快速鉆井隊(duì)告訴你激光鉆井特點(diǎn)
為了縮短快速鉆井工程的時(shí)間,有了快速鉆井隊(duì)的存在。接下來(lái)是快速鉆井隊(duì)給大家?guī)?lái)激光鉆井的特點(diǎn)分享,希望對(duì)大家有幫助!
激光鉆井的一大特點(diǎn)就是激光的亮度可以達(dá)到太陽(yáng)亮度的108倍以上,所以用透鏡九江激光進(jìn)行聚焦的話,可以得到每平方米1012瓦的功率密度,可見(jiàn)在很小的范圍內(nèi)可以產(chǎn)生幾百萬(wàn)度高溫,幾百萬(wàn)個(gè)大氣壓和幾十億伏的強(qiáng)電場(chǎng)。
實(shí)質(zhì)上激光鉆孔是強(qiáng)激光與巖石的相互作用,這是一個(gè)復(fù)雜的高溫高壓物理和化學(xué)過(guò)程,具有復(fù)雜的質(zhì)量,能量和動(dòng)量傳遞。高功率激光束通過(guò)透鏡會(huì)聚到鉆入地層的網(wǎng)格區(qū)域,圓形區(qū)域只是鉆孔直徑的一小部分。強(qiáng)烈熱沖擊將鉆進(jìn)的巖石材料破碎成碎片,巖石吸收激光能量并融化,巖石反射和散射的激光能量會(huì)增加鉆井環(huán)境溫度,并使熔融巖石蒸發(fā)形成巖石蒸汽,并在高壓下迫使其離開(kāi)地面。為了增強(qiáng)熱沖擊的作用,并使圍巖形成細(xì)小顆粒并從井口噴出,通常將可膨脹的液流注入井中,液體射流和激光交替作用于鉆井位置。液體射流還有助于流將巖石材料壓碎,這有利于井壁的光滑度。另外,由于不同巖石的物理性質(zhì)不同,并且?guī)r石的物理參數(shù)在高溫高壓下也會(huì)發(fā)生變化,因此激光鉆孔過(guò)程中還會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化。
激光的工作特性,激光脈沖的長(zhǎng)度,強(qiáng)流體的注入,噴射的材料的噴射等,例如脈沖持續(xù)時(shí)間,頻率,焦點(diǎn)區(qū)域和環(huán)的大小,工作波長(zhǎng)和輸出功率控制器根據(jù)鉆探地層的物理特性進(jìn)行控制。