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地熱鉆井
激光鉆井技術的發展史
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-05 15:45:03瀏覽次數:1768
1997-1999年,美國天然氣研究所與科羅拉多礦業學院、美國能源部、美國空軍、美國陸軍、麻省理工學院、雷克伍德工程公司以及菲利普斯石油公司一起開展了激光鉆井的基礎研究。研究小組在200多塊頁巖、灰巖和砂巖上測試了三種軍用激光系統,發現激光能穿透各種類型的巖石,破巖機理是高能激光擊碎、熔化和蒸發巖石,其在技術上是可行的,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,發現實際所需要的能量并沒有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,其周圍的巖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勢: 激光鉆機質量輕,用一輛拖車一次就可運到井場; 激光鉆井的井場很小,也許只有普通井場的1/10或更小; 激光能夠穿透各種類型的巖石,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,鉆井中無鉆屑上返到地面,對環境影響甚微; 鉆井過程具有可導向性。 激光鉆井如能投入商業應用,必將給鉆井和完井帶來一場深刻的革命,徹底改變鉆井完井的作業方式,大幅度提高作業效率和經濟效益。
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