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国内需求、能力和国外发展状况

国内多年来在钻遇溶洞和裂缝发育层段，采用常规钻井工艺未能钻达目的层，*终弃井的实例说明：如不逐步发展空气、空气泡沫钻井工艺技术，将严重的阻碍勘探开发进展速度 国内在36″ 26″ 17 1/2″大井眼钻井采用常规钻井工艺,平均机械钻低于每小时2米,采用空气、空气泡沫钻井工艺可提高机械钻速5－10倍，伊朗钻井实践证明大井眼空气钻井**机械钻速可达每分钟1米；钻头使用寿命比较在泥浆钻井条件下提高30％  美国1997年欠平衡（含空气钻井）钻井数为15%,发展趋势是到2005年增加到20-30%.中国国内欠平衡（含空气、空气泡沫等）钻井的比例仅为0.2-0.3%,差距还很大. 国内目前无满足空气、空气泡沫、雾化、惰性气体钻井工艺的成套设备国内（2000年）空气、空气泡沫设备和工艺技术水平状况 国内空气钻井设备状况  石油管理局钻采研究院拥有全国唯一的一套移动式空气钻井设备，该设备于1989年国外引进,其供气量为75立方米/分;  四川石油管理局川西南矿区在2000年以前,利用钻机柴油机排出尾气,经临时配置移动式天然气压缩机加压后,实施空气、空气泡沫钻井、修井。气体排出能力约30－50立方米/分。

工艺技术状况 石油管理局，从1989至2000年,该院使用这套设备用空气作业,完成一口121/4”  井眼的试验井,大部分的工作量是在81/2”井眼实施空气雾化和空气泡沫钻井工艺,总进尺不超过10000米。
四川石油管理局，利用柴油机尾气经处理、增压，在西昌七里坝1井171/2”井眼实施空气泡沫工艺钻至750米井深,并在威远气田老井、浅气层实施空气泡沫工艺修井、钻井作业。 目前CNPC尚无适应国内油田井场条件（体积小、重量轻、效率高）的成套的空气钻井设备，建议先引进成套样机投入使用，国内相关厂家同步组织研发国产设备（与国产电动钻机同步发展）。

    从1997年起，美国重新开展了激光钻井研究，已经取得了令人鼓舞的成果。 激光钻井的研究现状：
1997-1999年，美国天然气研究所与科罗拉多矿业学院、美国能源部、美国空军、美国陆军、麻省理工学院、雷克伍德工程公司以及菲利普斯石油公司一起开展了激光钻井的基础研究。研究小组在200多块页岩、灰岩和砂岩上测试了三种军用激光系统，发现激光能穿透各种类型的岩石，破岩机理是高能激光击碎、熔化和蒸发岩石，其在技术上是可行的，而且速度可能比常规钻井快10倍甚至更快。

鉴于这项为期两年的基础研究工作取得了可喜的成果，从2000年起又对激光钻井开展了一系列深入研究。参与研究的除了美国天然气研究所等外，还有油公司和服务公司，比如哈里伯顿公司等。着重研究了激光钻井需要的能量以及激光、岩石和液体三者的相互影响，发现实际所需要的能量并没有60年代计算的那么大；高能激光熔化岩石后，在井壁形成一层陶瓷样保护层，其周围的岩石因受热膨胀而出现一些微裂缝，有助于提高渗透率。

与常规钻井相比，激光钻井具有如下潜在优势： 激光钻机质量轻，用一辆拖车一次就可运到井场；  激光钻井的井场很小，也许只有普通井场的1/10或更小； 激光能够穿透各种类型的岩石，而且速度很快，用常规钻井方法需要100天才能完成的井，用激光钻井也许只要10天；  激光钻井不需要常规钻头和钻柱，钻成的井眼小，在井壁形成一层陶瓷样保护层，无需下套管固井，因此钻井成本很低，也许只有常规钻井的1/10甚至更低；  激光钻井是一种清洁钻井，钻井中无钻屑上返到地面，对环境影响甚微； 钻井过程具有可导向性。 激光钻井如能投入商业应用，必将给钻井和完井带来一场深刻的革命，彻底改变钻井完井的作业方式，大幅度提高作业效率和经济效益。