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目前国内外在碳酸盐岩储层中进行水力压裂改造还处于探索阶段，国内近年来针对酸压效果较差的致密碳酸盐岩储层的水力压裂进行了大胆的尝试，但总体上成功率较低，为了提高碳酸盐岩储层水力压裂改造效果，迫切需要对碳酸盐岩水力压裂进行系统的研究。本文以塔河奥陶系碳酸盐岩油藏为研究对象，从碳酸盐岩的岩石力学，裂缝扩展规律，滤失特性，裂缝导流能力等方面进行分析和研究，结合地震预测缝洞体规模、方位和距离，并根据小型压裂的裂缝监测确定的水力裂缝方位分析沟通缝洞体的可行性，进行压裂优化设计，施工中采用变粒径支撑剂组合、支撑剂段塞、复合降滤等技术措施。通过4口井的压裂优化设计和现场施工，使工艺成功率和加砂量得到显著提高，初步形成了适合塔河奥陶系碳酸盐岩水力压裂的工艺技术。