水力喷射径向水平井技术利用高压水射流冲蚀破岩,在目标层位径向布置多个水平井眼,改善近井地带的渗流场和应力场,是一种经济有效的挖潜和增产手段,并在非常规油气藏开采方面具有巨大的应用前景。射流钻头作为该技术的核心部件,具有水力破岩和反喷牵引的双重作用,其性能直接决定成孔质量和延伸能力。目前使用的多孔射流钻头,还存在破孔圆整度差、破岩和扩孔能力不足,软管通过时摩阻较大,水平井眼延伸长度受限等问题。对于自旋转多孔射流钻头,由于转向器和井眼尺寸的限制,旋转动密封结构尺寸受限,因而其旋转功能实现较难。本文提出了一种壳体自旋转多孔射流钻头的设计思路,通过结构优化设计、破岩和自进特性等方面的研究,以期提高射流钻头的综合性能,为径向水平井技术提供技术支持。设计了一种壳体自旋转多孔射流钻头的结构,通过地面实验研究其喷孔张角、动密封结构等参数对其旋转功能的影响,给出了两种结构参数组合。并结合CFD数值模拟方法,研究了水平井眼内的流动特性以及转速对流场结构的影响。通过地面实验,研究了钻头前喷孔张角等结构参数和喷距、入口压力、岩样强度等工况参数对自旋转多孔射流钻头破岩能力和自进能力的影响规律。分析对比了连续油管在不同条件下范宁摩擦系数计算方法的差异性,建立了计算径向水平井系统压降损耗的方法,给出了设计程序。研究结果表明:（1）给出了两种实现旋转功能的结构参数组合,其轴向长度缩短至36 mm,周向直径缩短至18 mm,满足转向器和井眼尺寸限制。（2）在一定正反流量比和工况参数下,自旋转多孔射流钻头的破岩圆整度较高,较多孔射流钻头和反喷孔前置型旋转射流钻头具有更高的破岩效率。（3）在一定入口压力范围内,自旋转多孔射流钻头入口压力的提高可以显著提高其破岩能力,超过这一压力破岩能力趋于平缓。本文条件下该压力为26 MPa。对于不同抗压强度的岩样,前喷孔张角组合是影响其成孔质量的主要因素。（4）影响射流钻头自进力的主要因素包括入口流量和井筒直径。一定条件下,随着入口流量的增加,自进力基本呈线性增大。随着管径的增加,射流钻头自进力先增大后减小,存在最优管径。本文条件下,自旋转多孔射流钻头的最优管径为60 mm。（5）分析对比牛顿流体和非牛顿流体、管壁粗糙度等条件下的连续油管管内压降损耗计算公式,建立均值法并预测实际工况下径向水平井系统管路压耗,相对误差在10%以内,满足工程需求。