长期以来,水力压裂技术已成为油气开发中的核心技术之一,如何通过水力压裂技术进行高效开发,对于油气生产非常重要。缝洞型油气储层中存在大量分布随机的既有裂缝和洞室,这些既有裂缝和洞室对水力裂缝的扩展影响复杂。现有的研究表明,既有裂缝对水力裂缝的扩展行为有着重要影响,国内外学者对水力裂缝与既有裂缝相互作用进行了大量的试验分析与机理研究,并取得了一定的成果。然而,既有裂缝后存在的洞室对水力裂缝穿透既有裂缝的影响研究较少,还需进一步深入研究,从而为缝洞型油气储层的开发提供一定的帮助。针对缝洞型储层水力压裂过程中水力裂缝扩展机理复杂的现状,开展了含单个既有裂缝和单个缝后洞室的水力压裂研究。首先在断裂力学和弹性力学基础上,建立了洞室影响下水力裂缝与既有裂缝相交的力学模型,在前人研究基础上得到了洞室影响下水力裂缝裂尖应力场表达式;其次以含单个既有裂缝和单个缝后洞室的立方体试件为研究对象,对含不同位置洞室和不同既有裂缝倾角的试件开展了一系列水力压裂试验,分析了缝后洞室对水力裂缝穿透既有裂缝的影响;最后使用GDEM软件对典型试验工况进行数值模拟,并与试验结果和理论分析进行了对比验证,进一步揭示了缝后洞室对水力裂缝穿透既有裂缝的影响机理。本研究主要成果如下:（1）缝后洞室的存在会放大或者减小水力裂缝尖端的应力强度因子,影响水力裂缝裂尖应力,进而影响水力裂缝的扩展。（2）缝后洞室的存在会影响既有裂缝面靠近洞室一侧的拉应力区域,影响水力裂缝穿透既有裂缝的扩展行为。在一定工况下,缝后洞室的存在会使原本无法穿透既有裂缝的水力裂缝穿透既有裂缝。（3）缝后洞室的存在会影响水力裂缝穿出既有裂缝的位置,与无洞室情况下相比,水力裂缝穿出既有裂缝的位置更靠近缝后洞室所在区域。（4）缝后洞室的存在会影响水力裂缝穿出既有裂缝后的扩展路径,水力裂缝穿出既有裂缝后的扩展路径由最大主应力方向与缝后洞室拉应力区相互竞争的结果来确定。