我国低渗透致密油气藏分布广、储量大,油气井自然产能低,水力压裂是低渗透致密油气田增产增效的首选措施和有效方法。随着开发时间的延长,单井产量低,剩余储量动用困难。通过实施转向压裂人工干预改变裂缝延伸的方向,有利于在在油气层中沟通更多未动用的油气流通道,裂缝能更大程度接触油气赋存区域。转向角是转向压裂的关键参数之一,它是新缝与旧缝之间的夹角,表征原有裂缝的转向程度,影响油气储层转向压裂改造效果。转向压裂过程中,转向角的大小受多重因素影响,除储层物性等人为不可控因素外,还受施工参数和暂堵剂等人为可控因素制约。现有暂堵剂类型众多,性质差异明显,暂堵剂影响转向角变化规律缺乏系统研究,现场转向压裂效果缺乏定量的表征参数,影响转向压裂效果主控因素不明确,亟待开展转向压裂关键参数转向角表征和主控因素研究。基于上述转向压裂过程中表征参数和主控因素存在的问题,本文开展两方面的创新性研究。其一,针对现有转向压裂转向角表征方法的缺陷,提出以暂堵剂暂堵前后裂缝发生偏转角度的差值定量表征重复压裂转向角的技术手段,建立转向角与暂堵剂性能之间的相关性模型,揭示暂堵剂性能影响转向角规律。克服了因物模尺寸、检测精度等限制导致的转向角表征准不准确的难题,真实反映了转向角的变化趋势,有助于深入研究转向角的变化规律;其二,针对转向压裂主控因素众多,转向压裂效果评价缺乏统一表征参数等难题,提出以转向角为关键参数的转向压裂效果评价方法,建立转向压裂效果与转向角、岩石力学性能、暂堵剂性质和施工参数等主控因素之间相关性模型,揭示转向压裂过程各主控因素的影响规律,为现场转向压裂改造方案制定,暂堵剂类型选择和性能优化提供理论依据与方案指导。结果表明:(1)颗粒浓度和转向角呈负相关,颗粒粒径和转向角呈负相关,表面摩阻系数和转向角呈正相关。纤维浓度和转向角呈负相关,纤维直径和转向角呈负相关,纤维长度与转向角呈正相关,即长度越长,转向角越大。流体密度和转向角呈负相关,黏度、动塑比和转向角呈正相关,这是因为颗粒浓度与粒径越小,表面摩阻系数越大,相同尺度空间内颗粒堆积结构密度越大,承压强度越大,提高裂缝净压力越高,降低最大最小水平应力差值幅度越大,转向角越大。纤维浓度与直径越小、长度越大,相同空间内纤维堆积密度越大,承压强度越大,提高裂缝净压力越高,降低最大最小水平应力差值幅度越大,转向角越大。单位体积内囊泡含量越高,黏度、动塑比越大,囊泡强度越大,即相同形变下封堵结构承压强度越大。此时,绒囊流体提高裂缝净压力越高,降低最大最小水平应力差值幅度越大,转向角越大。(2)颗粒类暂堵剂暂堵改造后,通过地面压力、井底压力监测和净压力分析,暂堵后有明显的升压现象,且超过了两向应力差值,具有转向效果。从产量上,日增油1.46t,同井排邻井油井实施重复压裂措施日增油0.94t,增产效果突出。现场应用表明,通过优化颗粒类堵剂性能,有效提高转向角,增大转向增产效果。纤维类暂堵剂暂堵改造后,微地震监测地层裂缝从初始东西走向转变为东北形态,具有转向效果,且单井转向压裂后产量较邻井存在明显提高。绒囊类暂堵剂暂堵改造后,计算提高地层原始裂缝承压能力约5.14MPa,降低最大最小主应力差值超过5MPa,转向程度明显。(3)转向压裂过程暂堵材料几乎沿着水平井段内井筒底部向前运移;暂堵材料在炮眼处受流场变化的影响可能发生转向,这主要受惯性力和拖曳力的影响;泵注排量对于暂堵剂转向的影响应当具有最优值。当排量低于该值时,增大排量有利于暂堵剂转向进入炮眼,而当排量高于最优值时,增大排量反而会降低暂堵剂在炮眼处的转向率。携带液粘度越高,暂堵材料的转向率也越大;地层非均质性对于暂堵材料转向率的影响较大,当暂堵材料流经炮眼下方时,在流场拖曳力作用下,暂堵材料上扬程度不同,炮眼的分流比越大,暂堵材料上扬程度越高。在上述研究基础上,建立了转向压裂转向角表征方法,揭示了暂堵剂影响转向角变化规律,研究了转向角影响转向压裂效果,明确了转向压裂关键参数作用机制和主控因素,为转向压裂中转向角度控制方法和对策提供理论指导。