钻齿冲击碎岩能力，提供良好的排屑/排液环境，提高干热岩钻探效率，降低干热岩冲击钻头钻探成本，延长钻头使用寿命，解决现有干热岩钻探效率低、成本高的问题。
一种干热岩钻探冲击钻头

[发明专利]一种区域致裂干热岩建造人工热储的方法-CN202010685698.0有效
发明人：高亚楠;王圣程;常雪云;张玉栋;郭鹏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-07-16 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种区域致裂干热岩建造人工热储的方法，先在地面确定注入井的位置，然后钻设注入井，然后在注入井周围设置多个生产井，且各个生产井的深度与注入井相同；在注入井最深处上方50～100m的井壁处，分别向各个生产井均施工一个钻采孔，在钻采孔形成后，每个钻采孔底部持续受四个力的作用发生变形，进而使下方的干热岩自上而下依次形成:裂隙带、变形带和原始带，处于裂隙带和变形带的干热岩产生大量裂隙，对干热岩进行区域性充分卸压致裂，致裂效果好、致裂范围广，使得裂隙很难闭合；最终实现低成本、高效率的建造人工热储，无需水力压裂节约水资源，且由于提高了干热岩的渗透率使得人工热储区域具有较高的热交换能力。
一种区域致裂干热岩建造人工方法

[发明专利]一种钻井系统及其方法和应用-CN201911334255.0有效
发明人：耿黎东;蒋海军;王敏生;思娜;光新军 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2019-12-23 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：所述方法通过换热管中的冷流体对流体控温腔内的钻井液降温；流体控温腔设计成风琴管结构，钻井液在腔内形成强烈的自振空化作用，自振空化低温钻井液从喷嘴高速喷出作用于井底干热岩，在拉应力作用下岩石表面产生微裂缝同时，自振空化作用下钻井液形成强烈的空泡涡旋流，空泡破裂产生强大的破坏作用，进一步提高破岩能力。本发明解决了干热岩钻井机械钻速慢、钻井成本高、井下工具仪器寿命短的问题，可有效保障我国干热岩资源的高效开发利用。
一种钻井系统及其方法应用

[发明专利]一种双水平井循环超临界二氧化碳开发干热岩的方法-CN201710263932.9有效
发明人：宋先知;石宇;李根生;黄中伟;田守嶒;李敬彬;王海柱;史怀忠;盛茂;张逸群 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2017-04-21 - 公布日： 2020-05-26 - 主分类号： E21B43/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种双水平井循环超临界二氧化碳开发干热岩的方法。该方法：确定干热岩储层的顶部和底部的埋藏深度；确定生产井和注入井的井点；在生产井井点，钻取生产井垂直井眼，垂直井眼至干热岩储层的顶部以下10m‑15m，造斜并钻取生产井水平井眼，完钻后下入套管并注水泥浆固井；在注入井井点，钻取注入井垂直井眼，垂直井眼至干热岩储层的深度为100m‑150m处，造斜并钻取注入井水平井眼，完钻后下入套管并注水泥浆固井；对生产井水平井眼与注入井水平井眼进行射孔，进行分段压裂；将超临界二氧化碳注入注入井内，保证超临界二氧化碳充足，维持循环排量，完成双水平井循环超临界二氧化碳对干热岩的开发。
一种水平循环临界二氧化碳开发干热岩方法

[实用新型]一种耐高温干热岩钻井液测试装置-CN202123033419.1有效
发明人：王刚 -专利权人：哈尔滨鸣集智上科技有限公司
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：一种耐高温干热岩钻井液测试装置，涉及地热能开采领域，本实用新型包括测试装置外壳、密封顶盖、电动机、支撑架、注液管、中间容器，测试装置外壳顶部布置有密封顶盖，密封顶盖上布置有电动机，测试装置外壳表面布置有温度传感器注液管与中间容器相连接，注液管上布置有阀门、增压泵，测试装置外壳包括保温层、电热膜、不锈钢密封筒，测试装置外壳内部布置有连接轴、模拟钻头、活塞板，活塞板底部布置有支撑柱、顶部布置有固定卡槽，固定卡槽内部布置有模拟干热岩，本新型装置使用方便、可根据实际地层调整测试岩石，通过活塞推进的方式可以模拟不同的干热岩钻速，节约了实际钻井工作中大量人力、物力成本。
一种耐高温干热岩钻井测试装置

[发明专利]地层自身冷源型干热岩热电发电系统与方法-CN201610496310.6有效
发明人：刘均荣;杜鹏;李博宇;史伟新;曹世杰 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2016-06-29 - 公布日： 2017-11-17 - 主分类号： H02N11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种地层自身冷源型干热岩热电发电系统，该系统包括井下热电发电模块、负极导线、正极导线；井下热电发电模块部分处于干热岩储层范围内、部分处于干热岩上覆地层范围内；处于干热岩上覆地层范围内的井下热电发电模块部分直接与下套管固井方式完成的井筒部分接触，形成地层自身冷源型干热岩热电发电的低温冷端；所述的井下热电发电模块产生的电能通过正极导线和负极导线供给地面负载；井下热电发电模块、正极导线、地面负载和负极导线依次连接形成闭合电路。本发明仅需一口钻穿干热岩储层的地热井，无需建造人工热储，利用布置在井下的热电模块实现干热岩储层就地发电，热电发电系统冷端循环提取的热能可用于供暖、养殖、洗浴等应用。
地层自身冷源型干热岩热电发电系统方法

[发明专利]复合型冷源干热岩热电发电系统与方法-CN201610496025.4有效
发明人：刘均荣;李博宇;罗道玉;王月英;杜鹏;史伟新;曹世杰 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2016-06-29 - 公布日： 2017-11-21 - 主分类号： H02N11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合型冷源干热岩热电发电系统，该系统包括井下热电发电模块、负极导线和正极导线；井下热电发电模块部分处于干热岩储层范围内、部分处于干热岩上覆地层范围内；热电发电模块设有热电发电模块井下散热器相对于现有技术，本发明仅需一口钻穿干热岩储层的地热井，无需建造人工热储，利用布置在井下的热电模块实现干热岩储层就地发电，热电发电系统冷端循环提取的热能可用于供暖、养殖、洗浴等除发电以外的应用。
复合型冷源干热岩热电发电系统方法

[发明专利]利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统及方法-CN202010716409.9在审
发明人：栾天 -专利权人：栾天
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： E21B43/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统及方法，通过在地下干热岩层钻水平井、直井，定向爆燃压裂后形成众多微裂缝，注入水及催化剂利用干热岩的热量，在地下制超临界蒸汽，形成高温高压蒸汽和催化剂混合物，使水强力裂解制取氢气，循环发电，降低制氢成本，充分利用地下干热岩储存的巨大热能资源，提高能源利用率，确保国家能源需求。
利用干热岩热能临界蒸汽循环发电系统方法

[发明专利]用于预测机械钻速的方法及装置-CN202210419042.3在审
发明人：陈浩东;金衍;刘书杰;卢运虎;张万栋;刘和兴;马磊;张骏峰 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本申请公开了一种用于预测机械钻速的方法及装置。该方法包括：分别确定地层岩性和钻进参数对机械钻速的影响规律；通过相关性分析确定不同岩性层段的主控因素；进而确定不同岩性层段的钻进参数的推荐取值范围；将新井的初始钻进参数输入至目标神经网络模型，以得到初始预测机械钻速；在初始预测机械钻速未达到工程预期的情况下，根据当前岩性层段以及当前岩性层段的钻进参数的推荐取值范围，调节当前岩性层段对应的主控因素以得到调节后的钻进参数；将调节后的钻进参数再次输入目标神经网络模型，以得到目标机械钻速本申请能适应复杂地层的数据驱动性机械钻速预测模型研究，并且提高了复杂地层的机械钻速预测的精准度。
用于预测机械方法装置

[发明专利]一种旋转-冲击钻进的凿岩机钻速预测方法-CN202211381470.8在审
发明人：汪玉;王洪立;胡效东;李旭;雷舒蓉;刘俊龙 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种旋转‑冲击钻进的凿岩机钻速预测方法，包括步骤：确定待破碎矿岩的硬度；通过旋转钻进试验获取旋转破岩钻削比功与岩石硬度、钻孔直径的关系；基于旋转切削功率平衡关系、旋转破岩钻削比功与岩石硬度、钻孔直径的关系，计算旋转钻进破碎钻速；通过冲击凿入试验获取岩石凿入系数与岩石硬度及凿岩机的钎头直径的关系；基于冲击钻进波动理论和刚性活塞模型，根据岩石凿入系数与岩石硬度及凿岩机的钎头直径的关系，计算冲击钻进破碎钻速；分析旋转破岩与冲击破岩的相互作用，基于旋转钻进破碎钻速、冲击钻进破碎钻速预测凿岩机旋转‑冲击钻进破碎的钻速。通过该方法能够对旋转‑冲击钻进方式的凿岩机进行钻速预测，以优化岩石钻进过程。
一种旋转冲击钻进凿岩机预测方法

[发明专利]基于地层岩性分类的小型钻机多模型钻速预测方法及设备-CN202211016860.5在审
发明人：甘超;牛帅康;曹卫华;汪发文;徐俊;张思敏;张少锋 -专利权人：中国地质大学（武汉）;湖北省城市地质工程院
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于地层岩性分类的小型钻机多模型钻速预测方法及设备，考虑地层岩性这一反映小型钻机钻进环境的重要因素在有关钻速预测的作用，通过引入地层岩性信息，建立多种岩性的钻速预测模型，分三个阶段进行，在第一阶段，根据实际工程应用经验，对数据进行筛选和重新取样，然后，通过小波滤波和归一化对数据进行处理；在第二阶段，从钻进数据中选择三种典型的岩性，利用实时钻进数据进行岩性分类；在第三阶段，利用第二阶段的岩性分类结果，将分类的钻进数据导入相应岩性的钻速模型中进行预测，为小型钻机钻进过程智能控制研究奠定良好的基础，解决了单一钻速模型对于不同地层岩性适应能力不高的问题，提高钻速预测精度。
基于地层分类小型钻机模型预测方法设备

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