致密储层开发越来越受到国内外学者的关注,而致密储层大多需结合水平井多段压裂等大规模压裂技术才能够实现有效开发。压裂液返排是水力压裂作业的重要环节,返排工艺制度的适合与否直接影响压后效果。压裂液长时间滞留在地层中,伤害储层,堵塞渗流孔道;同时返排速度控制不当会造成支撑剂回流,影响支撑裂缝形态,降低导流能力。现场大多是依靠经验或者参照常规水力压裂返排规律进行返排工艺参数的确定,缺乏有针对性的理论支持。本文运用流体力学、渗流力学和数值模拟等相关理论以及物质平衡原理,探讨了压裂液二维滤失、裂缝动态闭合、支撑剂回流及管道沿程压降等问题;建立了压裂液返排的数学模型,同时考虑了毛管力及多裂缝协调返排的影响;编制压裂液返排相关应用软件,达到了预测压裂液返排率、优化返排工艺参数的目的;在此基础上分析了影响临界流速、返排率的主要因素及规律,给出了油嘴尺寸选择方法和返排方案。研究结果为致密储层压裂液返排提供较为有针对性的理论模型、返排预测和工艺参数优选的功能软件,实现了为返排施工提供理论支持,指导现场,储层高效开发的目的。