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激光鉆井前景光明 旋轉(zhuǎn)鉆井這種機(jī)械破巖方式于20世紀(jì)初取代頓鉆以來(lái)，雖然不斷取得進(jìn)展，但并沒(méi)有根本性的變化，而且隨著鉆井難度越來(lái)越大，鉆井成本總體上呈上升趨勢(shì)。要想大幅度降低鉆井成本，需要開發(fā)一種更加有效的替代方法。 2.激光技術(shù)發(fā)展很快，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 早在20世紀(jì)60年代和70年代，國(guó)外就開展過(guò)激光鉆井研究。但是由于當(dāng)時(shí)的激光技術(shù)水平有限，研究認(rèn)為：在技術(shù)上，用激光鉆井需要的能量太大，實(shí)現(xiàn)不了；在經(jīng)濟(jì)上，激光鉆井太昂貴，不合算。正是這一結(jié)論在此后25年的時(shí)間妨礙了激光技術(shù)在石油鉆井領(lǐng)域的研究與應(yīng)用，盡管這期間激光技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，特別是冷戰(zhàn)期間美國(guó)星球大戰(zhàn)計(jì)劃開發(fā)的激光武器，其能量足以擊襲毀導(dǎo)彈，摧毀地面目標(biāo)。 美國(guó)“亞力山大油氣通訊”（Alexander’sOil&GasConnec-tion）雜志追述了石油鉆井中的激光鉆井技術(shù)起源。1998年2月24日，由美國(guó)氣體研究院、美國(guó)空軍、美國(guó)海軍聯(lián)合發(fā)起了一個(gè)研究計(jì)劃，即“激光鉆井”，這是利用美國(guó)軍方的“星球大戰(zhàn)”技術(shù)轉(zhuǎn)化到民用工業(yè)應(yīng)用系列項(xiàng)目的一個(gè)內(nèi)容。這項(xiàng)計(jì)劃預(yù)計(jì)用5年時(shí)間，耗資600萬(wàn)美元，研制目的包括激光鉆井與完井，其直接研制產(chǎn)品是一臺(tái)激光鉆機(jī)。激光鉆井有2種激光發(fā)生器。 一是利用化學(xué)的氧化碘激光發(fā)生器（COIL），這種發(fā)生器最初是美國(guó)空軍用于跟蹤和擊毀敵方導(dǎo)彈的激光武器。這種激光器所具有的波長(zhǎng)與振幅的準(zhǔn)確控制性，使得在氣田中鉆探定向井、側(cè)鉆井成為可能，其鉆探深度可為5000米；其能量為1.6兆瓦，波長(zhǎng)為3.4米。 二是紅外線激光發(fā)生器（MIRACL），這原來(lái)是海軍裝備在艦船上，用以將來(lái)襲的導(dǎo)彈或飛機(jī)上“穿洞”，以達(dá)到將其擊毀的目的，其能量為7千瓦，波長(zhǎng)為1.34米。據(jù)軍方的研究人員介紹，此方法近來(lái)由美國(guó)PHILLIPSE公司進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，其穿透“像三明治一樣的巖層幾乎就在數(shù)秒之間”。與常規(guī)鉆井相比，激光鉆井10小時(shí)的鉆井進(jìn)尺，常規(guī)鉆井需要鉆井10天。PHILLIPSE公司使用化學(xué)氧化碘激光發(fā)生器，利用光纖輸送能量，在巖石上鉆出1英寸的孔，這或許是真正的小井眼鉆井。與常規(guī)鉆井過(guò)程相比，激光鉆井不需要鉆井液、鉆頭、油管和套管，也不產(chǎn)生鉆屑，可以大幅度降低成本。美國(guó)軍方人員稱，將這一軍事技術(shù)轉(zhuǎn)為民用，最大的受益是從根本上減少石油鉆井成本，并且降低石油開采的風(fēng)險(xiǎn)。 |
