石油工程中新型自振空化射流的理论与应用

水射流技术中的自振空化射流技术在石油工程的应用最为普遍，该技术的工作原理即利用流体自振，实现断续性射流的转变。压力较低是射流中涡环流的显著特征，存在空化的状况，在钻井过程中可以快速清除粉碎岩石，提高工作效率。
 
自振空化射流主要是参考水声学原理、流体瞬态理论，在不同种类喷嘴谐振腔的出口收缩断面中，流体通过时会出现一定的压力激动，稳定的液体在不断反射和压力脉动叠加的过程中，最终会形成驻波。在谐振腔中，完成压力激动反馈过程后就会发生共振，导致反馈压力振荡和空化现象。具体应用领域如下：

在石油工程中进行采油、钻进生产时，石油钻井的进井、井筒地层堵塞的解堵工作都可以通过新型自振空化射流来解决，采用这种处理方式对近井地层进行处理时，可以同时形成超声波效应、高频水力振荡效应及低频水力冲击效应，提高了解堵工作效率。在钻进过程中采用的新型自振空化射流，利用自激振荡射流钻头可将钻速在原来的基础上提升35%。
 
新型自振空化射流自上世纪九十年代研发以来，在不同地区和城市得到了全面的应用，石油矿井平均产油量约提升25%。在油田注水采油中，基于自振空化射流形成全新的自激波动注水技术，降低了注水环节近井底层堵塞情况的发生机率，可以实现解堵、注水工作的同步进行，注水压力显著减小，石油工程建筑成本投入大大减少，避免了后期维修工作费用的浪费。