水力压裂增产技术是页岩气开发的核心技术,遴选出易于改造的井段实施压裂是提高储层产能的关键。基于此,选用国内南方下志留统龙马溪组含气页岩及地表露头进行岩石力学实验测试。具体研究方法及结论如下:借助MiniFlex II台式X射线衍射仪、ZEISS SIGMA场发射扫描电子显微镜、MTS-816、MTS InsightTM-30KN伺服实验机等仪器设备,测试了页岩矿物组分、微观结构、单三轴强度、抗拉强度、断裂韧度、应力强度因子与裂纹扩展速率的关系。通过测定不同流体状态下页岩基本力学参数,结合国际岩石力学学会(ISRM)建议的测试方法(CCNBD)测定了龙马溪组储层页岩及地表露头在不同流体作用下I型断裂韧度,分析了页岩I型断裂韧度与抗拉强度的关系。采用双扭实验法,对干燥和饱和流体状态下页岩露头进行了亚临界裂纹扩展实验研究。分析了不同流体作用下裂纹扩展规律,发现应力强度因子与裂纹扩展速率具有较好的线性规律,并随着应力强度因子的增加裂纹扩展速率加快,在相同应力强度因子条件下,页岩裂纹扩展速率为V蒸馏水>V滑溜水>V干燥,水岩相互作用显著。