石油勘探与开发
９６
２００５年２月ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＥＸＰＬＯＲＡＴｌ０ＮＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｖ０１．３２Ｎｏ．１
文章编号：１０００—０７４７（２００５）０１一００９６—０４
高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
李根生１”，沈忠厚１’２（中国工程院院士）
（１．石油大学（北京）石油天然气工程学院；２．ＣＮＰＣ钻井工程重点实验室高压水射流重点研究室）基金项目：国家杰出青年科学基金项目（５０１２５４１３）；ＣＮＰＣ钻井重点实验室应用基础研究项目（０３Ａ２０２０１）
摘要：近年来新型水射流理论研究及其在石油工程中的应用进展主要包括：①自激振荡射流调制机理研究，创制了新型高效自振空化射流，发明了自激振荡射流钻头，首创了自振旋转射流处理近井地层解堵增产增注技术和自激波动注水技术。②机械及水力联合破岩理论研究，揭示了在钻井压入与旋转双向应力作用下，岩石裂纹形成和发展规律，建立了联合破岩钻头设计理论。③旋转射流理论和破岩机理研究，研制了径向水平钻井技术。④磨料射流特性和参数影响规律研究，优化了水力喷砂射孔参数设计，发展和完善了水力喷砂射孔技术。⑤高压水射流深穿透水力射孔及辅助压裂可行性研究，不仅可以提高射孔和压裂效率，而且为油田（特别是低渗透油藏）增产增注提供了一种有效方法。⑥双射流理论及其特性研究，双射流有利于形成大而深的破岩孔道，避免孔眼凸底的形成，可以提高射流破岩钻孔效率。⑦探索超高压射流辅助破岩理论及辅助钻井新方法，建立了超高压射流辅助破岩的三维ＰＤｃ钻头模型。参１８关键词：新型射流；射流喷嘴；钻头；钻井新方法；物理法采油；提高采收率
中图分类号：ＴＥ２４８
文献标识码：Ａ
０引言
２０世纪４０年代末喷射钻井技术的出现是石油钻井技术的一场革命，使钻井速度上了一个台阶。１９４９年美国首次在钻头体上试用小喷嘴，１９５５年在钻头设计时采用喷嘴组合系统，从此，喷射式钻头与钻头水力学应运而生，人们认识到钻头水力参数是影响机械钻速的主要因素［１］。１９７３年美国Ｅｘｘｏｎ公司开展了高压水射流用于深井钻井的可行性试验叩］，实验发现当喷嘴压降为１０４ＭＰａ时，连续性射流可以冲击破碎７０％～８０％所钻岩石，机械钻速提高２～３倍。２０世纪８０年代末，美国ＦｌｏｗＤｒｉｌｌ公司研制了双通道管柱超高压射流辅助钻井系统Ｄ］，２２口井的钻井试验表明，机械钻速比常规钻井提高１．２～２．１倍。１９９３年以来，ＦｌｏｗＤｒｉｌｌ公司和天然气研究院联合开展了井下增压泵超高压钻井的研究［４］，用井下增压器将１／７～１／！薹至枣妻霎砾＿牢恼薹垂薹矧囊要苹彝铬霉ｊ臻橐菱裂萏竖砑捐：临时套管注气糟采氍辑ｉ：ｉ一薹一ｉ圉。掣￡妻霎髑瞍薹至嵛誊ｉ螺巧竭烈鞲酵始溜彗寰巍留霎轺雏泼§娶徙磊。臻器囊；，幕眄。睡垡ｒ堑Ｆ翻戥彰ｒ擀野哮陋甥羹琴
τ昧煊颉流研究和应用领域射水了展拓究研论理流射化空振自１
荡振激自体流了立建，论理学声水和流态瞬据根
下部锁紧装置
时，套管悬挂器已接近双层套管头中临时套管悬挂斜坡，继续下放套管柱，使套管悬挂器完全座封后，卸掉
空化射流理论［，包括：①首次建立了两种谐振腔的基
钻杆。
脉力压与流环涡尾到得并，型模学数构结和式系关本
⑤注气钻进。悬挂好临时套管后，即可按正常
程序下钻，直至井底。先进行充分循环，确保井下情
况良好；然后在保持循环的情况下，通过临时套管环空注入合理量的气体，逐步将技术套管与临时套管
环空内的钻井液顶出，直到注气压力稳定；再在注气的情况下进行钻进作业。在注气钻进前，需要利用
４０％，比普通射流高３７％，碎岩效果为连续射流的２．３
施工软件确定合理的钻进参数，如注气量、注气压～３．３倍，得到了一种新型高效自振空化射流。其中风力、井口套压、井底负压差值等；在注气钻进过程中，
同样需要利用施工软件来监控井下情况，为施工者提供实时分析基础。
调制机理和自振空化喷嘴设计理论模型，发展了自振
丽隔鞠滔硝泊稚鹾酵毙滋镐箍罐醛；囊要鞍鞒戳塔崔
≮送！器警岛黾篓？渭肇ｒ谊。鞘舅蟊群硌ｒ锨嶝掣管
万方数据
⑥接单
２００５年２月李根生等：高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
基于该理论研究成果，发明了自振空化射流喷嘴钻头（第二代钻头）。该型钻头利用自振空化射流在围压条件下的强烈冲击压力脉动特性和冲蚀岩石效果，在不增加地面水功率和泵压条件下，提高射流在井下的辅助破岩作用，改善钻头的井底流场，提高清洗岩屑能力。经胜利、中原、大港等油田现场实验和应用，平均机械钻速提高了３５％左右，获得了显著经济效益。
目前，国内外许多油田已相继进入开发中后期，含水率上升、产油量递减的趋势更加明显，处理近井地层以解除地层堵塞是实现稳产增产的重要途径之一［８’９］。将自振空化射流用于油水井解堵，建立了水射流处理地层理论，首创了自振旋转射流处理近井地层及解堵新技术［１…。同时运用理论分析、数值模拟和实验研究等手段，深入研究了自振空化射流的流动规律和动力学特性，系统研究了径向非接触式液膜密封旋转喷嘴和阻尼式旋转喷嘴的旋转速度特性和参数影响规律，成功地解决了喷嘴旋转控制的关键技术问题，在国内外首次将高压水射流冲击、高频水力振荡、空化噪声（超声波）３种物理作用同时用于综合处理井下地层，取得了物理法采油技术的突破性发展。该技术在胜利、辽河、中原等１１个油田６００多口油井和注水井使用，油井单井增油２０％～３０％，注水井单井增注３０％～１３０％，累计创造经济效益约１．７０亿元。
将上述理论研究成果用于油田注水生产，提出了自激波动注水新思想，通过系统研究振动波在井筒中的传播规律，首创了自激波动注水新技术口“。它将从源头预防和减缓注水井近井地带堵塞，实现边注水边解堵，降低注水压力、提高注水量、延长修井周期、降低作业费用。经胜利油田１１井次初步试验，单井日注水量平均增加２９ｍ３，注水压力下降２．１ＭＰａ，延长注水周
期４ｍｏｎｔｈ。自激波动注水的完善和推广应用，将带来
油田注水技术的突破和变革。
２机械及水力联合破岩理论研究
目前石油钻井中各类钻头的设计都是建立在机械破碎岩石基础上的，钻头易磨损并且钻速较慢。２０世纪８０年代中期，首次提出水射流结合机械破碎岩石的新概念口２｜，综合利用断裂力学、弹塑性力学和岩石力学基本原理，建立了水力辅助机械破岩过程中裂纹形成和发展规律的理论模型，揭示了在钻井双向应力作用下（即压人与旋转同时作用），岩石裂纹形成和发展的规律。实验研究了齿型、射流冲击角和冲击位置、喷射距离等因素对破岩效果的影响规律。根据Ｇｒｉｆｆｉｔｈ理论，椭圆形裂纹尖端易产生应力集中，推导出裂纹尖端
万
方数据处拉应力及发生最大拉应力的裂纹方向的数学模
型‘１２｜。
根据理论和实验成果，提出了水力辅助机械破岩钻头设计理论，研制出了新型辅助破岩钻头（第三代钻头），目前正进行现场试验。发展的联合破岩理论不仅可用于石油钻头，还可用于采煤、金属矿山、巷道掘进、地铁及隧道工程。
３旋转射流及径向水平钻井技术研究
自２０世纪８０年代末以来，石油大学研究人员依据流体力学基本理论，结合断裂力学和岩石力学基本原理，利用数值模拟和实验研究相结合的方法，全面系统地研究了旋转射流的结构特性（压力和速度分布）、破岩机理和破岩效果，建立了旋转射流速度衰减的数学模型；发现旋转射流比普通圆射流的破岩效率高ｌｏ倍左右；适当控制射流的扩散程度，即可钻出足够大的连续孔眼，满足钻径向水平井的要求。
经过十多年系统的理论和实验研究，完成了高效旋转射流的调制、井下转向器系统的研究及钻进参数优选等关键技术的研究工作，并于１９９７年８月成功地钻出了我国第一口径向水平井，使该井产油量提高８倍［１３｜。此后相继又在南阳油田和辽河油田打出了数口径向水平井眼。该技术可有效地开发稠油油藏、薄层油藏，大幅度提高原油采收率。
４磨料射流理论与实验研究
磨料射流是２０世纪８０年代出现的新型高效射流切割技术。对磨料射流的结构特性和速度分布规律，以及淹没条件下水力和磨料参数（压力、流量、喷距、喷射角度、磨料类型、磨料浓度、围压、添加剂种类和浓度等）对切割破碎效果的影响规律进行了系统的理论和实验研究，建立了磨料射流切割金属和岩石的深度与各相关参数间关系的数学模型，得到了磨料射流射孔的最优参数范围，理论计算得出了喷嘴水功率、射流冲击力、喷嘴压力降、喷嘴当量直径、油管伸长量等参数随泵压和井深的变化规律和曲线图版，为水力喷砂射孔参数优化设计提供了依据。在磨料射流理论研究和磨料射流切割金属和岩石机理研究的基础上，发展和完善了水力喷砂射孔技术口“。
磨料射流（水力喷砂）射孔的基本原理是用油管把磨料射流射孑Ｌ装置下入井下预定层位，在地面将一定比例的磨料混入水中，高压泵通过油管将含有磨料的固液两相流体泵送到井下喷嘴喷出，形成高压高速磨料射流，利用高速流体携带的磨料颗粒的高频冲蚀和
石油勘探与开发・钻井工程技术
Ｖ０１．３２Ｎｏ．１
磨削作用来切割套管和岩石，有效射开目的层，克服近井地带污染和常规炮弹射孔的压实带污染，形成清洁的油流通道，起到射孑Ｌ和解堵的双重作用。胜利和四川油田１０多口井的现场试验证明，水力喷砂射孔可以在有效射孔的同时很好地解除近井地带污染，对于低渗透油层、稠油油藏、主要因堵塞引起油层伤害的低产井的挖潜改造，以及上下有水层、薄互层、要求射孔位置精度较高的油气井，具有显著的增产效果和良好的应用前景。
喷嘴加旋流道导程是决定轴心速度衰减模式的主要因素，最佳导程可以同时满足大的射流冲击面积和作用距离的要求。应用粒子成像速度场实验系统对优化后的双射流流场进行了实验研究，结果表明，双射流流场在靶距较小时，速度等值线呈“Ｗ”形，旋转射流作用明显；随着靶距的增大，速度等值线类似于正态分布，说明直射流作用增大。破岩实验表明，双射流的最佳喷距约为当量直径的５～８倍；在短喷距情况下，双射流喷嘴破碎岩石的效果与普通锥形射流相近，但破岩面积约为普通锥形射流的１～３倍。双射流有利于形成大而深的破岩孔道，避免了孔眼凸底的形成，能提高射流破岩钻孑Ｌ效率，在石油钻井、水力射孔、岩石钻孔破碎、巷道掘进、矿山开采、射流清洗等方面有广阔的应用前景。
５高压水射流深穿透无污染射孔及辅助压裂研究
目前常规聚能弹射孔深度一般在４００～７００ｍｍ。理论和实验研究认为，若射孔穿透钻井伤害带，减小压实带厚度，并且射孔方位选择合适，则油井产能比可大大提高‘１
５｜。
７超高压射流特性和辅助机械破岩钻头研究
自旋转钻井问世以来，破岩机理主要是采用机械应变力来破碎岩石，其能量传输、转换和利用效率低等问题一直未能解决，深井的钻速低，钻井成本高。
石油大学对超高压射流的动力学特性和切割破岩机理进行了较系统的实验和数值模拟研究［１８｜。运用流固耦合理论，射流模拟采用标准忌一ｅ模型和控制体积法，岩石描述采用各向同性介质和有限元法，建立了超高压水射流冲击破岩的理论模型，计算分析了速度为４００～６３０ｍ／ｓ的超高速射流动力学特性及岩石内部的应力分布规律，为超高压射流破岩机理的研究提供了一种新的数值方法。模拟研究表明，超高压冲击射流在流体区域存在等速核，其长度约为８倍喷嘴直径；不同速度的超高压射流的无因次轴心速度、轴心压力和冲击压力具有良好的相似性；水射流冲击破岩过程中，岩石表面主要为拉伸破坏，岩石内部存在剪切破坏，裂纹会从内部开始出现并扩展。在此基础上，建立了超高压射流辅助破岩的三维ＰＤＣ钻头模型，在钻头旋转条件下，对超高压射流ＰＤＣ钻头井底流场进行数值模拟研究，为了解其井底流场结构特性、优化ＰＤＣ钻头水力结构设计提供参考和依据。
预计正在研究的高压水射流深穿透水力射孔的射孔深度可达２～３ｍ，孔眼直径可达１５～２５ｍｍ［１６］。其主要增产机理是：高速高压水射流的冲击没有形成压实带污染；减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒地带渗透率；穿透近井筒污染带，泄油面积增大，有利于降低生产压降，增加向井筒的渗流速度，提高未污染地层流向井筒的液量，从而提高油井产量。
高压水射流深穿透射孔方法可用于油层增产改造。采取定向深穿透射孔辅助压裂，容易实现射孔方向与最大水平主应力方向～致，而且喷射出来的孔道比较深。用于直井和水平井中的定向射孔，还可以控制压裂裂缝在近井地带的转向，在裂缝的扩展过程中可以起到导向孔的作用。可以在井眼处获得最大裂缝宽度，有利于产生单条主裂缝，降低破裂压力和裂缝延伸压力。这不仅可提高射孑Ｌ和压裂效率，而且为油田（特别是低渗透油藏）增产增注提供了一种有效方法。
６旋转双射流结构和特性研究
随着研究的深入和应用范围的扩大，要求射流既要有大的作用距离，又要有大的作用面积。普通圆形射流破岩孔深但面积较小，而旋转射流虽然能形成大的破碎面积，但其有效靶距有限，而且会形成孔眼凸底，影响钻进效率。
结合旋转射流和直射流破岩的优点，提出了双射流的概念和原理，它是通过在同轴直射流外环绕旋转射流的方法而形成的一种新型射流［１引。采用重整群忌一ｅ模型对双射流喷嘴内外流场进行了数值计算，结果表明，喷嘴压降一定时，存在３种轴心速度衰减模式；
８结论和展望
自振空化射流是一种新型高效射流，不仅可用于改善钻头性能、提高钻井速度，还可用于处理地层和波动注水，增加采油量和注水量，是石油工程中水射流理论研究和应用的突破性发展。
开展高温高压条件下空化射流空泡的起始、成长、
万方数据
２００５年２月
李根生等：高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
９９
破灭机理和空化射流动力学特性及破岩机理研究。根ＰｅｔｍｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，２２（５＆６）：４９１—５０４．
据理论计算，空化射流空泡爆破时的瞬时压力约为连［１５］
李克明，张曦．高能复合射孔技术及应用［Ｊ］．石油勘探与开发，
２００２，２９（５）：９卜９２，９８．
续射流滞止压力的８．６～１２４倍。将这样高的瞬时压［１６］张毅，李根生，熊伟。等．高压水射流射孔增产机理研究［Ｊ］．石油力用于井底破碎岩石、处理油层、开拓新的油流通道和大学学报，２００４，２８（２）：３８—４１．
裂缝，将会开发出更高效的提高钻井速度、增加原油产［１７］李根生，宋剑．双射流流动特性数值模拟和ＰＩＶ实验研究［Ｊ］．自量和注水量的新技术。
然科学进展，２００４，１４（１２）：１４６４—１４６８．
［１８］廖华林，李根生，熊伟．超高压水射流辅助破岩钻孔研究进展［Ｊ］．开展高压和超高压（１５０～２００ＭＰａ）射流动力学及岩石力学与工程学报，２００２，２１（增２）：２５８３—２５８７．
辅助机械破岩机理研究，为高压和超高压射流辅助机械破岩新钻井方法提供理论基础。这种新钻井方法是第一作者简介：李根生（１９６ｌ一），男，安徽石台人，博士，石油大学（北近１０年国际钻井界努力追求的目标，是钻井工程研究京）石油天然气工程学院教授，博士生导师，从事石油工程和高压水射流技术教学与研究。地址：北京市昌平区，石油大学石油天然气工程学院，的前沿重大课题，预计深井钻井速度可提高１倍以上。
邮政编码：１０２２４９；电话：（０１０）８９７３３９３５。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｇｓ＠ｂｊｐｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
综合应用空化射流、磨料浆体旋转射流钻径向水收稿日期：２００４—１０一２６
平井和高压水射流深穿透射孔新技术，可能找到开采（编辑郭海莉）
低渗油气藏、薄油层和裂缝性油气藏的有效技术。目前我国已探明低渗透油藏的储量约５０亿ｔ，占总探明ＡｄＶａｎｃｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｗａｔｅｒ
储量的２５％～３０％，因无有效开采技术而不能投入开发，这是一项急待解决的重大难题。
ｊｅｔｔｈｅｏｒｙｉｎｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＬＩＧｅｎ－ｓｈｅｎ９１¨，ＳＨＥＮ
Ｚｈｏｎｇ—ｈｏｕｌ’２（１．ｍｉｕ已＂打ｙ
ｏ，
发展的高压水射流破岩理论不仅可用于石油钻井Ｐｅ￡ｒ０ＺＰ越ｍ，ＢＰ巧ｉ，２９１０２２４９，Ｃ＾ｉ行口；２．Ｋ８ｙＬｎ６ｏ，Ｄ—ＺＺｉ行ｇ和油气开采，而且可用于采煤、采矿（金属矿山）、巷道Ｅ，ｌｇｉ砣Ｐｅ—ｎｇ，ＣＮＰＣ，Ｂ吕巧ｉ超ｇ１０００８３，Ｃ＾ｉ竹ｎ）
掘进、地铁及隧道工程，在提高钻掘速度、降低钻掘成Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｃｅｎｔ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ
ｏｆ
ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔ
本方面具有广阔应用前景。
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｔｓ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎ
ｔｈｅｏｒｙ
ａｎｄ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｉｎｄｕｓｔｒｙ，
ａｒｅ
ｒｅｖｉｅｗｅｄ．
Ｔｈｅｏｎ
ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ参考文献：ｓｔｕｄｙ
ｓｅｌｆ－ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｗａｔｅｒｊｅｔ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
ａ
ｎｅｗ［１］
ＭｃＪｅａｎ
Ｒ
Ｈ．ｃｒｏｓｓｆＩｏｗａｎｄｉｍｐａｃｔｕｎｄｅｒｊｅｔ
ｂｉｔｓ［Ｊ］．ＪＰＴ，１９６４，
ｔｙｐｅ，ｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓｅｌｆ—ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｃａｖｉｔａｔｉｎｇ
１６（１１）：１２９９
１３０６．
ｊｅｔ．Ｗｉｄｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
ａｒｅ
ｆｏｕｎｄｂｏｔｈｉｎ
ｄｒｉｌｌｉｎｇ，
［２］
Ｍａｕｒｅｒ
ｗｃ，ＨｅｉｌｈｅｃｋｅＪＫ，Ｌｏｖｅ
ｗｗ．Ｈｉｇｈ
ｗｈｉｃｈｉｎｖｅｎｔｅｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｉｌＩｉｎｇ
ｓｅｌｆ－ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｃａｖｉｔａｔｉｎｇｊｅｔｂｉｔ，ａｎｄｉｎｐｌｕｇ
［Ｊ］．ＪＰＴ，１９７３，２５（７）：８５卜８５９．ｒｅｍｏｖｉｎｇａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ，
ｗｈｉｃｈｄｅｖｅｌｏｐｅｄ
ｔｗｏｎｅｗ
［３］
ＫｏｌｌｅＪＪ，
ｎｅａｒ
ｅｔ
ａ１．
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙａｎｄｆｉｅｌｄ
ｔｅｓｔｉｎｇ
ｏｆ
ａｎ
ｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ：ｏｎｅｉｓ
ｓｅｌｆ＿ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｓｗｉｒｌｉｎｇ
ｊｅｔｔｒｅａｔｉｎｇ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｊｅｔａｓｓｉｓｔｅｄｄｒｉｌｌｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ｓＰＥ
２２０００，１９９１．
ｗｅｎ
ｂｏｒｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｔｏ
ｅｎｈａｎｃｅｏｉｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ａｎｄ
ｗａｔｅｒ［４］
Ｖｅｅｎｈｕｉｚｅｎｓ
Ｄ，ｅｔ
ａ１．
ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｄｏｗｎ
ｈｏｌｅｐｕｍｐｆｏｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅ
ｏｔｈｅｒ
ｉｓｓｅｌｆ＿ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｐｕｌｓａｔｉｎｇ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔ—ａｓｓｉｓｔｅｄ
ｄ“ｎｉｎｇ［Ａ］．ＳＰＥ
３５１１１，１９９６．
ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ．
Ｔｈｅ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｏｆ
ｒｏｃｋ
ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ
ｂｙ
ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ
［５］ｓｈｅｎｚｈｏｎｇｈｏｕ．ｗａｔｅｒｊｅｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｍｅｔｈｏｄｓｗａｓｗｅｌｌ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，
ｗｈｉｃｈ［Ｍ］．Ｄｏｎｇｙｊｎｇ：Ｐｅｔｒｏ】ｅｕｍｕｎｉｖｅｒｓｊｔｙ
Ｐｒｅｓｓ，１９９７．
ｐｒｅｓｅｎｔｓ
ｔｈｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ
ｏｆ
ｒｏｃｋ
［６］沈忠厚．水射流理论与技术［Ｍ］．东营：石油大学出版社，１９９８．ｃｒａｃｋｓｕｎｄｅｒｂｉ＿ｓｔｒｅｓｓｅｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｓｈｅａｒｉｎｇｓｔｒｅｓｓ
［７］李根生，沈忠厚，周长山，等．自振空化射流研究与应用进展［Ｊ］．
ｉｎｄｕｃｅｄｂｙｓｗｉｒｌｉｎｇｊｅｔ，
ｔｏ
ｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｂｉｔ
ｄｅｓｉｇｎｔｈｅｏｒｙ
中国工程科学，２００５，７（１）：２７
３２．
ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ
ｂｏｔｈ
ｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｎｄ
ｈｙｄｒａｕｉｉｃ
ｅｆｆｅｃｔｓ．
Ｔｈｅ［８］周总瑛，张抗．中国油田开发现状与前景分析［Ｊ］．石油勘探与开
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒａｄｉａｌ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｎｄｒｉｌｌｉｎｇ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｗａｓ
发，２００４，３１（１）：８４—８７．ｕｎｄｅｒ
ｔｈｅ
ｓｔｕｄｉｅｓ
ｏｎ
ｓｗｉｒｌｉｎｇ
ｊｅｔｔｈｅｏｒｙａｎｄｒｏｃｋ
ｆａｉｌｕｒｅ
［９］
叶正荣，吴奇，等．采油工艺措施效果经济评价方法［Ｊ］．石油勘探ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｏ
ｆｕｒｔｈｅｒ
ｄｅｖｅｌｏｐ
ｔｈｅ
ａｂｒａｓｉｖｅｗａｔｅｒ
ｊｅｔ
与开发，２００４，３１（１）：１０８
１０９．
ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎ０１０９ｙ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏ
ｓｔｕｄｙｊｅｔ
ｆｅａｔｕｒｅｓ
ａｎｄ
［Ｊ］．石油学报，１９９８，１９（１）：９６—９９．
ｏｐｔｉｍｉｚｅｊｅｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．
Ｔｈｅ
ｓｔｕｄｉｅｓｏｎ
ｔｈｅ
ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｗａｔｅｒ
ｊｅｔｄｅｅｐｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇａｓｓｉｓｔｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃ
油学报，２００２，２３（６）：９５—９８．
ｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｏｎｄｕａｌｊｅｔｔｈｅｏｒｙａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓ，
ａｎｄ
ｏｎ
ｕｌｔｒａｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔａｓｓｉｓｔｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇ订ｌｕｓｔｒａｔｅｄ
学院学报，１９９３，１５（４）：５３
５７．
ｗｅｌｌｏｆｔｈｅｌａｒｇｅ
ｓｃｏｐｅ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ
ｊｅｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅ
ｐｅｔｒ０１ｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ．石油钻探技术，１９９８，２６（１）：４—８．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：
ｎｅｗ
ｔｙｐｅ
ｏｆｊｅｔ；ｊｅｔｎｏｚｚｌｅ；
ｄｒｉｌｌｉｎｇｂｉｔ；
ｎｅｗ
Ｌｉ
Ｇｅｎｓｈｅｎｇ，ＮｉｕＪｌｌｅｉ，ＳｏｎｇＪｉａｎ，ｅｔａ１．Ａｂｒａｓｉｖｅ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔ
ｐｅｒｂ
ｍｅｔｈｏｄｓｏｆ
ｄｒｉｌｌｉｎｇ；
ｏｉｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙ
ｐｈｙｓｉｃａｌ
ｍｅｔｈｏｄｓ；
ｒａｔｉｏｎ
万
方数据Ａｎａｌｔｅｍａｔｉｖｅ
ａｐｐｒｏａｃｈ
ｔｏ
ｅｎｈａｎｃｅｏｉｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．
ｅｎｈａｎｃｅｄｏｉｌ
ｒｅｃｏｖｅｒｙ
［１０］李根生，马加骥，沈晓明，等．高压水射流处理地层机理及试验
［１１］李根生，张德斌，黄中伟，等．自激波动注水机理实验研究［Ｊ］．石
［１２］袁建强，沈忠厚．机械和水力联合破岩的力学模型［Ｊ］．江汉石油
［１３］杨永印，沈忠厚，王瑞和，等．径向水平井钻进技术实验研究［Ｊ］．
［１４］
高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
李根生， 沈忠厚， LI Gen-sheng， Shen Zhong-hou
石油大学(北京)石油天然气工程学院;CNPC钻井工程重点实验室高压水射流重点研究室石油勘探与开发
PETROLEUM EXPLORATION ＆DEVELOPMENT2005,32(1)48次
参考文献(18条)
1. Mclean R H Crossflow and impact under jet bits 1964(11)
2. Maurer W C;Heilhecke J K;Love W W High pressure drilling 1973(07)
3. Kolle J J Laboratory and field testing of an ultra-high pressure jet assisted drilling system 19914. Veenhuizen S D Ultra-high pressure down hole pump for jet-assisted drilling 19965. Shen Zhonghou Water jet technology in petroleum engineering 19976. 沈忠厚 水射流理论与技术 1998
7. 李根生;沈忠厚;周长山 自振空化射流研究与应用进展[期刊论文]-中国工程科学 2005(01)8. 周总瑛;张抗 中国油田开发现状与前景分析[期刊论文]-石油勘探与开发 2004(01)9. 叶正荣;吴奇 采油工艺措施效果经济评价方法[期刊论文]-石油勘探与开发 2004(01)10. 李根生;马加骥;沈晓明 高压水射流处理地层机理及试验 1998(01)
11. 李根生;张德斌;黄中伟 自激波动注水机理实验研究[期刊论文]-石油学报 2002(06)12. 袁建强;沈忠厚 机械和水力联合破岩的力学模型[期刊论文]-江汉石油学院学报 1993(04)13. 杨永印;沈忠厚;王瑞和 径向水平井钻进技术实验研究 1998(01)
14. LI Gensheng;Niu Jilei;Song Jian Abrasive water jet perforation-An alternative approach to enhanceoil production[外文期刊] 2004(5-6)
15. 李克明;张曦 高能复合射孔技术及应用[期刊论文]-石油勘探与开发 2002(05)
16. 张毅;李根生;熊伟 高压水射流射孔增产机理研究[期刊论文]-石油大学学报(自然科学版) 2004(02)17. 李根生;宋剑 双射流流动特性数值模拟和PIV实验研究[期刊论文]-自然科学进展 2004(12)
18. 廖华林;李根生;熊伟 超高压水射流辅助破岩钻孔研究进展[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2002(z2)
本文读者也读过(2条)
1. 沈忠厚. 李根生. 王瑞和 水射流技术在石油工程中的应用及前景展望[期刊论文]-中国工程科学2002,4(12)2. 廖华林. 李根生. 熊伟. Liao Hualin. Li Gensheng. Xiong Wei 超高压水射流辅助破岩钻孔研究进展[期刊论文]-岩石力学与工程学报2002,21(z2)
引证文献(48条)
1. 王磊 水力喷射钻孔与蒸汽吞吐措施联作工艺技术研究[期刊论文]-中国石油和化工标准与质量 2013(11)2. 王甲昌. 张金成. 赵国顺. 肖琪 35 MPa高压喷射钻井技术实践[期刊论文]-石油钻探技术 2012(6)3. 王文涛. 胡胜勇 水力喷射钻孔技术在静北潜山油藏的试验研究[期刊论文]-石油钻采工艺 2011(4)
4. 穆辉亮. 田宏岭. 王震宇. 王水. 马上刚. 郭长明. 孙晓蓉 高压钻井配套技术在长11井的应用[期刊论文]-西部探矿工程 2011(10)
5. 马飞. 杨逸. 宋燕高. 付育武 水力喷射压裂关键机理探讨[期刊论文]-天然气技术与经济 2011(2)
6. 司鹄. 王丹丹. 李晓红 高压水射流破岩应力波效应的数值模拟[期刊论文]-重庆大学学报（自然科学版） 2008(8)7. 韦5径向井钻井液工艺技术[期刊论文]-钻采工艺 2006(4)
8. 张振兴. 刘斯佳 水力喷射压裂技术在七棵树油田的应用[期刊论文]-内蒙古石油化工 2013(5)
9. 史怀忠. 李根生. 牛继磊. 沈忠厚 多重组合水力脉冲空化射流钻井提速研究[期刊论文]-钻采工艺 2013(2)10. 付加胜. 李根生. 史怀忠. 牛继磊. 常德玉 水力脉冲空化射流钻井技术适应性分析[期刊论文]-石油钻采工艺2012(5)
11. 龚万兴. 廖天彬. 王燕. 张公社 水力喷射分层压裂技术研究与应用[期刊论文]-西部探矿工程 2012(10)
12. 倪红坚. 马琳. 艾尼瓦尔. 杜玉昆. 王瑞和. 陈祎 自吸环空流体式自激振荡脉冲射流性能分析与优化[期刊论文]-中国石油大学学报（自然科学版） 2011(6)
13. ZHANG Yu-ying. LIU Yong-wang. XU Yi-ji. REN Jian-hua DRILLING CHARACTERISTICS OF COMBINATIONS OFDIFFERENT HIGH PRESSURE JET NOZZLES[期刊论文]-水动力学研究与进展B辑 2011(3)
14. 马东军. 李根生. 史怀忠. 牛继磊. 吴为. 侯成 水力脉冲射流特性室内实验和数值模拟[期刊论文]-实验流体力学2011(5)
15. 徐义. 周长李. 刘永旺. 赵红香 螺杆式井下增压钻井装置的原理及设计[期刊论文]-钻采工艺 2011(3)16. 屈静 喷砂射孔降破技术在川西地区的应用研究[期刊论文]-内蒙古石油化工 2011(15)
17. 徐义. 刘永旺. 徐依吉. 张玉英 不同喷嘴组合超高压射流破岩钻进特性分析[期刊论文]-计算物理 2011(5)18. 张玉英. 徐依吉. 李翔 螺杆式井下增压钻井装置原理及设计[期刊论文]-石油机械 2010(12)
19. 史怀忠. 李根生. 王学杰. 沈忠厚. 牛继磊. 黄中伟. 廖华林 水力脉冲空化射流欠平衡钻井提高钻速技术[期刊论文]
-石油勘探与开发 2010(1)
20. 李根生. 史怀忠. 沈忠厚. 黄中伟. 廖华林. 牛继磊 水力脉冲空化射流钻井机理与试验[期刊论文]-石油勘探与开发 2008(2)
21. 李克智. 蔡茂佳. 林景禹. 伍嘉. 何青. 刘平礼 水力喷射分段压裂技术在红河油田的应用及改进[期刊论文]-石油天然气学报 2013(10)
22. 周群丰. 杨雪峰. 杨松. 代磊 不同湍流模型对双流体喷射泵流场模拟的研究[期刊论文]-云南化工 2013(3)23. 杨永印. 牛似成. 徐希强 组合射流PDC钻头试验研究[期刊论文]-石油钻探技术 2012(5)
24. 屈静 不动管柱水力喷射压裂技术在川西气田水平井的应用[期刊论文]-油气藏评价与开发 2012(1)
25. 李军. 张茂森. 张勇. 刘江涛. 滕学伟 多层长井段油水井解堵水力喷射棒的研究与应用[期刊论文]-石油地质与工程 2012(2)
26. 吴小光 高压水射流辅助破岩机理浅析[期刊论文]-内蒙古石油化工 2011(6)
27. 任勇. 赵粉霞. 王效明. 王在强. 胡相君. 桂捷. 樊晨 水力喷射工具地面模拟试验[期刊论文]-石油矿场机械2011(8)
28. 袁建民. 赵保忠 超高压射流钻头破岩实验研究[期刊论文]-石油钻采工艺 2007(4)
29. 胡强法. 张友军. 陈智. 汤红玲 水力深穿透技术在井简作业中的应用[期刊论文]-石油机械 2006(12)30. ZHU Xiao-hua. LI Jia-nan. TONG Hua Mechanism analysis and process optimization of sand and plugremoval with rotating jet in horizontal well[期刊论文]-中南大学学报（英文版） 2013(6)
31. 李根生. 夏强. 黄中伟. 田守嶒. 盛茂. 曲洪娜 深井水力喷射压裂可行性分析及设计计算[期刊论文]-石油钻探技术 2011(5)
32. 杜冰鑫 水力喷射酸化喷嘴流场模拟计算及参数优化[期刊论文]-油气藏评价与开发 2011(5)
33. 田守嶒. 李根生. 黄中伟. 沈忠厚 水力喷射压裂机理与技术研究进展[期刊论文]-石油钻采工艺 2008(1)34. 谢军. 白友国 江苏油田高压水旋转射流解堵技术的研究与应用[期刊论文]-西部探矿工程 2007(8)
35. 陈祎. 沈忠厚. 仲冠宇 井底岩屑磨料脉冲射流调制元件自激腔室的数值模拟研究[期刊论文]-钻采工艺 2012(2)36. 杨志. 陈世明. 张毅军. 李满 高压水射流技术的发展及应用[期刊论文]-机械管理开发 2009(5)37. 黄志强. 周磊 石油钻井中水力辅助机械破岩机理研究[期刊论文]-石油天然气学报 2009(3)
38. 赵海晖. 李兆敏. 蔡文斌. 兰武旗. 时志国. 陆勤 自驱动往复式高压水射流泡沫冲砂装置研究[期刊论文]-石油矿场机械 2009(9)
39. 李根生. 宋剑. 熊伟. 黄中伟. 牛继磊 高压水射流射孔渗流场模型及计算[期刊论文]-石油勘探与开发 2005(6)40. 姜博宇 高压大排量水力射孔泵机组研制[期刊论文]-石油矿场机械 2013(6)
41. 姜博宇. 邵宏宇. 宋艳春 高压大排量水力射孔机组的研制[期刊论文]-油气井测试 2012(6)
42. 吴延泽. 李根生. 黄中伟. 宋先知. 孙超. 刘文旭 水平井段高压水射流冲砂洗井数值模拟研究[期刊论文]-石油钻采工艺 2009(6)
43. 陈祎. 周卫东. 师伟 井底岩屑磨料脉冲射流钻井技术磨损实验研究[期刊论文]-钻采工艺 2012(4)44. 李玮. 闫铁. 张志超. 李连群 高频振动钻具冲击下岩石响应机理及破岩试验分析[期刊论文]-石油钻探技术2013(6)
45. 沈建中 宣页1井钻井技术难点及对策[期刊论文]-石油钻探技术 2011(3)
46. 闫铁. 杜婕妤. 李玮. 毕雪亮. 姚尚林 高效破岩前沿钻井技术综述[期刊论文]-石油矿场机械 2012(1)47. 朱海燕. 王锡洲. 刘时英. 刘清友 PDC钻头水力学研究最新进展[期刊论文]-石油钻采工艺 2009(5)48. 王海涛. 李相方 连续油管压裂技术进展[期刊论文]-科学技术与工程 2009(16)
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_syktykf200501026.aspx
石油勘探与开发
９６
２００５年２月ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＥＸＰＬＯＲＡＴｌ０ＮＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｖ０１．３２Ｎｏ．１
文章编号：１０００—０７４７（２００５）０１一００９６—０４
高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
李根生１”，沈忠厚１’２（中国工程院院士）
（１．石油大学（北京）石油天然气工程学院；２．ＣＮＰＣ钻井工程重点实验室高压水射流重点研究室）基金项目：国家杰出青年科学基金项目（５０１２５４１３）；ＣＮＰＣ钻井重点实验室应用基础研究项目（０３Ａ２０２０１）
摘要：近年来新型水射流理论研究及其在石油工程中的应用进展主要包括：①自激振荡射流调制机理研究，创制了新型高效自振空化射流，发明了自激振荡射流钻头，首创了自振旋转射流处理近井地层解堵增产增注技术和自激波动注水技术。②机械及水力联合破岩理论研究，揭示了在钻井压入与旋转双向应力作用下，岩石裂纹形成和发展规律，建立了联合破岩钻头设计理论。③旋转射流理论和破岩机理研究，研制了径向水平钻井技术。④磨料射流特性和参数影响规律研究，优化了水力喷砂射孔参数设计，发展和完善了水力喷砂射孔技术。⑤高压水射流深穿透水力射孔及辅助压裂可行性研究，不仅可以提高射孔和压裂效率，而且为油田（特别是低渗透油藏）增产增注提供了一种有效方法。⑥双射流理论及其特性研究，双射流有利于形成大而深的破岩孔道，避免孔眼凸底的形成，可以提高射流破岩钻孔效率。⑦探索超高压射流辅助破岩理论及辅助钻井新方法，建立了超高压射流辅助破岩的三维ＰＤｃ钻头模型。参１８关键词：新型射流；射流喷嘴；钻头；钻井新方法；物理法采油；提高采收率
中图分类号：ＴＥ２４８
文献标识码：Ａ
０引言
２０世纪４０年代末喷射钻井技术的出现是石油钻井技术的一场革命，使钻井速度上了一个台阶。１９４９年美国首次在钻头体上试用小喷嘴，１９５５年在钻头设计时采用喷嘴组合系统，从此，喷射式钻头与钻头水力学应运而生，人们认识到钻头水力参数是影响机械钻速的主要因素［１］。１９７３年美国Ｅｘｘｏｎ公司开展了高压水射流用于深井钻井的可行性试验叩］，实验发现当喷嘴压降为１０４ＭＰａ时，连续性射流可以冲击破碎７０％～８０％所钻岩石，机械钻速提高２～３倍。２０世纪８０年代末，美国ＦｌｏｗＤｒｉｌｌ公司研制了双通道管柱超高压射流辅助钻井系统Ｄ］，２２口井的钻井试验表明，机械钻速比常规钻井提高１．２～２．１倍。１９９３年以来，ＦｌｏｗＤｒｉｌｌ公司和天然气研究院联合开展了井下增压泵超高压钻井的研究［４］，用井下增压器将１／７～１／！薹至枣妻霎砾＿牢恼薹垂薹矧囊要苹彝铬霉ｊ臻橐菱裂萏竖砑捐：临时套管注气糟采氍辑ｉ：ｉ一薹一ｉ圉。掣￡妻霎髑瞍薹至嵛誊ｉ螺巧竭烈鞲酵始溜彗寰巍留霎轺雏泼§娶徙磊。臻器囊；，幕眄。睡垡ｒ堑Ｆ翻戥彰ｒ擀野哮陋甥羹琴
τ昧煊颉流研究和应用领域射水了展拓究研论理流射化空振自１
荡振激自体流了立建，论理学声水和流态瞬据根
下部锁紧装置
时，套管悬挂器已接近双层套管头中临时套管悬挂斜坡，继续下放套管柱，使套管悬挂器完全座封后，卸掉
空化射流理论［，包括：①首次建立了两种谐振腔的基
钻杆。
脉力压与流环涡尾到得并，型模学数构结和式系关本
⑤注气钻进。悬挂好临时套管后，即可按正常
程序下钻，直至井底。先进行充分循环，确保井下情
况良好；然后在保持循环的情况下，通过临时套管环空注入合理量的气体，逐步将技术套管与临时套管
环空内的钻井液顶出，直到注气压力稳定；再在注气的情况下进行钻进作业。在注气钻进前，需要利用
４０％，比普通射流高３７％，碎岩效果为连续射流的２．３
施工软件确定合理的钻进参数，如注气量、注气压～３．３倍，得到了一种新型高效自振空化射流。其中风力、井口套压、井底负压差值等；在注气钻进过程中，
同样需要利用施工软件来监控井下情况，为施工者提供实时分析基础。
调制机理和自振空化喷嘴设计理论模型，发展了自振
丽隔鞠滔硝泊稚鹾酵毙滋镐箍罐醛；囊要鞍鞒戳塔崔
≮送！器警岛黾篓？渭肇ｒ谊。鞘舅蟊群硌ｒ锨嶝掣管
万方数据
⑥接单
２００５年２月李根生等：高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
基于该理论研究成果，发明了自振空化射流喷嘴钻头（第二代钻头）。该型钻头利用自振空化射流在围压条件下的强烈冲击压力脉动特性和冲蚀岩石效果，在不增加地面水功率和泵压条件下，提高射流在井下的辅助破岩作用，改善钻头的井底流场，提高清洗岩屑能力。经胜利、中原、大港等油田现场实验和应用，平均机械钻速提高了３５％左右，获得了显著经济效益。
目前，国内外许多油田已相继进入开发中后期，含水率上升、产油量递减的趋势更加明显，处理近井地层以解除地层堵塞是实现稳产增产的重要途径之一［８’９］。将自振空化射流用于油水井解堵，建立了水射流处理地层理论，首创了自振旋转射流处理近井地层及解堵新技术［１…。同时运用理论分析、数值模拟和实验研究等手段，深入研究了自振空化射流的流动规律和动力学特性，系统研究了径向非接触式液膜密封旋转喷嘴和阻尼式旋转喷嘴的旋转速度特性和参数影响规律，成功地解决了喷嘴旋转控制的关键技术问题，在国内外首次将高压水射流冲击、高频水力振荡、空化噪声（超声波）３种物理作用同时用于综合处理井下地层，取得了物理法采油技术的突破性发展。该技术在胜利、辽河、中原等１１个油田６００多口油井和注水井使用，油井单井增油２０％～３０％，注水井单井增注３０％～１３０％，累计创造经济效益约１．７０亿元。
将上述理论研究成果用于油田注水生产，提出了自激波动注水新思想，通过系统研究振动波在井筒中的传播规律，首创了自激波动注水新技术口“。它将从源头预防和减缓注水井近井地带堵塞，实现边注水边解堵，降低注水压力、提高注水量、延长修井周期、降低作业费用。经胜利油田１１井次初步试验，单井日注水量平均增加２９ｍ３，注水压力下降２．１ＭＰａ，延长注水周
期４ｍｏｎｔｈ。自激波动注水的完善和推广应用，将带来
油田注水技术的突破和变革。
２机械及水力联合破岩理论研究
目前石油钻井中各类钻头的设计都是建立在机械破碎岩石基础上的，钻头易磨损并且钻速较慢。２０世纪８０年代中期，首次提出水射流结合机械破碎岩石的新概念口２｜，综合利用断裂力学、弹塑性力学和岩石力学基本原理，建立了水力辅助机械破岩过程中裂纹形成和发展规律的理论模型，揭示了在钻井双向应力作用下（即压人与旋转同时作用），岩石裂纹形成和发展的规律。实验研究了齿型、射流冲击角和冲击位置、喷射距离等因素对破岩效果的影响规律。根据Ｇｒｉｆｆｉｔｈ理论，椭圆形裂纹尖端易产生应力集中，推导出裂纹尖端
万
方数据处拉应力及发生最大拉应力的裂纹方向的数学模
型‘１２｜。
根据理论和实验成果，提出了水力辅助机械破岩钻头设计理论，研制出了新型辅助破岩钻头（第三代钻头），目前正进行现场试验。发展的联合破岩理论不仅可用于石油钻头，还可用于采煤、金属矿山、巷道掘进、地铁及隧道工程。
３旋转射流及径向水平钻井技术研究
自２０世纪８０年代末以来，石油大学研究人员依据流体力学基本理论，结合断裂力学和岩石力学基本原理，利用数值模拟和实验研究相结合的方法，全面系统地研究了旋转射流的结构特性（压力和速度分布）、破岩机理和破岩效果，建立了旋转射流速度衰减的数学模型；发现旋转射流比普通圆射流的破岩效率高ｌｏ倍左右；适当控制射流的扩散程度，即可钻出足够大的连续孔眼，满足钻径向水平井的要求。
经过十多年系统的理论和实验研究，完成了高效旋转射流的调制、井下转向器系统的研究及钻进参数优选等关键技术的研究工作，并于１９９７年８月成功地钻出了我国第一口径向水平井，使该井产油量提高８倍［１３｜。此后相继又在南阳油田和辽河油田打出了数口径向水平井眼。该技术可有效地开发稠油油藏、薄层油藏，大幅度提高原油采收率。
４磨料射流理论与实验研究
磨料射流是２０世纪８０年代出现的新型高效射流切割技术。对磨料射流的结构特性和速度分布规律，以及淹没条件下水力和磨料参数（压力、流量、喷距、喷射角度、磨料类型、磨料浓度、围压、添加剂种类和浓度等）对切割破碎效果的影响规律进行了系统的理论和实验研究，建立了磨料射流切割金属和岩石的深度与各相关参数间关系的数学模型，得到了磨料射流射孔的最优参数范围，理论计算得出了喷嘴水功率、射流冲击力、喷嘴压力降、喷嘴当量直径、油管伸长量等参数随泵压和井深的变化规律和曲线图版，为水力喷砂射孔参数优化设计提供了依据。在磨料射流理论研究和磨料射流切割金属和岩石机理研究的基础上，发展和完善了水力喷砂射孔技术口“。
磨料射流（水力喷砂）射孔的基本原理是用油管把磨料射流射孑Ｌ装置下入井下预定层位，在地面将一定比例的磨料混入水中，高压泵通过油管将含有磨料的固液两相流体泵送到井下喷嘴喷出，形成高压高速磨料射流，利用高速流体携带的磨料颗粒的高频冲蚀和
石油勘探与开发・钻井工程技术
Ｖ０１．３２Ｎｏ．１
磨削作用来切割套管和岩石，有效射开目的层，克服近井地带污染和常规炮弹射孔的压实带污染，形成清洁的油流通道，起到射孑Ｌ和解堵的双重作用。胜利和四川油田１０多口井的现场试验证明，水力喷砂射孔可以在有效射孔的同时很好地解除近井地带污染，对于低渗透油层、稠油油藏、主要因堵塞引起油层伤害的低产井的挖潜改造，以及上下有水层、薄互层、要求射孔位置精度较高的油气井，具有显著的增产效果和良好的应用前景。
喷嘴加旋流道导程是决定轴心速度衰减模式的主要因素，最佳导程可以同时满足大的射流冲击面积和作用距离的要求。应用粒子成像速度场实验系统对优化后的双射流流场进行了实验研究，结果表明，双射流流场在靶距较小时，速度等值线呈“Ｗ”形，旋转射流作用明显；随着靶距的增大，速度等值线类似于正态分布，说明直射流作用增大。破岩实验表明，双射流的最佳喷距约为当量直径的５～８倍；在短喷距情况下，双射流喷嘴破碎岩石的效果与普通锥形射流相近，但破岩面积约为普通锥形射流的１～３倍。双射流有利于形成大而深的破岩孔道，避免了孔眼凸底的形成，能提高射流破岩钻孑Ｌ效率，在石油钻井、水力射孔、岩石钻孔破碎、巷道掘进、矿山开采、射流清洗等方面有广阔的应用前景。
５高压水射流深穿透无污染射孔及辅助压裂研究
目前常规聚能弹射孔深度一般在４００～７００ｍｍ。理论和实验研究认为，若射孔穿透钻井伤害带，减小压实带厚度，并且射孔方位选择合适，则油井产能比可大大提高‘１
５｜。
７超高压射流特性和辅助机械破岩钻头研究
自旋转钻井问世以来，破岩机理主要是采用机械应变力来破碎岩石，其能量传输、转换和利用效率低等问题一直未能解决，深井的钻速低，钻井成本高。
石油大学对超高压射流的动力学特性和切割破岩机理进行了较系统的实验和数值模拟研究［１８｜。运用流固耦合理论，射流模拟采用标准忌一ｅ模型和控制体积法，岩石描述采用各向同性介质和有限元法，建立了超高压水射流冲击破岩的理论模型，计算分析了速度为４００～６３０ｍ／ｓ的超高速射流动力学特性及岩石内部的应力分布规律，为超高压射流破岩机理的研究提供了一种新的数值方法。模拟研究表明，超高压冲击射流在流体区域存在等速核，其长度约为８倍喷嘴直径；不同速度的超高压射流的无因次轴心速度、轴心压力和冲击压力具有良好的相似性；水射流冲击破岩过程中，岩石表面主要为拉伸破坏，岩石内部存在剪切破坏，裂纹会从内部开始出现并扩展。在此基础上，建立了超高压射流辅助破岩的三维ＰＤＣ钻头模型，在钻头旋转条件下，对超高压射流ＰＤＣ钻头井底流场进行数值模拟研究，为了解其井底流场结构特性、优化ＰＤＣ钻头水力结构设计提供参考和依据。
预计正在研究的高压水射流深穿透水力射孔的射孔深度可达２～３ｍ，孔眼直径可达１５～２５ｍｍ［１６］。其主要增产机理是：高速高压水射流的冲击没有形成压实带污染；减轻近井筒地带应力集中，有利于提高近井筒地带渗透率；穿透近井筒污染带，泄油面积增大，有利于降低生产压降，增加向井筒的渗流速度，提高未污染地层流向井筒的液量，从而提高油井产量。
高压水射流深穿透射孔方法可用于油层增产改造。采取定向深穿透射孔辅助压裂，容易实现射孔方向与最大水平主应力方向～致，而且喷射出来的孔道比较深。用于直井和水平井中的定向射孔，还可以控制压裂裂缝在近井地带的转向，在裂缝的扩展过程中可以起到导向孔的作用。可以在井眼处获得最大裂缝宽度，有利于产生单条主裂缝，降低破裂压力和裂缝延伸压力。这不仅可提高射孑Ｌ和压裂效率，而且为油田（特别是低渗透油藏）增产增注提供了一种有效方法。
６旋转双射流结构和特性研究
随着研究的深入和应用范围的扩大，要求射流既要有大的作用距离，又要有大的作用面积。普通圆形射流破岩孔深但面积较小，而旋转射流虽然能形成大的破碎面积，但其有效靶距有限，而且会形成孔眼凸底，影响钻进效率。
结合旋转射流和直射流破岩的优点，提出了双射流的概念和原理，它是通过在同轴直射流外环绕旋转射流的方法而形成的一种新型射流［１引。采用重整群忌一ｅ模型对双射流喷嘴内外流场进行了数值计算，结果表明，喷嘴压降一定时，存在３种轴心速度衰减模式；
８结论和展望
自振空化射流是一种新型高效射流，不仅可用于改善钻头性能、提高钻井速度，还可用于处理地层和波动注水，增加采油量和注水量，是石油工程中水射流理论研究和应用的突破性发展。
开展高温高压条件下空化射流空泡的起始、成长、
万方数据
２００５年２月
李根生等：高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
９９
破灭机理和空化射流动力学特性及破岩机理研究。根ＰｅｔｍｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，２２（５＆６）：４９１—５０４．
据理论计算，空化射流空泡爆破时的瞬时压力约为连［１５］
李克明，张曦．高能复合射孔技术及应用［Ｊ］．石油勘探与开发，
２００２，２９（５）：９卜９２，９８．
续射流滞止压力的８．６～１２４倍。将这样高的瞬时压［１６］张毅，李根生，熊伟。等．高压水射流射孔增产机理研究［Ｊ］．石油力用于井底破碎岩石、处理油层、开拓新的油流通道和大学学报，２００４，２８（２）：３８—４１．
裂缝，将会开发出更高效的提高钻井速度、增加原油产［１７］李根生，宋剑．双射流流动特性数值模拟和ＰＩＶ实验研究［Ｊ］．自量和注水量的新技术。
然科学进展，２００４，１４（１２）：１４６４—１４６８．
［１８］廖华林，李根生，熊伟．超高压水射流辅助破岩钻孔研究进展［Ｊ］．开展高压和超高压（１５０～２００ＭＰａ）射流动力学及岩石力学与工程学报，２００２，２１（增２）：２５８３—２５８７．
辅助机械破岩机理研究，为高压和超高压射流辅助机械破岩新钻井方法提供理论基础。这种新钻井方法是第一作者简介：李根生（１９６ｌ一），男，安徽石台人，博士，石油大学（北近１０年国际钻井界努力追求的目标，是钻井工程研究京）石油天然气工程学院教授，博士生导师，从事石油工程和高压水射流技术教学与研究。地址：北京市昌平区，石油大学石油天然气工程学院，的前沿重大课题，预计深井钻井速度可提高１倍以上。
邮政编码：１０２２４９；电话：（０１０）８９７３３９３５。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｇｓ＠ｂｊｐｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
综合应用空化射流、磨料浆体旋转射流钻径向水收稿日期：２００４—１０一２６
平井和高压水射流深穿透射孔新技术，可能找到开采（编辑郭海莉）
低渗油气藏、薄油层和裂缝性油气藏的有效技术。目前我国已探明低渗透油藏的储量约５０亿ｔ，占总探明ＡｄＶａｎｃｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｗａｔｅｒ
储量的２５％～３０％，因无有效开采技术而不能投入开发，这是一项急待解决的重大难题。
ｊｅｔｔｈｅｏｒｙｉｎｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＬＩＧｅｎ－ｓｈｅｎ９１¨，ＳＨＥＮ
Ｚｈｏｎｇ—ｈｏｕｌ’２（１．ｍｉｕ已＂打ｙ
ｏ，
发展的高压水射流破岩理论不仅可用于石油钻井Ｐｅ￡ｒ０ＺＰ越ｍ，ＢＰ巧ｉ，２９１０２２４９，Ｃ＾ｉ行口；２．Ｋ８ｙＬｎ６ｏ，Ｄ—ＺＺｉ行ｇ和油气开采，而且可用于采煤、采矿（金属矿山）、巷道Ｅ，ｌｇｉ砣Ｐｅ—ｎｇ，ＣＮＰＣ，Ｂ吕巧ｉ超ｇ１０００８３，Ｃ＾ｉ竹ｎ）
掘进、地铁及隧道工程，在提高钻掘速度、降低钻掘成Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｃｅｎｔ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ
ｏｆ
ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔ
本方面具有广阔应用前景。
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｔｓ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎ
ｔｈｅｏｒｙ
ａｎｄ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｉｎｄｕｓｔｒｙ，
ａｒｅ
ｒｅｖｉｅｗｅｄ．
Ｔｈｅｏｎ
ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ参考文献：ｓｔｕｄｙ
ｓｅｌｆ－ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｗａｔｅｒｊｅｔ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
ａ
ｎｅｗ［１］
ＭｃＪｅａｎ
Ｒ
Ｈ．ｃｒｏｓｓｆＩｏｗａｎｄｉｍｐａｃｔｕｎｄｅｒｊｅｔ
ｂｉｔｓ［Ｊ］．ＪＰＴ，１９６４，
ｔｙｐｅ，ｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓｅｌｆ—ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｃａｖｉｔａｔｉｎｇ
１６（１１）：１２９９
１３０６．
ｊｅｔ．Ｗｉｄｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
ａｒｅ
ｆｏｕｎｄｂｏｔｈｉｎ
ｄｒｉｌｌｉｎｇ，
［２］
Ｍａｕｒｅｒ
ｗｃ，ＨｅｉｌｈｅｃｋｅＪＫ，Ｌｏｖｅ
ｗｗ．Ｈｉｇｈ
ｗｈｉｃｈｉｎｖｅｎｔｅｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｉｌＩｉｎｇ
ｓｅｌｆ－ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｃａｖｉｔａｔｉｎｇｊｅｔｂｉｔ，ａｎｄｉｎｐｌｕｇ
［Ｊ］．ＪＰＴ，１９７３，２５（７）：８５卜８５９．ｒｅｍｏｖｉｎｇａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ，
ｗｈｉｃｈｄｅｖｅｌｏｐｅｄ
ｔｗｏｎｅｗ
［３］
ＫｏｌｌｅＪＪ，
ｎｅａｒ
ｅｔ
ａ１．
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙａｎｄｆｉｅｌｄ
ｔｅｓｔｉｎｇ
ｏｆ
ａｎ
ｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ：ｏｎｅｉｓ
ｓｅｌｆ＿ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｓｗｉｒｌｉｎｇ
ｊｅｔｔｒｅａｔｉｎｇ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｊｅｔａｓｓｉｓｔｅｄｄｒｉｌｌｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ｓＰＥ
２２０００，１９９１．
ｗｅｎ
ｂｏｒｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｔｏ
ｅｎｈａｎｃｅｏｉｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ａｎｄ
ｗａｔｅｒ［４］
Ｖｅｅｎｈｕｉｚｅｎｓ
Ｄ，ｅｔ
ａ１．
ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｄｏｗｎ
ｈｏｌｅｐｕｍｐｆｏｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅ
ｏｔｈｅｒ
ｉｓｓｅｌｆ＿ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇｐｕｌｓａｔｉｎｇ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔ—ａｓｓｉｓｔｅｄ
ｄ“ｎｉｎｇ［Ａ］．ＳＰＥ
３５１１１，１９９６．
ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ．
Ｔｈｅ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｏｆ
ｒｏｃｋ
ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ
ｂｙ
ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ
［５］ｓｈｅｎｚｈｏｎｇｈｏｕ．ｗａｔｅｒｊｅｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｍｅｔｈｏｄｓｗａｓｗｅｌｌ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，
ｗｈｉｃｈ［Ｍ］．Ｄｏｎｇｙｊｎｇ：Ｐｅｔｒｏ】ｅｕｍｕｎｉｖｅｒｓｊｔｙ
Ｐｒｅｓｓ，１９９７．
ｐｒｅｓｅｎｔｓ
ｔｈｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ
ｏｆ
ｒｏｃｋ
［６］沈忠厚．水射流理论与技术［Ｍ］．东营：石油大学出版社，１９９８．ｃｒａｃｋｓｕｎｄｅｒｂｉ＿ｓｔｒｅｓｓｅｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｓｈｅａｒｉｎｇｓｔｒｅｓｓ
［７］李根生，沈忠厚，周长山，等．自振空化射流研究与应用进展［Ｊ］．
ｉｎｄｕｃｅｄｂｙｓｗｉｒｌｉｎｇｊｅｔ，
ｔｏ
ｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｂｉｔ
ｄｅｓｉｇｎｔｈｅｏｒｙ
中国工程科学，２００５，７（１）：２７
３２．
ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ
ｂｏｔｈ
ｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｎｄ
ｈｙｄｒａｕｉｉｃ
ｅｆｆｅｃｔｓ．
Ｔｈｅ［８］周总瑛，张抗．中国油田开发现状与前景分析［Ｊ］．石油勘探与开
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒａｄｉａｌ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｎｄｒｉｌｌｉｎｇ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｗａｓ
发，２００４，３１（１）：８４—８７．ｕｎｄｅｒ
ｔｈｅ
ｓｔｕｄｉｅｓ
ｏｎ
ｓｗｉｒｌｉｎｇ
ｊｅｔｔｈｅｏｒｙａｎｄｒｏｃｋ
ｆａｉｌｕｒｅ
［９］
叶正荣，吴奇，等．采油工艺措施效果经济评价方法［Ｊ］．石油勘探ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｏ
ｆｕｒｔｈｅｒ
ｄｅｖｅｌｏｐ
ｔｈｅ
ａｂｒａｓｉｖｅｗａｔｅｒ
ｊｅｔ
与开发，２００４，３１（１）：１０８
１０９．
ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎ０１０９ｙ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏ
ｓｔｕｄｙｊｅｔ
ｆｅａｔｕｒｅｓ
ａｎｄ
［Ｊ］．石油学报，１９９８，１９（１）：９６—９９．
ｏｐｔｉｍｉｚｅｊｅｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．
Ｔｈｅ
ｓｔｕｄｉｅｓｏｎ
ｔｈｅ
ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｗａｔｅｒ
ｊｅｔｄｅｅｐｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇａｓｓｉｓｔｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃ
油学报，２００２，２３（６）：９５—９８．
ｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｏｎｄｕａｌｊｅｔｔｈｅｏｒｙａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓ，
ａｎｄ
ｏｎ
ｕｌｔｒａｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔａｓｓｉｓｔｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇ订ｌｕｓｔｒａｔｅｄ
学院学报，１９９３，１５（４）：５３
５７．
ｗｅｌｌｏｆｔｈｅｌａｒｇｅ
ｓｃｏｐｅ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒ
ｊｅｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅ
ｐｅｔｒ０１ｅｕｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ．石油钻探技术，１９９８，２６（１）：４—８．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：
ｎｅｗ
ｔｙｐｅ
ｏｆｊｅｔ；ｊｅｔｎｏｚｚｌｅ；
ｄｒｉｌｌｉｎｇｂｉｔ；
ｎｅｗ
Ｌｉ
Ｇｅｎｓｈｅｎｇ，ＮｉｕＪｌｌｅｉ，ＳｏｎｇＪｉａｎ，ｅｔａ１．Ａｂｒａｓｉｖｅ
ｗａｔｅｒ
ｊｅｔ
ｐｅｒｂ
ｍｅｔｈｏｄｓｏｆ
ｄｒｉｌｌｉｎｇ；
ｏｉｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙ
ｐｈｙｓｉｃａｌ
ｍｅｔｈｏｄｓ；
ｒａｔｉｏｎ
万
方数据Ａｎａｌｔｅｍａｔｉｖｅ
ａｐｐｒｏａｃｈ
ｔｏ
ｅｎｈａｎｃｅｏｉｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．
ｅｎｈａｎｃｅｄｏｉｌ
ｒｅｃｏｖｅｒｙ
［１０］李根生，马加骥，沈晓明，等．高压水射流处理地层机理及试验
［１１］李根生，张德斌，黄中伟，等．自激波动注水机理实验研究［Ｊ］．石
［１２］袁建强，沈忠厚．机械和水力联合破岩的力学模型［Ｊ］．江汉石油
［１３］杨永印，沈忠厚，王瑞和，等．径向水平井钻进技术实验研究［Ｊ］．
［１４］
高压水射流理论及其在石油工程中应用研究进展
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
李根生， 沈忠厚， LI Gen-sheng， Shen Zhong-hou
石油大学(北京)石油天然气工程学院;CNPC钻井工程重点实验室高压水射流重点研究室石油勘探与开发
PETROLEUM EXPLORATION ＆DEVELOPMENT2005,32(1)48次
参考文献(18条)
1. Mclean R H Crossflow and impact under jet bits 1964(11)
2. Maurer W C;Heilhecke J K;Love W W High pressure drilling 1973(07)
3. Kolle J J Laboratory and field testing of an ultra-high pressure jet assisted drilling system 19914. Veenhuizen S D Ultra-high pressure down hole pump for jet-assisted drilling 19965. Shen Zhonghou Water jet technology in petroleum engineering 19976. 沈忠厚 水射流理论与技术 1998
7. 李根生;沈忠厚;周长山 自振空化射流研究与应用进展[期刊论文]-中国工程科学 2005(01)8. 周总瑛;张抗 中国油田开发现状与前景分析[期刊论文]-石油勘探与开发 2004(01)9. 叶正荣;吴奇 采油工艺措施效果经济评价方法[期刊论文]-石油勘探与开发 2004(01)10. 李根生;马加骥;沈晓明 高压水射流处理地层机理及试验 1998(01)
11. 李根生;张德斌;黄中伟 自激波动注水机理实验研究[期刊论文]-石油学报 2002(06)12. 袁建强;沈忠厚 机械和水力联合破岩的力学模型[期刊论文]-江汉石油学院学报 1993(04)13. 杨永印;沈忠厚;王瑞和 径向水平井钻进技术实验研究 1998(01)
14. LI Gensheng;Niu Jilei;Song Jian Abrasive water jet perforation-An alternative approach to enhanceoil production[外文期刊] 2004(5-6)
15. 李克明;张曦 高能复合射孔技术及应用[期刊论文]-石油勘探与开发 2002(05)
16. 张毅;李根生;熊伟 高压水射流射孔增产机理研究[期刊论文]-石油大学学报(自然科学版) 2004(02)17. 李根生;宋剑 双射流流动特性数值模拟和PIV实验研究[期刊论文]-自然科学进展 2004(12)
18. 廖华林;李根生;熊伟 超高压水射流辅助破岩钻孔研究进展[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2002(z2)
本文读者也读过(2条)
1. 沈忠厚. 李根生. 王瑞和 水射流技术在石油工程中的应用及前景展望[期刊论文]-中国工程科学2002,4(12)2. 廖华林. 李根生. 熊伟. Liao Hualin. Li Gensheng. Xiong Wei 超高压水射流辅助破岩钻孔研究进展[期刊论文]-岩石力学与工程学报2002,21(z2)
引证文献(48条)
1. 王磊 水力喷射钻孔与蒸汽吞吐措施联作工艺技术研究[期刊论文]-中国石油和化工标准与质量 2013(11)2. 王甲昌. 张金成. 赵国顺. 肖琪 35 MPa高压喷射钻井技术实践[期刊论文]-石油钻探技术 2012(6)3. 王文涛. 胡胜勇 水力喷射钻孔技术在静北潜山油藏的试验研究[期刊论文]-石油钻采工艺 2011(4)
4. 穆辉亮. 田宏岭. 王震宇. 王水. 马上刚. 郭长明. 孙晓蓉 高压钻井配套技术在长11井的应用[期刊论文]-西部探矿工程 2011(10)
5. 马飞. 杨逸. 宋燕高. 付育武 水力喷射压裂关键机理探讨[期刊论文]-天然气技术与经济 2011(2)
6. 司鹄. 王丹丹. 李晓红 高压水射流破岩应力波效应的数值模拟[期刊论文]-重庆大学学报（自然科学版） 2008(8)7. 韦5径向井钻井液工艺技术[期刊论文]-钻采工艺 2006(4)
8. 张振兴. 刘斯佳 水力喷射压裂技术在七棵树油田的应用[期刊论文]-内蒙古石油化工 2013(5)
9. 史怀忠. 李根生. 牛继磊. 沈忠厚 多重组合水力脉冲空化射流钻井提速研究[期刊论文]-钻采工艺 2013(2)10. 付加胜. 李根生. 史怀忠. 牛继磊. 常德玉 水力脉冲空化射流钻井技术适应性分析[期刊论文]-石油钻采工艺2012(5)
11. 龚万兴. 廖天彬. 王燕. 张公社 水力喷射分层压裂技术研究与应用[期刊论文]-西部探矿工程 2012(10)
12. 倪红坚. 马琳. 艾尼瓦尔. 杜玉昆. 王瑞和. 陈祎 自吸环空流体式自激振荡脉冲射流性能分析与优化[期刊论文]-中国石油大学学报（自然科学版） 2011(6)
13. ZHANG Yu-ying. LIU Yong-wang. XU Yi-ji. REN Jian-hua DRILLING CHARACTERISTICS OF COMBINATIONS OFDIFFERENT HIGH PRESSURE JET NOZZLES[期刊论文]-水动力学研究与进展B辑 2011(3)
14. 马东军. 李根生. 史怀忠. 牛继磊. 吴为. 侯成 水力脉冲射流特性室内实验和数值模拟[期刊论文]-实验流体力学2011(5)
15. 徐义. 周长李. 刘永旺. 赵红香 螺杆式井下增压钻井装置的原理及设计[期刊论文]-钻采工艺 2011(3)16. 屈静 喷砂射孔降破技术在川西地区的应用研究[期刊论文]-内蒙古石油化工 2011(15)
17. 徐义. 刘永旺. 徐依吉. 张玉英 不同喷嘴组合超高压射流破岩钻进特性分析[期刊论文]-计算物理 2011(5)18. 张玉英. 徐依吉. 李翔 螺杆式井下增压钻井装置原理及设计[期刊论文]-石油机械 2010(12)
19. 史怀忠. 李根生. 王学杰. 沈忠厚. 牛继磊. 黄中伟. 廖华林 水力脉冲空化射流欠平衡钻井提高钻速技术[期刊论文]
-石油勘探与开发 2010(1)
20. 李根生. 史怀忠. 沈忠厚. 黄中伟. 廖华林. 牛继磊 水力脉冲空化射流钻井机理与试验[期刊论文]-石油勘探与开发 2008(2)
21. 李克智. 蔡茂佳. 林景禹. 伍嘉. 何青. 刘平礼 水力喷射分段压裂技术在红河油田的应用及改进[期刊论文]-石油天然气学报 2013(10)
22. 周群丰. 杨雪峰. 杨松. 代磊 不同湍流模型对双流体喷射泵流场模拟的研究[期刊论文]-云南化工 2013(3)23. 杨永印. 牛似成. 徐希强 组合射流PDC钻头试验研究[期刊论文]-石油钻探技术 2012(5)
24. 屈静 不动管柱水力喷射压裂技术在川西气田水平井的应用[期刊论文]-油气藏评价与开发 2012(1)
25. 李军. 张茂森. 张勇. 刘江涛. 滕学伟 多层长井段油水井解堵水力喷射棒的研究与应用[期刊论文]-石油地质与工程 2012(2)
26. 吴小光 高压水射流辅助破岩机理浅析[期刊论文]-内蒙古石油化工 2011(6)
27. 任勇. 赵粉霞. 王效明. 王在强. 胡相君. 桂捷. 樊晨 水力喷射工具地面模拟试验[期刊论文]-石油矿场机械2011(8)
28. 袁建民. 赵保忠 超高压射流钻头破岩实验研究[期刊论文]-石油钻采工艺 2007(4)
29. 胡强法. 张友军. 陈智. 汤红玲 水力深穿透技术在井简作业中的应用[期刊论文]-石油机械 2006(12)30. ZHU Xiao-hua. LI Jia-nan. TONG Hua Mechanism analysis and process optimization of sand and plugremoval with rotating jet in horizontal well[期刊论文]-中南大学学报（英文版） 2013(6)
31. 李根生. 夏强. 黄中伟. 田守嶒. 盛茂. 曲洪娜 深井水力喷射压裂可行性分析及设计计算[期刊论文]-石油钻探技术 2011(5)
32. 杜冰鑫 水力喷射酸化喷嘴流场模拟计算及参数优化[期刊论文]-油气藏评价与开发 2011(5)
33. 田守嶒. 李根生. 黄中伟. 沈忠厚 水力喷射压裂机理与技术研究进展[期刊论文]-石油钻采工艺 2008(1)34. 谢军. 白友国 江苏油田高压水旋转射流解堵技术的研究与应用[期刊论文]-西部探矿工程 2007(8)
35. 陈祎. 沈忠厚. 仲冠宇 井底岩屑磨料脉冲射流调制元件自激腔室的数值模拟研究[期刊论文]-钻采工艺 2012(2)36. 杨志. 陈世明. 张毅军. 李满 高压水射流技术的发展及应用[期刊论文]-机械管理开发 2009(5)37. 黄志强. 周磊 石油钻井中水力辅助机械破岩机理研究[期刊论文]-石油天然气学报 2009(3)
38. 赵海晖. 李兆敏. 蔡文斌. 兰武旗. 时志国. 陆勤 自驱动往复式高压水射流泡沫冲砂装置研究[期刊论文]-石油矿场机械 2009(9)
39. 李根生. 宋剑. 熊伟. 黄中伟. 牛继磊 高压水射流射孔渗流场模型及计算[期刊论文]-石油勘探与开发 2005(6)40. 姜博宇 高压大排量水力射孔泵机组研制[期刊论文]-石油矿场机械 2013(6)
41. 姜博宇. 邵宏宇. 宋艳春 高压大排量水力射孔机组的研制[期刊论文]-油气井测试 2012(6)
42. 吴延泽. 李根生. 黄中伟. 宋先知. 孙超. 刘文旭 水平井段高压水射流冲砂洗井数值模拟研究[期刊论文]-石油钻采工艺 2009(6)
43. 陈祎. 周卫东. 师伟 井底岩屑磨料脉冲射流钻井技术磨损实验研究[期刊论文]-钻采工艺 2012(4)44. 李玮. 闫铁. 张志超. 李连群 高频振动钻具冲击下岩石响应机理及破岩试验分析[期刊论文]-石油钻探技术2013(6)
45. 沈建中 宣页1井钻井技术难点及对策[期刊论文]-石油钻探技术 2011(3)
46. 闫铁. 杜婕妤. 李玮. 毕雪亮. 姚尚林 高效破岩前沿钻井技术综述[期刊论文]-石油矿场机械 2012(1)47. 朱海燕. 王锡洲. 刘时英. 刘清友 PDC钻头水力学研究最新进展[期刊论文]-石油钻采工艺 2009(5)48. 王海涛. 李相方 连续油管压裂技术进展[期刊论文]-科学技术与工程 2009(16)
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_syktykf200501026.aspx