在各种提高油藏采收率的工艺技术中,径向水平井技术以其作业程序简单、工艺周期短、投资少等优点表现出良好的技术经济效益。目前国内外应用的开小窗径向水平井技术采用小螺杆马达带动万向节驱动合金机械钻头的开窗方式,因井下空间限制,国内螺杆马达技术水平难以达到要求。为此本文引入旋转磨料射流技术,并对其实现套管开窗展开了相关的理论分析、工具设计和实验研究,以促进开小窗径向水平技术在国内的应用。首先结合旋转磨料射流套管开窗机理和套管开窗实际要求设计出一套叶轮、喷嘴以及适于进行室内实验研究的相关工具,并对其进行强度校核。校核结果表明,所设计的工具满足要求。通过旋转水射流扩散角测量实验分析了各相关参数对射流扩散角的影响规律。实验结果表明:旋转水射流在泵压较大时扩散角不随泵压的改变而改变,旋转水射流的扩散角随喷嘴直径、叶轮出口角和叶片数的增大而增大。通过旋转磨料射流套管开窗实验分析了各相关参数对开窗效果的影响规律并优选出相关参数。实验结果表明:窗口直径随泵压、磨料重量浓度的升高以及切割时间的增加而略微有所增大但增幅有限,随喷嘴直径、喷距、叶轮出口角、叶片数的增大而增大;切割深度随泵压的升高、磨料重量浓度的升高、喷嘴直径的增大、切割时间的增加而增加,随喷距、叶轮出口角、叶片数的增大而减小。本实验条件下7″N80型套管射流切割的门限压力为6.5809MPa。