激光钻进煤岩技术的研究进展

王玉丹，罗耀坤，文国军，吴玲玲，官东林，姚 邹

激光钻进煤岩技术的研究进展

王玉丹1,2，罗耀坤1，文国军1,2，吴玲玲1，官东林1，姚 邹1,2

(1. 中国地质大学(武汉) 机械与电子信息学院，湖北 武汉 430074； 2. 湖北省智能地质装备工程技术研究中心，湖北 武汉 430074)

激光钻进技术是一种极具潜力的创新技术，也是钻探领域的研究热点。作为一种非接触式钻进技术，对破碎松软岩层扰动破坏小，将激光钻进应用于煤层气定向钻进中可发挥出非常明显的优势。梳理和总结了激光用于煤岩钻进的成孔机制、钻进效果的影响因素。在激光钻进过程中，激光与煤岩相互作用伴随着复杂的理化作用，指出激光钻进煤岩主要的成孔机制是烧蚀成孔。从激光参数、岩石性质、外部环境等方面阐述了影响激光钻进煤岩效果的因素，论述了激光钻进用于煤岩这一特定钻进对象的特殊现象和问题，指出煤岩在激光照射下，组分的挥发、热解、升华、烧结和氧化构成了煤岩在高温下主要的热烧蚀机制。从钻进机理、工艺、装置等方面着手，建议加强激光钻进煤岩的多物理场耦合作用机制、钻进工艺、钻进装置研制等适应性研究，为激光用于煤岩的高质高效钻进研究提供参考。

激光钻进；煤岩；烧蚀；循环气体

随着我国经济与社会发展理念的转变，使用清洁能源已成为当今社会的广泛共识。而煤层气作为清洁能源的典型代表，对其大规模开采和利用的重要性不言而喻。众所周知，我国煤层气资源十分丰富，煤层气开发已逐步进入规模化生产阶段，但是由于我国煤层构造复杂多样，传统煤层气开发技术无法完全满足产业规模的进一步发展需求[1]。……