本论文在国内外文献调研的基础上，分析了同井同层重复压裂效果越来越差的原因，根据现代压裂力学理论，综合采用地应力场数值模拟技术、水力压裂物理模拟技术、水力压裂数值模拟技术、压裂裂缝监测技术及先导性现场试验，较为系统地论证了通过有效封堵初次压裂人工裂缝(旧裂缝)、压开新裂缝来提高增油效果的同井同层重复压裂(转向压裂)新技术的可行性，在重复压裂基础理论方面有所创新。取得的主要研究成果有：　　1)综合考虑初次压裂人工裂缝及压裂井生产的影响，应用有限元数值求解方法及ANSYS软件，建立了初次压裂后地应力场变化的三维求解方法，影响因素分析表明，初始远场主应力差值是控制初次压裂后地应力场能否反转的最重要因素；　　2)开展了较为系统的转向压裂新工艺物理模拟试验研究，得到以下主要研究成果：　　(1)在地应力场没有发生反转的储层中，如果采用适当的转向压裂工艺有效封堵初次压裂人工裂缝(旧裂缝)导致井底压力上升之后，可以产生新的压裂裂缝。该项成果未见报道，属于首创；　　(2)压裂液的视粘度对转向压裂产生的新缝的转向存在影响，瓜胶交联压裂液(视粘度为300厘泊)产生的人工裂缝的转向半径大于清水压裂液(视粘度为1厘泊)产生的人工裂缝的转向半径。为了使转向压裂施工产生的新裂缝尽可能远的延伸进入初次压裂未有效动用的储层，提高动用程度，应该使用高粘度压裂液作为前置液；　　(3)对于出现了应力反转的压裂井来说，常规重复压裂能否可以产生新的人工裂缝，取决于应力反转后的差值。如果应力反转后水平地应力的差值小于3MPa的话，那么，常规重复压裂只可以重新张开初次压裂人工裂缝(旧缝)，但是不能产生新的人工裂缝；　　(4)对于垂向地应力为中间主应力的储层、90度螺旋式射孔的孔眼方位平行于水平主应力的条件下，转向压裂产生的新裂缝将垂直于垂向地应力方向，即水甲裂缝，随着裂缝的延伸，裂缝发生转向，最终垂直于水平最小地应力方位。　　上述成果对先导性现场试验具有重要的指导作用；　　3)在文献调研及水力压裂全三维数值模拟技术的基础上，根据弹性力学、粘性流体力学、复合断裂力学等基础理论，建立了转向压裂曲面裂缝的理论模型，该理论模型由三维弹性变形方程、二维液体流动方程、裂缝扩展判据所组成；采用有限元、边界元等数值计算技术，建立了上述理论模型的数值求解方法，编制了相应的计算软件。初步试算结果表明：转向压裂曲面裂缝数值模拟软件预测的裂缝扩展趋势是正确的。该项工作属国内首创；　　4)开展了大庆油田转向压裂新技术的先导性现场试验研究，主要研究内容包括：新型高强度封堵剂研究、老井转向压裂选井选层方法及配套工艺研究、裂缝监测评价解释技术研究等。通过大量采用微地震、井壁超声方位、大地电位、压裂压力分析等裂缝监测技术、并存8口井上应用了美国地面测斜仪技术进行重复压裂监测，证明转向压裂新技术是成功的；　　5)大庆油田转向压裂新技术的先导性现场试验累计应用445井次，初期甲.均单井日增油3.35吨，与以往重复压裂对比采油强度提高36％以上，高含水井含水下降了39％。平均单井累计增油由原措施310吨提高到650吨以上，有效期达到了11个月以上；大庆油田先导性现场试验的直接经济效益为：试验井累计增油28.9万吨，按当时油价扣除生产成本及压裂费用可创直接经济效益5.6亿元；另外通过转向压裂新技术可有效动用常规重复压裂技术小能动用的储量，提高采出程度约35％；　　6)吉林油田老井转向压裂新技术的先导性现场试验8口井(截止到2005年12月)，微地震、水力压裂压力分析等裂缝监测数据表明：转向压裂新技术对初次压裂人工裂缝实现了有效封堵导致井底压力上升后，产生了新的压裂裂缝，取得了好的增油效果。