水平井多段压裂能够使渗透率极低、均质性好的致密岩层形成稳定的主裂缝和裂缝网络体系,成功解决了致密储层油气产量低、煤矿上覆致密坚硬顶板难以致裂造成强矿压等问题。但在实际工程当中,水平井多数射孔及裂缝扩展无效,部分裂缝没有按照预定的方向扩展,发生偏移甚至转向。裂缝偏转的本质是由于已压开的水压裂缝会在附近产生诱导应力场,和原始地应力场重组形成新的叠加应力场会改变原始最大最小主应力的大小和方向,使得邻近后续裂缝扩展时发生偏转或转向,从而影响裂缝预期的扩展路径,为水平井压裂提出了新的难题。因此,本文采用了理论模型分析,大尺寸真三轴割缝压裂物理实验,数值模拟计算等多种方法,分析了单张开裂缝周围应力分布和多裂缝应力相互干扰机理,揭示了多裂缝从起裂到偏转的演化机制,研究了不同压裂参数对多裂缝偏转的影响规律,主要得到以下结论:(1)基于岩石力学、弹性力学、应力叠加等力学理论,分析了水平井在不同方位角下的受力,建立了单张开裂缝附近应力分布和多裂缝应力干扰理论模型,揭示了单张开裂缝对周围应力场的重新分布和多裂缝扩展时裂缝之间的相互干扰机理,为水平井多裂缝扩展提供理论依据。(2)得到了不同压裂参数下多裂缝扩展及其相互干扰规律。采用室内试验分析了不同裂缝间距、压裂排量、应力差对多裂缝扩展形态的影响规律,通过切样观察和压力曲线特征发现:多裂缝起裂后后续压力曲线的典型波动峰值,是多裂缝相互干扰的一个明显特征;裂缝间距越小使得裂缝诱导应力影响区域越大,增加了应力干扰和裂缝偏转程度,裂缝间的应力阴影效应对间距十分敏感。高应力差下,诱导应力场难以改变原始主应力的大小,降低裂缝转向的角度,起裂后后续压力曲线波动较平稳,裂缝更易形成平行于最大主应力方向的横切缝。(3)揭示了多裂缝起裂到偏转过程路径演化规律和中间裂缝受到抑制机理。采用FLAC3D数值模拟分析了裂缝扩展的最大应力和尖端应力,表明了裂缝会经过裂缝发育、初步主应力法则扩展、初步偏移、二次偏移、裂缝干扰剧烈到最终转向等多个阶段。小间距、低应力差都容易使得中间裂缝受到两侧抑制作用明显增强,中间2条裂缝延伸不均匀不充分。大排量增加了多裂缝偏转角度和程度容易形成纵向缝,且处在中间裂缝受到抑制作用显著,大角度偏离并趋于两侧裂缝最终停止扩展,而两侧裂缝延伸的距离更长;数值模拟计算结果和室内物理压裂实验结果基本一致。