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龍圖騰網恭喜中國礦業大學(北京)申請的專利一種煤巖壓裂前后微觀結構演化分析方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119375115B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-16發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411408204.9，技術領域涉及：G01N15/08；該發明授權一種煤巖壓裂前后微觀結構演化分析方法是由徐超;聶子碩;施永博;王凱;郭琳;王文靜;苑永旺;胡園園設計研發完成，并于2024-10-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種煤巖壓裂前后微觀結構演化分析方法在說明書摘要公布了：本發明為一種煤巖壓裂前后微觀結構演化分析方法，屬于煤巖微觀結構測試技術領域，具體涉及一種分析壓裂劑處理前后煤巖的微觀結構演化特征的發明方法。本發明方法所需裝置包括恒溫干燥箱、去離子水真空飽和裝置、離心機以及高精度電子天平，本發明可通過測量壓裂劑處理前后煤巖的自然狀態與干燥狀態下的質量變化來分析煤巖微觀組分和水分含量變化，通過煤巖干燥狀態與飽水狀態下的質量變化分析其孔隙度變化，通過煤巖飽水狀態與離心狀態下的質量變化分析其孔隙連通性變化。本發明方法能夠更高效準確地定量表征壓裂劑處理前后煤巖的微觀結構演化特征，彌補現有分析煤巖微觀結構演化特征裝置及其方法的定性分析、操作復雜、成本較高的缺陷。

本發明授權一種煤巖壓裂前后微觀結構演化分析方法在權利要求書中公布了：1.一種煤巖壓裂前后微觀結構演化分析方法，其特征在于：包括以下步驟：S1：樣品干燥，將樣品放入恒溫干燥箱中進行干燥，當樣品在恒溫干燥箱中干燥至連續兩次稱重差值低于0.1％時，視為完全干燥，然后利用精密電子天平進行稱量，得到1次處理前干燥狀態樣品質量；S2：樣品飽水，將干燥后的樣品放入裝滿去離子水的真空飽水裝置中進行飽水，當樣品在真空飽水裝置中無明顯氣泡出現時，視為完全飽水狀態，然后利用精密電子天平進行稱量，得到1次處理前飽水狀態樣品質量；S3：樣品離心，將飽水樣品放置入離心機內，進行1h離心處理，離心后利用精密電子天平進行稱量，得到1次處理前離心狀態樣品質量，且該質量也為壓裂劑1次處理前樣品的自然狀態質量，離心時間可根據樣品的力學強度進行更改，但需固定壓裂劑處理前后樣品的離心時間；S4：壓裂劑處理，利用壓裂劑1次處理離心后的樣品，處理結束后利用精密電子天平進行稱量，得到1次處理后自然狀態樣品質量；S5：將壓裂劑1次處理后的樣品依次進行S1～S3，分別測得1次處理后干燥狀態樣品質量、1次處理后飽水狀態樣品質量、1次處理后離心狀態樣品質量，且此時的1次處理后離心狀態樣品質量為壓裂劑2次處理前樣品的自然狀態質量；S6：壓裂劑循環處理樣品，利用壓裂劑2次處理1次離心后的樣品，處理結束后利用精密電子天平進行稱量，得到2次處理后自然狀態樣品質量，并將壓裂劑2次處理后的樣品依次進行S1～S3，分別利用精密電子天平測得2次處理后干燥狀態樣品質量、2次處理后飽水狀態樣品質量、2次處理后離心狀態樣品質量，且此時的2次處理后離心狀態樣品質量為壓裂劑3次處理前樣品的自然狀態質量；按照上述步驟進行重復操作，可逐步求得3次處理、4次處理……n次處理的四種狀態下的質量；S7：結合壓裂劑處理前后樣品的自然狀態及干燥狀態質量變化分析樣品的微觀組分和水分含量變化；結合壓裂劑處理前后樣品的干燥狀態與飽水狀態下的質量變化分析樣品的孔隙度變化；通過壓裂劑處理前后樣品的飽水狀態與離心狀態下的質量變化分析樣品的孔隙連通性變化；步驟S7中的樣品微觀組分含量、水分含量、孔隙度和孔隙連通性變化的分析方法具體步驟描述如下：S71：將壓力劑處理前后樣品的干燥狀態質量作差，其差值為微觀組分變化量，以分析壓裂劑處理后樣品微觀組分含量變化，如式1所示： 式中，ΔMmic為樣品微觀組分變化量，單位g，其值為正，則代表壓裂劑處理后樣品的微觀組分含量增多，反之減少；為壓裂劑處理后樣品干燥狀態質量，單位g；為壓裂劑處理前樣品干燥狀態質量，單位g；所述干燥狀態下的樣品不含水，故樣品干燥狀態下的質量為其所含有機化合物質量與礦物質組分質量之和，并定義該質量和為樣品的微觀組分質量，如式2所示，故可通過干燥狀態下樣品質量的變化分析樣品中微觀組分含量變化；Mdry＝Moc+Mmin＝Mmic2式中，Moc為樣品有機化合物質量，單位g；Mmin為樣品礦物質組分質量，單位g；Mmic為樣品微觀組分質量，單位g；S72：將樣品自然狀態質量與干燥狀態質量作差，求得樣品中水分含量，如式3所示，并對壓裂劑處理前后樣品的水分含量作差，分析壓裂劑處理后樣品水分含量變化，如式4所示：Mnat-Mdry＝Mwat3 式中，Mnat為樣品自然狀態質量，單位g；Mwat為樣品水分含量，單位g；ΔMwat為樣品水分變化量，單位g，其值為正，則代表壓裂劑處理后樣品的水分含量增多，反之減少；為壓裂劑處理后樣品水分含量，單位g；為壓裂劑處理前樣品水分含量，單位g；所述樣品自然狀態下的質量由有機化合物、礦物質組分和地下水三者含量疊加而成，即式5，且結合式2可知，樣品自然狀態質量為干燥狀態質量與水分含量之和，如式6所示：Mnat＝Moc+Mmin+Mwat5Mnat＝Mdry+Mwat6S73：將樣品飽水狀態質量與干燥狀態質量作差，求得樣品的可飽水量，如式7所示，所述可飽水量能夠表征樣品的孔裂隙體積大小，即樣品孔隙度大小，并對壓裂劑處理前后樣品的可飽水量作差，分析壓裂劑處理后樣品孔隙度變化，如式8所示：Msat-Mdry＝Mabs7 式中，Msat為樣品飽水狀態質量，單位g；Mabs為樣品可飽水量，單位g；ΔMabs為樣品可飽水量變化量，單位g，其值為正，則代表壓裂劑處理后樣品的可飽水量增多，樣品孔隙度增大，反之減少；為壓裂劑處理后樣品可飽水量，單位g；為壓裂劑處理前樣品可飽水量，單位g；S74：將樣品飽水狀態質量與離心狀態質量作差，求得樣品的離心失水量，如式9所示，所述離心失水量能夠表征樣品的孔隙連通性強弱，即樣品的流體滲流能力，并對壓裂劑處理前后樣品的離心失水量作差，分析壓裂劑處理后樣品孔隙連通性變化，如式10所示：Msat-Mcen＝Mlos9 式中，Mcen為樣品離心狀態質量，單位g；Mlos為樣品離心失水量，單位g；ΔMlos為樣品離心失水量變化量，單位g，其值為正，則代表壓裂劑處理后樣品的離心失水量增多，樣品孔隙連通性增強，反之降低；為壓裂劑處理后樣品離心失水量，單位g；為壓裂劑處理前樣品離心失水量，單位g。

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