对于水力压裂技术，国内外研究时间较长，取得了较多的成果。但是水力压裂技术是集合了石油地质学、流体力学、固体力学和化学等学科的一个综合采油技术。含天然裂缝的水力压裂压后产能模拟一直以来是数值模拟的一个难点，主要是在地层的渗流中，人工裂缝和天然裂缝同时渗流，且裂缝渗透率变化。本论文在进行压裂后产能的数值模拟时不再将地层的渗透率看为常数，考虑了流固耦合的作用，同时考虑了天然裂缝对产能的影响。应用弹性力学、弹塑性力学、岩石力学和渗流力学的基本理论，考虑了多相流体渗流、存在人工裂缝、注采井网、岩石弹塑性变形、孔隙度和渗透率随应力场变化、油藏流体渗流与裂缝流体渗流耦合、流体渗流与岩石应变耦合等因素，建立了多种类型的流-固耦合渗流数学模型。然后对流-固耦合数学方程进行差分和求解，并给出了示例分析。结果说明，本文所建模型可以用于分析油藏地应力、岩石应变、流体压力、孔隙度、渗透率随时间和空间的变化规律及对生产的影响，进一步完善了压裂增产机理，为压裂方案优化奠定了更完善的理论基础。 为了提高压裂选井选层的准确性，克服以往由于人为因素参与造成许多不确定性和不精确性，以中原油田历年压裂井资料为基础，研究开发了一套压裂选井选层的人工智能系统。该系统根据目标区块已有的压裂数据，将数学统计和神经网络两大技术应用到压裂选井选层中，创立了压裂效果多参数非线性建模模块和压裂效果多参数非线性智能预测模块，建立了多因素非线性预测建模和识别系统，从而达到智能选井选层的目的。 在增产机理和人工智能选井选层的研究基础上，本文还研究了压裂优化设计方法和配套的压裂工艺技术。压裂优化设计主要包括压裂井裂缝参数优化；预处理液和前置液用量、泵注参数和程序的优化；压裂工艺参数优化(以提高地层天然裂缝和主裂缝导流能力为目标，优化各种支撑剂类型、浓度、用量和程序，以及加入方式等；优化合理的施工参数)。配套的压裂工艺技术包括高砂比压裂技术、小油管环空压裂技术、缝高控制技术及裂缝强制闭合快速放喷技术。形成了一套低孔低渗透油气层压裂配套技术，通过这些技术的全面应用不但达到了增产的目的，而且为我国东部地区复杂断块油藏的高效开发提了供重要理论依据和应用技术。