本文针对大庆外围深层火山岩气藏存在天然裂缝和压裂后形成多裂缝的情况,通过岩心实验确定了不同压力条件下,岩心渗透率、孔隙度和岩石孔隙体积压缩系数的变化规律,在此基础上,考虑了压力与滤失相关及压开天然裂缝两种情况,建立起压降曲线分析数学模型,利用G函数,判断出地层天然裂缝的发育程度、开启压力、闭合压力等参数,准确预测压裂液效率和裂缝扩展状况;根据深层火山岩与普通砂岩破裂机理的区别,建立了“千层饼”和“仙人掌”两类能够较好描述火山岩压裂“多裂缝”延伸过程的物理和数学模型;在弹性力学模型基础上开发了地应力剖面分析软件,能够利用声波测井资料计算地应力和岩石力学剖面,并首次在深层气井改造上实现了从地质分层到与地应力分层相结合的方式,增强了压裂设计的科学性和针对性。在以上研究基础上,综合考虑应力剖面、裂缝开启及延伸机理、滤失诊断成果等方面进行优化压裂设计,优选施工原材料,现场针对多裂缝、高摩阻、储层与隔层应力差小、高滤失性等问题,确定了相应的有效的控制措施,从而形成了一套较为成熟的大庆探区深层火山岩气藏增产改造技术。上述配套工艺技术的综合应用,较好地解决了该类储层压裂早期砂堵的矛盾,使压裂一次成功率由2002年的36.0%提高到目前的91.3%。