水力压裂是一种广泛应用的改造低渗储层的工艺技术,随着新疆油田储层改造的工作量的增加与储层复杂性的增加,科技工作者认识到用单一平面裂缝理论无法在理论上圆满解释早期砂堵与加砂施工失败的原因。因此,迫切需要研究多裂缝的形成机理、多裂缝同时延伸的模型、复杂多裂缝的诊断、降低施工压力的措施等,为新疆油田的勘探开发工作提供理论与技术上的支撑、提高新疆油田复杂裂缝性油气藏加砂压裂的成功率。本文将以一般直井为重点,考虑天然裂缝发育的储层特点,以提高水力压裂效果为目的,主要研究内容如下:1、根据弹性力学、岩石力学、断裂力学、空间几何的基本原理,建立了套管射孔直井的破裂压力模型,包括本体破裂与天然裂缝或弱面破裂模型;2、在考虑井筒流体压缩性形变的基础上,建立了考虑井筒内压力升高的多个三维裂缝相继开启的新模型,即井筒憋压模型;研究天然裂缝在裂缝连接过程中的变向机理;建立了多裂缝起裂的判断规则,综合分析了多裂缝起裂的机理。3、利用弹性力学、工程力学、断裂力学、有限元基本理论的相关理论,建立了利用DDM模型计算应力强度因子的理论模型;计算转向角度的几种模型;单转向裂缝的模型;流量分流模型;三维裂缝的延伸模型;多个横向裂缝同时延伸的模型等,以此来研究起裂角度、裂缝条数、摩擦系数、地应力场对近井阻力的影响。4、建立分析近井多裂缝发育情况的模型及方法。主要研究了利用测试压裂的降排量法来计算近井摩擦阻力的大小及计算多裂缝发育条数的方法。近井摩擦阻力主要分为射孔孔眼摩擦阻力与裂缝流动阻力两大类。根据实际近井阻力的大小,结合前面的模型能够判断多裂缝的条数。建立了应用G函数分析多裂缝压降过程中部分裂缝关闭对压降速度的影响的模型,以分析多裂缝的发育情况;同时研究了微地震的解释结果来判断多裂缝的发育情况的技术。5、研究了复杂多裂缝情况下的降低施工压力技术。对于合理的射孔方式,研究了适合应用定向射孔的几种情况;对于支撑剂段塞技术,研究了合理的颗粒大小、浓度与段塞段数;同时研究了变排量技术。