页岩气是一种重要的非常规天然气,中国的页岩气可采资源量居世界之首。页岩气低孔低渗的特点决定了必须进行水力压裂才能获得工业气流。随着计算机技术的发展和数值模拟技术的进步,采用数值模拟方法对页岩气分段压裂进行分析成为一种有效、可行的方法。本文从介绍水力压裂技术开始,回顾了水力压裂数值模拟的发展历史,选用有限元法中的Cohesive Zone Model来对水力压裂进行数值模拟,并针对延长陆相页岩气储层特点,建立了二维轴对称有限元水力压裂模型。该模型采用应力渗流耦合单元模拟地层岩石,采用cohesive单元描述裂缝扩展行为。本文模拟了延长陆相页岩气C1水平井裂缝起裂和扩展的过程,给出了计算的裂缝形态、缝口压力曲线、孔隙压力分布、正应力分布和压裂液滤失变化,得到的结论对现场施工具有一定的参考价值。在上述模型基础上,通过改变某一参数的变化,进行了影响参数的模拟研究。这些参数包括初始有效主应力、岩石的弹性模量、施工排量和压裂液粘度,所得结论为水力压裂设计和施工提供了参考。最后,本文建立了多簇压裂模型,通过改变压裂簇数、簇间距和和压裂次序,对多簇压裂进行了数值模拟,研究结果对延长陆相页岩气储层改造施工方案设计具有一定指导意义。