砾岩油藏是我国重要的一种油气藏类型。与常规砂岩储层相比,砾岩油气藏砾石含量高、非均质性强,储层水力压裂改造中呈现出井间施工压力差异大、波动强、规律性差的特点。了解砾岩储层力学性质和岩石破裂规律对于提升储层改造效果具有重要意义。本文利用超声波速、声发射监测、厚壁筒模拟破裂和数值模拟,进行了砾岩力学性能和破裂规律的研究,分析了粒径和砾石含量对波速、弹性模量、泊松比和单轴抗压强度的影响,利用灰色关联法,提出了非均质系数,用以表征砾岩的非均质性,并分析了非均质系数与砾岩力学特性的关系。利用单轴加载声发射监测和厚壁筒破裂实验,对模拟砾岩样品的破裂特性进行了实验研究,分析了声发射事件总数、峰后b值和厚壁筒破裂裂缝和碎块分维数与非均质系数的关系,结果表明,随着砾岩非均质系数的增大,单条裂缝的迂曲度增加,而缝网破裂的复杂性降低。采用离散元软件PFC模拟砾岩破裂,同样得到了砾岩缝网破裂复杂性随非均质系数增大而减小的结论,表明砾岩储层非均质性越强,缝网形成的难度越大。采用所提出的砾岩储层非均质性评价参数对玛湖地区砾岩储层进行了储层分类评价,分析了非均质性强弱对压裂施工的影响,并给出了工程建议,对砾岩储层压裂优化设计和施工具有参考价值。