数秒间穿透岩层的激光钻井技术

美国“亚力山大油气通讯”（Alexander’sOil&GasConnec鄄tion）杂志日前追述了石油钻井中的激光钻井技术起源。1998年2月24日，由美国气体研究院、美国空军、美国海军联合发起了一个研究计划，即“激光钻井”，这是利用美国军方的“星球大战”技术转化到民用工业应用系列项目的一个内容。这项计划预计用5年时间，耗资600万美元，研制目的包括激光钻井与完井，其直接研制产品是一台激光钻机。Brien上校为这一项目的负责人之一，参加项目的除了美国气体研究院之外，还有Colorado矿业学校。激光钻井有2种激光发生器。一是利用化学的氧化碘激光发生器，英文简称为COIL，这种发生器最初是美国空军用于跟踪和击毁敌方导弹的激光武器。这种激光器所具有的波长与振幅精确控制性，使得在气田中钻探定向井、侧钻井成为可能，其钻探深度可为5000m，能量为1.6MW，波长为3.4m。二是红外线激光发生器（MIRACL），这原来是海军装备在舰船上，用以将来袭的导弹或飞机上“穿洞”，以达到将其击毁的目的，其能量为7kw，波长为1.34m。据军方的研究人员介绍，此方法近来由美国PHILLIPSE公司进行现场试验，其穿透“像三明治一样的岩层几乎就在数秒之间”。与常规钻井相比，激光钻井10hr的钻井进尺，常规钻井需要钻井10天。PHILLIPSE公司使用化学氧化碘激光发生器（COIL），利用光纤输送能量，在岩石上钻出1in的孔，这或许是真正的小井眼钻井。与常规钻井过程相比，激光钻井不需要钻井液、钻头、油管和套管，也不产生钻屑。可以大幅度降低成本。美国军方人员称，将这一军事技术转为民用，最大的受益是从根本上减少石油钻井成本，并且降低石油开采的风险。2003年10月，在美国DANFER市召开的SPE会议上，Colorado矿业学校专家宣布激光钻井已经正式投入工业应用。