流体的空化现象本是水力机械设备中一种十分有害的现象,但随着对其深入研究,流体空化已被合理地利用在各个方面,变有害作用改为有利作用。目前在国内外,流体空化在清洗、切割、生化环保工程等方面有着大量的研究。流体空化在石油行业方面的应用,也主要集中在辅助钻头破岩方面,而在油气井增产方面的应用研究还很少。为了研究流体空化能否应用于油气井增产方面,本文主要进行三个方面的研究。对空化现象和空化泡的初生、发展和溃灭过程进行研究,从微观角度研究了单个空泡膨胀、压缩、溃灭过程的速度、加速度和压强等动力学方程,并研究流体空化的物理化学作用,从而分析得出流体空化的增产机理:流体空化产生强烈的振动波和空化噪声,致使近井储层岩石产生微破裂,堵塞颗粒脱落,改善储层岩石的渗透率和孔隙度;降低原油相对分子质量,降低原油粘度,发生乳化作用。这两方面都有助于改善储层流体流动能力,从而达到增产和提高采收率的目的。空化喷嘴是流体空化的主要发生装置,其类型和几何结构参数对空化效果有着重要的影响。通过计算流体动力学的方式对对三种不同类型的空化喷嘴进行模拟实验,对比分析其速度云图、气相分布云图,得出风琴管空化喷嘴能产生更好的空化作用。并对风琴管空化喷嘴进行进一步的模拟研究,优化其结构参数。优化后的风琴管结构参数为谐振腔入口端截面收缩比Ds/D=2,谐振腔出口端截面收缩比D/d=5,谐振腔长度与喷嘴直径比（长径比）L/d=6,喷嘴直柱段长度与喷嘴直径比s/d=2,扩散段长度比s1/d=6,扩散段角度θ=30°。该喷嘴能很好的满足流体空化增产验证试验的需求。最后再通过室内实验的方式,创新性设计一套模拟流体空化在井下进行增产作业的实验装置,研究流体空化作用距离、作用时间和作用压力对储层岩石渗透率的影响,以及流体空化对储层流体渗流能力的影响,从实验角度研究流体空化对油气井增产的可行性。其实验结果表明,流体空化能在较长作用距离内有效的提高储层岩石的渗透率,其渗透率提升幅度还会随着空化作用时间和压力的增加而增加。流体空化能有效的降低原油粘度的,对稠油降粘效果高达73%。根据实验结果可知,流体空化能有效地降低储层岩石渗透率,改善井底储层的渗流能力,所以可以得出流体空化应用于油气井增产方面是可行的。