非常规油气资源作为常规油气资源的替代能源,具有重要的开采价值。非常规储层通常具有低孔低渗的特征,需要借助水力压裂技术形成不规则、延伸方向复杂的网状裂缝以提高储层的渗透率,增加油气产量。人工裂缝与天然裂缝的作用方式直接影响着非常规储层的压裂效果。目前常规裂缝延伸判定准则通常只考虑了原始地应力作用下人工裂缝与天然裂缝的相互作用,考虑因素不够全面,模型判定结果与实际情况存在较大出入。因此,开展非常规储层人工裂缝在与天然裂缝在整个接触过程中的相互作用,建立更加完善的裂缝延伸判定准则对储层整体压裂设计具有指导意义。为深入研究储层压裂裂缝的扩展延伸规律及裂缝网络形成条件,本文通过建立的天然裂缝面力学模型,采用断裂力学理论分析了人工裂缝与天然裂缝相互作用后的扩展延伸方向,进而得出裂缝形成复杂网络结果的力学条件。主要研究内容如下:(1)基于弹性力学和断裂力学理论对天然裂缝周围应力分布进行了分析。分别研究了天然裂缝周围应力的全场式和近场式,针对裂缝间相互作用,选择更具科学性的应力作用方式。(2)基于断裂力学在考虑缝内流体压降的基础上建立了裂缝网络形成判别准则。天然裂缝能否张开决定了裂缝的延伸走向,通过对天然裂缝张开所需的临界水压的分析,建立了裂缝张开的判别准则,基于断裂力学建立了裂缝相互作用的判别准则,对裂缝穿过天然裂缝的影响因素进行了分析,并验证了该准则的可靠性。(3)分析了裂缝网络形成的可控因素。基于人工裂缝延伸过程的数值模拟,分析了相交角对裂缝网络形成的影响,发现在相交角为60°附近时易形成复杂裂缝网络,增加压裂排量能提高裂缝网络的复杂程度。