致密储层具有超低孔渗,需要通过体积压裂生成复杂裂缝系统作为油气产出通道。水力压裂裂缝网络的形成受到多因素控制,机理复杂,有待深入研究。声发射是岩石破裂释放的弹性波,具有破裂定位和破裂性质识别的能力,有助于揭示水力压裂缝网形成机理,评价人工裂缝的性质。但水力压裂裂缝扩展伴随的声发射能量低,在岩石中传播的衰减强,加上储层所具有的非均质和各向异性,使声发射数据分析具有很大的难度。声发射用于致密储层水力压裂实验监测尚需进一步发展声发射检测和解释技术。将水力压裂模拟实验与声发射监测相结合,对于了解致密储层岩石破裂和缝网形成机理,进而评价压裂改造效果具有重要意义。分析了岩石破裂的声发射信号特征,建立了多通道全波形连续记录的声发射监测硬件系统;形成了包含全波形特征分析、多通道事件定位和裂缝震源机制反演的声发射数据分析方法,为裂缝扩展动态监测提供了实验和理论基础。开展了单轴压缩下致密岩石破裂声发射监测实验,采用声发射波形参数表征岩石破裂过程,得出了天然裂缝对岩石破裂的影响规律。开展了真三轴水力压裂声发射监测实验,对比研究了长7组致密砂岩,芦草沟组致密砂岩和龙马溪组页岩的压裂结果,得出了层理性质、压裂液类型和排量对裂缝扩展的影响规律。利用声发射监测数据对岩石破裂过程的解释结果,分析了流体作用下致密储层缝网形成的力学机理。将声发射参数与离散裂缝网络方法相结合,对水力压裂缝网进行了表征,评价压裂改造效果。本文围绕致密储层人工裂缝网络形成机理这一核心科学问题,通过水力压裂实验与声发射监测相结合,分析了水力压裂岩石破裂过程与性质,揭示了流体诱导拉张与剪切复合破裂缝网形成的力学机理,明确了缝网形成的影响因素和规律,并提出了声发射参数与离散裂缝网络相结合的压裂改造效果评价方法。