水力压裂是页岩气开发的关键技术之一。我国页岩储层与北美的页岩储层特点不同,国外技术难以完全适应我国实际需要,尤其是体积压裂改造等方面的技术亟待提高。水力压裂后形成的复杂裂缝网络对提高页岩气产能具有重要意义,弄清裂缝网络形成机理可以为形成复杂裂缝网络提供理论依据,提升压裂改造效果。因此本文针对页岩储层水力压裂中裂缝网络的形成机制开展研究工作,为水力压裂改造技术提供理论和技术支撑。本文以川南龙马溪组页岩为研究对象,通过室内试验、理论研究和数值模拟等手段开展了水力压裂过程中裂缝网络形成机理的研究。本文首先开展了基础参数测试和水力压裂试验,获取了研究目标的基本参数和水力压裂中裂缝起裂扩展及裂缝网络形成规律。基于线弹性力学理论,综合考虑应力状态,节理强度等因素建立了水力裂缝在相交节理中的扩展行为判别准则,并探讨了如何获得更优的裂缝网络。针对裂缝高度限制问题,基于数值模拟和力学分析,研究了层理对裂缝高度的限制机理。基于断裂力学理论,研究了注水条件下近裂缝带的应力演化规律,并将该规律应用于地应力场的人为调控。最后基于块体离散元数值模拟方法,研究了多裂缝压裂时层理对裂缝竞争和裂缝网络复杂程度的影响。通过上述工作主要取得了以下几点认识:（1）当节理的相交角度为低角度和中角度时有利于形成复杂裂缝网络,其角度的范围受应力状态和节理强度的影响而发生变化。较大的节理内聚力和抗拉强度,较小的节理摩擦系数和地应力差值更有利于扩大低角度和中角度区间的范围,更有利于形成复杂裂缝网络,在工程中应此类条件作为优选方案。（2）层理面上的相对滑移导致的裂缝尖端钝化是阻碍裂缝扩展的关键因素。力学分析表明水力裂缝会导致正交节理上的正应力减小,剪应力增大。（3）注水会引起裂缝周围地应力方向的偏转和地应力差值的变化。增大裂缝长度或提高裂缝内压力会扩大地应力重分布的影响范围。同等条件下,地应力场差值越小,越容易实现地应力的调控。（4）层理的存在导致裂缝之间的竞争减弱,水力裂缝沿着层理的扩展会增加裂缝网络的复杂程度。层理对裂缝网络形成的影响受到地应力状态、层理距井筒距离和层理数的影响。