干热岩型地热资源由于其巨大的储量和开发潜力,目前已经成为世界各国重点研究和开发的新型地热资源。现阶段开发干热岩型地热资源主要通过增强型地热系统（Enhanced Geothermal System,EGS）实现,而建造增强型地热系统的关键步骤是储层改造工程,目前储层改造主要是依靠水力压裂实现的。由于裂隙干热岩储层的特殊力学性质以及与传统油气工程水力压裂目标的巨大差异,传统油气行业的水力压裂经验在干热岩开发中并不适用。目前世界范围内大部分EGS开发场地都面临因储层水力压裂工程难以建造符合换热需求的地热储层而带来的困难与挑战。现在普遍认为,在干热岩储层中的水力压裂,其渗透率增强的机制主要是流体注入导致的裂隙破坏,继而产生有效连通的裂隙网络引起渗透率增强。在面向实际工程的研究中,由于问题规模和计算能力的限制,对水力过程的裂隙模型往往会进行大幅度的简化。简化后的裂隙模型一般仅考虑由于天然裂隙剪切作用而导致的渗透率增强,并没有对裂隙的起裂、拓展和相互连通过程进行很好的描述,因此在模拟精度和准确性上存在一定偏差。基于这种情况,有必要在理清压裂过程中裂隙行为和断裂力学过程的基础上,建立一套可以应用于场地规模研究的计算理论和方法,开发出一套适合于场地研究的数值模拟程序,实现干热岩水力压裂过程中渗流-传热-应力-断裂损伤耦合过程的描述以及互馈作用的定量刻画,为场地干热岩场地水力压裂方面的研究提供理论支撑和工具支持。本文首先对现有研究进行归纳总结,明确研究目的和内容。采用细观断裂力学理论重新构建了适用于不同流体压力条件下裂隙的起裂、拓展判断准则以及裂隙拓展行为的定量计算方法。并将结果整合到应力场（弹塑性本构模型）和渗流场（动态渗透率模型）的计算中,构建了渗流-传热-应力-断裂损伤耦合数学模型。以此为基础,开发了断裂-损伤计算模块和非线性力学计算模块,并利用顺序耦合的方法将各模块进行搭接,得到了可以用于场地规模模拟的渗流-传热-应力-断裂损伤耦合数值模拟程序TOUGH2-EPFD3D。随后分别对岩石裂隙的细观断裂和裂隙岩石的宏观变形进行了模拟验证,初步证实了本研究构建程序的准确性和可靠性。在完成程序的开发和初步验证后,本研究以美国犹他州Milford-FORGE场地的垂直井58-32井为研究对象,根据58-32井的实际结构和场地实际参数建立了渗流-传热-应力-裂隙断裂损伤过程的耦合模型,并根据场地2017年的注入试验的数据,利用模型拟合了试压裂的全部8次注入测试数据,校正了模型的物理力学参数,验证了耦合理论与模型的可行性。通过将模拟结果与基于经典水力剪切模型的数值模拟结果（T2Biot）进行对比,说明了在水力压裂过程中考虑裂隙行为的重要性以及水力剪切模型的不足。此外对试压裂过程中储层裂隙的演化过程以及储层行为进行了深入分析,指出了在多组裂隙发育的储层中开展水力压裂时,储层裂隙的破裂行为存在差异性,并据此提出了裂隙的竞争破裂机制。最后对模拟过程中是否考虑温度场和附加应变以及不同注入流体温度、水平地应力差和裂隙强度（断裂韧度）等关键因素对压裂结果的影响进行了详细讨论。考虑到近年来在干热岩储层中开展水平井分段压裂的研究越来越受到关注,本研究以Milford场地内的16A（78）-32井作为研究对象,利用场地实测数据建立了水平井分段压裂模型,预测并评价了水力压裂的结果。结果显示经过45小时的大排量注入可以在Milford场地中得到176×10~6m~3的压裂储层,储层的渗透率增加2～3个数量级。同时研究结果表明,提高注入排量可以有效提高压裂体积,分段注入顺序对压裂区范围影响较小,此外裂隙的竞争破裂机制对水平井分段压裂效果的优化有决定性作用。本研究建立了描述干热岩水力压裂过程的裂隙断裂损伤模型,开发了耦合裂隙断裂损伤和弹塑性变形的数值模拟程序TOUGH2-EPFD3D并将其应用到场地研究中。得到的成果和结论能够为场地干热岩水力压裂过程中天然裂隙的断裂-损伤过程计算提供参考,为未来的场地水力压裂理论研究、施工方案设计与优化和EGS工程建设等提供理论和方法依据。