储层的独特物理性质,如特低孔渗性,导致页岩油在自然条件下流动困难,影响页岩油产量及开采效益,需要进行人工压裂来改善储层质量以促进页岩油流动,而储层岩石力学特性直接影响人工压裂的效果,故有必要针对页岩油储层岩石力学特性及可压裂性进行评价。本文针对采自东营凹陷六口井的页岩油发育层段共计18块泥页岩样品,开展了气体渗透率测试及应力-应变检测、X射线CT扫描、覆压孔渗实验、压汞分析、X射线衍射及有机地化分析等实验性工作。研究分析了泥页岩的应力-应变特性、力学参数的影响因素、破坏模式及结构演化、力学特性在可压裂性评价中的运用。主要成果和认识如下:(1)通过三轴压缩实验,揭示了泥页岩的应力应变特性。结果显示泥页岩的初始压缩变形不明显、线性变形段较短、非线性变形段较长,具有典型的脆性破坏特征,其力学参数杨氏模量值相对分散、泊松比比较集中。(2)阐明了试样尺寸、围压、孔隙度和物质组成(无机矿物和有机质)对力学参数的影响,即杨氏模量和泊松比随岩样长径比的增加呈指数形式增大,单位体积所吸收的能量、储层的可释放应变能和耗散能随长径比的增加呈指数形式减小,试样的破坏能随长径比的增加先减小后增大;杨氏模量随围压增大呈非线性增加,具有较好的幂函数关系;杨氏模量随孔隙度的增大呈非线性减小,幂函数关系较好;杨氏模量受石英、斜长石、方解石和粘土矿物的影响较大,杨氏模量与硅质矿物呈正相关,与钙质矿物呈负相关;有机质对泥页岩杨氏模量产生不利影响。(3)基于气体渗流条件下实时泥页岩应变监测,揭示了应力应变条件下泥页岩气相渗透率的变化特征(渗透率减小型和增大型,后者渗透率极大值超前或者滞后于强度最大值),阐明了泥页岩的破坏模式及宏/微观结构演化对渗透性的影响,指出岩石变形过程中的渗透性受外部条件及自身特性的综合影响,认为高硅质含量、低粘土含量的富硅质泥岩改造效果最佳,具有较好的可压裂性。(4)根据物质组成对力学参数的影响,建立泥页岩力学参数经验模型,有效定量预测不同围压下泥页岩的力学参数;建立岩样破坏时单位体积吸收的能量及物质组成与泥页岩的杨氏模量之间的耦合关系,确定有利压裂类型。(5)利用常规测井资料拟合横波,测井评价泥页岩力学参数,定量分析了东营凹陷目标层段(沙三下亚段和沙四上纯上亚段)的力学参数分布特征,结合力学特性对页岩油储层可压裂性的影响,预测目标层段的相对有利区,划分工程“甜点”。