高壓水射流技術在石油工程中的應用（yòng）

目前，高壓水射流技術在十幾年的發展中已經取得了很大的進步，在（zài）石油工程開采中的作用越來越（yuè）明顯，逐漸受到了石油行業的高度重視，使得高壓水射流技術得到了（le）快速（sù）的發展（zhǎn）。但是（shì），就目前我國（guó）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（kāi）采工（gōng）作無法順利開展，這也是影響我（wǒ）國高壓水射流技術進一步提升的主要原因之一（yī）。

20世紀初，隨著噴射鑽井的出（chū）現，不僅大（dà）大提高了石油工程的鑽井效率，還確保了鑽井的質量（liàng），減少了人力投入和石油工程的建（jiàn）設成本。通過多年（nián）的實踐（jiàn）工作，技術人（rén）員發現，噴射鑽井在正常運行狀態時，如果將射流壓力逐漸調高（gāo）的話，就會加快鑽井（jǐng）的速度，而這（zhè）一施工過程一般需要借助泥漿泵所實現。但是這勢必會對泥（ní）漿泵體積造成一定的影響，使得柴油機功率過（guò）大，運輸起來十分不便，變相增加了（le）石油工程設備費用，還從一定（dìng）程度上加大了燃料的浪費。因此，這一問題已（yǐ）經成為鑽井行業（yè）共（gòng）同關注的看問題。由於射流鑽井（jǐng）是（shì）一項比較複雜的工作，受到很多（duō）條件因（yīn）素的限製，我國對（duì）於鑽井射流（liú）並不全麵，尚（shàng）未形成相對完善的水射流技術體係。
 
在20世紀後（hòu）期（qī），隨著科學技術的不斷發展與進步，越來（lái）越多先進的高壓水射流技術被（bèi）應用於石油工程中，而（ér）自激振蕩脈衝（chōng）射流作為當時常見的新型水射流技術（shù），受到了石油行業的高度青睞，這種高壓水射流技術主要（yào）的（de）工作原理是讓壓（yā）力能間斷地（dì）釋（shì）放，將連續射流轉變為斷續性射流，形成一個渦環流，由於這種（zhǒng）渦環流的壓力（lì）較低（dī），常常會出現空化的現象（xiàng），而其最大的特點就是能夠（gòu）對粉碎的岩石表（biǎo）麵進行快速的清理，是一種非常實用的水射流技術。

根據瞬態流理論和水聲學原理，當流體通過各種類型的諧振腔出口收縮斷麵時產生壓力激動，這種壓（yā）力激動反射回（huí）入口處與來流的壓力脈動疊加形成駐波，當激振頻率與射流本身（shēn）的固有頻（pín）率匹配（pèi）時產生共振，從而產生空化。
 
目前自（zì）激振蕩脈衝射流用於鑽井和采油生產，開發出若幹有實用價（jià）值（zhí）的新技術，獲得了顯著的（de）經濟效益。如將自激（jī）振蕩脈衝射流用（yòng）於鑽井，研製出（chū）的自激振蕩脈衝射流鑽頭，將平均機械鑽速（sù）提高了35%；將（jiāng）自激振（zhèn）蕩脈衝射流用於處理（lǐ）油井近井地層及解堵（dǔ），首創自振旋轉射流處（chù）理近井地層及解（jiě）堵新技術。由於射流作用於近井地層（céng），同時對其產生低頻水力衝擊、高頻水力振蕩和超聲波3種物理效應，故能有效地解堵（dǔ）和處理地層。這項技術自1995年（nián）起先後在遼河、勝利、大慶等11個油田和地區的500多口井上應用，平均油（yóu）井單井增油20%～30%，注水井單井增（zēng）注30%～130%；把自激振蕩脈衝射（shè）流用於油田注水，創製了自激波動注水（shuǐ）新技術，它（tā）從源頭上預防（fáng）在（zài）注水過程中形成的近井地帶堵塞，實現了邊（biān）注水邊（biān）解堵，達到了降低注水壓力、延長修井周期和降低作業費（fèi）用的目的。