水射流技术的几种新应用

水射流技术的几种新应用

高压水射流技术经多年研究已被广泛应用于煤炭、石油化工、交通运输、钢铁、机械等行业，用来清洗、切割和破岩。目前高压水射流技术已形成一套系统的理论结构，成为一门独立的技术学科。该研究方向上的主要研究内容有：

超短半径水平井钻井技术

超短半径是指垂直井眼内钻成曲率半径仅为0.3米的水平井。钻超短半径水平井中存在着曲率半径极短和破岩两大难题，国外仅有美国有此技术。在该技术研究方向上，射流研究室已解决了定向造斜、水力破岩钻井两大难题，高压软管携带柔性钻具以极短的弯曲半径通过导向器实现从垂直到水平方向的转向；钻进为完全的高压水射流破岩和液力推动技术；径向水平井从已下入套管的垂直井眼中钻入，并可在井下一个层位和多个层位布置多个辐射状的径向水平井眼；井眼轨迹可以通过高压射流和连续油管牵引技术控制等，突破了国内在径向钻井技术的瓶颈问题，填补了空白。

高压水射流穿透射孔技术

高压水射流射孔完全利用水力作用，冲开套管和地层，射孔深度达3米左右,大大超过了近井地层污染带，并克服了炮弹射孔粉压作用造成的二次污染，是低渗地层完井、地层改造、提高采收率的一项有效新技术。高压水射流研究中心经过七年研究攻关，已研制成功“高压水射流深穿透射孔装置”样机，正进行室内和现场试验。

高压水射流处理近井地层增产增注技术

该工具由过滤器、单向器、扶正器、阻尼器、旋转喷头和喷嘴组成。施工时利用油管将该工具送至井下射孔层段，地面水泥车开泵打压，高压水通过油管送至喷嘴喷出，喷头旋转速度由阻尼器控制，工具在射孔段边旋转边缓慢上下移动，可产生三种物理作用：低频旋转水力脉冲波，高频空化冲击波，空化噪声超声波。三种效果综合作用，达到解堵增注目的。该工具施工简单、能量集中、处理深度大、无污染，可根据不同堵塞类型选参数. 自1995年以来，该技术已在辽河、胜利、大港、华北、长庆、大庆、新疆等油田推广应用，目前已在油井和注水井中施工近300口，有效率90%以上，油井中平均增油20%-30%，注水井平均增注30%-130%，有效期90天以上，具有良好的经济和社会效益。

自振空化射流技术研究

自振空化射流是根据瞬态流理论和水声学原理将连续射流调制成脉冲射流，并引入空化作用而得到的一种新型射流。这种射流能产生巨大的压力振荡和强烈空化，在相同条件下具有比普通射流更为强的切割、破碎、清洗和除污效果。

高压水射流清洗油管技术

高压水射流清洗是利用经设备增压系统加压的水由喷头射出形成，靠高速水流切割击碎管道内的结垢物，并随高压水流出排出管道，流入污水井，使管道内的结垢杂物彻底冲洗干净。高压水射流清洗以水为介质，通过专用设备系统使水生产多束、多角度强度各异的超高压水流清洗疏通管道内的污垢杂物。高压水射流清洗应用范围广、效率高、节省开支、施工周期短、无化学反映，不破坏环境，不会给客户带来不必要的烦恼，是疑难问题首选

水泥混凝土破碎技术

修复速度快。高压水射流破碎技术以普通自来水为工作介质，作业时由于高压水射流破碎机的喷嘴不与水泥混凝土路面直接接触，因此不会产生机械摩擦损坏的情况，更不会因为更换机械零件而损失作业时间，并且喷嘴可以多角度作业，大大提高了工作效率，路面快速修复后可以尽早投入使用。施工安全可靠。施工人员远距离地采用电脑操控设备，破碎全过程均在程序自动化的状态下进行，施工更为安全可靠，特别适用于不良环境。环境污染小。高压水射流破碎路面施工过程中无灰尘污染，并且噪声较小，施工结束后，混凝土废料和废水可以用真空工业吸尘器吸走，作业面干净整洁，顺应了我国提倡的“建设资源节约型、环境友好型社会”的要求。作业范围精准。高压水射流破碎机的喷嘴孔径小，通过设定超高压水射流压力值及水量大小，可以精准定位破碎范围和深度，使得作用于混凝土表面的切口微小而整齐，在一定程度上减少了破碎废料的数量，提高旧路面的利用率。原有结构不受损害。高压水射流破碎局部损坏区域具有两大特点：一是作业过程无振动，不会使周围的混凝土结构产生任何裂纹，降低二次损坏的风险；二是损坏区域中的钢筋密度大、空隙小，高压水射流难以钻入钢筋内部，因此钢筋不会弯曲或断裂，还达到了除锈的效果。因此，破碎对原有结构的损害度几乎为零。黏结力强。破碎后的混凝土界面呈坚硬不均匀的整齐麻面，原有结构与新混凝土的接触面积更大、黏结力更强，不需要处理就可以直接铺筑新的水泥混凝土，为公路一体化施工提供了有利条件。