随着常规油气能源的长期开采,储量日趋枯竭,导致开采非常规油气的呼声越来越高,但非常规油气储层具有渗透率低、分布范围广等共同特征,这也是制约非常规油气开采的最大瓶颈,故设法改善储层渗透性进而提高单井采收率成为实现非常规油气商业化开采的首要解决问题。实践证明应用水压致裂对储层进行改造可有效改善储层的渗透性,但水力压裂效果受多种因素影响,主要包括储层岩性、储层应力状态、储层内部天然裂缝及压裂液性能等。本文以致密砂岩为研究对象,应用数值模拟主要研究应力状态及天然裂缝对水压致裂效果的影响,具体开展了如下工作:基于单轴压缩试验、超声波试验及巴西圆盘等室内试验测试出致密砂岩单轴抗压强度、弹性模量、泊松比及间接抗拉强度等宏观力学参数,为了保证参数的可靠性上述室内试验均进行多组取其平均值作为最终结果。应用颗粒流单轴压缩程序调试出颗粒单元细观参数与模型宏观参数之间的对应关系,借助此关系曲线可根据室内试验结果快速调试出相应基本颗粒单元的细观力学参数,此细观参数为建立致密砂岩水压致裂模型奠定基础。应用调试出的细观参数建立水压致裂数值模型,研究在不同应力状态下应力差对水压致裂起裂压力及裂纹数量等压裂数据的影响,模拟结果表明应力差的存在使裂缝开始扩展的起裂压力降低,在相同步长情况下裂纹数目相对增加;同时研究了天然裂缝及注射孔距边界距离对水压致裂的影响。