中国深层页岩气资源丰富,但其开发面临储层破裂压力高、裂缝形态单一等挑战。延时增压技术通过施加恒定或循环水压预载,促使微裂缝充分萌生与贯通,从而降低破裂压力、提升渗透性和裂缝网络复杂性,对提高深层页岩气采收率具有重要意义。本文以江西庐山页岩为研究对象,基于室内真三轴水力压裂实验与声发射监测,探讨了恒压与脉冲两种延时增压方式对裂缝起裂与扩展的影响机制,为现场压裂施工提供理论依据和技术支撑。主要结论如下: (1)页岩单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和声发射累计计数随层理倾角呈先减小后增大的趋势,θ为35°~60°时强度最低。平均单轴抗压强度为35.867 MPa,平均劈裂抗拉强度为5.71 MPa。真三轴常规恒速压裂(10 m L/min)下,破裂压力(P_b)随层理倾角增大而增大,从19.09 MPa增至28.31 MPa。 (2)与常规恒速压裂相比,恒压预损伤与脉冲预损伤可以有效降低破裂压力。其中,间歇恒压、梯度恒压、间歇梯度恒压分别降低4%、18%、16.9%,梯度恒压方式下裂缝最宽、形态最复杂;间歇脉冲、梯度脉冲、间歇梯度脉冲分别降低8.4%、19.6%、22.1%,脉冲增压分支裂缝增多,间歇梯度脉冲下裂缝网络最复杂。 (3)声发射监测显示,恒压预损伤以张拉和拉剪信号为主,总损伤随时间延长略降,Kaiser效应使后续恒速压裂过程的声发射延后。脉冲预损伤前期主要生成张拉信号,后续张拉与拉剪信号持续增强,与恒压预损伤影响相似。脉冲预损伤试样的AE累计计数低于恒压预损伤,但b值却更高,表明脉冲产生更多小幅值断裂信号。该过程通过诱导亚临界裂纹扩展、分散能量释放,降低了微震活动强度。 (4)延时增压方式不会对各向异性岩石破裂压力产生影响。各向异性页岩主断面形态随倾角变化表现为:破裂高程差整体减小,断面粗糙系数先升后降。间歇梯度恒压与脉冲方式下断裂面最粗糙,裂缝起裂机制受渗透区与增大主应力共同影响,脉冲预损伤扩大渗透区,并遇到各向异性层理后,使裂缝更复杂。