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龙图腾网获悉新疆亚新煤层气一五六勘查有限责任公司;中国矿业大学申请的专利一种薄互煤层压裂、气化与碳封存一体化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119145824B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411245970.8，技术领域涉及：E21B43/26；该发明授权一种薄互煤层压裂、气化与碳封存一体化方法是由王虎;胡永;仲劼;张志祥;付超;陈传彬;蔡承政;王博设计研发完成，并于2024-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种薄互煤层压裂、气化与碳封存一体化方法在说明书摘要公布了：一种薄互煤层压裂、气化与碳封存一体化方法，地质勘探与煤层精细化评估；从地面向下钻出中间水平井；在薄互煤层最上、下部的砂岩地层中，规划并钻进顶、底部水平井；在顶、底部水平井内，斜向下、上钻出多条顶、底部鱼骨井；将富氧水蒸气通过连续油管注入中间水平井，在高压作用下将富氧水蒸气挤入储层，进行压裂作业；引发煤层的地下气化过程，同步进行煤层气的抽采作业；在对顶、底部水平井进行超临界CO2压裂作业；向顶部水平井和底部水平井内注入水基压裂液；通过中间水平井对煤层燃烧气化产生的气化物和解吸的甲烷气体进行抽采，并将之前注入的超临界二氧化碳进行长期封存。该方法能解决传统水力压裂技术的局限性，并能提高储层的改造效果。

本发明授权一种薄互煤层压裂、气化与碳封存一体化方法在权利要求书中公布了：1.一种薄互煤层压裂、气化与碳封存一体化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：地质勘探与煤层（3）精细化评估； S11：对开发区块进行地面地质调查，观察煤层（3）露头岩样，并记录煤层（3）特征，其中，开发区块的表面为泥岩地层（1），在泥岩地层（1）以下的部分为煤层（3）与砂岩地层（2）交替的薄互煤层结构； S12：探测地下煤层（3）的分布情况，确定出煤层（3）的厚度、分布范围，以及煤层（3）与泥岩地层（1）的互层关系、煤层（3）与砂岩地层（2）的互层关系，同时，获取煤层（3）的关键参数，充分了解煤层（3）的地质构造，分析煤层（3）的地质构造对煤层气（11）运移和富集规律的影响； S13：通过测井、取样分析技术手段，确定出煤层（3）中的瓦斯含量、压力数据以及气体成分； S14：综合地质勘探结果、测井数据、瓦斯含量与压力数据，对煤层（3）进行全面评估，判断煤层（3）开发潜力，并科学合理地确定出后续中间水平井（4）钻井的位置，同时，制定出后续钻井、压裂、气化及碳封存一体化方案； 步骤二：中间水平井（4）钻井； S21：根据煤层（3）的地质勘探数据，综合分析煤层（3）的厚度、倾角、透气性因素，并根据泥岩地层（1）、砂岩地层（2）和煤层（3）的分布范围，选定中间位置中具有良好储层物性的煤层（3）作为中间水平井（4）的钻井层位； S22：基于选定的钻井层位，利用三维地质模型进行钻井路径的规划，确保钻井轨迹能够穿越目标煤层（3），并确保中间水平井（4）所钻遇的层位具有良好的储层物性； S23：采用煤层气（11）钻井设备和工艺技术，从地面向下钻出中间水平井（4）； 步骤三：顶部水平井（5）与底部水平井（6）钻井； 在薄互煤层最上部的砂岩地层（2）中，规划并钻进顶部水平井（5），同时，确保顶部水平井（5）的轴线与中间水平井（4）的轴线相平行，且顶部水平井（5）位于上部砂岩地层（2）内部下方15～14位置处； 在薄互煤层最下部的砂岩地层（2）中，规划并钻进底部水平井（6），同时，确保底部水平井（6）的轴线与中间水平井（4）的轴线相平行，且底部水平井（6）位于下部砂岩地层（2）内部上方15～14位置处； 步骤四：鱼骨井钻进； 在顶部水平井（5）内，使用定向侧钻工具按照顺时针45～60°的方向斜向下钻出第一条顶部鱼骨井（7）；多次重复上述过程，依次在顶部水平井（5）内钻出剩余的顶部鱼骨井（7），并确保相邻顶部鱼骨井（7）之间的间距在20～30m之间；在底部水平井（6）内，使用定向侧钻工具按照顺时针45～60°的方向斜向上钻出第一条底部鱼骨井（8）；多次重复上述过程，依次在底部水平井（6）内钻出剩余的底部鱼骨井（8），并确保相邻底部鱼骨井（8）之间的间距在20～30m之间； 利用中间水平井（4）、顶部水平井（5）、底部水平井（6）、顶部鱼骨井（7）和底部鱼骨井（8）共同在薄互煤层结构内形成立体井网； 步骤五：中间水平井（4）压裂； S51：通过连续油管将压裂工具下放到中间水平井（4）内的预定位置，安装地面设备并与压裂工具进行连接，同时，确保压裂过程中反馈信号和控制信号的稳定传输； S52：在地面通过加热装置将纯水转化为水蒸气，并混入一定比例的氧气，形成富氧水蒸气（9）； S53：利用地面泵组将富氧水蒸气（9）通过连续油管注入中间水平井（4），在高压作用下将富氧水蒸气（9）挤入储层，进行压裂作业，在压裂过程中，利用富氧水蒸气（9）的高温高压作用使储层岩石产生热应力，促进裂缝的形成与扩展，形成复杂的大尺度人工缝网（10）； S54：持续泵入富氧水蒸气（9），使裂缝不仅能在中间水平井（4）所在的煤层（3）中扩展，而且还能上下延伸至相邻的煤层（3）内，增加人工裂缝（10）的连通范围； 步骤六：煤层（3）地下气化与煤层气（11）抽采； S61：在中间水平井（4）的压裂过程中，当富氧水蒸气（9）输入量达到300～400m³时，停止富氧水蒸气（9）的注入作业；再通过专用投放装置向中间水平井（4）的井底投放点火棒，利用点火棒点燃煤层（3），并引发煤层（3）的地下气化过程； S62：在煤层（3）点燃后，继续向中间水平井（4）内注入富氧水蒸气（9），以保持煤层（3）气化过程的连续进行，同时，利用富氧水蒸气（9）的高温高压作用促进裂缝进一步扩展，同步利用煤层（3）气化产生的气体和热量促进裂缝的形成与扩展； 在中间水平井（4）气化作业进行的同时，利用顶部水平井（5）和底部水平井（6）同步进行煤层气（11）的抽采作业，同时，利用抽采过程降低煤层（3）内压力，进一步促进中间水平井（4）气化反应的深入进行； S63：当中间水平井（4）的气化作业过程完成后，关闭中间水平井（4）的气化剂注入系统，并进行关井处理，使井下燃烧过程充分进行，通过燃烧过程在中间水平井（4）中人工缝网（10）的周围形成燃空区（12）；同时，继续保持顶部水平井（5）和底部水平井（6）的抽采作业，持续这一抽采过程至设定抽采时间后结束； 步骤七：超临界CO2压裂与置换； 在抽采作业结束后，立即对顶部水平井（5）和底部水平井（6）进行超临界CO2压裂作业，在超临界CO2压裂过程中，通过精确控制超临界二氧化碳（13）的注入流量的方式，诱导煤层（3）内部裂缝的进一步扩展，形成更加复杂且连通范围更大的立体裂缝网络（14），同步地，利用超临界二氧化碳（13）强大的吸附能力，将煤层（3）中吸附态的甲烷置换为游离态，同时，利用超临界二氧化碳（13）的高扩散性和低表面张力的特性，使超临界二氧化碳（13）深入至煤层（3）的微孔隙中，进一步增加煤层（3）中游离态甲烷的含量； 步骤八：水力压裂与CO2封存； 当预定量的超临界二氧化碳（13）注入完成后，以设定流量向顶部水平井（5）和底部水平井（6）内注入水基压裂液，利用注入的水基压裂液促使煤层（3）内部裂缝逐渐扩展，形成复杂的裂隙网络；同时，利用水基压裂液将超临界二氧化碳（13）挤入储层深部，进一步置换出煤层（3）中的甲烷气体； 在水基压裂液注入过程中，水基压裂液中的高分子聚合物和交联剂逐渐在裂缝中形成高强度、高韧性的封堵层，利用所形成的封堵层对裂缝进行有效的支撑，以防止裂缝在卸压后发生闭合的情况，同时，利用所形成的封堵层有效阻止超临界二氧化碳（13）从裂缝中逃逸并返出至井筒中； 步骤九：气化物与煤层气（11）抽采； S91：通过中间水平井（4）对煤层（3）燃烧气化产生的气化物和解吸的甲烷气体进行抽采，并在抽采至地面后经过气体分离装置进行分离处理；在抽采过程中，通过安装在中间水平井内的传感器实时监测中间水平井（4）返排气体的参数，持续监测至中间水平井（4）内长时间内无显著可燃气体返出，且气体浓度稳定维持在设定低浓度范围时，关闭该中间水平井（4）； S92：同时保持顶部水平井（5）和底部水平井（6）处于关闭状态，将之前注入的超临界二氧化碳（13）进行长期封存。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人新疆亚新煤层气一五六勘查有限责任公司;中国矿业大学，其通讯地址为：830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高新区(新市区)四平路266号科创花苑2#商业办公楼B4栋2001室；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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