改善低渗储层物性是开发低渗透油气田最有效的手段。采用爆炸技术对低渗储层物性进行改造的效果比较理想,有望大幅度提高产层的渗透率,因此有必要对爆炸破岩机理进行深入研究。岩石的爆炸破坏属于动态断裂范畴,包括冲击波和爆生气体两部分的作用。基于爆生气体在破岩过程中所起到的重要作用,本文主要在实验观测分析的基础上对爆生气体的破岩机理、规律做动态数值模拟研究。为了研究爆生气体作用下孔壁岩石的开裂破坏规律,通过借鉴准静态计算经验及对实验结果的分析,建立了考虑试样惯性的力学模型,从动力学的角度对动态载荷作用下孔壁岩石产生多裂缝的机制做了数值模拟研究,使得模拟计算结果更加符合实际情况。此外,通过实验分析可知,试样的初始损伤分布、载荷加载速率对孔壁岩石初始损伤的进一步演化、破坏开裂有重要的影响。所以在假设试样中的微缺陷仅为径向长度、分布不同微裂纹的基础上,还对不同加载速率条件下的孔壁岩石开裂规律及影响因素进行了数值模拟研究。数值模拟结果表明,爆生气体动态载荷作用下孔壁岩石产生多裂缝的实质是试样对动态载荷的结构响应,孔壁岩石能否产生多裂缝主要受载荷、约束、结构、材料属性等因素的影响。此外还得到了不同加载速率和初始损伤条件下孔壁岩石开裂的一般规律,不同长度、角度分布的初始损伤对孔壁的周向应力分布有明显的影响,从而影响孔壁新裂缝产生的条数和位置,较高的载荷加载速率有利于同时在孔壁上产生多条新裂缝。本文的研究结果,不仅为“层内爆炸”采油技术的进一步研究奠定理论基础,为优化施工设计提供一定的理论支撑;而且为了解柱孔内壁动态开裂问题的稳定性提供了数值分析基础,也有利于油田高能气体压裂复合工艺等有关理论问题的进一步研究。