CN114482967A - 井下空化射流增产增注装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井下空化射流增产增注装置及其控制方法。其技术方案是：上部外筒内设有主轴，下部外筒内设有空化发生器，空化发生器安装在主轴的下端，空化发生器的下端安装激波锥，导向器安装在下部外筒的下端，主轴的下端与过渡接箍的上端连接，过渡接箍的下端与空化发生器的上端活动连接，并通过密封件进行密封，且在下部外筒的外壳开有多个竖直宽槽，用于与空化发生器的下端出口相对应。本发明的有益效果是：施工工艺简单，无需大规模作业设备；对储层无伤害，喷射液无任何污染，储层改造可重复进行；所造微裂缝具有可控性；储层改造有效作用范围大，有效期长；技术无风险，即使改造无效果，也不会影响其他增产措施的实施。

Description

井下空化射流增产增注装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，特别涉及一种井下空化射流增产增注装置及其控制方法。

背景技术

油气井增产稳产是当今石油行业面临的重要问题，其技术手段之一是降低储层的渗流阻力，以达到增产增注的目的；传统的增产增注技术有水力压裂和酸化，水力压裂改造储层目前应用较多、效果明显，但存在应用于薄油层时投入产出比不符合预期、压开附近水层导致含水率急剧提高等问题；酸化这类化学手段则存在有效期短、容易造成储层二次伤害等问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种井下空化射流增产增注装置及其控制方法，利用空化发生器调制出能产生大量空化泡的高速空化射流，从而改变储层的渗透率和孔隙度，达到增产增注的目的。

本发明提到的一种井下空化射流增产增注装置，其技术方案是：包括主轴（3-1）、喷距调节环（3-2）、滑动轴承上端盖（3-3）、紧定螺钉（3-4）、滑动轴承下端盖（3-5）、驱动螺母（3-6）、丝杠防回转螺钉（3-7）、上部外筒（3-8）、外筒接箍（3-9）、扶正块（3-10）、过渡接箍（3-11）、下部外筒（3-12）、空化发生器（3-13）、激波锥（3-14）、导向器（3-15）、密封件（3-16）；所述喷距调节环（3-2）与驱动螺母（3-6）上端活动配合，且喷距调节环（3-2）径向开有多个圆孔；滑动轴承上端盖（3-3）与滑动轴承下端盖（3-5）活动连接后与驱动螺母（3-6）构成滑动轴承副，并与主轴（3-1）通过梯形螺纹啮合构成转动副；紧定螺钉（3-4）璇合在滑动轴承下端盖（3-5）外壳上，同时压紧滑动轴承上端盖（3-3）螺纹部分；丝杠防回转螺钉（3-7）活动连接在上部外筒（3-8）外壳上，且其端部镶嵌在主轴（3-1）梯形螺纹部分的凹槽内；外筒接箍（3-9）的上下两端将上部外筒（3-8）与下部外筒（3-12）连接在一起；多个扶正块（3-10）焊接在下部外筒（3-12）外壳上；导向器（3-15）安装在下部外筒（3-12）的下端，并将激波锥（3-14）固定在下部外筒（3-12）的内部；所述主轴（3-1）的下端与过渡接箍（3-11）的上端连接，过渡接箍（3-11）的下端与空化发生器（3-13）的上端活动连接，并通过密封件（3-16）进行密封，且在下部外筒（3-12）的外壳开有多个竖直宽槽，用于与空化发生器（3-13）的下端出口相对应。

优选的，上述空化发生器（3-13）包括入口直柱段（3-13-1）、锥形收缩段（3-13-2）、斜向出口（3-13-3）、直柱加速段（3-13-4）、锥形扩散段（3-13-5）和发生器本体（3-13-6），所述发生器本体（3-13-6）的上部为入口直柱段（3-13-1），采用圆柱形的空腔结构；在发生器本体（3-13-6）的下部为锥形收缩段（3-13-2），采用锥形结构的空腔结构，且在锥形收缩段（3-13-2）的外壁设有多个斜向出口（3-13-3），将锥形收缩段（3-13-2）连通到发生器本体（3-13-6）外部；所述锥形收缩段（3-13-2）的下端设有直柱加速段（3-13-4），直柱加速段（3-13-4）的下端设有锥形扩散段（3-13-5），所述的直柱加速段（3-13-4）的内径小于入口直柱段（3-13-1）的内径。

优选的，上述空化发生器（3-13）包括发生器本体（3-13-6），在发生器本体（3-13-6）内设有多组空化发生管，每组空化发生管包括入口直柱段（3-13-1）、锥形收缩段（3-13-2）、直柱加速段（3-13-4）和锥形扩散段（3-13-5）依次连接组成，且所述锥形收缩段（3-13-2）连通多个斜向出口（3-13-3），所述的入口直柱段（3-13-1）采用圆柱形的空腔结构，锥形收缩段（3-13-2）采用锥形结构的空腔结构，所述锥形收缩段（3-13-2）的下端设有直柱加速段（3-13-4），直柱加速段（3-13-4）的下端设有锥形扩散段（3-13-5）。

优选的，上述空化发生器（3-13）下端出口与激波锥（3-14）同轴。

优选的，上述的喷距调节环（3-2）内环为六方结构，与驱动螺母（3-6）上端的外六方配合。

本发明提到的井下空化射流增产增注控制方法，其技术方案是包括以下过程：

第一步，旋转喷距调节环（3-2），通过内外六方结构，进而驱动螺母（3-6）旋转；驱动螺母（3-6）与主轴（3-1）之间的梯形螺纹起到传动作用，进而驱动主轴（3-1）沿着轴向上下移动，同时，滑动轴承上端盖（3-3）与滑动轴承下端盖（3-5）构成的滑动轴承副不发生转动；主轴（3-1）上下移动时，镶嵌在主轴（3-1）梯形螺纹部分凹槽内的丝杠防回转螺钉（3-7）可防止主轴（3-1）在上下移动的时候旋转，实现了控制空化发生器（3-13）与激波锥（3-14）的相对距离；

第二步，使用多根油管（1）与接箍（2）串接后，将调节好空化发生器（3-13）与激波锥（3-14）相对距离后的井下空化射流增产增注装置（3）入井，下放过程中，多个扶正块（3-10）与套管内壁接触，使井下空化射流增产增注装置（3）与套管同轴；待井下空化射流增产增注装置（3）下放至施工层位后，地面高压水通过油管（1）与接箍（2）进入井下空化射流增产增注装置（3）的主轴（3-1）内部，并将高压水引导至空化发生器（3-13）内部：高压水首先进入入口直柱段（3-13-1），进行初步加速，然后通过锥形收缩段（3-13-2）与直柱加速段（3-13-4）进一步加速后，形成高速射流自锥形扩散段（3-13-5）喷出，同时，斜向出口（3-13-3）将一部分高压水导流至空化发生器（3-13）侧壁喷出，形成空化现象并送至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的。

优选的，第二步的空化现象的形成过程具体如下：

一、当高压水经过锥形收缩段（3-13-2）、直柱加速段（3-13-4）与锥形扩散段（3-13-5）过程中，有两个低压区形成，一个是在直柱加速段（3-13-4）壁面附近的切向区域，另一个是锥形扩散段（3-13-5）壁面附近的涡流区；高速的射流（S）继续向前发展，在一定条件下，当锥形扩散段（3-13-5）与激波锥（3-14）之间的区域（A）的压力低于气体核稳定所需的必需压力，即该温度下液体的饱和蒸气压，液体中的气核生长并迅速形成大的充满蒸汽的空化气泡；当高速的射流（S）碰撞到激波锥（3-14）后，由于射流（S）中含有大量的空化气泡，在激波锥（3-14）的调制下，将形成以激波锥（3-14）尖顶为中心的锥形激波区域（B），即，形成了高速低压区与低速高压区，在这两个区域的分界面（M）上，由于强大的压差存在，大量的空化气泡将集中溃灭，溃灭瞬间产生短暂的强压力脉冲，气泡周围微小空间产生高温、高压微环境，其局部温度达1900～5000K，压力超过5×107Pa，并伴有强烈的冲击波和时速高达400m/s的微射流，宏观表现为空化泡溃灭时产生很强的高频振动波、冲击波和空化噪声；同时，由于分界面（M）的存在，这些振动波和声波的能量较为集中，且通过下部外筒（3-12）上的多个竖直宽槽传到至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的；

二、空化发生器（3-13）中，由于斜向出口（3-13-3）的存在，一部分高压水将通过空化发生器（3-13）侧壁喷出，形成多股高速射流，这些射流喷射至区域（A）附近时，将降低区域（A）的相对压力，产生一定的负压，更有利于空化气泡的发育，因此，将会降低空化的苛刻条件，同时进一步增强空化效应。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

本发明通过空化作用对储层岩石和原油物性产生影响，利用空化发生器调制出能产生大量空化泡的高速空化射流，并通过调节激波锥与空化发生器的相对位置令空化泡集中溃灭，提升空化效应的能量密度，空化泡溃灭时产生强大的高频振动波、冲击波和空化噪声；这些振动波和声波能量被储层岩石和流体吸收，导致储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度；并会对储层原油产生影响，降低原油粘度，改善原油物性；此外还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，综合以上因素，达到增产增注的目的。

另外，本发明的储层改造施工工艺简单，无需大规模作业设备；对储层无伤害，喷射液无任何污染，储层改造可重复进行；储层改造采用选点作业，所造微裂缝具有可控性；储层改造有效作用范围大，有效期长；本发明的技术无风险，即使改造无效果，也不会影响其他增产措施的实施。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的A-A剖视图；

图3为本发明的B-B剖视图；

图4为本发明的C-C剖视图；

图5为本发明的D-D剖视图；

图6为空化发生器的结构放大示意图；

图7为空化发生器的E-E剖视图；

图8为激波锥增强空化效应原理示意图；

图9为空化发生器的第二种实施例的结构示意图；

上图中：油管1、接箍2、井下空化射流增产增注装置3；主轴3-1、喷距调节环3-2、滑动轴承上端盖3-3、紧定螺钉3-4、滑动轴承下端盖3-5、驱动螺母3-6、丝杠防回转螺钉3-7、上部外筒3-8、外筒接箍3-9、扶正块3-10、过渡接箍3-11、下部外筒3-12、空化发生器3-13、激波锥3-14、导向器3-15、密封件3-16，入口直柱段3-13-1、锥形收缩段3-13-2、斜向出口3-13-3、直柱加速段3-13-4、锥形扩散段3-13-5和发生器本体3-13-6，区域A、锥形激波区域B、射流S、分界面M。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，参照图1-8，本发明提到的一种井下空化射流增产增注装置，包括主轴3-1、喷距调节环3-2、滑动轴承上端盖3-3、紧定螺钉3-4、滑动轴承下端盖3-5、驱动螺母3-6、丝杠防回转螺钉3-7、上部外筒3-8、外筒接箍3-9、扶正块3-10、过渡接箍3-11、下部外筒3-12、空化发生器3-13、激波锥3-14、导向器3-15、密封件3-16；所述喷距调节环3-2与驱动螺母3-6上端活动配合，且喷距调节环3-2径向开有多个圆孔；滑动轴承上端盖3-3与滑动轴承下端盖3-5活动连接后与驱动螺母3-6构成滑动轴承副，并与主轴3-1通过梯形螺纹啮合构成转动副；紧定螺钉3-4璇合在滑动轴承下端盖3-5外壳上，同时压紧滑动轴承上端盖3-3螺纹部分；丝杠防回转螺钉3-7活动连接在上部外筒3-8外壳上，且其端部镶嵌在主轴3-1梯形螺纹部分的凹槽内；外筒接箍3-9的上下两端将上部外筒3-8与下部外筒3-12连接在一起；多个扶正块3-10焊接在下部外筒3-12外壳上；导向器3-15安装在下部外筒3-12的下端，并将激波锥3-14固定在下部外筒3-12的内部；所述主轴3-1的下端与过渡接箍3-11的上端连接，过渡接箍3-11的下端与空化发生器3-13的上端活动连接，并通过密封件3-16进行密封，且在下部外筒3-12的外壳开有多个竖直宽槽，用于与空化发生器3-13的下端出口相对应。

参照图6，本发明提到的空化发生器3-13包括入口直柱段3-13-1、锥形收缩段3-13-2、斜向出口3-13-3、直柱加速段3-13-4、锥形扩散段3-13-5和发生器本体3-13-6，所述发生器本体3-13-6的上部为入口直柱段3-13-1，采用圆柱形的空腔结构；在发生器本体3-13-6的下部为锥形收缩段3-13-2，采用锥形结构的空腔结构，且在锥形收缩段3-13-2的外壁设有多个斜向出口3-13-3，将锥形收缩段3-13-2连通到发生器本体3-13-6外部；所述锥形收缩段3-13-2的下端设有直柱加速段3-13-4，直柱加速段3-13-4的下端设有锥形扩散段3-13-5，所述的直柱加速段3-13-4的内径小于入口直柱段3-13-1的内径。

优选的，上述空化发生器3-13下端出口与激波锥3-14同轴。

优选的，上述的喷距调节环3-2内环为六方结构，与驱动螺母3-6上端的外六方配合。

本发明提到的井下空化射流增产增注控制方法，其技术方案是包括以下过程：

第一步，旋转喷距调节环3-2，通过内外六方结构，进而驱动螺母3-6旋转；驱动螺母3-6与主轴3-1之间的梯形螺纹起到传动作用，进而驱动主轴3-1沿着轴向上下移动，同时，滑动轴承上端盖3-3与滑动轴承下端盖3-5构成的滑动轴承副不发生转动；主轴3-1上下移动时，镶嵌在主轴3-1梯形螺纹部分凹槽内的丝杠防回转螺钉3-7可防止主轴3-1在上下移动的时候旋转，实现了控制空化发生器3-13与激波锥3-14的相对距离；

第二步，使用多根油管1与接箍2串接后，将调节好空化发生器3-13与激波锥3-14相对距离后的井下空化射流增产增注装置3入井，下放过程中，多个扶正块3-10与套管内壁接触，使井下空化射流增产增注装置3与套管同轴；待井下空化射流增产增注装置3下放至施工层位后，地面高压水通过油管1与接箍2进入井下空化射流增产增注装置3的主轴3-1内部，并将高压水引导至空化发生器3-13内部：高压水首先进入入口直柱段3-13-1，进行初步加速，然后通过锥形收缩段3-13-2与直柱加速段3-13-4进一步加速后，形成高速射流自锥形扩散段3-13-5喷出，同时，斜向出口3-13-3将一部分高压水导流至空化发生器3-13侧壁喷出，形成空化现象并送至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的。

优选的，第二步的空化现象的形成过程具体如下：

一、当高压水经过锥形收缩段3-13-2、直柱加速段3-13-4与锥形扩散段3-13-5过程中，有两个低压区形成，一个是在直柱加速段3-13-4壁面附近的切向区域，另一个是锥形扩散段3-13-5壁面附近的涡流区；高速的射流S继续向前发展，在一定条件下，当锥形扩散段3-13-5与激波锥3-14之间的区域A的压力低于气体核稳定所需的必需压力，即该温度下液体的饱和蒸气压，液体中的气核生长并迅速形成大的充满蒸汽的空化气泡；当高速的射流S碰撞到激波锥3-14后，由于射流S中含有大量的空化气泡，在激波锥3-14的调制下，将形成以激波锥3-14尖顶为中心的锥形激波区域B，即，形成了高速低压区与低速高压区，在这两个区域的分界面M上，由于强大的压差存在，大量的空化气泡将集中溃灭，溃灭瞬间产生短暂的强压力脉冲，气泡周围微小空间产生高温、高压微环境，其局部温度达1900～5000K，压力超过5×107Pa，并伴有强烈的冲击波和时速高达400m/s的微射流，宏观表现为空化泡溃灭时产生很强的高频振动波、冲击波和空化噪声；同时，由于分界面M的存在，这些振动波和声波的能量较为集中，且通过下部外筒3-12上的多个竖直宽槽传到至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的；

二、空化发生器3-13中，由于斜向出口3-13-3的存在，一部分高压水将通过空化发生器3-13侧壁喷出，形成多股高速射流，这些射流喷射至区域A附近时，将降低区域A的相对压力，产生一定的负压，更有利于空化气泡的发育，因此，将会降低空化的苛刻条件，同时进一步增强空化效应。

实施例2，参照图9，本发明提到的一种井下空化射流增产增注装置，

与实施例1不同之处是：本发明提到的空化发生器3-13包括发生器本体3-13-6，在发生器本体3-13-6内设有多组空化发生管，形成多个内流道结构，也可以实现更好的空化效应。每组空化发生管包括入口直柱段3-13-1、锥形收缩段3-13-2、直柱加速段3-13-4和锥形扩散段3-13-5依次连接组成，且所述锥形收缩段3-13-2连通多个斜向出口3-13-3，所述的入口直柱段3-13-1采用圆柱形的空腔结构，锥形收缩段3-13-2采用锥形结构的空腔结构，所述锥形收缩段3-13-2的下端设有直柱加速段3-13-4，直柱加速段3-13-4的下端设有锥形扩散段3-13-5。

实施例3，本发明提到的一种井下空化射流增产增注装置，与实施例1不同之处是：

本发明提到的空化发生器3-13可以由多个串联构成，这样，多个空化发生器3-13形成更多的空化气泡并送至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种井下空化射流增产增注装置，其特征是：包括主轴（3-1）、喷距调节环（3-2）、滑动轴承上端盖（3-3）、紧定螺钉（3-4）、滑动轴承下端盖（3-5）、驱动螺母（3-6）、丝杠防回转螺钉（3-7）、上部外筒（3-8）、外筒接箍（3-9）、扶正块（3-10）、过渡接箍（3-11）、下部外筒（3-12）、空化发生器（3-13）、激波锥（3-14）、导向器（3-15）、密封件（3-16）；所述喷距调节环（3-2）与驱动螺母（3-6）上端活动配合，且喷距调节环（3-2）径向开有多个圆孔；滑动轴承上端盖（3-3）与滑动轴承下端盖（3-5）活动连接后与驱动螺母（3-6）构成滑动轴承副，并与主轴（3-1）通过梯形螺纹啮合构成转动副；紧定螺钉（3-4）璇合在滑动轴承下端盖（3-5）外壳上，同时压紧滑动轴承上端盖（3-3）螺纹部分；丝杠防回转螺钉（3-7）活动连接在上部外筒（3-8）外壳上，且其端部镶嵌在主轴（3-1）梯形螺纹部分的凹槽内；外筒接箍（3-9）的上下两端将上部外筒（3-8）与下部外筒（3-12）连接在一起；多个扶正块（3-10）焊接在下部外筒（3-12）外壳上；导向器（3-15）安装在下部外筒（3-12）的下端，并将激波锥（3-14）固定在下部外筒（3-12）的内部；所述主轴（3-1）的下端与过渡接箍（3-11）的上端连接，过渡接箍（3-11）的下端与空化发生器（3-13）的上端活动连接，并通过密封件（3-16）进行密封，且在下部外筒（3-12）的外壳开有多个竖直宽槽，用于与空化发生器（3-13）的下端出口相对应。

2.根据权利要求1所述的井下空化射流增产增注装置，其特征是：所述空化发生器（3-13）包括入口直柱段（3-13-1）、锥形收缩段（3-13-2）、斜向出口（3-13-3）、直柱加速段（3-13-4）、锥形扩散段（3-13-5）和发生器本体（3-13-6），所述发生器本体（3-13-6）的上部为入口直柱段（3-13-1），采用圆柱形的空腔结构；在发生器本体（3-13-6）的下部为锥形收缩段（3-13-2），采用锥形结构的空腔结构，且在锥形收缩段（3-13-2）的外壁设有多个斜向出口（3-13-3），将锥形收缩段（3-13-2）连通到发生器本体（3-13-6）外部；所述锥形收缩段（3-13-2）的下端设有直柱加速段（3-13-4），直柱加速段（3-13-4）的下端设有锥形扩散段（3-13-5），所述的直柱加速段（3-13-4）的内径小于入口直柱段（3-13-1）的内径。

3.根据权利要求1所述的井下空化射流增产增注装置，其特征是：所述空化发生器（3-13）包括发生器本体（3-13-6），在发生器本体（3-13-6）内设有多组空化发生管，每组空化发生管包括入口直柱段（3-13-1）、锥形收缩段（3-13-2）、直柱加速段（3-13-4）和锥形扩散段（3-13-5）依次连接组成，且所述锥形收缩段（3-13-2）连通多个斜向出口（3-13-3），所述的入口直柱段（3-13-1）采用圆柱形的空腔结构，锥形收缩段（3-13-2）采用锥形结构的空腔结构，所述锥形收缩段（3-13-2）的下端设有直柱加速段（3-13-4），直柱加速段（3-13-4）的下端设有锥形扩散段（3-13-5）。

4.根据权利要求2或3所述的井下空化射流增产增注装置，其特征是：所述空化发生器（3-13）下端出口与激波锥（3-14）同轴。

5.根据权利要求4所述的井下空化射流增产增注装置，其特征是：所述的喷距调节环（3-2）内环为六方结构，与驱动螺母（3-6）上端的外六方配合。

6.根据权利要求5所述的井下空化射流增产增注控制方法，其特征是：包括以下过程：

第一步，旋转喷距调节环（3-2），通过内外六方结构，进而驱动螺母（3-6）旋转；驱动螺母（3-6）与主轴（3-1）之间的梯形螺纹起到传动作用，进而驱动主轴（3-1）沿着轴向上下移动，同时，滑动轴承上端盖（3-3）与滑动轴承下端盖（3-5）构成的滑动轴承副不发生转动；主轴（3-1）上下移动时，镶嵌在主轴（3-1）梯形螺纹部分凹槽内的丝杠防回转螺钉（3-7）可防止主轴（3-1）在上下移动的时候旋转，实现了控制空化发生器（3-13）与激波锥（3-14）的相对距离；

第二步，使用多根油管（1）与接箍（2）串接后，将调节好空化发生器（3-13）与激波锥（3-14）相对距离后的井下空化射流增产增注装置（3）入井，下放过程中，多个扶正块（3-10）与套管内壁接触，使井下空化射流增产增注装置（3）与套管同轴；待井下空化射流增产增注装置（3）下放至施工层位后，地面高压水通过油管（1）与接箍（2）进入井下空化射流增产增注装置（3）的主轴（3-1）内部，并将高压水引导至空化发生器（3-13）内部：高压水首先进入入口直柱段（3-13-1），进行初步加速，然后通过锥形收缩段（3-13-2）与直柱加速段（3-13-4）进一步加速后，形成高速射流自锥形扩散段（3-13-5）喷出，同时，斜向出口（3-13-3）将一部分高压水导流至空化发生器（3-13）侧壁喷出，形成空化现象并送至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的。

7.根据权利要求6所述的井下空化射流增产增注控制方法，其特征是：第二步的空化现象的形成过程具体如下：

一、当高压水经过锥形收缩段（3-13-2）、直柱加速段（3-13-4）与锥形扩散段（3-13-5）过程中，有两个低压区形成，一个是在直柱加速段（3-13-4）壁面附近的切向区域，另一个是锥形扩散段（3-13-5）壁面附近的涡流区；高速的射流（S）继续向前发展，在一定条件下，当锥形扩散段（3-13-5）与激波锥（3-14）之间的区域（A）的压力低于气体核稳定所需的必需压力，即该温度下液体的饱和蒸气压，液体中的气核生长并迅速形成大的充满蒸汽的空化气泡；当高速的射流（S）碰撞到激波锥（3-14）后，由于射流（S）中含有大量的空化气泡，在激波锥（3-14）的调制下，将形成以激波锥（3-14）尖顶为中心的锥形激波区域（B），即，形成了高速低压区与低速高压区，在这两个区域的分界面（M）上，由于强大的压差存在，大量的空化气泡将集中溃灭，溃灭瞬间产生短暂的强压力脉冲，气泡周围微小空间产生高温、高压微环境，其局部温度达1900～5000K，压力超过5×107Pa，并伴有强烈的冲击波和时速高达400m/s的微射流，宏观表现为空化泡溃灭时产生很强的高频振动波、冲击波和空化噪声；同时，由于分界面（M）的存在，这些振动波和声波的能量较为集中，且通过下部外筒（3-12）上的多个竖直宽槽传到至储层，储层岩石和孔隙内原油吸收这些能量后，会使储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度，并会降低原油粘度，改善原油物性，还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，从而达到增产增注的目的；

二、空化发生器（3-13）中，由于斜向出口（3-13-3）的存在，一部分高压水将通过空化发生器（3-13）侧壁喷出，形成多股高速射流，这些射流喷射至区域（A）附近时，将降低区域（A）的相对压力，产生一定的负压，更有利于空化气泡的发育，因此，将会降低空化的苛刻条件，同时进一步增强空化效应。

Images