随着我国油气田进入开发后期,致密油气资源作为一种重要的能源补充,对保障我国能源安全具有重要意义。由于致密油气藏具有低孔低渗等储层特性,不经过储层改造很难实现工业开发。水平井分段多簇压裂技术是实现致密油气等非常规油气资源高效开发的重要技术手段之一。由于在水平井分段多簇压裂过程中,多条裂缝会同时起裂与扩展,由于裂缝之间的动力学干扰,无法按照统一的压裂设计来实现多裂缝的均匀扩展,从而增加了水力压裂施工难度和不可控性,深入研究多裂缝干扰延伸动态扩展规律具有十分重要的理论与实际意义。本文应用扩展有限元理论,在考虑最小水平主应力偏转造成的裂缝延伸轨迹偏转基础上,构建了致密储层体积压裂多缝干扰延伸动力学模型及其数值模拟方法,分析研究了水力裂缝与天然裂缝的交互延伸动力学机制、复杂水力裂缝网络起裂与动态扩展规律以及多井“井工厂”压裂模式对水力裂缝动态扩展的影响规律,为致密储层水平井分段多簇压裂改造工艺方案优化提供重要理论依据。研究结果表明:当水力裂缝与滑移型天然裂缝交互时,裂缝系统易沿“T”形延伸轨迹进行延伸,随着裂缝逼近角和水平应力差的增大,裂缝延伸轨迹由“T”形轨迹向“L”型转变,最后水力裂缝直接贯穿天然裂缝;而当水力裂缝与胶结型天然裂缝交互时,裂缝系统易沿“L”型延伸路径进行扩展。随着裂缝逼近角和水平应力差逐渐增加,天然裂缝打开程度逐渐降低,最终水力裂缝将贯穿天然裂缝。通过对裂缝性储层水力裂缝扩展动态进行模拟发现,相对水平应力差和应力差异系数,裂缝复杂指数与复合应力因子之间具有更好的相关性。因此,复合应力因子能够更好的表征储层形成复杂裂缝网络的潜力。最后,本文对多裂缝扩展动态进行了模拟,分析了同步压裂、顺序压裂和交错压裂三种压裂工艺下裂缝扩展动态进行了分析。并结合目前水力压裂常用的“井工厂”压裂模式,分析了常规井工厂压裂模式下和拉链压裂模式下裂缝扩展动态。模拟结果表明:采用交错压裂不仅能够有效降低应力阴影效应对中间裂缝扩展的限制,实现多裂缝均匀扩展,同时能够降低裂缝扩展过程中由于挤压效应造成裂缝宽度的降低,保障水力裂缝在压后具有足够的导流能力来保障油气在储层中渗流。此外,相对常规井工厂压裂模式下,采用拉链压裂模式能够更好降低井间裂缝干扰对裂缝动态扩展影响,增加水力压裂改造体积。本文通过扩展有限元理论建立的水力压裂模型,对提高水力压裂数值模拟精度和计算效率具有重要意义,同时对提高水力压裂改造体积、优化水力压裂实施方案提供了一定技术指导,对实现致密油气等非常规油气资源的高效开发具有重要意义。