裂缝是碳酸盐岩油藏油气储集的重要空间和流体运移的主要通道,对开发效果有很大影响,碳酸盐岩储层裂缝扩展规律复杂。因此,研究裂缝在开发过程中的动态扩展规律,对于科学高效地开发碳酸盐岩油气藏非常重要。另一方面,目前多数数值模拟器很难考虑裂缝导致的储层物性的改变,研究裂缝形变对于解决这一问题也十分必要。本文首先分别从理论和实践两方面对裂缝与渗透率的定量关系进行了研究:建立理论模型研究了不同裂缝缝长下的相对渗透率,通过引入无因次渗透率和无因次缝长两个参数,达到了定量表征的效果,并通过实验绘制了裂缝长度与岩心渗透率之间的无因次关系曲线图版,通过等效渗透率就可确定实际缝长,可在不影响岩心和储层性质的前提下获知裂缝长度,有利于后续实验的开展。然后利用改进后的径向挤压造缝方法,得到裂缝未完全贯通的岩心,开展了裂缝油驱动态扩展实验研究,重点研究了裂缝扩展过程中入口压力、等效渗透率、相对缝长的变化。最后,分别对相对均质、强非均质碳酸盐岩岩心施加单轴应力使之破裂,并用声发射传感器监测记录破裂过程中的弹性波,通过声发射信号获取的结果分析裂缝产生、扩展过程中的岩石力学参数变化。通过本次研究,建立了相对渗透率随裂缝相对缝长增加的关系图版,利用图版可以对岩心的裂缝长度进行定量计算,为裂缝扩展过程的定量表征奠定了基础。进而,明确了驱替过程中裂缝动态扩展导致的渗透率及压力变化规律。最后,从岩石力学方面研究了裂缝扩展过程应力、应变等参数的变化规律及产生的裂缝形态。因而,对于裂缝扩展规律的理论研究、数值模拟研究以及开采过程中考虑裂缝扩展导致的储层物性参数变化等因素具有指导意义。