煤层气储层特征,开发开采技术和工艺
中国石油大学（华东）工程硕士学位论文
解决工程问题，又不能过多增加成本，即达到技术、经济最优化。
脉冲射流、空化射流和磨料射流的共同优点是在相同压力下射流的破坏力比连续射流大。但是，脉冲射流的发生装置噪声大、密封难、易损坏、寿命短，难以推广应用。空化射流发生装置结构复杂，空化产生的控制较难，同时为了产生空化效果，射流流量比连续射流要大１０倍左右。磨料射流发生装置结构也较为复杂，磨料颗粒尺寸要求严格，射流喷嘴和钻头的磨损严重。连续射流发生装置相对简单，技术条件相对成熟。旋转射流具有破岩效率高、可以以较小的喷嘴直径钻出较大的孔眼。对于煤矿井下用于煤层气抽采的煤层钻扩孔，施工空间有限，钻孔直径小，煤的硬度不高。如果采用脉冲射流、空化射流或磨料射流中的任一种，一方面由于装置复杂，难以在煤矿井下安装使用，另一方面，不能完全发挥其射流高破坏力的作用，造成资源浪费。连续射流，装置简单，容易实现井下巷道钻孔施工，而且，相对煤的硬度，破碎、切削煤都能达到水射流煤层钻、扩孔要求，具有较好的钻、扩孔效果。因此，从技术和经济角度出发，水射流煤层钻、扩孔的研究和试验采用连续射流和旋转射流的型式。
如图２．２和图２－３所示。
图２－２偏置式自旋转直柱射流
Ｆｉ９２－２ｓｅｌｆ－ｒｏｔａｔｉｏｎｒｉｇｈｔｃｙｌｉｎｄｅｒｗａｔｅｒ
ｗｉｔｈｏｆｆｓｅｔｍａｎｎｅｒ图２－３旋转水射流ｊｅｔＦｉ９２－３ｓｗｉｒｌｉｎｇｗａｔｅｒｊｅｔ
２．２高压水射流结构
２．２．１一般紊流射流结构【７，１１－１２１
在自然界和工程中遇到的射流均为紊流射流，具有不均匀的时均速度分布，因此存在有横向的速度梯度，将产生时均切向应力即雷诺应力。从流动特性来看是属于剪切紊流流动，剪切紊流可以分为自由剪切紊流和壁面剪切紊流。壁面剪切紊流有固壁面存在，从壁面开始存在速度梯度，因而存在有切向的雷诺应力。自由剪切紊流是具有紊动性的流动，它和周围的无漩流（或静止的流体）被间断面相隔离。