水力压裂通过在地层中形成具有一定导流能力的人工裂缝而增加油气井的产量。水平井通过扩大生产段裸露面积以得到更大的生产潜力。目前,将水平井和水力压裂相结合是致密气藏提升产量的必要措施。本文以徐深火山岩深层气藏裸眼压裂水平气井为主要研究对象。该气藏属于低孔低渗气藏,且火山岩储层非均质性强,普遍发育裂缝,因此必须采用水平井压裂扩大供气面积并改善近井地带的渗流条件。目前徐深气田的水平井开发获得了较高产量,但却存在支撑剂回流严重的问题。针对这种情况,本文综合考虑压后返排涉及的裂缝闭合、流体滤失、支撑剂运移、裂缝流体流动和水平井筒气液两相流等问题,对裂缝闭合模型和支撑剂回流模型进行了系统和深入的研究。在此基础上,本文还对控制支撑剂回流的压裂施工材料和施工工艺进行了优化。主要完成了以下研究内容：首先,针对徐深气田开发现状进行了裂缝闭合方式的选择,在压裂液二维滤失模型和拟三维裂缝模型的基础上建立了裂缝自然闭合模型并编写了相应的计算程序。为压后放喷时间的确定提供了理论依据。然后,考虑到支撑剂的回流阶段与水平井压裂施工易出现井底沉砂的问题,分别建立了井筒支撑剂回流模型和裂缝支撑剂回流模型。针对闭合后井筒和裂缝主要为气液两相流的情况,将水平井气液两相流模型,气液两相嘴流模型和支撑剂回流模型进行了耦合,得到了支撑剂回流临界流量求解方法,并编写了相应的计算程序。利用该程序对徐深气田典型水平井不同条件下支撑剂回流的临界流量和最大油嘴直径进行了计算,计算结果和现场情况基本相符。接着,本文对控制支撑剂回流的压裂施工材料进行了优选。筛选出既满足施工要求,同时破胶时间快,破胶彻底的压裂液；优选出既能保证导流能力,又能控制出砂的支撑剂组合(一定比例的陶粒,包裹陶粒和纤维)。最后,对徐深气田的压裂施工进行了分析,在此基础上,以强化裂缝增产效果和控制裂缝出砂为目的对其典型出砂井进行了压裂施工参数优化。本文的研究成果对于丰富水平井压裂设计模型具有一定的理论意义,对于指导水平井压裂液返排具有一定的参考价值。