鱼骨刺井钻井技术开拓了一种高效、精确、可控连通油气藏的新方式,鱼骨刺井通过在油气层中一次最多打通300条分支的方式,最高效率的增大油气藏的外露面积,从而达到产值的提升。在根据技术创新的高压水射流破岩技术的探讨方法可知,由于磨料水射流技术具有破岩门限压力低、开采钻井效率高等优点,在技术日益更新的今天,磨料水射流这项技术可能会被其他方式替代。因此,本课题利用鱼骨刺井开采非常规油气的研究设想,开展磨料射流破岩钻孔技术及喷嘴的优化设计。本文主要从以下几个方面进行了研究。第一,旋转磨料射流对于我们来说,它的主要零件是叶轮,叶轮的结构参数相对于旋转磨料射流而言有着极其重要的影响。本文通过室内实验与数值仿真模拟的结合来考察叶片数、叶片出口角（或叶片的螺旋升角）、叶轮长度等参数对旋转磨料射流扩散角以及破岩成孔的影响规律,进一步使旋转磨料射流喷嘴的结构参数得到优化;第二,本文对自激振荡脉冲磨料射流的产生机理进行讨论,通过利用相似电路法来模拟自激震荡脉冲磨料射流相关的频率特性,从这种方法可看出自激振荡脉冲的振荡效果和振荡腔的结构参数以及运行参数有一定的联系。最后,由经典的流体力学近似原理可得,通过建立简要的自激振荡脉冲射流喷嘴模型,采取精密的ANSYS-CFD软件对其结构参数进行数值仿真模拟。根据试验模拟的几种工况,在大涡模拟即LES的方法下对自激脉冲振荡射流喷嘴内部结构的仿真模拟,对振荡腔内部参数进行优化,可得优化范围d₂/d₁=1.2¹.5,D_c/d₁=5.0⁷.5,L_c/D_c=0.5⁰.8。最后,对旋转射射流磨料喷嘴进行破岩试验,验证了数值模拟研究结果的准确性,结果表明:通过CFD软件进行的仿真模拟,其得出的结论与室内试验工况条件下得出的结论一致性很高。