大庆火山岩储层埋藏较深(最深4700m)，储层温度梯度高(产层最高温度172℃)，岩石致密(密度2.53g/cm3)，孔隙度和渗透率都差(产层最低渗透率0.02x10-3μm2、孔隙度4.0％)，厚度大(单井中有多个储层厚度超过100m)，自然产能低，必须经过压裂改造才能获得工业气流。但现有压裂理论与技术不能适应火山岩储层中经常出现的高停泵压力梯度、受天然裂缝影响的高滤失及近井高摩阻等疑难工况，严重制约了大庆火山岩储气层的勘探与开发的进展。 针对火山岩压裂存在的问题，首先开展了火山岩的力学性能测试，特别是带孔隙压三轴压缩试验，得出火山岩岩石具有弱塑性体的性质。其次，在考虑地应力、天然裂缝和高温地层流体渗流的前提下，在水力压裂数值模拟中建立了热-渗流-应力-损伤(TFSD)的多变量耦合模型。通过数值模拟分析，找出了火山岩坚硬杨氏模量高是导致裂缝偏窄、裂缝延伸的净压力偏高的根本原因。定量地研究了复杂火山岩在深度4000m以下，人工裂缝的延伸特点。经过与压裂过程中井下实测压力、温度等资料的对比发现，数值模拟的结果与现场实测的趋势相同。另外，经过裂缝方位测试技术也证实了即使在天然裂缝发育的火山岩储层中，人工裂缝的方位仍主要受区域最大最小水平主应力控制，为不对称双翼裂缝。 火山岩压裂施工的诊断与控制技术一直是水力压裂的一个难题，究其原因主要是缺乏描述裂缝在复杂介质中扩展的演化方程以及演化方程的数值实现。本文在热-渗流-应力-损伤的多变量耦合模型基础上，编制了Matlab程序，成功地利用数值模拟研究形成了火山岩压裂施工的诊断与控制技术，经过在大庆火山岩储层压裂中的广泛应用，大幅提高了火山岩储层压裂施工的成功率和效果。