随着美国页岩革命的成功,世界也越来越重视页岩气的勘探与开发工作,目前页岩气的增产方式主要是水平井体积压裂技术。由于页岩存在典型的层理特征,因此在水力压裂时要充分考虑层理对裂缝起裂和扩展所产生的影响。本文通过实验和数值模拟相结合的方式研究了不同层理参数下页岩的破坏特征,希望可以对页岩气的高效开发有一定的意义。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)通过单轴压缩实验研究了层理角度对页岩抗压强度和杨氏模量的影响规律。同时用实验数据验证了将页岩看做横观各向同性材料的合理性。通过三轴压缩实验得到了页岩的内摩擦角和内聚力等力学参数。(2)使用微米压入仪对页岩的断裂韧度进行了测试,总结出了层理倾角对页岩断裂韧度的影响规律。(3)使用岩石真实破坏分析系统(RFPA),模拟了页岩压缩破坏和水力压裂破坏的过程,得出在不同层理倾角和层理密度下页岩的破坏特征。通过本文的研究,帮助大家认识到不同的层理参数在水力压裂时会对裂缝的起裂和扩展产生一定的影响,可以为页岩气的开发提供一定的指导。