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李根生
石油工程和高压水射流技术
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- 姓名：李根生
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学术头衔：
博士生导师
- 职称：-
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学科领域：
能源科学技术
- 研究兴趣：石油工程和高压水射流技术
李根生，男，汉族，中共党员，1961年9月生于安徽省石台县。1983年毕业于华东石油学院钻井专业，1986年6月研究生毕业于华东石油学院北京研究生部，获硕士学位，1998年6月获石油大学(北京)油气井工程博士学位。现任石油大学(北京)石油天然气工程学院教授，博导。 一直从事石油工程和高压水射流技术的教学和研究工作，先后为研究生和本科生讲授《钻进技术》、《油井设计》、《油气井流体力学》、《射流动力学》、《水射流基础与应用》（双语课）、《创造学》等课程。先后主持参加了国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金、国家863计划、国家重点成果推广、中石油中石化等10多个高层次项目的研究工作，取得省部级以上科研成果8项。在钻井及石油开发应用中，研究和发明了自振空化射流喷嘴钻头、高压旋转射流处理地层、自激波动注水、磨料射流射孔等系列增产增注新技术，较系统地建立了新型射流理论和应用体系，取得了较好的理论创新和应用效果，拓宽了水射流技术的研究和应用领域。获国家发明三等奖1项、国家科技进步二等奖1项、省部科技进步一等奖2项、二等奖3项，国家专利6项。发表论文80余篇，合作出版中英文专著各一部、论文集一部。研究成果多次被邀请在国际水射流会议报告，并被国外同行专家引用。 入选国家“百千万人才工程”第一、二层次人选，曾先后获“中国青年科技奖”、山东省“新长征突击手”、山东省“富民兴鲁劳动奖章”等称号，享受国务院“政府特殊津贴”，2001年获国家杰出青年科学基金资助。 主要研究方向：1.油气井流体力学；2.高压水射流理论与技术；3.油水井增产理论与技术。
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2005-03-04
李根生， 沈忠厚， 周长山， 张德斌， 易灿
水动力学研究与进展. A辑：1000-4874，2003，18（5）：570～575，-0001，（）：
-1年11月30日
自振空化射流是利用瞬态流和水声学原理亢进制而成的一种新型射流，本文研究了自振空化射流在常压及围压下的压力脉动特性及其参数影响规律。研究结果表明，在实验条件下各种风琴管喷嘴的压力脉动存在最优喷矩，无因次最优喷距都在8～14范围内，风琴管自振空化射流的冲击压力脉动峰值和脉动幅度分别比普通喷嘴高37%和24%；最大脉动幅度并不出现在射流轴心，而是偏离轴心一段径向距离；随着围压的增加，脉动峰值压力随着喷距的衰减速度明显加快，而脉动频率基本不随围压、压降和喷距的变化而变化，保持在1.38KHz左右。
空化射流， 自振振动， 压力脉动， 喷嘴
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2005-03-04
李根生， 黄中伟， 张德斌， 牛继磊， 张武威， 高国强
水动力学研究与进展，2004，19（3）：370～374，-0001，（）：
-1年11月30日
本文提出了自激波动注水新思想，目的在于改进油田注水井中传统的注水方式，降低注水压力、延长修井周期。首先介绍了自振空化喷嘴工作原理。其次，在地面实验台架上测试了喷嘴出口射流的频谱特性、不同频率下压力振荡沿套管径向和轴向的传播及衰减规律。实验发现，套管内自振空化射流频谱具有宽频带噪声特性，空化射流产生的振荡波能量主要集中在20KHz以内的频率段，在该频率段内，5KHz以内的振荡信号沿套管轴向衰减较慢，之后衰减加快；流体振荡沿套管径向传播距离达100cm以上，沿轴向传播距离可达600cm以上。
自激波动， 注水， 射流， 空化,， 传播
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2005-03-04
李根生， 张德斌， 黄中伟， 张武威， 高国强
石油学报，2002，23（6）：95～98，-0001，（）：
-1年11月30日
介绍了自激振动源喷嘴的工作原理，对围压条件下振动源喷嘴射流压力脉动特性和频率特性进行了实验讨论，实验研究了自激振动源喷嘴射流压力波动沿径向和轴向的传播规律，论述了自激波动注水的基本原理、注水器设计和现场实验结果。自振空化射流可用于自激波动注水的波动源，射流压力振动波沿径向传播距离达100cm以上，沿轴向传播距离达600cm以上。自激波动注水对因后期堵塞造成的地层吸水性变差具有明显的改善效果：平均注水压力下降211MPa，平均单层日注水量增加29m3。对一般注水井可延长注水周期。
自激波动， 喷嘴射流， 注水， 机理， 实验研究
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2005-03-04
李根生， 沈忠厚， 王瑞和
中国工程科学1009-1742，2002，4（12）：60～65，-0001，（）：
-1年11月30日
论述了水射流技术在我国石油工程中的研究和应用情况，应用实验方法建立了淹没非自由射流压力及水功率衰计算模型，建立了以井底获得最大大功率，优选水力参数设计的新方法和新模型，应用瞬态流理论及水产学原理建立了两种谐振腔的基本关系式和结构数学模型，建立了在钻井双向应力作用下，岩石裂纹发展方向模型，介绍了研制的3种新型高效钻头，即加长喷嘴牙肿晖罚哉裆淞髯晖泛蜕淞骷盎盗o掀蒲易晖罚o雇o怂淞骷际跫际踉诔o哐股淞髯昃oo碛图暗蜕o筒乜o桑岣卟墒章实确矫娴挠t们熬啊？
水射流技术， 石油工程， 应用， 石油钻井， 油气开采， 超高压射流， 高压射流
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2005-03-04
李根生， 牛继磊， 刘泽凯， 张毅
石油大学学报（自然科学版），2002，26（2）：31～34，-0001，（）：
-1年11月30日
根据材料冲蚀磨损理论和磨料射流切割原理，对利用水力喷砂射孔技术切割套管和近井地层岩石的机理及其影响因素进行了分析。在实验室条件下进行了水力喷砂射孔地面模拟实验，并在胜利油田现场进行了施工工艺设计和试验。实验结果表明，在压力为23～24MPa的条件下，水力喷砂射孔能有效地穿透套管并在天然砂岩上射出直径30mm以上、深达780mm的孔眼，现场试验证实水力喷砂射孔油井增产效果明显。水力喷砂射孔增产的机理主要是解除近井地带污染，松弛密实圈，避免炮弹射孔的压实污染，增加地层渗透率并扩展油流通道。
水力喷砂， 射孔， 磨料射流， 增产机理， 实验研究
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2005-03-04
李根生， 李根生*， 马加计， 沈晓明， 张彦福， 毕文亮
石油学报，1988，19（1）：96～99，-0001，（）：
-1年11月30日
介绍了高压水射流深穿透处理地层解堵的三种物理机理，即低频旋转水力波、高频振荡射流冲击波和空化噪声超声波。实验室测试了解堵工具的旋转速度特性、冲击压力特性和射流冲击压力随喷距的变化规律。结果表明，随着泵压的增加，解堵工具的旋转速度增大，射流对套管壁面及炮眼冲击力也随之增大。在泵压一定的条件下，随着喷距的增加，射流冲击压力逐渐减弱。在试验的泵压2010MPa条件下，射流压力作用深度可达600mm以上。经辽河油田23口油井现场试验表明，高压水射流深穿透解堵技术平均单井增油幅度达20%～50%，有效率90%以上，有效期90d以上，是高含水期油田强化生产、增产增注、提高采收率的一种高效新技术。
水力射流， 近井地带， 解堵， 增产效果， 增产措施， 采收率
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李根生， 李春楼， 张德斌
石油大学学报（自然科学版），2002，26（6）：36～38，-0001，（）：
-1年11月30日
采用离散涡方法模拟了两种不同形状哨嘴的喷嘴出口流场旋涡结构和压力分布。模拟结果表明，射流在喷嘴出口和哨嘴出口形成的旋涡结构在流场及其他涡元的作用下，向下游运动，在流场中某个地方形成低压区，这有助于诱发空化现象。对两种不同喷嘴的出口流场进行比较发现，哨嘴形状对形成的射流流场的旋涡结构有很大影响。因此，研究和应用空化射流必须考虑喷嘴出口哨嘴形状的影响。
离散涡方法， 喷嘴， 射流流场， 旋涡结构， 数值模拟
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2005-03-04
李根生， Gensheng Li， Zhongwei Huang， Debin Zhang， Jiaji Ma， Zhonghou Shen， Jilei Niu
Journal of Earth Resource Utilization, Volume 20, Issue 9 & 10，-0001，（）：
-1年11月30日
High pressure water jet removing impurities in formations is a new way developed recently to increase oil production and injected-water. First of all, this paper presents the main reasons of formation plugging, the basic principles of high pressure rotating water jets removing impurities and the laws of the tool's rotating speeds, impact pressure and relations between impact pressure and nozzle stand-off. The field-test results obtained from over 500 oil and water-injection wells in Liaohe, Shengli, Zhongyuan, Huabei etc., indicate that this technology has such advantages as simplicity of use, cost effective, high success rate, wide adaptability, and significant effectiveness. From this, it is profitable and promising to increase production in highly water-cut oilfields.
Water jet,， Jet nozzle,， Formation treatment,， Oil production enhancement,， Pulsating jet,， Rotating jet
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2005-03-04
【期刊论文】Self-Excited Oscillating Water Injection: Mechanisms and Experiments
李根生， Gensheng Li， Debin Zhang， Zhongwei Huang， Jilei Niu， Wuwei Zhang， Guoqiang Gao， Shulin An
Journal of Earth Resource Utilization, Volume 21, Issue 1 & 2，-0001，（）：
-1年11月30日
This paper briefly describes the working principle of the self-excited oscillating nozzle and the experimental results of the pressure impulse characteristics and its frequency distribution under different ambient pressures. The transmitting law of the pressure fluctuation is introduced along the casing in both the axial and the radial directions. In addition, it presents the principle of water-injection with self-excited oscillation, the designation of the injection tool, and the field experimentation results. The field results indicate that the self-excited oscillating cavitation jets can be used as an effective way to prolong the production period of the well because the jets minimize formation block up. The average injection pressure was reduced by 2.1MPa, and the averaged volume of daily water injection for a single layer increased by 29m3. It can also prolong the water injecting time of the general waterinjecting well
Self-exited oscillation,， Water jet,， Water injection,， Jet nozzle mechanism and experiment
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