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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂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：CN119593754B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202411778540.2，技术领域涉及：E21C37/14；该发明授权一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法是由唐伟;翟成;徐吉钊;余旭;孙勇;丛钰洲;郑仰峰;朱薪宇;陈爱坤;来永帅;徐鹤翔;王宇设计研发完成，并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法，先利用液氮制备冻结静态破碎剂颗粒；将冻结静态破碎剂颗粒随液氮注入钻孔，液氮由于低温及液氮压力逐渐增加驱动煤体产生裂缝并不断扩展发育，冻结静态破碎剂颗粒随液氮流进煤层产生的裂缝内；完成液氮压裂后，随着煤层受地温影响温度逐渐恢复，冻结静态破碎剂颗粒开始溶解，此时静态破碎剂与水开始发生化学反应体积膨胀，进而在裂缝内膨胀形成静态破碎剂膨胀区对裂缝进行二次膨胀压裂，同时静态破碎剂膨胀区对裂缝起支撑作用，防止裂缝受地应力作用闭合，完成煤层压裂。其不仅能实现对煤层高效压裂，而且能有效对裂缝进行支撑，从而降低其后续闭合的情况，最终有效提高煤层气的开采效率。

本发明授权一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法在权利要求书中公布了：1.一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法，其特征在于，具体步骤为： 步骤一、制备冻结静态破碎剂颗粒：在保温罐中倒入一定量的液氮，在保温罐内安装具有多个筛孔的筛板，且筛板处于液氮液面上方；将静态破碎剂和水所需配比制成静态破碎剂溶液，并将静态破碎剂溶液倒入保温罐中，此时静态破碎剂溶液先流经筛板，通过各个筛孔形成静态破碎剂液滴，静态破碎剂液滴滴入液氮中快速冷冻形成冻结静态破碎剂颗粒； 步骤二、煤层打钻孔：通过钻机向煤层中施工钻孔，完成后在钻孔中安装封孔装置对钻孔进行密封；所述封孔装置上装有注氮管和通气管，注氮管一端和通气管一端均处于钻孔内，注氮管另一端和通气管另一端均处于钻孔外、且分别装有注氮截止阀和通气截止阀； 步骤三、设备安装：将混合器通过连接管与高压注氮泵的进口连接，高压注氮泵的出口经过耐压管及连接头与注氮管另一端连接；所述高压注氮泵的出口处于安装压力表用于监测注氮压力； 步骤四、煤层液氮压裂：首先打开注氮截止阀和通气截止阀，在混合器倒入液氮，启动高压注氮泵，此时混合器中的液氮受高压注氮泵的泵送作用，使液氮经过耐压管及注氮管注入钻孔；由于钻孔内部温度较高，进入钻孔的液氮持续气化降低钻孔温度并产生氮气，氮气经过通气管排出钻孔，随着钻孔温度持续降低后液氮逐渐在钻孔中累积，并使液氮逐渐充满钻孔；当观察到通气管另一端有液氮流出时，此时关闭通气截止阀使得钻孔内保持密闭空间，同时向混合器中加入步骤一制备的冻结静态破碎剂颗粒，冻结静态破碎剂颗粒随着液氮注入钻孔内，随着液氮持续施压注入钻孔，钻孔内液氮由于低温将煤体冻结，导致煤体脆性增加，同时钻孔内液氮压力逐渐增加驱动煤体产生裂缝并不断扩展发育，冻结静态破碎剂颗粒随液氮流进煤层产生的裂缝内；冻结静态破碎剂颗粒在裂缝内起到支撑剂的作用，促进液氮在裂缝中的流动，进一步提高裂缝扩展长度； 步骤五、静态破碎剂二次压裂：液氮压裂工作完成后，关闭高压注氮泵及注氮截止阀，冻结静态破碎剂颗粒滞留于裂缝内，随着煤层受地温影响温度逐渐恢复，钻孔内的剩余液氮持续气化完成后，使得钻孔内的温度持续升高，当达到冻结静态破碎剂颗粒的溶解点时开始溶解，此时静态破碎剂与水开始发生化学反应体积膨胀，进而在裂缝内膨胀形成静态破碎剂膨胀区对裂缝进行二次膨胀压裂，使裂缝周围产生二次压裂裂隙，同时静态破碎剂膨胀区对裂缝起支撑作用，防止裂缝受地应力作用闭合，完成煤层压裂过程。

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