高壓水射流技術（shù）在石油工程中的應用

目前，高壓（yā）水射流技術在十幾年的發展中已經（jīng）取得了很大（dà）的進步（bù），在石油工（gōng）程開采中的作用越來越明顯，逐漸受（shòu）到了石油行業（yè）的高度重視，使得高壓（yā）水射流（liú）技術得到了快速的發展。但是，就目前我國高壓水射流技術水平而言，還遠遠低於世界平均水平，再加之水射流設備的滯後，常常導致石油工程開采（cǎi）工作無法（fǎ）順利開展，這也是影響我國高壓水射流技術進一步提升的主要原（yuán）因之一。

20世紀初，隨著噴射（shè）鑽井的出現，不僅大大提高了石油工程的鑽井效率，還確保了鑽井的質量，減少了人（rén）力投入和石油工程的建設成本。通過多年的（de）實踐工作，技術人員發現，噴射（shè）鑽井在正常（cháng）運行狀態（tài）時，如果將射流壓力逐漸調高的話，就會加快鑽井的速度，而這（zhè）一施工過程一般需要借（jiè）助泥漿泵（bèng）所實現。但是這勢必會對泥漿泵體積造成一定的影響，使得（dé）柴油機功率過大，運輸起來十分不便，變（biàn）相增加了石油工程設備費用，還從一定程度上加大了燃料的浪費（fèi）。因此，這一問題已經成為鑽井（jǐng）行業共同關注的看（kàn）問題。由於射流鑽井是一項比較複雜的工作，受到很多條件因素的限製，我國對於鑽井射流並不全麵，尚未形成相對（duì）完善（shàn）的水射流技術體（tǐ）係。
 
在20世紀（jì）後期，隨著科學技術的不斷發展與進步，越來（lái）越多先進的高壓（yā）水射流技術被應用於石油工程中（zhōng），而自激振蕩脈（mò）衝射流作為當時（shí）常見的（de）新型水射流技術，受到了石油行業（yè）的高度青睞，這種高壓水射流技術主要的工作原理（lǐ）是讓壓（yā）力能間斷地釋放，將連續（xù）射流轉（zhuǎn）變為斷續性射流，形（xíng）成一個渦環流，由於這種渦環流的壓力較低，常常會出現（xiàn）空化的現象，而其最大的（de）特點就是能（néng）夠（gòu）對粉碎的岩石表麵進行快速的清理，是一種非常實（shí）用的水射流技術。

根據瞬態流理論（lùn）和水聲學原理，當流體通過各種類型的諧振腔出口收縮斷麵時（shí）產生壓力（lì）激動，這種壓力激動反射回入口處與來（lái）流的壓力脈動疊加形成駐波，當激振頻率與射流本身的固有頻（pín）率匹配時產（chǎn）生共振，從而產生空化。
 
目前自激振（zhèn）蕩脈衝（chōng）射流用於鑽井和采油生產，開發出若幹有實（shí）用（yòng）價值的新技（jì）術，獲得了顯著的經濟效益（yì）。如將自激振蕩（dàng）脈衝射流用於鑽井，研製出的自激振蕩脈衝射流（liú）鑽頭，將（jiāng）平均機械鑽速提高了35%；將自激振蕩脈衝（chōng）射（shè）流用於處理油井近井地層及解堵，首創自振旋轉射流處理（lǐ）近井地層及解堵新技術。由（yóu）於射流作用於近井地層，同時對其產生低頻水力衝擊、高（gāo）頻水力振蕩和超聲波3種物理效應，故能有效地解堵和處理地層。這（zhè）項（xiàng）技術自1995年起先後在遼河、勝利、大慶等（děng）11個油田和地區的500多口井上應用，平均油井單井增油20%～30%，注水（shuǐ）井單井增注30%～130%；把自激振蕩脈衝射流用於油田（tián）注水，創製了自激波動注水新技術，它從源頭上預防在（zài）注水過程中形成（chéng）的近井地帶堵塞，實現了邊注水邊解（jiě）堵，達（dá）到了降低注水（shuǐ）壓力、延長修井周期和降低作業費用的目的。