进行煤层气水平井分段压裂改造可以增加煤层气的渗流通道,更大程度地动用煤层气地下资源量,使单井产量大幅提高,更好地提升煤层气开采的经济和工业价值。但目前针对煤层气水平井分段压裂中裂缝起裂机理和延伸机理认识不足,也没有相应的裂缝起裂压力、起裂角和延伸维度计算模型。文中综合探究了地应力分量引起的诱导应力场,井筒内压引起的诱导应力场,压裂液渗滤效应引起的诱导应力场,裂缝引起的诱导应力场和射孔在井壁上引起的近井摩阻建立了煤层气水平井分段压裂井筒周围应力分布模型,基于此模型相继推导了煤层起裂压力和起裂角计算模型,分析了射孔参数、地应力差异和煤岩力学性质对煤层起裂压力的影响。裂缝延伸模型方面,引入了界面弹塑性差异系数概念,建立了适用于煤层气水平井分段压裂裂缝延伸的三维模型,并用MATLAB计算机语言编写了相关程序进程。定义相关地层参数和压裂施工数据进行验证后证明了本文建立的裂缝延伸模型与Fracpro-PT压裂专业软件模拟出的裂缝三维长度相似度很高。此外,还分析了煤岩物性参数,地层条件和压裂施工条件对煤层中裂缝延伸扩展的影响,对现场煤层压裂改造具有一定的指导意义。