传统的水力致裂技术在非常规油气储层增透开发中存在压裂液污染、粘土矿物水化和压裂缝网简单等缺陷,探索新型的无水致裂方法与技术是当前非常规油气开采与岩石力学研究领域的热点和难题。本文利用自行研制的一套岩石真三轴水力/气体致裂试验系统,进行了一系列真三轴条件下岩石水力致裂、气体渗透致裂和气体脉冲致裂试验,深入研究了不同真三轴地应力条件以及不同致裂方式影响下岩石中裂隙网络扩展演化规律,并结合理论分析与数值模拟,探讨了真三轴条件下岩石水力致裂与气体致裂机理。论文主要取得了以下研究成果:(1)采用自主研制的岩石真三轴水力与气体致裂试验系统,开展了一系列岩石真三轴水力致裂、气体渗透致裂和脉冲气体致裂试验,得到了岩石致裂过程中的注水/注气压力的变化规律及不同地应力与致裂方式作用下的起裂压力特征。(2)利用声发射监测技术,对岩石水力与气体致裂的全过程进行了实时监测分析,得到了真三轴条件下水力与气体致裂诱导的岩石内部声发射活动规律与特征参数,揭示了不同致裂方式作用下试样内部微破裂演化特征的差异。(3)开展了岩石水力与气体致裂后试样的CT扫描试验,获得了一系列试样内部裂隙空间几何形态特征及分布规律的CT重构图像,揭示了不同真三轴地应力条件以及不同致裂方式对岩石内部裂隙扩展模式及演化特征的影响规律。(4)基于岩石水力与气体致裂试验结果,建立了不可渗透条件下岩石真三轴水力和气体致裂三维数值模型和可渗透条件下的二维渗流-应力耦合理论分析模型,以及考虑脉冲气体作用的岩石裂隙扩展模型,初步探讨了岩石水力与气体致裂裂隙起裂与扩展机理。