高能气体压裂(HEGF)又被称为爆燃压裂,到目前为止,对该压裂技术的研究还是停留在定性的水平。现场的设计施工,比如火药的装药量,火药的火药力以及火药燃速的大小,多凭经验。而不能根据油藏的具体情况,来选择火药爆燃的最佳方式。针对上述存在的问题,本论文广泛调研了压裂现场常用的火药,并对这些火药的爆燃特性进行了研究。在调研压裂现场常用火药的基础上,组建了火药爆燃特性实验研究所需的整套设备,包括密闭爆发器、压力标定机、高频压力传感器、函数信号发生器、数据采集处理装置、压力时间曲线(P~t曲线)的测试软件。利用上述的实验设备,对硝化棉火药、射钉枪火药与双芳-3火药进行密闭爆发器内的试验测试,结合火药燃烧速度的计算公式,绘制出这3种火药的燃速图版。由火药的燃速图版,可以定量的描述出火药在一定压力下燃烧速度的大小,然后以不同燃速的火药进行组合,通过合理的装药结构,使其在井筒内有规律的爆燃,进而产生多个脉冲波对岩层连续加载压裂,形成更长的多裂缝体系,提高和改善了地层的渗透导流能力。因此,多级燃速燃爆诱导压裂技术大大提高了装药量和压裂能量的利用率,延长了对地层的作用时间,进而加强了对地层的压裂效果。在火药燃速公式的基础上,推导建立火药爆燃的速度几何模型、火药爆燃的质量守恒模型、火药爆燃能量守恒模型以及火药爆燃后的井筒温度的计算模型。利用这些模型,可以准确预测硝化棉火药、射钉枪火药与双芳-3火药的P~t曲线。论文在已有研究成果的基础上,建立了井底环境下火药爆燃的动力学模型,可以定量化火药爆燃过程中压力与温度变化规律。