油氣資源與探測國家重點實驗室高壓水射流鉆井與完井創新團隊聯合中石油華北油田在沁水盆地南部鄭莊區塊3#煤層2口L型水平井開展了水力噴射定向多簇壓裂，改造后穩定日產氣量分別達到1萬m3/d/天和1.6萬m3/d。此外，自2021年4月投產以來，現場取水樣表明水質較清，2口井均未出砂，排采設備運行平穩。
鄭莊區塊平均試井滲透率0.124 mD，屬低滲儲層，該區直井產氣效果較差，自2010年建產以來，單井日均產量長期500 m3/d左右。提升煤層氣低效井產量、減少出砂量、降低后期排采過程中卡泵事故的發生是該區塊的重點工作，被列入“十三五”國家科技重大專項《沁水盆地高煤階煤層氣高效開發示范工程》研究示范內容之一。華北油田引入高壓水射流鉆井與完井創新團隊最新研發的水力噴射定向多簇壓裂工藝，對2口水平井分別進行了定向（4點鐘和8點鐘方向）水力噴射分段（共10段，含1段2簇）壓裂改造。2口井均采用套管完井，水平段長1000米。射孔階段采用油管噴砂射孔，排量2.5m3/min，砂比7%。壓裂階段采用套管加砂、油管補液，套管排量5.2 m3/min，最大砂比15.3%，油管排量0.8 m3/min。單段最大砂量50 m3、總液量800 m3。由于裂縫向水平井下部延伸，大大減少了砂、泥、煤粉等固體顆粒的產出，保障了生產的平穩進行。
水力噴射定向多段多簇壓裂工藝是一種集噴砂射孔、多簇壓裂、水力封隔、精準定向為一體的增產改造技術，可實現定點定向溝通地質甜點、一趟管柱多段多簇體積造縫，對煤層氣井具有良好的增產改造效果，同時可起到防砂的作用。該技術可推廣應用于構造煤頂底板定向壓裂、多層/薄互層定點定向穿層改造。
高壓水射流鉆井與完井創新團隊致力于高壓水射流在石油工程中的理論與技術研究。團隊現有教師14人（教授/博導8人），包括中國工程院院士、長江學者特聘教授、國家杰青/優青（各3人）、孫越崎能源大獎/青年科技獎獲得者、北京高校卓越青年科學家、中組部“萬人計劃”獲得者、教育部新世紀優秀人才、全國優博/提名等，形成了一支由院士領銜、優秀中青年骨干擔當的創新團隊。團隊榮獲國家技術發明獎3項、國家科技進步獎2項，省部級獎10余項。
水力噴射定向多段壓裂及井下工具示意圖
煤層氣現場實驗照片
