沈云琦，蘇建政，李鳳霞，常 鑫，吳世強(qiáng)

(1.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083；2.中國(guó)石化股份公司江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，武漢 430223；3.中國(guó)科學(xué)院 武漢巖土力學(xué)研究所，武漢430071)

1 研究背景

由于頁(yè)巖油在美國(guó)成功實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)，頁(yè)巖油被全世界廣泛關(guān)注，成為了非常規(guī)油氣熱門的領(lǐng)域之一[1]。目前，世界上頁(yè)巖油的產(chǎn)區(qū)主要集中在北美[2-9]，實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)的頁(yè)巖油層系是美國(guó)的巴肯組、鷹灘組、巴尼特組[10-11]。經(jīng)過(guò)近幾年的開(kāi)發(fā)實(shí)踐，并通過(guò)應(yīng)用水平井壓裂等的技術(shù)，美國(guó)主要的頁(yè)巖油層系的頁(yè)巖油產(chǎn)量取得了飛速增長(zhǎng)，頁(yè)巖油產(chǎn)量的大幅度提升，提升了美國(guó)整體的石油產(chǎn)量[12]。根據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）發(fā)布的最新報(bào)告，美國(guó)頁(yè)巖油可采儲(chǔ)量約為79.46×108t（580×108bbl），中國(guó)的頁(yè)巖油可采儲(chǔ)量也有一定的規(guī)模，可采儲(chǔ)量約為43.84×108t（320×108bbl）[13]，目前勘探開(kāi)發(fā)主要的突破在準(zhǔn)格爾盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地，下一步有望突破的盆地包括松遼盆地、江漢盆地、泌陽(yáng)凹陷等頁(yè)巖層系中[14-17]。我國(guó)頁(yè)巖油儲(chǔ)層與我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層相比，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，脆性礦物含量低且影響因素多樣，應(yīng)力敏感性、各向異性復(fù)雜，可改造性差[18-24]，成熟度低、含蠟量高、黏度高、密度大也是我國(guó)陸相頁(yè)巖油的主要特征，這些因素制約了我國(guó)陸相頁(yè)巖油的勘探開(kāi)發(fā)[25]。

其中，潛江凹陷潛江組潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層已經(jīng)成為我國(guó)陸相頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)，特別是中石化頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)目標(biāo)。作為該研究的重點(diǎn)層系，其目的層沉積構(gòu)造主要以小于1 mm 的紋層狀和不小于1 mm 的層狀構(gòu)造為主，同時(shí)包含少量紋層不發(fā)育的塊狀構(gòu)造，因此，潛江組潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層可以分為6 種主要巖相，劃分標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)巖石類型、礦物成分、沉積構(gòu)造特征的差異，分別是塊狀云巖相、紋層狀泥質(zhì)云巖相、層狀云（泥）質(zhì)鈣芒硝巖相、紋層狀泥質(zhì)灰?guī)r相、紋層狀云質(zhì)泥巖相、紋層狀灰質(zhì)泥巖相[26]，這使得潛江凹陷潛江組潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層礦物成分復(fù)雜，發(fā)育多種力學(xué)界面，例如層理面、鈣芒硝-泥巖界面等，這使得此目的層頁(yè)巖油儲(chǔ)層的力學(xué)性質(zhì)具有一定的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在力學(xué)參數(shù)與溫度、壓力之間的關(guān)系，不同界面抗拉、抗剪強(qiáng)度，儲(chǔ)層地應(yīng)力大小等。為解決這些問(wèn)題，此次研究在礦物成分測(cè)定、孔隙結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行高溫高壓條件下單-三軸力學(xué)參數(shù)測(cè)定，不同力學(xué)界面抗拉強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度測(cè)定，以及儲(chǔ)層地應(yīng)力測(cè)定，這些對(duì)于目的層的壓裂方式、壓裂施工參數(shù)、裂縫開(kāi)啟規(guī)律、頁(yè)巖油產(chǎn)能預(yù)測(cè)等問(wèn)題有重要影響，因此研究力學(xué)性質(zhì)特征是此目的層段頁(yè)巖油開(kāi)采的重要理論基礎(chǔ)。

2 地質(zhì)背景

將潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層作為重點(diǎn)研究對(duì)象。潛江凹陷蘊(yùn)藏著較為豐富的石油資源，屬于新生代內(nèi)陸斷陷鹽湖湖盆，整體在中、古生界基底之上，地理位置位于江漢盆地中部。凹陷面積約為2.5×103km2，北界為潛北斷裂帶，自西向東與其相接的是荊門凹陷、樂(lè)鄉(xiāng)關(guān)地壘、漢水凹陷、永隆河隆起；在凹陷東北為岳口低凸起，在西南部為丫角新溝低凸起，這2 個(gè)凸起均以斜坡?tīng)钆c潛江凹陷過(guò)渡；通?？跀鄬优c通?？谕蛊馂闈摻枷莸臇|南界[27-29]（如圖1所示）。潛江凹陷是整個(gè)江漢盆地沉降速度最快、基底埋藏深度最深的凹陷，同時(shí)也是整個(gè)江漢盆地在潛江組沉積時(shí)的沉降中心、匯聚中心和濃縮中心，潛江組鹽系地層的物源在北部，且為單向供給，鹽度高、強(qiáng)蒸發(fā)封閉環(huán)境是潛江組地層主要的沉積環(huán)境，同時(shí)在沉積過(guò)程中也伴隨著間歇性潮濕環(huán)境，在這種沉積環(huán)境下，厚度達(dá)6 000 m 的地層中鹽韻律層和砂巖段頻繁交互，形成了極具特色的陸相鹽湖盆沉積地層組合[30-31]。潛江凹陷潛江組鹽系地層層序結(jié)構(gòu)為鮮明的多韻律，縱向上，潛江組其按地層層序自下而上可分為4 段，分別是潛四段（Eq4）、潛三段（Eq3）、潛二段（Eq2）和潛一段（Eq1），北部是以砂泥巖為主的三角洲沉積區(qū)，南部是以鹽韻律層為主的鹽湖沉積區(qū)，砂泥巖與鹽韻律頻繁互層是過(guò)渡區(qū)的主要巖性特征，在整個(gè)潛江組地層沉積過(guò)程中，3 個(gè)最大湖泛面時(shí)期是富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的主要發(fā)育時(shí)期，其中潛二段有機(jī)質(zhì)成熟度偏低，不是目前重點(diǎn)研究的層段，而高成熟度的潛三下段和潛四下段均是頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)層系，同時(shí)，此次選取的樣品主要集中在潛四下段[30-31]。

圖1 潛江凹陷區(qū)域構(gòu)造位置示意圖Fig.1 Schematic diagram of structural location in Qianjiang depression

3 儲(chǔ)層礦物以及孔隙特征

該研究對(duì)22 塊潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層樣品礦物組分進(jìn)行分析研究。研究方法主要采用水懸浮分離方法或離心分離方法，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)提取粒徑小于10 μm 的黏土礦物樣品來(lái)測(cè)定黏土礦物在原巖中的總的相對(duì)含量，通過(guò)提取粒徑小于2 μm 的黏土礦物樣品來(lái)測(cè)定各種黏土礦物的相對(duì)含量。一般來(lái)說(shuō)，不同礦物的晶體通過(guò)X 射線衍射，都可以得到其特定的圖譜，且礦物含量與圖譜中的特征峰強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系，因此可以通過(guò)測(cè)量礦物的特征峰值強(qiáng)度求出該礦物的含量。

通過(guò)相關(guān)研究表明，潛四下段的礦物成分總體表現(xiàn)“低黏土礦物、低石英、高碳酸鹽巖、局部高蒸發(fā)巖”的特征。其成分主要由長(zhǎng)石、石英、黏土礦物等碎屑礦物，石膏、鈣芒硝、石鹽等蒸發(fā)巖類礦物，方解石、白云石等碳酸鹽類礦物組成，其中白云石和方解石等碳酸鹽類脆性礦物含量較高。樣品中石英含量占比為3.1%～13.9%，長(zhǎng)石占比為6.1%～17.7%，黏土礦物占比為8.2%～33%，其中碳酸鹽巖類礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞50%，局部硬石膏質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞30%（見(jiàn)表1），這與鄂爾多斯長(zhǎng)7 段泥頁(yè)巖、濟(jì)陽(yáng)凹陷沙四段泥頁(yè)巖等其他地區(qū)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層礦物特征有較大區(qū)別[32]?？紫吨饕源紊紫稙橹?，包括粒間孔、粒內(nèi)孔（如圖2 所示）。潛江組頁(yè)巖的礦物組成對(duì)頁(yè)巖的巖石力學(xué)性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)以及氣體的吸附能力均有重要的影響，同時(shí)也反映了巖石脆性特征的變化。石英含量、方解石含量、白云石含量的增加將提高巖石的脆性，有利于儲(chǔ)層的壓裂改造，可形成復(fù)雜縫網(wǎng)，而黏土礦物含量使得地層塑性增強(qiáng)，不易形成復(fù)雜縫網(wǎng)。從目前XRD 礦物組分分析結(jié)果來(lái)講，儲(chǔ)層具有一定的可壓性，有利于后期壓裂改造。

表1 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層礦物組分表Table 1 Table of mineral component of shale oil reservoirs in the lower Eq4 in Qianjiang depression

續(xù)表1

圖2 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙特征SEM 掃描圖Fig.2 SEM scan of pore characteristics of shale oil reservoir in the lower Eq4 in Qianjiang depression

4 儲(chǔ)層力學(xué)性質(zhì)特征

4.1 儲(chǔ)層力學(xué)參數(shù)特征

該研究主要通過(guò)單軸、三軸巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試分析了潛四下段6，18，23，24，26，31，32 韻律層的力學(xué)參數(shù)，主要包括峰值應(yīng)力、彈性模量、泊松比等，實(shí)驗(yàn)設(shè)備是長(zhǎng)春新特實(shí)驗(yàn)機(jī)廠和中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所共同研制的XTR01 型微機(jī)控制電液伺服巖石三軸實(shí)驗(yàn)儀。整個(gè)實(shí)驗(yàn)是在中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)所完成的，實(shí)驗(yàn)的溫壓條件盡可能貼近真實(shí)地下條件，實(shí)驗(yàn)溫度最高達(dá)125 ℃，圍壓最高控制在40 MPa。研究結(jié)果表明，當(dāng)圍壓為0 MPa、溫度為25℃時(shí)，潛江組潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層整體峰值應(yīng)力為32～58.91 MPa，彈性模量為4.99～6.57 GPa，泊松比為0.146～0.331；當(dāng)圍壓達(dá)到40 MPa、溫度達(dá)到120 ℃時(shí)，峰值應(yīng)力為213.51～302.31 MPa，彈性模量為13.89～18.11 GPa，泊松比為0.152～0.227。整體特征表現(xiàn)為隨著溫度和圍壓的增加，峰值應(yīng)力和彈性模量明顯增高，而泊松比變化不大。為了進(jìn)一步探究起主要因素的參數(shù)，選取了潛江組潛四下段32 韻律的試樣進(jìn)行研究，在同一圍壓條件、不同溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，圍壓分別取0 MPa，10 MPa，30 MPa，50 MPa，溫度分別取25 ℃，60 ℃， 95 ℃，125 ℃，研究結(jié)果表明，同一圍壓條件下，隨著溫度的升高，6 韻律儲(chǔ)層單軸抗壓強(qiáng)度小于40 MPa，高溫高庒下抗壓強(qiáng)度可達(dá)170 MPa；8 韻律儲(chǔ)層單軸抗壓強(qiáng)度約為50 MPa，高溫高壓下抗壓強(qiáng)度可達(dá)200 MPa；23 韻律儲(chǔ)層單軸抗壓強(qiáng)度約為50 MPa，高溫高壓下抗壓強(qiáng)度大于200 MPa；24 韻律儲(chǔ)層單軸抗壓強(qiáng)度約為60 MPa，高溫高壓下抗壓強(qiáng)度約為300 MPa 左右；26韻律儲(chǔ)層單軸抗壓強(qiáng)度約為40 MPa，高溫高壓下抗壓強(qiáng)度約為220 MPa；31 韻律單軸抗壓強(qiáng)度約為40 MPa，高溫高壓下抗壓強(qiáng)度大于200 MPa；32 韻律儲(chǔ)層單軸抗壓強(qiáng)度一般小于50 MPa。所有的樣品在三軸壓縮試驗(yàn)中，隨著圍壓的增加，試樣的抗壓強(qiáng)度有所增強(qiáng)，而溫度的增加則導(dǎo)致強(qiáng)度的降低，同時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線初期線性較差（孔隙裂隙壓密），試樣破壞后沿著層理面發(fā)生劈裂破壞且產(chǎn)生較多裂紋，后期應(yīng)力-應(yīng)變曲線較為平滑，試樣破壞面與端面約成45°，為剪切破壞模式，并且在高溫條件下試樣塑性增強(qiáng)。

由此可以得出，24 韻律儲(chǔ)層抗壓強(qiáng)度較大，6 韻律儲(chǔ)層抗壓強(qiáng)度較小，其余韻律儲(chǔ)層抗壓強(qiáng)度基本相當(dāng)（如圖3 所示）。不同圍壓以及溫度下，潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層彈性模量為4.16～18.11 GPa，泊松比為0.146～0.331，隨著溫度與圍壓的增大，峰值應(yīng)力、彈性模量也增大，溫度、圍壓與峰值應(yīng)力、彈性模量呈正相關(guān)關(guān)系，而隨著溫度與圍壓的增大，泊松比并無(wú)明顯變化（如圖4 所示）。

圖3 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層全應(yīng)力-應(yīng)變曲線以及試樣破壞前后圖Fig.3 Full stress-strain curve and pattern failure of shale oil reservoir before and after diagram in the lower Eq4 in Qianjiang depression

圖4 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層力學(xué)參數(shù)與圍壓、溫度關(guān)系圖Fig.4 Diagram of relationship between mechanical parameters and confining pressure and temperature of shale oil reservoir in the lower Eq4 in Qianjiang depression

4.2 儲(chǔ)層抗拉強(qiáng)度特征

該研究主要通過(guò)對(duì)潛四下段儲(chǔ)層樣品進(jìn)行巴西劈裂實(shí)驗(yàn)，得出不同巖性巖石的抗拉強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)前，量取兩端面相互垂直的4 個(gè)直徑，取平均值。量取兩端面軸邊對(duì)稱4 點(diǎn)及中心點(diǎn)的5 個(gè)高度，取平均值。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試件放入專門的夾具中，使用100 kN 的壓力檔，按約0.2 kN/s 的速率加載，直至破壞，記錄破壞的壓力值，通過(guò)計(jì)算得出巖石的抗拉強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，拉應(yīng)力方向與層理面垂直時(shí)試樣的抗拉強(qiáng)度較小，一般小于1 MPa，當(dāng)拉應(yīng)力方向與層理面平行時(shí)抗拉強(qiáng)度較大，一般大于1 MPa。試樣首先從圓盤(pán)中部起裂，由其破壞形態(tài)可知，前者破裂面較為平直，其破壞面即為層理面，后者破壞面受層理影響發(fā)生彎曲（如圖5 所示），層理面抗拉強(qiáng)度為0.33～0.66 MPa，而基質(zhì)的抗拉強(qiáng)度為1.413～2.044 MPa（見(jiàn)表2），表明層理面更容易開(kāi)啟。

圖5 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層巴西劈裂實(shí)驗(yàn)前后對(duì)比圖Fig.5 Before and after the Brazil fracturing experiment of shale oil reservoir in the lower Eq4 in Qianjiang depression

表2 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層抗拉強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistical table of tensile strength of shale oil reservoir in the lower Eq4 in Qianjiang depression

通過(guò)界面直剪實(shí)驗(yàn)得出，隨著法向應(yīng)力從4 MPa升至12 MPa，鈣芒硝-泥巖界面的抗剪強(qiáng)度為1.08～5.6 MPa，層理界面的抗剪強(qiáng)度為1.28～9.21 MPa，表現(xiàn)為鈣芒硝-泥巖界面抗剪切強(qiáng)度小于層理界面。除了可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的值得出量化的抗剪強(qiáng)度，還可以通過(guò)觀察巖石破壞后斷面的形態(tài)來(lái)探究破壞機(jī)理，此次實(shí)驗(yàn)后的樣品斷口呈現(xiàn)出明顯鋸齒狀，并有小碎塊散落，說(shuō)明試樣具有一定的抗剪切能力，當(dāng)法向應(yīng)力增加時(shí)，抗剪切的強(qiáng)度也隨之增加。由斷裂面的圖片可知，交界面一般在泥巖處發(fā)生破壞。剪切過(guò)程中由于法向應(yīng)力的作用斷裂面的部分泥巖被磨平，顯示其抗剪能力較弱。由于試樣層理面較為發(fā)育，剪切過(guò)程中剪切面附近層理面也會(huì)在力的作用下發(fā)生破壞，這就造成了剪切面和層理面交互破壞的情況（如圖6 所示）。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性回歸，計(jì)算得到界面黏聚力和內(nèi)摩擦角，其中鈣芒硝- 泥巖界面的黏聚力為0.57 MPa，內(nèi)摩擦角為21.78°；層理界面黏聚力為0.99 MPa，內(nèi)摩擦角為31.99°（見(jiàn)表3）。

圖6 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層界面破壞后圖（樣品為棱長(zhǎng)為50 mm 的立方體）Fig.6 After fracture of shale oil reservoir in the lower Eq4 in Qianjiang depression (the sample is a cube with an edge length of 50 mm)

表3 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層直接剪切結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistical table of reservoir direct shear results in the lower Eq4 in Qianjiang depression

4.3 儲(chǔ)層地應(yīng)力特征

目前研究?jī)?chǔ)層地應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)方法主要是運(yùn)用基于Kaiser（凱塞爾）效應(yīng)的聲發(fā)射方法。Kaiser（凱塞爾）效應(yīng)是指巖石的聲發(fā)射活動(dòng)能夠記錄巖石所受過(guò)的最大應(yīng)力，并且聲發(fā)射時(shí)的聲波頻率及振幅與應(yīng)力有一定的關(guān)系[33-34]。凱塞爾效應(yīng)可以記錄可逆和不可逆破裂的信號(hào)，可逆的破裂信號(hào)是指破裂面的摩擦活動(dòng)時(shí)記錄的信號(hào)，這種滑動(dòng)是可逆的。不可逆的破裂信號(hào)是指巖石發(fā)生不同程度的不可逆的破裂時(shí)所記錄的信號(hào)。當(dāng)加載的應(yīng)力達(dá)到巖石過(guò)去已施加過(guò)的最大應(yīng)力時(shí)，聲發(fā)射的信號(hào)明顯增加，當(dāng)加載應(yīng)力繼續(xù)增大，大于巖石已施加過(guò)的最大應(yīng)力時(shí)，新的破裂發(fā)生，使得聲發(fā)射活動(dòng)的頻度突然提高。

在這過(guò)程中由于巖石摩擦活動(dòng)產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)也被記錄，因此，聲發(fā)射凱塞爾效應(yīng)在單向應(yīng)力加載過(guò)程中，可以測(cè)定此方向巖石曾經(jīng)受過(guò)的最大應(yīng)力[35-36]。

根據(jù)聲發(fā)射凱塞爾效應(yīng)原理，為了測(cè)定巖樣的3個(gè)主地應(yīng)力（2 個(gè)水平方向、1 個(gè)垂直方向），必須對(duì)同一巖心進(jìn)行不同方向的取樣。如要測(cè)得3 個(gè)主地應(yīng)力，取樣方向至少4 個(gè)，1 個(gè)垂直方向，3 個(gè)相隔45°角的水平方向，對(duì)這4 個(gè)樣品進(jìn)行聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)，測(cè)得其應(yīng)力，從而求出試樣的3 個(gè)主地應(yīng)力。根據(jù)巖石力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，試樣單軸抗壓強(qiáng)度較小，因此為提高試樣的抗壓強(qiáng)度，壓縮過(guò)程中對(duì)試樣施加一定的圍壓。實(shí)驗(yàn)前，先將樣品的兩端加上壓頭，在用密封套密封之后，安裝應(yīng)變傳感器，隨后放入壓力室，外接聲發(fā)射探頭；加載軸向應(yīng)力之前，需要先加載一定的側(cè)壓力，達(dá)到其預(yù)設(shè)值，并保持其不變，在此基礎(chǔ)上加載軸向應(yīng)力，直至試樣發(fā)生破裂，通過(guò)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并處理得到結(jié)果（如圖7 所示）。結(jié)果表明，潛四下段15 韻律層最大水平主應(yīng)力為74.25 MPa，最小水平主應(yīng)力為71.74 MPa，水平應(yīng)力差為2.51 MPa；32 韻律層最大水平主應(yīng)力為80.61 MPa，最小水平主應(yīng)力為78.01 MPa，水平應(yīng)力差為2.6 MPa，兩者均有形成壓裂體積縫網(wǎng)的應(yīng)力條件（見(jiàn)表4）。

表4 潛江凹陷潛四下段頁(yè)巖油儲(chǔ)層地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Table 4 Statistical table of crustal stress test results in the lowerEq4 in Qianjiang Depression

圖7 潛江凹陷潛四下段32 韻律儲(chǔ)層3682 號(hào)試樣聲發(fā)射信號(hào)隨時(shí)間變化圖Fig.7 The figure of the transmitted signals over time of NO.3682 sample in the 32TH rhythmical reservoir in the lower Eq4 in Qianjiang depression

5 結(jié)論

1）礦物成分總體表現(xiàn)“低黏土礦物、低石英、高碳酸鹽”的特征。整體樣品中石英含量占比為3.1%～13.9%，長(zhǎng)石占比為6.1%～17.7%，黏土礦物占比為8.2%～33%?？紫吨饕源紊紫稙橹?，包括晶間孔、粒內(nèi)孔、溶蝕孔和裂縫孔隙；

2）潛四下段24 韻律儲(chǔ)層抗壓強(qiáng)度較大，6 韻律儲(chǔ)層抗壓強(qiáng)度較小，其余韻律儲(chǔ)層抗壓強(qiáng)度基本相當(dāng)。彈性模量為4.16～18.11 GPa，泊松比為0.146～0.331，隨著溫度與圍壓的增大，峰值應(yīng)力、彈性模量也增大，溫度、圍壓與峰值應(yīng)力、彈性模量呈正相關(guān)關(guān)系，而隨著溫度與圍壓的增大，泊松比并無(wú)明顯變化；

3）層理面抗拉強(qiáng)度為0.33～0.66 MPa，而基質(zhì)的抗拉強(qiáng)度為1.413～2.044 MPa，表明層理面更容易開(kāi)啟。隨著法向應(yīng)力從4 MPa 升至12 MPa，鈣芒硝-泥巖界面的抗剪強(qiáng)度為1.08～5.60 MPa，層理界面的抗剪強(qiáng)度為1.28～9.21 MPa，表現(xiàn)為鈣芒硝-泥巖界面抗剪切強(qiáng)度小于層理界面，鈣芒硝-泥巖界面的黏聚力為0.57 MPa，內(nèi)摩擦角為21.78°，層理界面黏聚力為0.99 MPa，內(nèi)摩擦角為31.99°；

4）潛四下段15 韻律層最大水平主應(yīng)力為74.25 MPa，最小水平主應(yīng)力為71.74 MPa，水平應(yīng)力差為2.51 MPa；32 韻律層最大水平主應(yīng)力為80.61 MPa，最小水平主應(yīng)力為78.01 MPa，水平應(yīng)力差為2.6 MPa，兩者均有形成壓裂體積縫網(wǎng)的應(yīng)力條件。