水力压裂技术自1947年以来已经71年发展历史,广泛应用于油气田开发。压裂优化设计、裂缝诊断和压裂材料的应用极大地促进了压裂技术的发展。水力压裂已不单纯是生产井和注水井的单井增产方法,而是与油藏工程紧密结合,广泛用于调节层间矛盾、提高采收率和油田开发效益的有力技术措施。雁63区块是华北油田最近几年的主力上产区块,位于河北省高阳县龙化乡和安新县同口乡境内,构造上属于饶阳凹陷蠡县斜坡北段,共发现两套含油层系,分别为沙二和沙三上段油层。由于该区块构造特征、储层物性、流体性质的复杂性,之前对该区块油井采取的压裂措施未取得理想效果,因此对该区块提出了二次压裂的要求。在充分调研水力压裂裂缝扩展计算模型的基础上以雁63区块的2-4口井的微地震监测数据为标准,分别利用PKN、GDK、拟三维以及真三维模型对雁63区块的压裂模型进行了筛选,最终确定以拟三维模型作为后续压裂设计及优化的计算模型。论文紧紧围绕雁63区块的地质储层,针对其储层物性、敏感性以及岩石力学特性等重要因素展开分析,并将结论用于压裂设计。在广泛调研并获得单井测井曲线的基础上,总结出一套适合雁63区块的测井曲线与地应力剖面转换方法,基于此方法对雁63区块多口井进行了单井岩石力学参数以及地应力剖面解释,建立了单井压裂应力分布基础。随后对雁63区块的岩心进行了X射线衍射以及岩石薄片鉴定,在充分认识雁63区块岩石学、矿物学特征的基础上,有针对性的进行了单井地下岩心敏感性试验,包括速敏、水敏以及碱敏。实验结果显示该地区具有较强的碱敏特性,这一特征与岩矿分析中石英含量较高相匹配。在完成雁63-136井的压裂设计之后,采用单个参数逐步分析最优值的方法,优化了原设计中的一些重要工程因素,包括液量、排量、压裂液粘度以及支撑剂浓度等,形成了一套工程参数优化方法,最终确定了雁63-136井的最优化施工参数如下:最优化液量应控制在161-180m~3之间;最优化排量应控制在4-4.5m~3/min之间;最优化粘度应控制在110-130 m Pa·s之间;最优化支撑剂浓度应控制在700-800kg/m~3之间。最后采用G函数曲线形态特征识别的方法,以雁63-136井为例,阐述了裂缝形态与曲线形态的定性对应关系。雁63区块水力喷砂压裂G dp/d G峰值大多以3为主,说明压裂后形成的裂缝规模有限;同时水力压裂G dp/d G峰值大多以4为主,个别单井能够高达5,形成的裂缝形态大多以对称双翼缝为主。采用压裂施工停泵压降段曲线分析方法对压后效果进行对比发现,平衡限流油管注入水力压裂能够获得较好的效果。