کنده های حفاری و ابهای تولیدی مانع دخول ابهای انتقالی میشوند
حفاری کج و زاویه دار قابل انجام میباشد
این روش اجازه می دهد تا مشاهده پیزومتری انجام شود
با استفاده از این روش می توان هزینه های کلی پروژه را کم کرد.
معایب
گرم شدن سریع دستگاه در مواقعی که از خنک کننده ها استفاده نشود
انتقال انرژی به عمق چاه برای عملیات و جلوگیری از اتلاف انرژی ارسالی
کنترل پذیری پایین در برابر سیال حفاری
نیاز به نو سازی دستگاه های عملیاتی برای سازگاری با این روش
مروری بر کارهای پیشین
– معاون زاده و همکارانش در تحقیقاتی را بر این پایه نهاده اند تا علم لیزر و برهمکنش آن ها بر سنگ را مشخص نمایند. فعل و انفعال لیزر ـ سنگ می تواند به سه مرحله ی اصلی تقسیم شود که در زیر تشریح شده است.[67] مرحله ی اول پیش گرمایش. این مرحله می تواند به عنوان یک مرحله هدایت محض با یک شرایط مرزی شعاعی ـ هدایتی در سطح، طبقه بندی شود. معادله ی انرژی به کار رفته در این مرحله، معادله ی هدایت گرما (حرارت) ساده است مرحله دوم ذوب شدن (گداختن). در طول این مرحله، دمایع مایع ـ سطح زیر دمای اشباع بوده و بنابراین شدت رابط مایع ـ بخار برابر صفر است. یک توازن انرژی در رابط جاد ـ مایع در طول این محرله با معادله ی زیر بیان می شود .مرحله ی سوم تبخیر. تبخیر زمانی آغاز می شود که دمای مایع ـ سطح به دمای اشباع برسد. معادلات ریاضی موجود در این مرحله، به دلیل حل هم زمان معادلات هدایت، ذوب و تبخیر، پیچیده تر هستند. این تحقیقات با رویکرد افزایش بازده نفوذ به داخل سنگ برای عملیات های تونل زنی در کار های مهندسی عمران صورت گرفته بود. پس از آن آغاز دوباره تحقیقات جدی بر این مسئله از سال 1977 توسط ارتش ایالات متحده صورت گرفت. این آزمایشات نشان دادند که با استفاده از لیزرهای پر توان، سرعت حفاری در یک نمونه سنگ مشابه با حالت چرخشی و معمول بین 10 تا 100 برابر افزایش یافته است. مشابه همین آزمایشات این بار توسط نیروی هوایی ایالات متحده توسط لیزر حالت گازی صورت پذیرفت که نتایج مشابهی را به همراه آورد.هدف اصلی تمامی آزمایش هایی که تا کنون انجام گرفته است، دست یابی به بیشترین میزان حفاری سنگ بوده است. این تحقیقات به علت کنترل پذیری پایین دستگاه های فیزیکی برقی حفاری لیزری در آن زمان و مشکلات هدر روی انرژی بالا سال ها بدون پیشرفت در صنعت جهان باقی مانده است.
– شنگ و همکارانشان در سال 1994 در مدت زمان انجام کارهای خود در بررسی فرایندهای لیزری خود به مشخصات ذاتی لیزری پرداخته اند و این مشکل را برطرف نموده تا با تغییر پارامتر های ذاتی بتوان مشکلات روبروی را برطرف نمود. اما این کار نیز مانند کار ان جی از وارد شدن به عملیات های مکانیک سنگی امتناع کرده است. این به خودی خود ایرادی بر این کار وارد نمی سازد اما می تواند که نتایج و پایگاه داده ها را تکمیل تر سازد.
هدف از این آزمایش از بین بردن حجم بیشتری از سنگ با کمترین مقدار انرژی داده شده به دستگاه محسوب می شود. در این آزمایش ما به دنبال افزایش جذب انرژی تابشی از لیزر و تبدیل آن به انرژی حرارتی هستیم که انرژی لازم برای حذف و تخریب ماتریکس سنگ را افزایش دهد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می دهد که هر نوع سنگ دارای مجموعه ای از پارامترهای برای بهینه سازی لیزر به منظور به حداقل رساندن خاص (انرژی ویژه) و مقادیری را به عنوان مجموعه ای از آهنگ های خطی و تست های نقطه ای مشاهده کرد. علاوه بر این، مشاهده شده که نرخ نفوذ حرارت در سنگ می تواند به راحتی و به سرعت جذب شود همچنین نرخ انتقال انرژی از پرتو لیزر به سنگ به سرعت جذب شود. انرژی گرما نفوذ یافته توسط ماتریس سنگ جذب می شود و درجه حرارت محلی به نقطه ذوب کانی ها افزایش می یابد و سرعت افزایش مقادیر انرژی ویژه مشاهده می شود. کمترین مقادیر انرژی ویژه را در منقطه خرد شده درست قبل از شروع ذوب کانی ها به دست آمده است. مطالعه حاضر مشخص کرد که با استفاده از لیزر پالسی می تواند تحقق حذف مواد از سنگ با بازده بیشتری نسبتت به لیزر موج پیوسته انجام شود.

مطلب مرتبط :   فروش پایان نامه صدور سند مالکیت

شکل 3. 2. سوراخ کاری توسط لیزر در جنس های متفاوت[60]
– در سال 1995 بررسی بر روند زمان و هزینه ساخت و حفر یک چاه نمود در این بررسی معلوم شدکه نصفی از این زمان متعلق به حفاری چاه می گذرد یک چهارم متعلق به حفاری مربوط به بالا و پایین کردن ابزار در چاه می گذرد و سه چهارم باقی مانده در سیمان کاری و تکمیل چاه می گذرد به طور کلی هر چه در زمان صرفه جویی کنیم هزینه ساخت و تهیه یک چاه کمتر می شود این زمان می تواند برای بالا و پایین کردن ابزار در چاه باشد یا عملیاتهای تکمیل چاه، مقدار قابل توجهی از زمان حفاری صرف حفاری در لایه های مختلف زمین نسبتت به حفاری سنگ مخزن می شود .البته عملیات های اکتشاف و بهره برداری نیز میتوانند در کاهش هزینه کلی سهم داشته باشند. برای بهبود روشهای حفاری در این زمینه به کاربردن تکنولوژی و ابزار های جدید که مکانیزم های پایه آن که بر اساس تخریب و خرد کردن سنگ به وسیبه حرارت، گداختن و تبخیر کردن ، تنشهای مکانیکی وواکنشهای شیمیایی میباشد انجام می شود. تمامی مکانیزم های تخریب یاد شده می تواند در سیستم حفاری به وسیله لیزر می توان مشاهده نمود که در لیزر با توان ها یپایین خرد کردن سنگ را مشاهده نمود ودر اثر افزایش تون لیزر می توان تغییر فاز و واکنشهایی را رد سنگ که شامل از دست رفتن آب از خاک رس و رها سازی گازهای محبوس و تنشهای حرارتی می شود را دید و در اثر افزایش توان لیزر که باعث ذوب شدن سنگ ودر نهایت تبخیر آن می شود را مشاهده نمود واز مزایای این روش می توان به
ایجاد جداره سرامیکی برروی دیواره چاه به دلیل ذوب شدن سنگ
کاهش روزهای کاری دکل حفاری و مدت زمان توقف حفاری
ایجاد قطر یکسان از سطح تا ته چاه
کاهش احتمال گیر لوله های حفاری
کاهش چشمگیر هزینه های حفاری