在全球油气勘探开发过程中,硬脆性泥页岩与钻井液相互作用引发的井壁垮塌、阻卡、漏失等井壁失稳问题频发,严重制约钻井经济高效地完成。然而,当前有关硬脆性泥页岩与钻井液相互作用方面的研究多停留在对岩石力学性质的影响上,不足以应对、解决当前石油钻井中所遇到的复杂问题。本文基于压力传递实验、钻井液浸泡实验、巴西劈裂实验等方法,研究钻井液侵入硬脆性泥页岩的特点,并建立两种裂缝扩展模型,分析钻井液与硬脆性泥页岩的相互作用对不同类型裂缝扩展的影响。研究表明:(1)钻井液在硬脆性泥页岩中的侵入规律与内部的裂缝特征有关,并出现三种不同的侵入特征:a、钻井液侵入速率随时间呈“S”型变化;b、初始侵入速率为0,直至某一时刻后呈“S”型变化;c、侵入速率一直为0;(2)在无应力约束条件下,钻井液与硬脆性泥页岩接触后以拉伸破坏的形式引起I型裂缝的扩展,水岩作用能够增加I型裂缝尖端的应力强度因子,降低岩石的断裂韧性,同时钻井液的润湿性、界面张力和裂缝的几何形态会影响I型裂缝的扩展;(3)在井周围岩的应力状态下,硬脆性泥页岩的破坏形式更趋于剪切破坏,主要会引起Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的扩展,钻井液作用下的孔隙压力、裂纹几何形态、摩擦系数等因素会影响Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的扩展。本研究成果对维持井壁稳定,保证钻井的顺利进行具有指导意义,同时对提高经济效益起着重要作用。