地?zé)徙@井
激光鉆井技術(shù)的發(fā)展史
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-05 15:45:03瀏覽次數(shù):1831
1997-1999年,美國(guó)天然氣研究所與科羅拉多礦業(yè)學(xué)院、美國(guó)能源部、美國(guó)空軍、美國(guó)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(chǔ)研究。研究小組在200多塊頁(yè)巖、灰?guī)r和砂巖上測(cè)試了三種軍用激光系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)激光能穿透各種類(lèi)型的巖石,破巖機(jī)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(guī)鉆井快10倍甚至更快。
鑒于這項(xiàng)為期兩年的基礎(chǔ)研究工作取得了可喜的成果,從2000年起又對(duì)激光鉆井開(kāi)展了一系列深入研究。參與研究的除了美國(guó)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(xiàn)實(shí)際所需要的能量并沒(méi)有60年代計(jì)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(hù)層,其周?chē)膸r石因受熱膨脹而出現(xiàn)一些微裂縫,有助于提高滲透率。
與常規(guī)鉆井相比,激光鉆井具有如下潛在優(yōu)勢(shì): 激光鉆機(jī)質(zhì)量輕,用一輛拖車(chē)一次就可運(yùn)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或更小; 激光能夠穿透各種類(lèi)型的巖石,而且速度很快,用常規(guī)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(guī)鉆頭和鉆柱,鉆成的井眼小,在井壁形成一層陶瓷樣保護(hù)層,無(wú)需下套管固井,因此鉆井成本很低,也許只有常規(guī)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(duì)環(huán)境影響甚微; 鉆井過(guò)程具有可導(dǎo)向性。 激光鉆井如能投入商業(yè)應(yīng)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(jì)效益。
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