摘要: 多级燃速爆燃气体驱动裂缝扩展过程中，裂缝形态与裂缝中的气体压力相互影响相互制约。分析了井下爆燃气体流动特性，建立了裂缝内爆燃气体流动模型，引入多级燃速爆燃气体压裂具体边界条件，在半解析法定性分析裂缝内气体压力分布的基础上，求出了爆燃气体在裂缝中流动过程的数值解。根据线弹性断裂力学，弹性力学理论，推导出油井不同载荷作用下裂缝尖端应力强度因子，作为裂缝起裂依据；利用裂缝尖端J积分得到的能量释放率确定起裂后裂缝扩展速度。将裂缝内气体流动方程和裂缝体对爆燃气体载荷响应方程联合求解，在井筒多级脉冲气体压力曲线设定的条件下，可以计算出裂缝起裂、止裂压力；对每一时步进行分析，可以确定该时步裂缝扩展量，从而确定该时刻对应的裂缝长度。实现了多级燃速爆燃气体压裂气体流动和裂缝扩展的耦合过程描述，对现场压裂施工优化设计具有重要的指导意义。