层状页岩岩石力学特性及其脆性评价

页岩气储层的岩石力学特性对压裂改造效果影响极大，开展页岩破坏机理、力学特性和脆性评价方面的研究，可以为页岩气开采中大规模体积压裂提供技术支持。本文对龙马溪组黑色炭质页岩进行单轴压缩试验，得到以下结论:（1）黑色页岩具有明显的层状薄片矿物结构，矿物主要成分为石英和方解石，结构面固有强度较高；（2）由于强结构面的影响，倾斜层理试件具有较高的弹性模量与单轴抗压强度，但是总体积应变量较小；平行或者垂直层理试件的弹性模量与单轴抗压强度较小，总体积应变量反而大；（3）随着层理倾角β的增大，层状页岩单轴压缩试验测得的起裂应力水平指标表现为"中间小两头大"的U型规律，即层理倾角为30°或60°时测量值较小，而0°或90°时较大；（4）岩石脆性是可压裂性的关键因素，层理角度为30°或者60°时，脆性指标较大，页岩的可压裂性更强，脆性指标的变化规律大致呈倒U型。本文的研究对评价页岩的可压裂性、提高压裂改造效果具有重要的现实意义和应用价值。