本文在总结前人已有成果的基础上，对压裂液返排过程中压裂液输运、支撑剂运移和裂缝形态变化的规律进行比较系统的研究，旨在为压裂液返排程序的设计提供必要的理论依据和指导方案。 首先，依据渗流力学理论对裂缝闭合过程中压裂液的滤失机理进行分析，建立了压裂液滤失的二维数学模型和数值模型。数值模拟结果表明，二维模型考虑了缝长方向上的滤失，能更好地反映实际情况，其计算出的滤失量比传统一维模型计算出的滤失量可靠。 其次，在压裂液滤失量计算的基础上，依据流体力学、岩石力学理论及物质平衡原理，建立了关井状态和返排状态下裂缝闭合的数学模型，并给出井口压降和裂缝闭合时间的计算方法。数值计算结果表明，为了减少压裂液对储层的伤害，低渗透性储层中的压裂井应采用停泵后立即返排的方式，使裂缝强制闭合。实测井口压降曲线与计算值的比较结果表明，建立的模型能够比较准确地预测裂缝闭合过程和压裂液返排过程。 再次，建立了支撑剂在牛顿流体和幂律流体中沉降的数学模型，考虑了支撑剂浓度对沉降的影响，并给出支撑剂在裂缝中沉降距离的计算方法。此外，总结了前人在支撑剂回流机理实验研究方面的成果，重点对临界返排流量的影响因素进行了深入的分析。 最后，以机理研究的结论为基础，提出了针对不同的储层条件和压裂施工参数进行返排控制方案设计的原则和方法。编制了返排参数预测软件，通过对返排参数的优化来指导压裂液返排作业。