數秒間穿透巖層的激光鉆井技術

美國“亞力山大油氣通訊”（Alexander’sOil&GasConnec鄄tion）雜志日前追述了石油鉆井中的激光鉆井技術起源。1998年2月24日，由美國氣體研究院、美國空軍、美國海軍聯合發起了一個研究計劃，即“激光鉆井”，這是利用美國軍方的“星球大戰”技術轉化到民用工業應用系列項目的一個內容。這項計劃預計用5年時間，耗資600萬美元，研制目的包括激光鉆井與完井，其直接研制產品是一臺激光鉆機。Brien上校為這一項目的負責人之一，參加項目的除了美國氣體研究院之外，還有Colorado礦業學校。激光鉆井有2種激光發生器。一是利用化學的氧化碘激光發生器，英文簡稱為COIL，這種發生器最初是美國空軍用于跟蹤和擊毀敵方導彈的激光武器。這種激光器所具有的波長與振幅精確控制性，使得在氣田中鉆探定向井、側鉆井成為可能，其鉆探深度可為5000m，能量為1.6MW，波長為3.4m。二是紅外線激光發生器（MIRACL），這原來是海軍裝備在艦船上，用以將來襲的導彈或飛機上“穿洞”，以達到將其擊毀的目的，其能量為7kw，波長為1.34m。據軍方的研究人員介紹，此方法近來由美國PHILLIPSE公司進行現場試驗，其穿透“像三明治一樣的巖層幾乎就在數秒之間”。與常規鉆井相比，激光鉆井10hr的鉆井進尺，常規鉆井需要鉆井10天。PHILLIPSE公司使用化學氧化碘激光發生器（COIL），利用光纖輸送能量，在巖石上鉆出1in的孔，這或許是真正的小井眼鉆井。與常規鉆井過程相比，激光鉆井不需要鉆井液、鉆頭、油管和套管，也不產生鉆屑。可以大幅度降低成本。美國軍方人員稱，將這一軍事技術轉為民用，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險。2003年10月，在美國DANFER市召開的SPE會議上，Colorado礦業學校專家宣布激光鉆井已經正式投入工業應用。