CN114635678A - 一种微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法，其中系统包括套管，套管一端与分离硐室连接，另一端设在目标钻孔内；水力压裂钻孔以目标钻孔为基准沿煤层方向开设，内部放置有微生物送样管、高压注水管和注浆管，微生物送样管与微生物合成容器连接；高压注水管与水泵连接；注浆管与注浆泵连接；微生物合成容器内填充有胶囊型微生物反应溶液。本申请提供的微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法，采用胶囊型微生物反应溶液进行水力压裂，提高了低渗透性煤层瓦斯抽采效率，较为安全性；高压注水管与微生物送样管为不同管路，可避免在运输过程中高压环境破坏微生物的胶囊外壳；系统的整体结构简单，易于操作且成本低。

Description

一种微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法
技术领域
本发明涉及水力压裂技术领域，特别涉及一种微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法。
背景技术
水力压裂法是开采天然气的主要形式，要求用大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气，具有广泛的应用前景。
目前，我国煤矿大部分的高瓦斯突出煤层具有微孔隙、低渗透和高吸附性的特点，因此导致大部分的煤层瓦斯抽采困难，容易产生严重的瓦斯灾害，采用普通的水力压裂技术存在效果不稳定、以及存在卸压不充分等问题。而目前具有较好应用效果的水力压裂技术通常需要采用微波辅助装置，采用此类装置存在成本高、需要专业人员操作以及后期维护困难等问题；并且，化学物质通常采用类似于四氢呋喃等有机溶剂，以更好的增透煤层，但是此类化学溶剂存在具有低毒性和刺激性的特性，长期使用会对人员身心造成危害，并且有机溶剂作为极度易燃的有机化合物，遇到煤层中可燃的瓦斯气体，一旦发生安全事故，会加剧井下燃烧、爆炸，造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，现有的水力压裂技术存在设备成本高，对微小裂隙煤层增透效果不佳，用于压裂的化学物质安全性较低的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法，主要目的在于解决现有的水力压裂技术存在设备成本高，对微小裂隙煤层增透效果不佳，用于压裂的化学物质安全性较低的问题。
本发明一方面提供了一种微生物联合水力压裂煤层增透系统，包括:
套管，所述套管的一端与分离硐室连接，所述套管的另一端设在目标钻孔内；
水力压裂钻孔，以所述目标钻孔为基准沿煤层方向开设；
所述水力压裂钻孔内放置有微生物送样管、高压注水管和注浆管，所述微生物送样管与微生物合成容器连接；所述高压注水管与水泵连接；所述注浆管与注浆泵连接；
所述微生物合成容器内填充有胶囊型微生物反应溶液。
可选的，所述微生物合成容器外壁开设有进样口和出样口，所述进样口连接有进口阀，所述出样口通过出口阀和所述微生物送样管连接。
可选的，所述微生物合成容器的顶部还设置有PH计探头、温度探头和OPR探头，所述PH计探头、所述温度探头和所述OPR探头的一端位于所述微生物合成容器的内腔，且与所述胶囊型微生物反应溶液接触。
可选的，所述微生物合成容器的顶部还开设有气阀。
可选的，所述微生物合成容器的底部设有磁力搅拌珠。
可选的，所述微生物合成容器的外壁设有保温层。
可选的，所述分离硐室靠近所述套管的一端设有压力表和流量计。
可选的，所述目标钻孔和所述水力压裂钻孔之间分布有待抽采段，所述待抽采段中存在煤层裂缝。
本发明另一方面提供了基于微生物联合水力压裂煤层增透系统所实现的一种微生物联合水力压裂煤层增透方法，包括：
在煤层底板处开设目标钻孔；
在所述目标钻孔端口处安装套管，将所述套管与分离硐室连接，在所述分离硐室前端设有压力表和流量计；
在所述目标钻孔处，沿煤层方向开设水力压裂钻孔，所述目标钻孔与所述水力压裂钻孔之间分布待抽采段，所述待抽采段中存在煤层裂缝；
所述水力压裂钻孔内设置有高压注水管、微生物送样管和注浆管，将所述高压注水管与水泵连接，将所述微生物送样管与微生物合成容器连接，将所述注浆管与注浆泵连接；
将所述微生物合成容器中的胶囊型微生物反应溶液和所述水泵中的高压水混合对所述水力压裂钻孔进行水力压裂；
当所述水力压裂钻孔和目标钻孔形成贯通的宏观裂隙后，关闭水泵与微生物合成容器中的出口阀，通过注浆泵注浆支撑裂缝，并根据所述套管上的所述压力表与所述流量计读数计算瓦斯抽出量。
可选的，所述胶囊型微生物反应溶液的制备方法包括：
通过进样口向所述微生物合成容器中加入微生物、胶囊壳材料、乳化剂和改性剂以形成原溶液；
通过磁力搅拌珠对所述原溶液进行搅拌混合，利用所述气阀、所述PH计探头、所述温度探头和所述OPR探头控制反应环境，使得所述微生物表面发生界面聚合反应，并被所述胶囊壳材料包覆，以形成胶囊型微生物反应溶液。
本发明提供的微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法，采用胶囊型微生物反应溶液进行水力压裂，开采初期胶囊型外壁起到支撑裂隙的作用，后期在需要增透的部位释放出微生物，通过微生物侵蚀分解煤层中的小分子化合物，以达到疏通煤层微小裂系的作用，提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解析，进而提高了低渗透性煤层瓦斯抽采效率，并且具有较好安全性；在水力压裂的过程中，高压注水管与微生物送样管为两根不同的管路，可避免在运输过程中高压环境破坏微生物的胶囊外壳，以确保水力压裂的效果；系统的整体结构简单，易于操作且成本低。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的微生物联合水力压裂煤层增透系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的微生物联合水力压裂煤层增透方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法中的胶囊型微生物反应溶液内部组分图。
图中：
1-微生物合成容器，2-保温层，3-胶囊型微生物反应溶液，4-进样口，5-气阀，6-PH计探头，7-温度探头，8-OPR探头，9-进口阀，10-磁力搅拌珠，11-出样口，12-出口阀，13-水泵，14-注浆泵，15-水力压裂钻孔，16-微生物送样管，17-高压注水管，18-注浆管，19-待抽采段，20-煤层裂隙，21-孔洞，22-目标钻孔，23-套管，24-压力表，25-流量计，26-分离硐室，27-煤层，28-微生物，29-胶囊型微生物。
具体实施方式
本发明下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明一方面提供了一种微生物联合水力压裂煤层增透系统，参见图1，包括套管23，套管23的一端与分离硐室26连接，套管23的另一端设在目标钻孔22内；水力压裂钻孔15，以目标钻孔22为基准沿煤层27方向开设；水力压裂钻孔15内放置有微生物送样管16、高压注水管17和注浆管18，微生物送样管16与微生物合成容器1连接；高压注水管17与水泵13连接；注浆管18与注浆泵14连接；微生物合成容器1内填充有胶囊型微生物反应溶液3。
本发明提供的微生物联合水力压裂煤层增透系统，采用胶囊型微生物反应溶液3进行水力压裂，开采初期胶囊型外壁起到支撑裂隙的作用，后期通过微生物28侵蚀分解煤层27中的小分子化合物，以达到疏通煤层27微小裂系的作用，提高了低渗透性煤层27瓦斯抽采效率，并且具有较好安全性；在水力压裂的过程中，高压注水管17与微生物送样管16为两根不同的管路，可避免在运输过程中高压环境破坏微生物28的胶囊外壳，以确保水力压裂的效果；系统的整体结构简单，易于操作且成本低。
具体的，参见图3，胶囊型微生物反应溶液3包括胶囊型微生物29，胶囊型微生物29通过在油溶性溶液加入微生物28和胶囊壳材料，并进行快速搅拌，使得胶囊壳材料与微生物28发生化学反应，胶囊壳包裹在微生物28的外部，形成胶囊型微生物29，其中，胶囊壳外壁是水溶性的，且溶解速度缓慢，在微胶囊壳未完全溶解前，胶囊壳外壁能够起到支撑裂隙的作用，溶解后释放微生物28，微生物28用于腐蚀裂隙，微生物28优选为假单胞菌属、热袍菌和梭状芽孢杆菌等。
具体地，在上述实施例中，微生物合成容器1外壁开设有进样口4和出样口11，进样口4连接有进口阀9，出样口11通过出口阀12和微生物送样管16连接。在本实施方式中，微生物28以及胶囊壳材料通过进口阀9和进样口4进入到微生物合成容器1中，微生物合成容器1中还填充有油溶性溶液，通过进行化学反应形成胶囊型微生物反应溶液3；出口阀12控制胶囊型微生物反应溶液3从出样口11流经微生物送样管16对水力压裂钻孔15进行水力压裂，待水力压裂钻孔15与目标钻孔22形成宏观裂隙之后，水力压裂过程结束，关闭出口阀12。
进一步的，微生物合成容器1的顶部还设置有PH计探头6、温度探头7和OPR探头8，PH计探头6、温度探头7和OPR探头8的一端位于微生物合成容器1的内腔，且与胶囊型微生物反应溶液3接触。在本实施方式中，PH计探头6、温度探头7和OPR探头8均与胶囊型微生物反应溶液3接触，PH计探头6用于测定胶囊型微生物反应溶液3的PH值，温度探头7用于测定胶囊型微生物反应溶液3的温度，OPR探头8用于测定胶囊型微生物反应溶液3中的余氯或总氯值。
进一步的，微生物合成容器1的顶部还开设有气阀5。在本实施方式中，气阀5配合PH计探头6、温度探头7和OPR探头8使用，共同起到控制微生物合成容器1内部的反应条件，使得胶囊型微生物反应溶液3处于适宜的反应条件中。
进一步的，微生物合成容器1的底部设有磁力搅拌珠10。在本实施方式中，将微生物28以及胶囊壳材料投入到微生物合成容器1中，并设定磁力搅拌珠10的转速和时间，通过磁力搅拌珠10快速进行搅拌以使二者在乳化剂和改性剂的作用下充分进行反应，形成胶囊型微生物反应溶液3。
进一步的，微生物合成容器1的外壁设有保温层2。在本实施方式中，微生物合成容器1外壁的保温层2对微生物合成容器1内腔中的胶囊型微生物反应溶液3起到保温的作用，可以精准的控制各个反应阶段的温度，使得胶囊型微生物反应溶液3始终处于合适的反应温度。
具体地，在上述实施例中，分离硐室26靠近套管23的一端设有压力表24和流量计25。在本实施方式中，通过读取压力表24以及流量计25的读数可计算出瓦斯的抽出量。
具体地，在上述实施例中，目标钻孔22和水力压裂钻孔15之间分布有待抽采段19，待抽采段19中存在煤层裂缝20。在本实施方式中，在目标钻孔22的附近，向煤层27方向施工一条水力压裂钻孔15，多个待抽采段19分布于目标钻孔22与水力压裂钻孔15间，待抽采段19中存在煤层裂隙20，在对水力压裂钻孔15进行水力压裂后，煤层裂隙20形成宏观裂隙，水力压裂过程结束。
本发明另一方面提供了基于微生物联合水力压裂煤层增透系统，所实现的一种微生物联合水力压裂煤层增透方法，参见图2，包括：
S201、在煤层27底板处开设目标钻孔22；
S202、在目标钻孔22端口处安装套管23，将套管23与分离硐室26连接，在分离硐室26前端设有压力表24和流量计25；
S203、在目标钻孔22处，沿煤层27方向开设水力压裂钻孔15，目标钻孔22与水力压裂钻孔15之间分布待抽采段19，待抽采段19中存在煤层裂缝20；
S204、在水力压裂钻孔15内设置有高压注水管17、微生物送样管16和注浆管18，将高压注水管17与水泵13连接，将微生物送样管16与微生物合成容器1连接，将注浆管18与注浆泵14连接；
S205、将微生物合成容器1中的胶囊型微生物反应溶液3和水泵13中的高压水混合对水力压裂钻孔15进行水力压裂；
S206、当水力压裂钻孔15和目标钻孔22形成贯通的宏观裂隙后，关闭水泵13与微生物合成容器1中的出口阀12，根据套管23上的压力表24与流量计25读数计算瓦斯抽出量。
具体的，在距离目标煤层底板25m左右处施工目标钻孔22，并对目标钻孔22进行扩孔，形成孔洞21，在孔洞21附近沿煤层27方向开设水力压裂钻孔15，孔洞21与水力压裂钻孔15之间分布待抽采段19，待抽采段19中存在煤层裂缝20，从水力压裂钻孔15处进行水力压裂，当水力压裂钻孔15和孔洞21形成贯通的宏观裂隙后，结束水力压裂。
本发明提供的微生物联合水力压裂煤层增透方法，采用胶囊型微生物反应溶液3进行水力压裂，开采初期胶囊型外壁起到支撑裂隙的作用，后期在胶囊溶解后通过微生物28侵蚀分解煤层27中的小分子化合物，以达到疏通煤层27微小裂隙的作用，提高了低渗透性煤层27瓦斯抽采效率，并且具有较好安全性；在水力压裂的过程中，高压注水管17与微生物送样管16为两根不同的管路，可避免在运输过程中采用同一管路使得高压环境破坏微生物28的胶囊外壳，以确保水力压裂的效果；整体操作方法简单，易于操作。
具体地，在上述实施例中，胶囊型微生物反应溶液3的制备方法包括通过进样口4向微生物合成容器1中加入微生物28、胶囊壳材料、乳化剂和改性剂以形成原溶液；通过磁力搅拌珠10对原溶液进行搅拌混合，利用气阀5、PH计探头6、温度探头7和OPR探头8控制反应环境，使得微生物28表面发生界面聚合反应，并被胶囊壳材料包覆，以形成胶囊型微生物反应溶液3。
在本实施方式中，在原溶液中，将微生物28分散在油溶性溶液中，搅拌形成单个悬浮的微生物28颗粒，加入胶囊壳材料、乳化剂和改性剂在细菌与溶液界面发生化学反应，使得微生物28外部被胶囊型外壳包裹，利用微生物28联合水力压裂增透煤隙的作用是通过以下方式运行，首先胶囊壳保护了微生物28不被高压水破坏，能够顺利在煤层27中发挥作用，并且微胶囊壳外壁是水溶性的，但是溶解速度缓慢，在胶囊壳未完全溶解前，胶囊壳外壁能够起到支撑裂隙的作用，在胶囊壳溶解后微生物28释放，起到腐蚀裂隙的作用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，包括：
套管(23)，所述套管(23)的一端与分离硐室(26)连接，所述套管(23)的另一端设在目标钻孔(22)内；
水力压裂钻孔(15)，以所述目标钻孔(22)为基准沿煤层(27)方向开设；
所述水力压裂钻孔(15)内放置有微生物送样管(16)、高压注水管(17)和注浆管(18)，所述微生物送样管(16)与微生物合成容器(1)连接；所述高压注水管(17)与水泵(13)连接；所述注浆管(18)与注浆泵(14)连接；
所述微生物合成容器(1)内填充有胶囊型微生物反应溶液(3)。
2.根据权利要求1所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器(1)外壁开设有进样口(4)和出样口(11)，所述进样口(4)连接有进口阀(9)，所述出样口(11)通过出口阀(12)和所述微生物送样管(16)连接。
3.根据权利要求2所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器(1)的顶部还设置有PH计探头(6)、温度探头(7)和OPR探头(8)，所述PH计探头(6)、所述温度探头(7)和所述OPR探头(8)的一端位于所述微生物合成容器(1)的内腔，且与所述胶囊型微生物反应溶液接触。
4.根据权利要求3所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器(1)的顶部还开设有气阀(5)。
5.根据权利要求4所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器(1)的底部设有磁力搅拌珠(10)。
6.根据权利要求5所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器(1)的外壁设有保温层(2)。
7.根据权利要求1所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述分离硐室(26)靠近所述套管(23)的一端设有压力表(24)和流量计(25)。
8.根据权利要求1所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述目标钻孔(22)和所述水力压裂钻孔(15)之间分布有待抽采段(19)，所述待抽采段(19)中存在煤层裂缝(20)。
9.一种基于如权利要求1至8中任一所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，所实现的一种微生物联合水力压裂煤层增透方法，其特征在于，包括：
在煤层(27)底板处开设目标钻孔(22)；
在所述目标钻孔(22)端口处安装套管(23)，将所述套管(23)与分离硐室(26)连接，在所述分离硐室(26)前端设有压力表(24)和流量计(25)；
在所述目标钻孔(22)处，沿煤层(27)方向开设水力压裂钻孔(15)，所述目标钻孔(22)与所述水力压裂钻孔(15)之间分布待抽采段(19)，所述待抽采段(19)中存在煤层裂缝(20)；
所述水力压裂钻孔(15)内设置有高压注水管(17)、微生物送样管(16)和注浆管(18)，将所述高压注水管(17)与水泵(13)连接，将所述微生物送样管(16)与微生物合成容器(1)连接，将所述注浆管(18)与注浆泵(14)连接；
将所述微生物合成容器(1)中的胶囊型微生物反应溶液和所述水泵(13)中的高压水混合对所述水力压裂钻孔(15)进行水力压裂；
当所述水力压裂钻孔(15)和目标钻孔(22)形成贯通的宏观裂隙后，关闭水泵(13)与微生物合成容器(1)中的出口阀(12)，通过注浆泵(14)注浆支撑裂缝，并根据所述套管(23)上的所述压力表(24)与所述流量计(25)读数计算瓦斯抽出量。
10.根据权利要求9所述的微生物联合水力压裂煤层增透方法，其特征在于，所述胶囊型微生物反应溶液的制备方法包括：
通过进样口(4)向所述微生物合成容器(1)中加入微生物(28)、胶囊壳材料、乳化剂和改性剂以形成原溶液；
通过磁力搅拌珠(10)对所述原溶液进行搅拌混合，利用所述气阀(5)、所述PH计探头(6)、所述温度探头(7)和所述OPR探头(8)控制反应环境，使得所述微生物(28)表面发生界面聚合反应，并被所述胶囊壳材料包覆，以形成胶囊型微生物反应溶液(3)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117187050A (zh) * 2023-11-08 2023-12-08 中国煤炭地质总局勘查研究总院 研究煤层气生物注入与迁移规律的实验装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0808388D0 (en) * 2007-05-11 2008-06-18 Clearwater Int Llc Apparatus, Compositions, and methods of breaking fracturing fluids
US20120037368A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Conocophillips Company Controlled release proppant
CN102900411A (zh) * 2012-10-29 2013-01-30 河南理工大学 一种煤储层的生物增透方法
US20130319656A1 (en) * 2010-10-06 2013-12-05 Trican Well Service Ltd. Enzyme breakers and methods for fluid systems
CN103912302A (zh) * 2014-01-26 2014-07-09 中国矿业大学 一种穿层钻孔水力破裂瓦斯抽采方法
CN109476984A (zh) * 2016-06-23 2019-03-15 巴斯夫欧洲公司 压裂地下地层的方法
CN111205838A (zh) * 2020-02-26 2020-05-29 西南石油大学 一种用于裂隙岩体固化防渗的复合微胶囊及其制备方法
CN211573547U (zh) * 2020-02-26 2020-09-25 西南石油大学 一种用于裂隙岩体固化防渗的微生物胶囊注入装置
CN211896780U (zh) * 2020-02-26 2020-11-10 西南石油大学 一种裂隙岩体防渗用生物微胶囊
CN112324465A (zh) * 2020-11-13 2021-02-05 西南石油大学 一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆方法
CN112539078A (zh) * 2020-11-23 2021-03-23 安徽理工大学 一种生物法水力压裂强化煤层瓦斯抽采系统
CN112922599A (zh) * 2021-04-08 2021-06-08 中国矿业大学 一种煤炭制氢的生物-高温气化联采方法
CN113586027A (zh) * 2021-09-14 2021-11-02 北京科技大学 一种利用功能微生物强化压裂-驱油效果的方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0808388D0 (en) * 2007-05-11 2008-06-18 Clearwater Int Llc Apparatus, Compositions, and methods of breaking fracturing fluids
US20120037368A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Conocophillips Company Controlled release proppant
US20130319656A1 (en) * 2010-10-06 2013-12-05 Trican Well Service Ltd. Enzyme breakers and methods for fluid systems
CN102900411A (zh) * 2012-10-29 2013-01-30 河南理工大学 一种煤储层的生物增透方法
CN103912302A (zh) * 2014-01-26 2014-07-09 中国矿业大学 一种穿层钻孔水力破裂瓦斯抽采方法
CN109476984A (zh) * 2016-06-23 2019-03-15 巴斯夫欧洲公司 压裂地下地层的方法
CN111205838A (zh) * 2020-02-26 2020-05-29 西南石油大学 一种用于裂隙岩体固化防渗的复合微胶囊及其制备方法
CN211573547U (zh) * 2020-02-26 2020-09-25 西南石油大学 一种用于裂隙岩体固化防渗的微生物胶囊注入装置
CN211896780U (zh) * 2020-02-26 2020-11-10 西南石油大学 一种裂隙岩体防渗用生物微胶囊
CN112324465A (zh) * 2020-11-13 2021-02-05 西南石油大学 一种用于裂隙岩体防渗的相变微生物胶囊注浆方法
CN112539078A (zh) * 2020-11-23 2021-03-23 安徽理工大学 一种生物法水力压裂强化煤层瓦斯抽采系统
CN112922599A (zh) * 2021-04-08 2021-06-08 中国矿业大学 一种煤炭制氢的生物-高温气化联采方法
CN113586027A (zh) * 2021-09-14 2021-11-02 北京科技大学 一种利用功能微生物强化压裂-驱油效果的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张光焰等: "利用自生气的油气田开发开采工艺技术概况", 《油田化学》 *
张军: "辽河外围低渗透油藏压裂改造技术研究", 《化学工程与装备》 *
张春梅等: "固井水泥环微裂纹自修复微胶囊的制备与性能研究", 《硅酸盐通报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117187050A (zh) * 2023-11-08 2023-12-08 中国煤炭地质总局勘查研究总院 研究煤层气生物注入与迁移规律的实验装置
CN117187050B (zh) * 2023-11-08 2024-02-23 中国煤炭地质总局勘查研究总院 研究煤层气生物注入与迁移规律的实验装置

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