页岩气是我国重要的战略性资源，而水力压裂是页岩气开发的关键技术。本文以中国科学院战略性先导科技专项（B类）课题“储层非均质性与可压裂性”(XDB10030100)为依托，根据中国鄂尔多斯盆地南部陕西省铜川市境内的瑶科一井长72段页岩岩心和瑶科一井附近对应层位的长72段页岩露头的结构特点，在制作多种与其物理力学性质相似的实验样品基础上，针对不同纹层结构对水力裂缝扩展的影响以及深部页岩储层在温度压力耦合作用下的破坏机制进行了研究，取得了如下主要成果:　　1)通过收集、阅读和分析国内外相关文献资料，基本掌握了页岩储层水力压裂的最新研究进展，总结了该领域存在的不足之处，如针对页岩纹层结构对水力裂缝扩展影响的研究尚未涉及;大多数关于水力压裂的研究都是基于垂直井，然而实际非常规致密油气藏开发中压裂井段位于水平井;温度压力耦合作用对页岩破裂机理不明确;页岩储层可压裂性评价指标不完善等。　　2)通过大尺寸真三轴水力压裂实验研究发现，射孔套管与纹层的夹角越小、页岩层厚度适中、夹层厚度越小、水平主应力差越小等，是水力压裂效果尚佳的主要条件。其中，水平主应力差对压裂效果最为敏感，射孔套管与纹层的夹角次之。　　3)制备含不同脆性矿物粒径的试样，利用自主设计的真三轴承压缸，进行了真三轴水力压裂实验，揭示了试样内脆性矿物粒径为40目左右时，破裂压力出现峰值，之后随着石英粒径增加，单调减小。认识到水力裂缝扩展主要有绕石、穿石、吸附、止裂4种行为，并且不同脆性矿物粒径，水力裂缝的主要扩展行为也有所不同。　　4)通过交替互层结构样品的水力压裂实验发现，不同纹层强度比对水力裂缝扩展的影响显著，即随着页岩层与砂岩层强度比增大（到一定范围），水力压裂过程中峰值泵压变大，达到峰值泵压所需的时间反而减小，并且水力裂缝倾向于穿层扩展，更容易形成缝网。　　5)通过温度压力耦合作用下的不同倾角页岩三轴压缩破坏实验，研究了深部页岩的破坏规律和破坏机理，并进一步推导出层状岩体含任意倾角纹层时在应力加载方向上弹性模量的解析解。　　6)基于页岩三轴压缩破坏的应力特征值，提出了评价页岩储层可压裂性的新指标ΔEtd。　　7)根据修正的裂缝带宽投影连通率的计算方法，提出了利用节理连通率玫瑰花图面积比μ来评价页岩压裂效果的好坏。