针对四川页岩气井钻遇硬脆性页岩地层时,发生井壁垮塌问题,首先对龙马溪组硬脆性页岩开展XRD实验和孔渗参数测试,明确其矿物组成和基础物性参数;其次进行水化膨胀实验和自发吸水实验,研究其水化过程中膨胀力与膨胀位移变化规律,并通过图像处理表征水化过程中岩样裂缝延伸、扩展特征;最后进行水化前后力学性能实验测试,获取不同水化时间下岩石力学参数。实验结果表明:川南龙马溪组页岩矿物成分以石英和伊利石为主,硬脆性较强,岩石较为致密,其孔隙度平均值为2.38%,渗透率在10^-2~10^-3mD之间;页岩水化过程中膨胀力和膨胀位移在初期变化显著,后期趋于平缓,水化膨胀性能较弱;页岩在自发吸水过程中,端部先产生微裂缝并沿层理面逐渐向上延伸扩展,最终贯穿岩体形成破裂;页岩层理弱面较为发育,水化初期,岩石力学强度衰减较快,而随着浸泡时间的增加,其力学强度衰减幅度逐渐变小。研究结果揭示了水化作用对硬脆性页岩力学性能的影响,建立了一种硬脆性页岩自发吸水与水化力学性能评价方法,对考虑页岩力学强度水解劣化的井壁稳定性评价具有重要意义。