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摘要
对层理与试样底面夹角θ为0°、30°、45°、60°、90°的四川盆地海相页岩SCB试样实施三点弯加载，获取试样在三点弯加载条件下载荷-位移关系和临界断裂荷载，并计算页岩断裂韧度KIC和断裂功，结合页岩储层压裂实践，探讨了层理方位对压裂裂缝曲折度的影响模式。研究表明：(1)随θ增大，页岩试样断裂韧度呈递减趋势，KIC均值由1.88降至0.43 MPa·m0.5,层理方位对页岩断裂性能具有显著控制；(2)三点弯加载下页岩试样载荷-位移曲线包括加载初期缺陷压缩、弹性压缩变形及破裂卸载阶段。载荷增大到临界断裂荷载后页岩试样瞬时破坏，反映研究区页岩脆性显著；(3)按断裂力学机制，本次试验页岩断裂形式包括张性断裂和剪切断裂2种，按裂缝曲折度分为平直裂缝与曲折裂缝，当θ<45°时，页岩裂缝延展受加载方向和层理综合影响，易形成复杂曲折裂缝网络，反之θ≥45°时，则形成沿层理方向的单一平直裂缝；(4)页岩断裂功与页岩断裂韧度间具有较好的线性相关性，表明页岩断裂性能能够影响裂缝的延展路径选择；(5)选择大角度相交层理方向实施射孔或预切缝，使压裂裂缝沿该方向开裂扩展，能够最大程度营造压裂裂缝网络，提升页岩储层压裂改造效率。
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