激光鉆井技術(shù)的發(fā)展史

  從1997年起，美國重新開(kāi)展了激光鉆井研究，已經(jīng)取得了令人鼓舞的成果。 激光鉆井的研究現狀：

 

  1997-1999年，美國天然氣研究所與科羅拉多礦業(yè)學(xué)院、美國能源部、美國空軍、美國陸軍、麻省理工學(xué)院、雷克伍德工程公司以及菲利普斯石油公司一起開(kāi)展了激光鉆井的基礎研究。研究小組在200多塊頁(yè)巖、灰巖和砂巖上測試了三種軍用激光系統，發(fā)現激光能穿透各種類(lèi)型的巖石，破巖機理是高能激光擊碎、熔化和蒸發(fā)巖石，其在技術(shù)上是可行的，而且速度可能比常規鉆井快10倍甚至更快。

 

  鑒于這項為期兩年的基礎研究工作取得了可喜的成果，從2000年起又對激光鉆井開(kāi)展了一系列深入研究。參與研究的除了美國天然氣研究所等外，還有油公司和服務(wù)公司，比如哈里伯頓公司等。著(zhù)重研究了激光鉆井需要的能量以及激光、巖石和液體三者的相互影響，發(fā)現實(shí)際所需要的能量并沒(méi)有60年代計算的那么大；高能激光熔化巖石后，在井壁形成一層陶瓷樣保護層，其周?chē)膸r石因受熱膨脹而出現一些微裂縫，有助于提高滲透率。

 

  與常規鉆井相比，激光鉆井具有如下潛在優(yōu)勢： 激光鉆機質(zhì)量輕，用一輛拖車(chē)一次就可運到井場(chǎng)；  激光鉆井的井場(chǎng)很小，也許只有普通井場(chǎng)的1/10或更??； 激光能夠穿透各種類(lèi)型的巖石，而且速度很快，用常規鉆井方法需要100天才能完成的井，用激光鉆井也許只要10天；  激光鉆井不需要常規鉆頭和鉆柱，鉆成的井眼小，在井壁形成一層陶瓷樣保護層，無(wú)需下套管固井，因此鉆井成本很低，也許只有常規鉆井的1/10甚至更低；  激光鉆井是一種清潔鉆井，鉆井中無(wú)鉆屑上返到地面，對環(huán)境影響甚微； 鉆井過(guò)程具有可導向性。 激光鉆井如能投入商業(yè)應用，必將給鉆井和完井帶來(lái)一場(chǎng)深刻的革命，徹底改變鉆井完井的作業(yè)方式，大幅度提高作業(yè)效率和經(jīng)濟效益。