页岩气作为一种清洁、非常规天然气资源现已成为全球油气勘探开发的新宠。因页岩气储层与常规储层存在较大差异,采用常规技术不能高效开发,急需关键技术的突破。其中水平井钻井技术的进步,对推动页岩气开发起着至关重要的作用。而页岩储层的岩石力学特性是水平井钻井的重要参数。目前,研究人员普遍采用室内测试岩芯和测井资料解释相结合的方法获取页岩力学参数。对于页岩气水平井钻井而言,由于页岩钻井成本问题,很少针对井壁稳定性等工程问题,采用室内岩芯测试的方法获得力学参数。而采用测井资料解释方法一般是声波测井、密度测井等参数建立力学参数的模型,进而预测获得有效数据,但测井费用较为昂贵,测井次数很少。为此,本文寄希望采用微米压痕实验分析易获取的页岩岩屑,研究其微观力学特性与宏观力学性质之间的关系,为比对二者力学特性搭建桥梁,提供一种新的获取页岩真实力学性能的研究方法,达到在现场实时指导钻井施工的目的。本文研究得到如下成果:1)开展了页岩碎屑岩样的制备方案研究。收集长宁、威远、焦石坝三个区块龙马溪组页岩的470个页岩颗粒,包括60个岩屑与410个露头碎屑,由于页岩的各向异性,以垂直、平行层里面两种区分,并确定了胶结物的制备方案后进行碎屑胶结,并对岩样表面切割、粗磨、细磨、精磨进行页岩碎屑样品的制备,最终明确了页岩碎屑系统的胶结打磨制备方案,共制备了 47个实验样品。以及通过数学方法确定分析归一化所需的最少压痕次数。2)开展了岩样的微米压痕试验研究。基于压痕实验的载荷-位移曲线的特征,明确页岩岩屑最佳力学参数输出条件:加载力为50 N、加载速率为15 N/min。考虑到边界作用,明确了岩屑颗碎屑的尺寸规格。分析页岩的压痕的特殊曲线的三种现象:“突变”、“滞后”、“弯折”,其产生原因取决于能量转变的状态。3)通过借助能量面积实际测量的方法,修正了断裂韧性公式;并通过断裂韧性的计算规律发现,当加载曲线的拟合值小于1的情况下,可能无法得到断裂韧性值。将压痕模量(IM)进行参数的归一化,并建立强度(UCS)之间的拟合关系。对页岩单轴强度均匀值压入测试计算方法进行分析。4)评价三个区块页岩露头碎屑的力学参数。由于其压痕点数学统计可近似表征宏观特征,基于页岩的弹塑性特征,对长宁区块、威远区块和焦石坝区块的碎屑开展弹性模量、硬度、弹性模量、脆性指数、强度进行准确性评估。