详细介绍: 钻井工艺新领域之激光钻井
激光钻井技术的优势
1990年始,美国开始把部分冷战技术民用化,科学家们努力把激光应用到钻井实践中。从理论上讲,激光钻井是一个能量传递过程,岩石吸收能量后,使其局部发生物理和化学变化。激光器是一种电磁相干辐射的能源,将不同种类的能量(电能、化学能、热能等)转换为光能。激光辐射称为单色辐射,激光辐射的波长决定于激光器的放射性介质,范围从0.lμm到10μm,跨越光谱的紫外光、可见光、红外光和亚毫米的波段。 激光器把能量转换成光子,光子经过聚焦成为强光束,传递给岩石,岩石导热性差,局部形成高温,使其层层剥离、熔融、气化。促使岩石局部高温和破坏源于吸收激光传递的能量,岩石导热性差,局部高温,发生了物理和化学变化。对于激光钻岩石,红外辐射比可见辐射更有吸引力,不仅因为红外高能激光先进性,而且与岩石的特性有关。
激光钻井相对于传统机械钻井优点如下:(1)占地小,井场作业面小,方便移动;(2)可以钻坚硬岩石如砂岩,复合金属材料如钢筋混凝土,可以在复杂环境中作业,如海上钻井,湖泊内等水域的钻井等;(3)钻井效率高,显著提高钻进速度。用美军Ml RACL激光器所作的评价激光器钻进实验表明,激光束等效钻速可达50.60m/h,而经凹面镜改变MIRACL激光器光的方向沿水平方向钻进,等效钻速达137.16m/h;(4)远程控制效果好,导向性强,提高了井控、射孔、侧钻、水平钻井能力;(5)激光与周围岩石相互作用,可以产生热量,在井壁形成陶瓷状固体,节省套管,降低成本,提高效率;振动小,有利于保护井壁地质结构,井壁表面颗粒间隙变小,改善渗透性,提高井性能;(6)排渣少,不采用化学方法(如爆破)有利于生态环境保护,减少对周围居民生产生活影响;(7)可以促进井下钻井机械,激光钻头,激光射孔技术的发展。
总之,激光钻井技术可降低油气探井的成本,减少污染,使钻井技术发生革命性变化,实验证明激光用于油气钻井无可替代,可以减少对地下储层污染和破坏。很明显,武汉钻井http://www.whdfzj.com/用激光钻井在井口和井筒内无残余物和爆炸物污染;而且不用清理井口和井筒周围。激光钻井技术,包括激光射孔技术,有利于井筒构造,在油气勘探开发领域研发激光钻井势在必行。 |